專(zhuān)利名稱(chēng)：具有電阻器的半導(dǎo)體器件及其形成方法
具有電阻器的半導(dǎo)體器件及其形成方法
相關(guān)申請(qǐng)
根據(jù)35 U.S.C. 119，本申請(qǐng)要求在2007年8月23日提交的韓國(guó) 專(zhuān)利申請(qǐng)No. 10-2007-0085013的優(yōu)先權(quán)，其整體內(nèi)容在此處并入作為 參考。
背景技術(shù)：
由于持續(xù)關(guān)注高度集成的電子器件，因此對(duì)于以較高速度和較低 功率操作并且具有增加的器件密度的半導(dǎo)體器件具有持續(xù)的需求。為 了實(shí)現(xiàn)這些目的，必要的是，器件被形成為具有增加的集成度并且器 件的元件由電阻率較低的材料形成。同時(shí)，現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)中需要模擬 電路。例如，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的外圍區(qū)中，需要形成電阻器，其 具有可預(yù)測(cè)的并且處于嚴(yán)格的容差水平內(nèi)的電阻值。在面向器件的進(jìn) 一步集成的持續(xù)壓力下，日益難于制造具有精確電阻值的電阻器。
在當(dāng)前器件中，晶體管柵極通常由wsu形成，這是因?yàn)樵摬牧咸?br> 供相對(duì)低的電阻和可靠的應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)使用WSix，電阻器還可被 形成為具有一定程度可預(yù)測(cè)的值。
對(duì)于增加的集成度，優(yōu)選的是使用例如不同的硅化物材料(諸如 CoS"和NiSi》或者金屬柵極材料(諸如W、 Cu或Al)來(lái)形成晶體管 器件的柵極材料，這是因?yàn)樵摬牧峡杀恍纬蔀榫哂休^低的電阻。然而， 在使用該材料形成電阻器時(shí)，已經(jīng)確定，該材料的電阻率非常易于受 到熱和厚度的影響。例如，在使用硅化物層時(shí)，得到的電阻器的電阻
率將根據(jù)可能生成熱量收支的隨后工藝而有大的變化，這是因?yàn)镃oSix 或NiS^的屬性可能隨熱量收支(heat budget)的變化而變化。而且， 在使用金屬層形成電阻器時(shí)，在器件的金屬柵極的制造過(guò)程中使用的
應(yīng)用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工序可能使金屬層厚度廣泛變化。這接下
來(lái)可能引起電阻器材料的所謂的"凹陷"(dishing)，這可能使得到
的電阻器的電阻值有大的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件及其形成方法，該半導(dǎo)體器件包 括電阻器，其具有在制造工藝過(guò)程中保持相對(duì)穩(wěn)定的可預(yù)測(cè)的電阻值。
特別地，本發(fā)明的實(shí)施例提供了電阻器，其不受器件其他區(qū)中的晶體 管柵極處的硅化工藝的影響。特別地，器件外圍區(qū)中的隔離結(jié)構(gòu)的頂 表面在基板中凹陷，其中電阻器圖案在該頂表面上形成，使得它具有 高度上低于基板上表面的頂表面。而且，電阻器圖案可以隱埋在位于 電阻器圖案上方的絕緣層中。因此，電阻器在相鄰柵極圖案的硅化過(guò) 程中未被硅化，否則該硅化可能改變其電阻值?？商鎿Q地，電阻器在 相鄰柵極圖案的金屬化過(guò)程中未被金屬化，否者該金屬化也可能影響 其電阻值。而且，減少了施加到電阻器的熱，使得減輕或避免了由于 施加的熱引起的電阻值的改變。此外，避免了在制造過(guò)程中移除電阻 器的材料或者使其最小，使得避免了制造過(guò)程中的電阻值變化或者使
其最小。
在一個(gè)方面， 一種半導(dǎo)體器件，包括包括第一區(qū)和第二區(qū)的基 板；第一區(qū)中的基板上的至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)，該至少一個(gè)第一柵 極結(jié)構(gòu)包括第一柵極絕緣層和第一柵極絕緣層上的第一柵極電極層； 第二區(qū)中的基板中的至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，該隔離結(jié)構(gòu)的頂表面在高度 上低于基板的頂表面；和至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)電阻器圖案。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一區(qū)包括器件的單元區(qū)，其中至少一個(gè)第一 柵極結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)單元柵極結(jié)構(gòu)，并且其中第二區(qū)包括器件的外 圍區(qū)。
在另一實(shí)施例中，第一柵極絕緣層包括隧道絕緣層；并且至少一
個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括隧道絕緣層、隧道絕緣層上的電荷存儲(chǔ)層、電荷 存儲(chǔ)層上的阻擋絕緣層和阻擋絕緣層上的第一柵極電極層。
在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)， 并且在多個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)的子集中，第一柵極電極層和電荷存儲(chǔ)層直 接電氣接觸。
在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括其頂部處的硅化物區(qū)。
在另一實(shí)施例中，在至少一個(gè)電阻器圖案上不存在硅化物區(qū)。
在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括其頂部處的金屬層。
在另一實(shí)施例中，在至少一個(gè)電阻器圖案上不存在金屬層。
在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)形成第一區(qū)中的非易失 存儲(chǔ)器單元的柵極。
在另一實(shí)施例中，該器件進(jìn)一步包括至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)上的和電 阻器圖案下方的絕緣層。
在另一方面， 一種形成包括第一區(qū)和第二區(qū)的半導(dǎo)體器件的方法， 包括在基板上提供柵極絕緣層，該基板具有上表面；在第一區(qū)中和 在第二區(qū)中在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)；在第一區(qū)中和在第二區(qū)中在柵極 絕緣層上提供第一柵極電極層；移除第二區(qū)中的第一柵極電極層和柵 極絕緣層的部分，以使第二區(qū)中的隔離結(jié)構(gòu)暴露；移除暴露的隔離結(jié) 構(gòu)的上部，以使基板中的隔離結(jié)構(gòu)凹陷，使得隔離結(jié)構(gòu)的頂表面在高 度上低于基板的上表面；在第一區(qū)中在第一柵極電極層上并且在第二 區(qū)中在凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上提供第二柵極電極層；并且對(duì)第一區(qū)中的第
二柵極電極層、第一柵極電極層和柵極絕緣層構(gòu)圖，以形成第一區(qū)中 的第一柵極結(jié)構(gòu)，并且對(duì)第二柵極電極層構(gòu)圖，以形成第二區(qū)中的凹 陷的隔離結(jié)構(gòu)上的電阻器圖案。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一區(qū)包括器件的單元區(qū)，其中第一柵極結(jié)構(gòu) 包括單元柵極結(jié)構(gòu)，并且其中第二區(qū)包括器件的外圍區(qū)。
在另一實(shí)施例中，柵極絕緣層包括隧道絕緣層并且該方法進(jìn)一步 包括在隧道絕緣層上提供電荷存儲(chǔ)層；在第一區(qū)中和在第二區(qū)中在 電荷存儲(chǔ)層上和在隔離結(jié)構(gòu)上提供阻擋絕緣層，其中第一柵極電極層 被提供在第一區(qū)中和在第二區(qū)中的阻擋絕緣層上；移除第一區(qū)中的第 一柵極電極層和阻擋絕緣層的部分，以使第一區(qū)中的下面的電荷存儲(chǔ) 層的部分暴露，其中在第一柵極電極層上在第一區(qū)中提供第二柵極電 極層的步驟提供了與下面的電荷存儲(chǔ)層的暴露部分接觸的第二柵極電 極層；其中移除第二區(qū)中的第一柵極電極層和柵極絕緣層的部分以使 第二區(qū)中的隔離結(jié)構(gòu)暴露的步驟進(jìn)一步包括對(duì)第二區(qū)中的阻擋絕緣 層構(gòu)圖；并且進(jìn)一步對(duì)第一區(qū)中的阻擋絕緣層和電荷存儲(chǔ)層構(gòu)圖，以 形成第一區(qū)中的第一柵極結(jié)構(gòu)。
在另一實(shí)施例中，移除暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部以形成隔離結(jié)構(gòu)中 的凹陷的步驟與移除第一區(qū)中的第一柵極電極層和阻擋絕緣層的部分 以使第一區(qū)中的下面的電荷存儲(chǔ)層的部分暴露的步驟，是在相同的工 藝步驟中執(zhí)行的。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括在第一柵極結(jié)構(gòu)和電阻器 圖案上提供絕緣層；并且使絕緣層平整化，以使第一區(qū)中第一柵極結(jié) 構(gòu)的構(gòu)圖的第二柵極電極層的上表面暴露，其中在絕緣層的平整化工 藝中，部分絕緣層保留在電阻器圖案上，以覆蓋電阻器圖案。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括在第一柵極結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖的
第二柵極電極層的暴露的上表面上執(zhí)行硅化工藝，其中保留在電阻器 圖案上的部分的絕緣層防止電阻器圖案被硅化。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括移除暴露的第一柵極結(jié)構(gòu) 的構(gòu)圖的第二柵極電極層的上部，以使第一柵極結(jié)構(gòu)相對(duì)于絕緣層凹 陷；在絕緣層上和在凹陷的暴露的第一柵極結(jié)構(gòu)上提供金屬層；并且 使金屬層平整化，以使絕緣層暴露。
在另一實(shí)施例中，在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)的步驟包括提供通過(guò) 第一區(qū)中的和第二區(qū)中的柵極絕緣層的溝槽；并且使用絕緣材料填充
該溝槽。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括，在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)的 步驟之后，移除第一區(qū)中和第二區(qū)中的隔離結(jié)構(gòu)的暴露的初始的上部， 以使隔離結(jié)構(gòu)初始凹陷，其中移除暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部以使隔離結(jié) 構(gòu)凹陷的步驟使隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)一步凹陷。
在另一實(shí)施例中，在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)的步驟是在基板上提供 柵極絕緣層的步驟之前執(zhí)行的。
在另一方面， 一種形成包括第一區(qū)和第二區(qū)的半導(dǎo)體器件的方法， 包括在基板上提供柵極絕緣層，該基板具有上表面；在第一區(qū)中和 在第二區(qū)中在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)；在第一區(qū)中和在第二區(qū)中在柵極 絕緣層上提供第一柵極電極層；在第一柵極電極層上在第一區(qū)中并且 在第一柵極電極層上在第二區(qū)中提供第二柵極電極層；并且對(duì)第一區(qū) 中的第二柵極電極層、第一柵極電極層和柵極絕緣層構(gòu)圖，以形成第 一區(qū)中的第一柵極結(jié)構(gòu)，并且對(duì)第二區(qū)中的第二柵極電極層、第一柵 極電極層和柵極絕緣層構(gòu)圖，以使第二區(qū)中的下面的隔離結(jié)構(gòu)暴露； 移除暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部，以使基板中的隔離結(jié)構(gòu)凹陷，使得隔離 結(jié)構(gòu)的頂表面在高度上低于基板的上表面；并且在凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上
提供電阻器圖案。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一區(qū)包括器件的單元區(qū)，其中第一柵極結(jié)構(gòu) 包括單元柵極結(jié)構(gòu)，并且其中第二區(qū)包括器件的外圍區(qū)。
在另一實(shí)施例中，柵極絕緣層包括隧道絕緣層并且該方法進(jìn)一步 包括在隧道絕緣層上提供電荷存儲(chǔ)層；在第一區(qū)中和在第二區(qū)中， 在電荷存儲(chǔ)層上和在隔離結(jié)構(gòu)上提供阻擋絕緣層，其中第一柵極電極 層被提供在第一區(qū)中和第二區(qū)中的阻擋絕緣層上；移除第一區(qū)中的第 一柵極電極層和阻擋絕緣層的部分，以使第一區(qū)中的下面的電荷存儲(chǔ) 層的部分暴露，并且其中在第一柵極電極層上在第一區(qū)中提供第二柵 極電極層的步驟提供了與下面的電荷存儲(chǔ)層的暴露部分接觸的第二柵 極電極層；并且進(jìn)一步對(duì)第一區(qū)中的阻擋絕緣層和電荷存儲(chǔ)層構(gòu)圖， 以形成第一區(qū)中的第一柵極結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步對(duì)第二區(qū)中的隔離結(jié)構(gòu) 上的阻擋絕緣層構(gòu)圖，以使下面的隔離結(jié)構(gòu)暴露。
在另一實(shí)施例中，在凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上提供電阻器圖案的步驟包 括在第一區(qū)的第一柵極結(jié)構(gòu)上和在第二區(qū)中的凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上提 供絕緣層；并且在凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上，在絕緣層上提供電阻器圖案。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括在第一柵極結(jié)構(gòu)和電阻器 圖案上提供絕緣層；并且使絕緣層平整化，以使第一區(qū)中的第一柵極 結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖的第二柵極電極層的上表面暴露，其中在絕緣層的平整化 工藝中，部分的絕緣層保留在電阻器圖案上，以覆蓋電阻器圖案。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括在第一柵極結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖的 第二柵極電極層的暴露的上表面上執(zhí)行硅化工藝，其中保留在電阻器 圖案上的部分的絕緣層防止電阻器圖案被硅化。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括移除暴露的第一柵極結(jié)構(gòu)
的構(gòu)圖的第二柵極電極層的上部，以使第一柵極結(jié)構(gòu)相對(duì)于絕緣層凹 陷；在絕緣層上和在凹陷的暴露的第一柵極結(jié)構(gòu)上提供金屬層；并且 使金屬層平整化，以使絕緣層暴露。
在另一實(shí)施例中，在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)的步驟包括提供通過(guò) 第一區(qū)中的和第二區(qū)中的柵極絕緣層的溝槽；并且使用絕緣材料填充 該溝槽。
在另一實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括，在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)之 后，移除第一區(qū)中和第二區(qū)中的隔離結(jié)構(gòu)的暴露的初始的上部，以使 隔離結(jié)構(gòu)初始凹陷，并且其中移除暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部的步驟使隔 離結(jié)構(gòu)進(jìn)一步凹陷。
在另一實(shí)施例中，對(duì)第二區(qū)中的第二柵極電極層、第一柵極電極 層和柵極絕緣層構(gòu)圖以使第二區(qū)中的下面的隔離結(jié)構(gòu)暴露的步驟與對(duì) 第一區(qū)中的第二柵極電極層、第一柵極電極層和柵極絕緣層構(gòu)圖以形 成第一區(qū)中的第一柵極結(jié)構(gòu)的步驟，是在相同的工藝步驟中執(zhí)行的。
在另一實(shí)施例中，在基板中提供隔離結(jié)構(gòu)的步驟是在基板上提供 柵極絕緣層的步驟之前執(zhí)行的。


通過(guò)如附圖中說(shuō)明的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的更加詳細(xì)的描述，本 發(fā)明的實(shí)施例的前面的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的， 在附圖中相同的參考字符表示不同圖中的相同的部分。附圖沒(méi)有必要 依比例繪制，其著重于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括單元區(qū)并且包括外圍區(qū)中的電 阻器結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的平面頂視圖。
圖2A 10A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沿截面線I-I'和II-II'截取的 圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖2B 10B是根據(jù)
本發(fā)明的實(shí)施例的沿截面線in-iir和iv-iv'截取的圖1的半導(dǎo)體器件
的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。
圖iia~i3a是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線i-r禾n n-ir截
取的圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖11B 13B
是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線ni-nr禾B iv-iv'截取的圖i的 半導(dǎo)體器件的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。
圖14A i9A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線i-r和n-n'截
取的圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖14B 19B
是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線in-nr和iv-iv'截取的圖i的
半導(dǎo)體器件的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。
圖20A 22A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線i-r和n-n'截
取的圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖20B 22B
是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線ni-iir和iv-iv，截取的圖i的
半導(dǎo)體器件的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。
圖23是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參考附圖更加全面地描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中示出了本發(fā) 明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為不同的形式并且不應(yīng)被解 釋為限于此處闡述的實(shí)施例。在說(shuō)明書(shū)通篇中相同的數(shù)字表示相同的 元件。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管此處使用術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"等描述多種元 件，但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)用于使一個(gè)元件 同另一元件區(qū)分。例如，在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下，第一元件 可被稱(chēng)為第二元件，并且相似地，第二元件可被稱(chēng)為第一元件。如此 處使用的術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出事項(xiàng)的任何或所 有組合。
應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱(chēng)為"位于另一元件上"或者"連接"或者 "耦合"到另一元件時(shí)，其可以直接位于該另一元件上或者直接連接 或耦合到該另一元件，或者可以存在中間的元件。相反地，當(dāng)元件被 稱(chēng)為"直接位于另一元件上"或者"直接連接"或者"直接耦合"到 另一元件時(shí)，不存在中間的元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其他用 語(yǔ)應(yīng)通過(guò)類(lèi)似的方式解釋(例如"位于...之間"相對(duì)"直接位于...之 間"、"相鄰"相對(duì)"直接相鄰"等)。當(dāng)元件在此處被稱(chēng)為位于另 一元件"上面"時(shí)，其可以位于該另一元件上面或下面，并且可以直 接耦合到該另一元件或者可以存在中間元件，或者該元件可以隔開(kāi)空 隙或間隙。
此處使用的術(shù)語(yǔ)用于描述特定實(shí)施例的目的并且不應(yīng)成為本發(fā)明 的限制。除非上下文另外明確指出，否則如此處使用的單數(shù)形式"一"、 "一個(gè)"也應(yīng)包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，此處使用的術(shù)語(yǔ)"包 括"、"包括的"、"包含"、"包含的"指明了所陳述的特征、整 體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是并未排除一個(gè)或多個(gè)其 他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括單元區(qū)并且包括外圍區(qū)中的電 阻器結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的平面頂視圖。半導(dǎo)體器件，例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)
器器件，包括單元區(qū)a和外圍區(qū)b。單元區(qū)a包括配置為行和列的多個(gè) 存儲(chǔ)器單元。在所提供的示例中，串選擇線SSL、字線WL和地選擇 線GSL在單元區(qū)a的行方向中延伸。形成比特線的有源區(qū)103在列方 向中延伸。單元區(qū)a的存儲(chǔ)器單元是在字線WL和比特線的相交處提 供的。比特線接觸BC是提供與存儲(chǔ)器單元的有源區(qū)103的互連的垂直 接觸。單元區(qū)a中的存儲(chǔ)器單元通過(guò)隔離區(qū)102相互隔離。
該半導(dǎo)體器件進(jìn)一步包括外圍區(qū)b，其包括例如，電路區(qū)bl和電 阻器區(qū)b2。在該示例中，外圍區(qū)b的電路區(qū)bl包括柵極線GL，其包 括晶體管的柵極。在該示例中，外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2包括多個(gè)電阻
器跡線R，其是在隔離區(qū)102上形成的。電阻器接觸RC是提供與電阻 器跡線R的第一和第二端部端子的互連的垂直接觸。圖1中說(shuō)明的電 阻器跡線R僅是該跡線的示例，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)容易地認(rèn)識(shí) 到，其他的電阻器跡線配置同樣適用于本發(fā)明的實(shí)施例的原理。電阻 器區(qū)b2的隔離區(qū)102由有源區(qū)103圍繞，并且可以在相鄰的電阻器跡 線R之間和在單個(gè)的曲折的跡線的相鄰分支之間提供虛擬柵極圖案 DG，如所示出的。為了本發(fā)明的目的，虛擬柵極圖案可以包括電阻器 區(qū)b2中的用于非功能性柵極的柵極圖案，或者可選地，可以包括電阻 器區(qū)b2中的用于功能性柵極的柵極圖案。
圖2A ioa是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沿截面線i-r禾n n-n'截取的
圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖2B 10B是根據(jù)
本發(fā)明的實(shí)施例的沿截面線iii-nr和iv-iv'截取的圖i的半導(dǎo)體器件
的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。
參考圖2A和2B，在單元區(qū)a中和在基板101的外圍區(qū)b的電阻 器區(qū)b2中形成的溝槽105中提供隔離層，用于形成隔離結(jié)構(gòu)104。溝 槽105限定了單元和外圍區(qū)a、 b中的有源區(qū)103。在有源區(qū)103上提 供隧道絕緣層111和電荷存儲(chǔ)層12。在該示例中，隧道絕緣層111和 電荷存儲(chǔ)層112是這樣的層，其將包括所得到器件的單元區(qū)a中的非 易失存儲(chǔ)器晶體管柵極的下面元件；然而，本發(fā)明的實(shí)施例同樣適用 于形成單元區(qū)a中的易失或傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器晶體管柵極的傳統(tǒng)晶體管的 形成過(guò)程。在特定的實(shí)施例中，用于外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2的溝槽105 可以與單元區(qū)a中的溝槽105同時(shí)形成。在特定的實(shí)施例中，可以在 提供隧道絕緣層111和電荷存儲(chǔ)層112之前，例如，通過(guò)使用構(gòu)圖的 SiN層作為用于形成溝槽的硬掩膜，來(lái)形成溝槽105?？商鎿Q地，電荷 存儲(chǔ)層112可以首先形成并被構(gòu)圖，并且用作用于刻蝕溝槽105的掩 膜。電荷存儲(chǔ)層112可由許多適用的電荷存儲(chǔ)層材料中的任何材料形 成，其包括但不限于，半導(dǎo)體層、SiN、 SiON、具有金屬制成的納米尺 寸的點(diǎn)的絕緣層、半導(dǎo)體材料、具有陷阱部位(trap sites)的絕緣材料等。
參考圖3A和3B，可選地首先使溝槽中的隔離結(jié)構(gòu)104的上表面 在單元和外圍區(qū)a、 b中凹陷。該工藝用于增加最終形成的控制柵極與 下面的電荷存儲(chǔ)層之間的耦合比，這是因?yàn)榘枷莨に嚁U(kuò)展了暴露于阻 擋絕緣體層的電荷存儲(chǔ)層的表面面積。
下面，在得到的結(jié)構(gòu)上提供阻擋絕緣層113和第一柵極電極層 114。在多種實(shí)施例中，阻擋絕緣層113包括下述各項(xiàng)中的至少一個(gè) Hf02、 Hf,.xAlxOy、 A1203、 La203、 Hf^ikO^ Hf-Si-氧氮化物、Zr02、 Z^S"02,Zr-Si-氧氮化物、及其組合，或者阻擋絕緣層113包括下述各 項(xiàng)中的一個(gè)Ta205、 Ti02、 PZT[Pb(Zi， Ti)03]、 PbTi03、 PbZr03、 La-摻雜PZT[(Pb, La)(Zi， Ti)03]、 PbO、 SrTi03、 BaTi03、 BST[(Ba， Sr)Ti03]、 SBT (SrBi2Ta209)fn Bi4Ti3012、及其組合。在多種實(shí)施例中，第一柵極 電極層114包括半導(dǎo)體層或金屬層。例如，金屬層可以是下述各項(xiàng)中 的一個(gè)鈦(Ti)、氮化鈦(TIN)、氮化鉭(TAN)、鉭(Ta)、鴇
(W)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉬(Mo) 、 二氧化釕(Ru02)、氮化 鉬(Mo2N)、銥(Ir)、鉑(Pt)、鈷(Co)、鉻(Cr)、 一氧化釕
(RuO)、鋁化鈦(Ti3Al) 、 Ti2AlN、鈀(Pd)、氮化鉤(WNx)、 硅化鉺(WSi)和硅化鎳(NiSi)、以及其組合。
參考圖4A和4B，在得到的結(jié)構(gòu)上面提供掩膜層115，并且對(duì)掩 膜層構(gòu)圖以形成第一開(kāi)口 115a、第二開(kāi)口 115b和第三開(kāi)口 115c，其使 下面的第一柵極電極層114暴露?？涛g第一柵極電極層114和下面的 阻擋絕緣層113的暴露部分。
在第一開(kāi)口 115a中，通過(guò)刻蝕工藝使下面的電荷存儲(chǔ)層112暴露， 以提供待形成的單元區(qū)a的選擇柵極的對(duì)接(butting)接觸區(qū)116。例 如，所謂的對(duì)接工藝用于制備單元區(qū)中的特定的晶體管，以用于通過(guò) 移除阻擋絕緣層113來(lái)轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)的晶體管，同時(shí)單元區(qū)中的其他晶
體管保留作為非易失存儲(chǔ)器單元晶體管。例如，對(duì)接工藝可以在如下 區(qū)中執(zhí)行，其中將形成共同作為傳統(tǒng)晶體管操作的串選擇線SSL和地
選擇線GSL晶體管。在第二開(kāi)口 115b中，作為刻蝕工藝的結(jié)果，使下 面的電荷存儲(chǔ)層112暴露。在第三開(kāi)口115c中，該隔離結(jié)構(gòu)104的上 表面被刻蝕，以便于使外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的隔離結(jié)構(gòu)104凹陷。 這樣，使外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的隔離結(jié)構(gòu)104凹陷與移除單元區(qū) a中特定晶體管柵極的阻擋絕緣層113可以同時(shí)進(jìn)行，或者在相同的工 藝步驟中進(jìn)行。結(jié)果，隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面或上表面相對(duì)于基板101 的上表面凹陷，使得隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于基板101的 頂表面，例如，基板101的有源區(qū)103的頂表面。
參考圖5A和5B，移除掩膜層115，并且將第二柵極電極層117 施加到得到的結(jié)構(gòu)。在單元區(qū)a的對(duì)接接觸區(qū)116中，第二柵極電極 層117與下面的電荷存儲(chǔ)層112接觸。由于下面的電荷存儲(chǔ)層112可 由絕緣材料形成，因此對(duì)接接觸區(qū)116的作用沒(méi)有必要是實(shí)現(xiàn)第二柵 極電極層117和下面的電荷存儲(chǔ)層112之間的電氣接觸，而是使對(duì)接 接觸區(qū)116中的第二柵極電極層117的下部達(dá)到較低的位置，以便于 與有源區(qū)耦合，該有源區(qū)耦合位于對(duì)接區(qū)下方的下面隧道絕緣層111 的下方。這樣，對(duì)接區(qū)中待形成的所得到晶體管將作為傳統(tǒng)的晶體管 操作。在外圍區(qū)b的電路區(qū)bl中，第二柵極電極層117直接位于電荷 存儲(chǔ)層112上。在外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中，第二柵極電極層117位 于隔離結(jié)構(gòu)104的凹陷上表面上。
參考圖6A和6B，使用傳統(tǒng)的構(gòu)圖技術(shù)對(duì)得到的結(jié)構(gòu)構(gòu)圖，以形 成器件單元區(qū)a中的和外圍區(qū)b中的初步柵極圖案123、 123a、 123b、 和形成器件外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的電阻器圖案120。在一個(gè)實(shí)施 例中，初步柵極圖案123、 123a、 123b和電阻器圖案120是使用施加 的掩膜圖案118構(gòu)圖的。
單元區(qū)a中的初步柵極圖案123包括隧道絕緣層111、構(gòu)圖的電荷
存儲(chǔ)層122、構(gòu)圖的阻擋絕緣層121、構(gòu)圖的第一和第二柵極電極層119、 和掩膜圖案118。構(gòu)圖的第一和第二柵極電極層119可以作為控制柵極 操作，并且構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122可以作為單元區(qū)a的浮動(dòng)?xùn)艠O晶體 管的浮動(dòng)?xùn)艠O操作。
外圍區(qū)b的電路區(qū)bl中的初步柵極圖案123a包括隧道絕緣層 111、構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122、構(gòu)圖的第二柵極電極層119、和掩膜圖 案118。構(gòu)圖的第一和第二柵極電極層119可以作為外圍區(qū)b的電路區(qū) bl的傳統(tǒng)晶體管的傳統(tǒng)柵極操作。
外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的初步柵極圖案123b包括隧道絕緣層 111、構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122、構(gòu)圖的阻擋絕緣層121、構(gòu)圖的第一和 第二柵極電極層119、和掩膜圖案118。在本發(fā)明的實(shí)施例的特定應(yīng)用 中，電阻器區(qū)b2中的初步柵極圖案123b是在隔離結(jié)構(gòu)104之間的有 源區(qū)103中的電阻器圖案120之間形成的，并且不需要用作器件的可 操作柵極，并且因此可被稱(chēng)為"虛擬(dummy)柵極圖案"。在本發(fā) 明的實(shí)施例的一些方面中，外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的隔離結(jié)構(gòu)104 的頂表面或上表面可以相對(duì)于基板101的上表面凹陷，使得隔離結(jié)構(gòu) 104的頂表面在高度上低于基板101的頂表面，例如基板101的有源區(qū) 103的頂表面。結(jié)果，外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的初步虛擬柵極圖案 123b的頂表面的高度可以大于電阻器圖案120的頂表面的高度?？商?換地，外圍區(qū)b的電路區(qū)bl中的初步柵極圖案123a的頂表面的高度 可以大于電阻器圖案120的頂表面的高度。該高度差提供了器件形成 過(guò)程中的特定的關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)，如此處將進(jìn)一步詳細(xì)描述的。
然后根據(jù)使用例如包括Si02、 SiN或SION的絕緣層的傳統(tǒng)的制 造技術(shù)，在初步柵極圖案123、 123a和123b的側(cè)壁處形成柵極隔離物 124 (spacer)。然后根據(jù)傳統(tǒng)的制造技術(shù)，將刻蝕停止層125施加到 包括柵極隔離物的得到的結(jié)構(gòu)。刻蝕停止層125可以具有相對(duì)于隨后 施加的絕緣層126的刻蝕選擇性。
參考圖7A和7B，將絕緣層126施加到得到的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例 性實(shí)施例中，絕緣層126包括Si02、低k材料或其組合，其是根據(jù)傳 統(tǒng)的制造技術(shù)形成的。施加的絕緣層填充單元區(qū)a中的和外圍區(qū)b的 電路區(qū)bl中的初步柵極圖案123、 123a之間的任何剩余空間，并且填 充電阻器圖案120上外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的初步虛擬柵極圖案之 間的空間。然后絕緣層126的上部被移除或被平整化，以通過(guò)使用刻 蝕停止層125作為刻蝕停止，來(lái)使初步柵極圖案123、 123a和初步虛 擬柵極圖案123b的上表面暴露。
參考圖8A和8B，使用傳統(tǒng)的平整化工藝，諸如CMP或者毯式刻 蝕(blanketetch)，來(lái)移除初步柵極圖案123、 123a、 123b的上部。在 該工藝過(guò)程中，移除部分刻蝕停止層125，以使初步柵極圖案123、123a、 123b的頂部區(qū)處的下面的掩膜圖案118暴露。掩膜圖案118也被移除， 以使初步柵極圖案123、 123a、 123b的傳導(dǎo)的第二柵極電極層119暴 露。同時(shí)，作為移除工藝的結(jié)果，絕緣層126和柵極隔離物124的上 部被移除。在該操作過(guò)程中，可以看到，電阻器圖案120被嵌入在虛 擬初步柵極圖案123b之間的凹陷中的絕緣層126的主體下面，這是因 為，如上文所述，隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于基板101的頂 表面，并且因此，電阻器圖案120的頂部位于基板101上方的、小于 相鄰虛擬初步柵極圖案123b的第二柵極電極層頂部高度的高度處。因 此絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120以使其免于該步驟過(guò)程中的任 何平整化或材料移除，這是因?yàn)殡娮杵鲌D案120位于絕緣層126下方。 因此，電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因用于使初步柵極圖案123、 123a、 123b的傳導(dǎo)第二柵極電極層119的上部暴露的移除工藝而改變。
參考圖9A和9B，接下來(lái)執(zhí)行硅化工藝，以形成初步柵極圖案第 二柵極電極層119的頂部處的硅化物層127，用于減少其頂部處的接觸 電阻。結(jié)果，單元區(qū)a中的單元區(qū)柵極圖案130包括控制柵極128，其 包括第一和第二柵極電極層119和硅化物層127、阻擋絕緣層121、構(gòu)
圖的電荷存儲(chǔ)層122、和隧道絕緣層lll。而且，外圍區(qū)b的電路區(qū)M 中的電路區(qū)柵極圖案131是傳統(tǒng)的晶體管柵極圖案，并且包括傳導(dǎo)柵 極128，其包括第二柵極電極層119和硅化物層127。此外，器件外圍 區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的得到的電阻器區(qū)虛擬柵極圖案132包括虛擬控 制柵極128，其包括第一和第二柵極電極層119和硅化物層127、阻擋 絕緣層121、虛擬構(gòu)圖電荷存儲(chǔ)層122、和隧道絕緣層lll。
在硅化工藝過(guò)程中，電阻器圖案120由虛擬柵極圖案132之間的 凹陷中的絕緣層126的主體(body)覆蓋，這是因?yàn)?，如上文所述?電阻器圖案120的頂部位于基板101上方的、小于相鄰虛擬柵極圖案 132高度的高度處。因此，絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120以避免 該步驟過(guò)程中的任何硅化，這是因?yàn)殡娮杵鲌D案120位于絕緣層126 下方。因此，電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因硅化工藝而改變，或者 發(fā)生了可忽略的改變。
參考圖IOA和IOB，使用傳統(tǒng)的制造技術(shù)將層間絕緣層141施加 到得到的結(jié)構(gòu)。絕緣層141被構(gòu)圖以形成開(kāi)口，在該開(kāi)口中可以將諸 如比特線接觸BC和電阻器接觸RC的接觸施加到得到的器件的指定端 子。結(jié)果，形成了半導(dǎo)體器件。
得到的半導(dǎo)體器件包括基板101，其被分區(qū)為單元區(qū)a和外圍區(qū)b， 外圍區(qū)b包括電路區(qū)bl和電阻器區(qū)b2。在單元區(qū)a中提供至少一個(gè)單 元柵極結(jié)構(gòu)130，該至少一個(gè)單元柵極結(jié)構(gòu)130包括單元柵極絕緣層和 單元柵極電極層128，在該示例中，單元柵極絕緣層包括隧道層111和 /或電荷存儲(chǔ)層122和/或阻擋絕緣層121，在該示例中，單元柵極電極 層128包括第一和第二柵極電極層119和硅化物層127。至少一個(gè)外圍 柵極結(jié)構(gòu)131、 132位于外圍區(qū)b中(例如外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中) 的基板上。外圍柵極結(jié)構(gòu)131、 132包括外圍柵極絕緣層，例如，外圍 柵極結(jié)構(gòu)131包括絕緣層111和122并且外圍柵極結(jié)構(gòu)132包括絕緣 層lll、 122和121。而且，外圍柵極結(jié)構(gòu)131、 132包括外圍柵極電極
層，例如，外圍柵極結(jié)構(gòu)131包括電極128，其包括第二柵極電極層
119和硅化物層127，并且外圍柵極結(jié)構(gòu)132包括電極128，其包括第 一和第二柵極電極層119和硅化物層127。至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)104位于 外圍區(qū)b中，并且在該至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)104上提供至少一個(gè)電阻器 圖案120。隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面相對(duì)于基板101的上表面凹陷，使得 隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于基板101的頂表面，例如基板101 的有源區(qū)103的頂表面。
圖11A 13A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線I-I'和n-n'截 取的圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖11B 13B
是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線in-iir和iv-iv'截取的圖i的
半導(dǎo)體器件的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。在該實(shí)施例中，未發(fā)生
初步柵極圖案121、 122、 123的電極的上部的硅化。相反地，將金屬 層施加到電極的上部。
參考圖IIA和IIB，根據(jù)上文結(jié)合圖7A和7B示出和描述的工藝 步驟制備半導(dǎo)體器件。隨后，執(zhí)行上文結(jié)合圖8A和8B示出和描述的 工藝步驟。特別地，參考圖IIA和IIB，使用傳統(tǒng)的平整化工藝，諸 如CMP或毯式刻蝕，移除初步柵極圖案123、 123a、 123b的上部。在 該工藝過(guò)程中，移除部分刻蝕停止層125以使初步柵極圖案123、 123a、 123b的頂部區(qū)處的下面的掩膜圖案118暴露。還移除掩膜圖案118以 使初步柵極圖案123、 123a、 123b的傳導(dǎo)的第二柵極電極層119暴露。 然而，在該實(shí)施例中，作為移除工藝的結(jié)果，絕緣層126和柵極隔離 物124的上部未被移除，或被少量(marginally)被移除。如上文所述 的實(shí)施例，在該操作過(guò)程中，可以看到，隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面相對(duì) 于基板101的上表面凹陷，使得隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于 基板101的頂表面，例如基板101的有源區(qū)103的頂表面。因此，電 阻器圖案120嵌入在虛擬初步柵極圖案123b之間凹陷中的絕緣層126 的主體下面，這是因?yàn)?，如上文所述，電阻器圖案120的頂部位于基 板101上方的、小于相鄰虛擬初步柵極圖案123b高度的高度處。因此，
絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120，以避免該步驟過(guò)程中的任何平整 化或材料移除，這是因?yàn)殡娮杵鲌D案120位于絕緣層126下方。因此， 電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因用于使初步柵極圖案123、 123a、 123b 的傳導(dǎo)第二柵極電極層119的上部暴露的移除工藝而改變。
參考圖12A和12B，初步柵極圖案的第二柵極電極層119的上部 被選擇性地和部分地移除。在第二柵極電極層119包括多晶硅的示例 中，濕法刻蝕劑或者干法刻蝕劑可用于該工藝步驟。再一次地，在該 步驟過(guò)程中，隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面相對(duì)于基板101的上表面凹陷， 使得隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于基板101的頂表面，例如基 板101的有源區(qū)103的頂表面。因此，電阻器圖案120的頂部位于基 板101上方的、小于相鄰虛擬初步柵極圖案123b高度的高度處，絕緣 層126用于保護(hù)電阻器圖案120，以避免該步驟過(guò)程中的任何材料移除。 因此，電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因該步驟而改變。
參考圖13A和13B，使用damascene (大馬士革)工藝將金屬柵 極圖案129施加到得到的結(jié)構(gòu)。包括例如，TiN、 TaN或WN的可選阻 擋金屬層129a被施加，以涂覆由于先前步驟過(guò)程中的第二柵極電極層 119的部分移除而形成的開(kāi)口的頂部和側(cè)壁。然后，將例如包括W、 Cu或Al的金屬層129b施加到得到的結(jié)構(gòu)，以填充開(kāi)口。然后根據(jù)傳 統(tǒng)工藝使金屬層129b和阻擋(barrier)層129a平整化。再一次地，在 該步驟過(guò)程中，隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面相對(duì)于基板101的上表面凹陷， 使得隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于基板101的頂表面，例如基 板101的有源區(qū)103的頂表面。因此，電阻器圖案120的頂部位于基 板101上方的、小于得到的相鄰?fù)鈬鷸艠O圖案131、 132高度的高度處， 絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120，以避免該步驟過(guò)程中的任何修改。 因此，電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因該步驟而改變。
隨后，例如，根據(jù)上文結(jié)合圖IOA和IOB示出和描述的工藝，對(duì)
得到的器件執(zhí)行進(jìn)一步的制造工藝。
圖14A i9A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線i-r和ii-ir截
取的圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖14B 19B
是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線in-iir和iv-iv'截取的圖i的
半導(dǎo)體器件的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。在該實(shí)施例中，執(zhí)行不 同的步驟序列用于制造該結(jié)構(gòu)。
參考圖14A和14B，根據(jù)上文結(jié)合圖3A和3B示出和描述的工藝 步驟制備半導(dǎo)體器件。參考圖14A和14B，在得到的結(jié)構(gòu)上面提供掩 膜層115，并且對(duì)掩膜層構(gòu)圖以形成第一開(kāi)口 115a和第二開(kāi)口 115b， 其使下面的第一柵極電極層114暴露。在該操作過(guò)程中，對(duì)掩膜層115 構(gòu)圖以覆蓋器件的電阻器區(qū)b2?？涛g第一柵極電極層114和下面的阻 擋絕緣層113的暴露的部分。
在第一開(kāi)口 115a中，通過(guò)刻蝕工藝使下面的電荷存儲(chǔ)層112暴露， 以提供待形成的單元區(qū)a的選擇柵極的對(duì)接接觸區(qū)116。在第二開(kāi)口 115b中，作為刻蝕工藝的結(jié)果，使下面的電荷存儲(chǔ)層112暴露。在該 實(shí)施例中，由于隔離結(jié)構(gòu)104保持由掩膜層115覆蓋，因此使外圍區(qū)b 的電阻器區(qū)b2中的隔離結(jié)構(gòu)104凹陷的步驟不是與移除單元區(qū)a中特 定晶體管柵極的阻擋絕緣層113同時(shí)進(jìn)行的，也不是在相同的工藝步 驟中進(jìn)行的。
參考圖15A和15B，移除掩膜層115，并且將第二柵極電極層117 施加到得到的結(jié)構(gòu)。在單元區(qū)a的對(duì)接接觸區(qū)116中，第二柵極電極 層117與下面的電荷存儲(chǔ)層112接觸。由于下面的電荷存儲(chǔ)層112可 由絕緣材料形成，因此對(duì)接接觸區(qū)116的作用沒(méi)有必要是實(shí)現(xiàn)第二柵 極電極層117和下面的電荷存儲(chǔ)層112之間的電氣接觸，而是使對(duì)接 接觸區(qū)116中的第二柵極電極層117的下部達(dá)到較低的位置，以便于 與位于對(duì)接區(qū)下方的隧道絕緣層111下面的有源區(qū)耦合。這樣，得到 的待形成在對(duì)接區(qū)中的晶體管將作為傳統(tǒng)的晶體管操作。在外圍區(qū)b 的電路區(qū)bl中，第二柵極電極層117直接位于電荷存儲(chǔ)層112上。在
外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中，第二柵極電極層117位于隔離結(jié)構(gòu)104上。
參考圖16A和16B，使用傳統(tǒng)的構(gòu)圖技術(shù)對(duì)得到的結(jié)構(gòu)構(gòu)圖，以 形成器件的單元區(qū)a中的和外圍區(qū)b中的初步柵極圖案123、 123a、 123b。在一個(gè)實(shí)施例中，使用施加到該結(jié)構(gòu)的掩膜圖案118對(duì)初步柵 極圖案123構(gòu)圖。在單元區(qū)a中和外圍區(qū)b電路區(qū)bl中的初步柵極圖 案123的刻蝕過(guò)程中，隧道絕緣層111用作刻蝕停止。
單元區(qū)a中的初步柵極圖案123包括隧道絕緣層111、構(gòu)圖的電荷 存儲(chǔ)層122、構(gòu)圖的阻擋絕緣層121、構(gòu)圖的第一和第二柵極電極層119、 和掩膜圖案118。構(gòu)圖的第一和第二柵極電極層119可以作為控制柵極 操作，并且構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122可以作為單元區(qū)a的浮動(dòng)?xùn)艠O晶體 管的浮動(dòng)?xùn)艠O操作。
外圍區(qū)b的電路區(qū)bl中的初步柵極圖案123a包括隧道絕緣層 111、構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122、構(gòu)圖的第二柵極電極層119、和掩膜圖 案118。構(gòu)圖的第一和第二柵極電極層119可以作為外圍區(qū)b的電路區(qū) bl的傳統(tǒng)晶體管的傳統(tǒng)柵極操作。
外圍區(qū)b的電路區(qū)bl中的初步柵極圖案123b包括隧道絕緣層 111、構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122、構(gòu)圖的阻擋絕緣層121、構(gòu)圖的第一和 第二柵極電極層119、和掩膜圖案118。在本發(fā)明的實(shí)施例的特定應(yīng)用 中，電阻器區(qū)b2中的初步柵極圖案123b是在隔離結(jié)構(gòu)104之間的有 源區(qū)103中的電阻器圖案120之間形成的，并且不需要用作器件的可 操作柵極，并且因此可被稱(chēng)為"虛擬柵極圖案"。
在該操作過(guò)程中，在外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的隔離結(jié)構(gòu)104上 不存在隧道絕緣層111，因此隧道絕緣層111未用作這些結(jié)構(gòu)的刻蝕停 止。結(jié)果，隔離結(jié)構(gòu)104的上表面在該步驟過(guò)程中被刻蝕，以便于使
外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的隔離結(jié)構(gòu)104凹陷。這樣，使外圍區(qū)b的
電阻器區(qū)b2中的隔離結(jié)構(gòu)104凹陷的步驟可以與單元區(qū)a中的初步柵 極圖案123和外圍區(qū)b中的初步柵極圖案123a、123b的構(gòu)圖同時(shí)進(jìn)行， 或者在相同的工藝步驟中進(jìn)行。結(jié)果，隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面或上表 面相對(duì)于基板101的上表面凹陷，使得隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度 上低于基板101的頂表面，例如基板101的有源區(qū)103的頂表面。
然后，參考圖17A和17B，根據(jù)使用例如包括Si02、 SiN或SION 的絕緣層的傳統(tǒng)的制造技術(shù)，在初步柵極圖案123、 123a和123b的側(cè) 壁處形成柵極隔離物124。然后根據(jù)傳統(tǒng)的制造技術(shù)，將例如包括SiN 的刻蝕停止層125施加到包括柵極隔離物的得到的結(jié)構(gòu)?？涛g停止層 125應(yīng)由具有相對(duì)于隨后形成的層間電介質(zhì)層126的刻蝕選擇性的材料 形成。
然后將間隙填充絕緣層133施加到得到的結(jié)構(gòu)，以便于填充單元 區(qū)a中的和外圍區(qū)b的電路區(qū)bl中的相鄰初步柵極圖案123、 123a之 間的任何剩余間隙。間隙填充絕緣層133用于防止隨后施加的電阻器 材料層120進(jìn)入該間隙，從而避免可能另外發(fā)生的任何短路問(wèn)題。間 隙填充絕緣層133的施加是可選的。
然后將例如包括多晶硅的電阻器材料層施加到得到的結(jié)構(gòu)，并且 對(duì)該電阻器材料層構(gòu)圖以形成外圍區(qū)b電阻器區(qū)bl中的隔離結(jié)構(gòu)104 上的和間隙填充絕緣層133上的電阻器圖案120。根據(jù)傳統(tǒng)的制造工序 摻雜電阻器圖案120，使得使多晶硅是傳導(dǎo)的。將本實(shí)施例與上文描述 的圖2 13的實(shí)施例比較，在本實(shí)施例中，形成電阻器圖案120的材料 層不同于用于形成第二電極層119的材料層。因此，盡管本實(shí)施例需 要額外的工藝步驟，但是對(duì)于需要獨(dú)立于單元柵極圖案123的電極119 的傳導(dǎo)率、材料類(lèi)型和厚度來(lái)控制得到的電阻器圖案的電阻率的情況，
這是特別有吸引力的。
參考圖18A和18B，將絕緣層126施加到得到的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示 例性實(shí)施例中，絕緣層126包括Si02、低k材料或其組合，其是根據(jù) 傳統(tǒng)的制造技術(shù)形成的。施加的絕緣層填充單元區(qū)a中的和外圍區(qū)b 的電路區(qū)M中的初步柵極圖案123、 123a之間的任何剩余空間，并且 填充電阻器圖案120上外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的初步虛擬柵極圖案 之間的空間。然后使用刻蝕停止層125作為刻蝕停止，將絕緣層126 的上部移除或平整化，以使初步柵極圖案123、 123a和初步虛擬柵極 圖案123b的上表面暴露。
使用傳統(tǒng)的平整化工藝，諸如CMP或者毯式刻蝕，移除初步柵極 圖案123、 123a、 123b的上部。在該工藝過(guò)程中，移除部分的刻蝕停 止層125，以使初步柵極圖案123、 123a、 123b的頂部區(qū)處的下面的掩 膜圖案118暴露。掩膜圖案118也被移除，以使初步柵極圖案123、123a、 123b的傳導(dǎo)的第二柵極電極層119暴露。同時(shí)，作為移除工藝的結(jié)果， 絕緣層126和柵極隔離物124的上部被移除。在該操作過(guò)程中，可以 看到，隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面相對(duì)于基板101的上表面凹陷，使得隔 離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于基板101的頂表面，例如基板101 的有源區(qū)103的頂表面。因此，得到的電阻器圖案120嵌入在虛擬初 步柵極圖案123b之間的凹陷中的絕緣層126的主體下面，這是因?yàn)椋?如上文所述，電阻器圖案120的頂部位于基板101上方的、小于相鄰 虛擬初步柵極圖案123b高度或者小于外圍區(qū)b的電路區(qū)b2中初步柵 極圖案123a高度的高度處。因此絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120， 以避免該步驟過(guò)程中的任何平整化或材料移除，這是因?yàn)殡娮杵鲌D案 120位于絕緣層126下方。因此，電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因用于 使初步柵極圖案123、 123a、 123b的傳導(dǎo)的第二柵極電極層119的上 部暴露的移除工藝而改變。
參考圖19A和19B，接下來(lái)執(zhí)行硅化工藝，以形成初步柵極圖案 的第二柵極電極層127的頂部處的硅化物層127，用于減少其頂部處的 接觸電阻。結(jié)果，單元區(qū)a中的單元區(qū)柵極圖案130包括控制柵極128，
其包括第一和第二柵極電極層119和硅化物層127、阻擋絕緣層121、 由構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122形成的浮動(dòng)?xùn)艠O、和隧道絕緣層lll。而且， 外圍區(qū)b的電路區(qū)bl中的電路區(qū)柵極圖案131是傳統(tǒng)的晶體管柵極圖 案并且包括傳導(dǎo)柵極128，其包括第二柵極電極層119和硅化物層127。 下面的構(gòu)圖的電荷存儲(chǔ)層122和隧道絕緣層111組合用作電路區(qū)柵極 圖案131的柵極絕緣層。此外，器件外圍區(qū)b的電阻器區(qū)b2中的得到 的電阻器區(qū)虛擬柵極圖案132包括虛擬控制柵極128，其包括第一和第 二柵極電極層119和硅化物層127、阻擋絕緣層121、由構(gòu)圖的電荷存 儲(chǔ)層122形成的虛擬浮動(dòng)?xùn)艠O、和隧道絕緣層lll。
在硅化工藝過(guò)程中，電阻器圖案由虛擬柵極圖案132之間凹陷中 的絕緣層126的主體覆蓋，這是因?yàn)椋缟衔乃?，隔離結(jié)構(gòu)104的 頂表面在高度上低于基板101的頂表面，例如基板101的有源區(qū)103 的頂表面，并且因此電阻器圖案120的頂部位于基板101上方的、小 于相鄰虛擬柵極圖案132高度或者外圍區(qū)b電路區(qū)bl的相鄰電路柵極 圖案131高度的高度處。因此，絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120， 以避免該步驟過(guò)程中的任何硅化，這是因?yàn)殡娮杵鲌D案120位于絕緣 層126下方。因此，電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因硅化工藝而改變。
圖20A 22A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線i-r和n-n'截 取的圖1的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。圖20B 22B
是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的沿截面線in-nr和IV-IV'截取的圖1的
半導(dǎo)體器件的外圍區(qū)的形成過(guò)程的截面視圖。在該實(shí)施例中，未發(fā)生 初步柵極圖案121、 122、 123電極上部的硅化。相反地，將金屬層施 加到電極的上部。
參考圖20A和20B，根據(jù)上文結(jié)合圖17A和17B示出和描述的工 藝步驟制備半導(dǎo)體器件。隨后，執(zhí)行上文結(jié)合圖18A和18B示出和描 述的工藝步驟。特別地，參考圖20A和20B，使用傳統(tǒng)的平整化工藝， 諸如CMP或毯式刻蝕，移除初步柵極圖案123、 123a、 123b的上部。
在該工藝過(guò)程中，移除部分的刻蝕停止層125,以使初步柵極圖案123、 123a、 123b的頂部區(qū)處的下面的掩膜圖案118暴露。還移除掩膜圖案 118，以使初步柵極圖案123、 123a、 123b的傳導(dǎo)的第二柵極電極層119 暴露。然而，在該實(shí)施例中，作為移除工藝的結(jié)果，絕緣層126和柵 極隔離物124的上部未被移除，或被少量移除。如上文所述的圖14~19 的實(shí)施例，在該操作過(guò)程中，可以看到，電阻器圖案120嵌入在虛擬 初步柵極圖案123b之間凹陷中的絕緣層126的主體下面，這是因?yàn)椋?如上文所述，外圍區(qū)b電阻器區(qū)b2的隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上 低于基板101的頂表面，例如基板101的有源區(qū)103的頂表面。因此， 絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120，以避免該步驟過(guò)程中的任何平整 化或材料移除，這是因?yàn)殡娮杵鲌D案120位于絕緣層126下方。因此， 電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因用于使初步柵極圖案123、 123a、 123b 的傳導(dǎo)的第二柵極電極層119的上部暴露的移除工藝而改變。
參考圖21A和21B，初步柵極圖案123、 123a、 123b的第二柵極 電極層119的上部被選擇性地和部分地移除。在第二柵極電極層119 包括多晶硅的示例中，濕法刻蝕劑或者干法刻蝕劑可用于該工藝步驟。 再一次地，在該步驟過(guò)程中，由于隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低 于基板101的頂表面，例如基板101的有源區(qū)103的頂表面，因此電 阻器圖案120的頂部位于基板101上方的、小于相鄰虛擬初步柵極圖 案123b高度的高度處，并且因此絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120， 以避免該步驟過(guò)程中的任何材料移除。因此，電阻器圖案120的電阻 率不會(huì)因該步驟而改變。
參考圖22A和22B，使用damascene工藝將金屬柵極圖案129施 加到得到的結(jié)構(gòu)。包括例如，TiN、 TaN或WN的可選的阻擋金屬層 129a被施加，以涂覆由于先前步驟過(guò)程中的第二柵極電極層119的部 分移除而形成的開(kāi)口的頂部和側(cè)壁。然后，將例如包括W、 Cu或Al 的金屬層129b施加到得到的結(jié)構(gòu)，以填充開(kāi)口。然后根據(jù)傳統(tǒng)工藝使 金屬層129b和阻擋層129a平整化。再一次地，在該步驟過(guò)程中，由
于隔離結(jié)構(gòu)104的頂表面在高度上低于基板101的頂表面，例如基板
101的有源區(qū)103的頂表面，因此電阻器圖案120的頂部位于基板101 上方的、小于得到的相鄰?fù)鈬鷸艠O圖案131、 132高度的高度處，并且 因此絕緣層126用于保護(hù)電阻器圖案120，以避免該步驟過(guò)程中的任何 修改。因此，電阻器圖案120的電阻率不會(huì)因該步驟而改變。
隨后，例如，根據(jù)上文結(jié)合圖IOA和IOB示出和描述的工藝，對(duì) 得到的器件執(zhí)行進(jìn)一步的制造工藝。
圖23是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的 框圖。存儲(chǔ)器系統(tǒng)200包括存儲(chǔ)器控制器202，其生成命令和地址信號(hào) C/A;和存儲(chǔ)器模塊204，其包括多個(gè)存儲(chǔ)器器件206。存儲(chǔ)器模塊204 自存儲(chǔ)器控制器接收命令和地址信號(hào)C/A，并且作為響應(yīng)，向和從至少 一個(gè)存儲(chǔ)器器件206存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)DATA I/O。每個(gè)存儲(chǔ)器器件包括 多個(gè)可尋址存儲(chǔ)器單元和解碼器，該解碼器接收命令和地址信號(hào)并且 生成用于在編程和讀操作過(guò)程中訪問(wèn)至少一個(gè)可尋址存儲(chǔ)器單元的行 信號(hào)和列信號(hào)。存儲(chǔ)器系統(tǒng)200的每個(gè)部件包括控制器202、模塊電子 裝置204、和存儲(chǔ)器器件206，其可以使用此處公開(kāi)的電阻器圖案配置。
盡管通過(guò)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施 例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離附屬權(quán)利要求限定的 本發(fā)明的精神和范圍的前提下，此處可以進(jìn)行多種形式和細(xì)節(jié)上的改 變。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括包括第一區(qū)和第二區(qū)的基板；所述第一區(qū)中的所述基板上的至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一柵極絕緣層和所述第一柵極絕緣層上的第一柵極電極層；所述第二區(qū)中的所述基板中的至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的頂表面在高度上低于所述基板的頂表面；和所述至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)電阻器圖案。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一區(qū)包括所述器 件的單元區(qū)，其中所述至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)單元柵極 結(jié)構(gòu)，并且其中所述第二區(qū)包括所述器件的外圍區(qū)。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件 其中所述第一柵極絕緣層包括隧道絕緣層；并且 其中所述至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括所述隧道絕緣層、所述隧道絕緣層上的電荷存儲(chǔ)層、所述電荷存儲(chǔ)層上的阻擋絕緣層、和所述阻 擋絕緣層上的第一柵極電極層。
4. 如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中所述至少一個(gè)第一柵極 結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)，并且其中在所述多個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)的子 集中，所述第一柵極電極層和所述電荷存儲(chǔ)層直接電氣接觸。
5. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其中所述至少一個(gè)第一柵極 結(jié)構(gòu)包括其頂部處的硅化物區(qū)。
6. 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中在所述至少一個(gè)電阻器 圖案上不存在硅化物區(qū)。
7. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其中所述至少一個(gè)第一柵極 結(jié)構(gòu)包括其頂部處的金屬層。
8. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中在所述至少一個(gè)電阻器 圖案上不存在金屬層。
9. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其中所述至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)形成所述第一區(qū)中的非易失存儲(chǔ)器單元的柵極。
10. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括位于所述至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)上并且在所述電阻器圖案下方的絕緣層。
11. 一種形成包括第一區(qū)和第二區(qū)的半導(dǎo)體器件的方法，包括 在基板上提供柵極絕緣層，所述基板具有上表面；在所述第一區(qū)中的和在所述第二區(qū)中的所述基板中提供隔離結(jié)構(gòu)；在所述第一區(qū)中的和在所述第二區(qū)中的所述柵極絕緣層上提供第 一柵極電極層；移除所述第二區(qū)中的部分的所述第一柵極電極層和所述柵極絕緣 層，以使所述第二區(qū)中的所述隔離結(jié)構(gòu)暴露；移除暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部，以使所述基板中的所述隔離結(jié)構(gòu)凹 陷，使得所述隔離結(jié)構(gòu)的頂表面在高度上低于所述基板的所述上表面；在所述第一柵極電極層上的所述第一區(qū)中并且在所述凹陷的隔離 結(jié)構(gòu)上的所述第二區(qū)中提供第二柵極電極層；以及對(duì)所述第一區(qū)中的所述第二柵極電極層、所述第一柵極電極層和 所述柵極絕緣層構(gòu)圖，以形成所述第一區(qū)中的第一柵極結(jié)構(gòu)，并且對(duì) 所述第二柵極電極層構(gòu)圖，以形成所述第二區(qū)中的凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上 的電阻器圖案。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述第一區(qū)包括所述器件的 單元區(qū)，其中所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括單元柵極結(jié)構(gòu)，并且其中所述第 二區(qū)包括所述器件的外圍區(qū)。
13. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述柵極絕緣層包括隧道絕 緣層并且所述方法進(jìn)一步包括在所述隧道絕緣層上提供電荷存儲(chǔ)層；在所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述電荷存儲(chǔ)層上和所述隔 離結(jié)構(gòu)上提供阻擋絕緣層，其中所述第一柵極電極層被提供在所述第 一區(qū)中的和在所述第二區(qū)中的所述阻擋絕緣層上；移除所述第一區(qū)中的部分的所述第一柵極電極層和所述阻擋絕緣 層，以使所述第一區(qū)中的部分的下面電荷存儲(chǔ)層暴露，其中在所述第 一柵極電極層上的所述第一區(qū)中提供第二柵極電極層的步驟提供了與所述下面電荷存儲(chǔ)層的暴露部分接觸的所述第二柵極電極層；其中移除所述第二區(qū)中的部分的所述第一柵極電極層和所述柵極 絕緣層以使所述第二區(qū)中的所述隔離結(jié)構(gòu)暴露的步驟進(jìn)一步包括對(duì) 所述第二區(qū)中的所述阻擋絕緣層構(gòu)圖；以及進(jìn)一步對(duì)所述第一區(qū)中的所述阻擋絕緣層和所述電荷存儲(chǔ)層構(gòu) 圖，以形成所述第一區(qū)中的所述第一柵極結(jié)構(gòu)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中移除暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部以形成所述隔離結(jié)構(gòu)中的凹陷的步驟與移除所述第一區(qū)中的部分的所 述第一柵極電極層和所述阻擋絕緣層以使所述第一區(qū)中的部分的所述 下面電荷存儲(chǔ)層暴露的步驟，是在相同的工藝步驟中執(zhí)行的。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述電阻器圖案上提供絕緣層；以及使所述絕緣層平整化，以使所述第一區(qū)中所述第一柵極結(jié)構(gòu)的構(gòu) 圖的第二柵極電極層的上表面暴露，其中在所述絕緣層的平整化工藝 中，部分的所述絕緣層保留在所述電阻器圖案上，以覆蓋所述電阻器 圖案。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一柵極結(jié) 構(gòu)的所述構(gòu)圖的第二柵極電極層的暴露的上表面上執(zhí)行硅化工藝，其 中保留在所述電阻器圖案上的所述部分的所述絕緣層防止所述電阻器 圖案被硅化。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括移除所述暴露的第一柵極結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖的第二柵極電極層的上部， 以使所述第一柵極結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述絕緣層凹陷；在所述絕緣層上和在所述凹陷的暴露的第一柵極結(jié)構(gòu)上提供金屬 層；以及使所述金屬層平整化，以使所述絕緣層暴露。
18. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中在所述基板中提供隔離結(jié)構(gòu) 的步驟包括提供通過(guò)所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述柵極絕緣層的溝 槽；以及使用絕緣材料填充所述溝槽。
19. 如權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括在所述基板中提供 隔離結(jié)構(gòu)之后，移除所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述隔離結(jié)構(gòu) 的暴露的初始的上部，以使所述隔離結(jié)構(gòu)初始凹陷，并且其中移除所 述暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部以使所述隔離結(jié)構(gòu)凹陷的步驟使所述隔離結(jié) 構(gòu)進(jìn)一步凹陷。
20. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中在所述基板中提供隔離結(jié)構(gòu) 的步驟是在所述基板上提供所述柵極絕緣層的步驟之前執(zhí)行。
21. —種形成包括第一區(qū)和第二區(qū)的半導(dǎo)體器件的方法，包括 在基板上提供柵極絕緣層，所述基板具有上表面； 在所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述基板中提供隔離結(jié)構(gòu)； 在所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述柵極絕緣層上提供第一 柵極電極層；在所述第一柵極電極層上的所述第一區(qū)中并且在所述第一柵極電 極層上的所述第二區(qū)中提供第二柵極電極層；對(duì)所述第一區(qū)中的所述第二柵極電極層、所述第一柵極電極層和 所述柵極絕緣層構(gòu)圖，以形成所述第一區(qū)中的所述第一柵極結(jié)構(gòu)，并 且對(duì)所述第二區(qū)中的所述第二柵極電極層、所述第一柵極電極層和所 述柵極絕緣層構(gòu)圖，以使所述第二區(qū)中的下面的隔離結(jié)構(gòu)暴露；移除所述暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部，以使所述基板中的所述隔離結(jié) 構(gòu)凹陷，使得所述隔離結(jié)構(gòu)的頂表面在高度上低于所述基板的所述上 表面；以及在所述凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上提供電阻器圖案。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述第一區(qū)包括所述器件的 單元區(qū)，其中所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括單元柵極結(jié)構(gòu)，并且其中所述第 二區(qū)包括所述器件的外圍區(qū)。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述柵極絕緣層包括隧道絕 緣層，并且所述方法進(jìn)一步包括在所述隧道絕緣層上提供電荷存儲(chǔ)層；在所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述電荷存儲(chǔ)層上和在所述 隔離結(jié)構(gòu)上提供阻擋絕緣層，其中所述第一柵極電極層被提供在所述 第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述阻擋絕緣層上；移除所述第一區(qū)中的部分的所述第一柵極電極層和所述阻擋絕緣 層，以使所述第一區(qū)中的部分的下面電荷存儲(chǔ)層暴露，并且其中在所 述第一柵極電極層上的所述第一區(qū)中提供所述第二柵極電極層的步驟 提供了與所述下面電荷存儲(chǔ)層的暴露部分接觸的所述第二柵極電極 層；以及 進(jìn)一步對(duì)所述第一區(qū)中的所述阻擋絕緣層和所述電荷存儲(chǔ)層構(gòu) 圖，以形成所述第一區(qū)中的所述第一柵極結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步對(duì)所述第 二區(qū)中的所述隔離結(jié)構(gòu)上的所述阻擋絕緣層構(gòu)圖，以使所述下面的隔 離結(jié)構(gòu)暴露。
24. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中在凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上提供電 阻器圖案的步驟包括在所述第一區(qū)的所述第一柵極結(jié)構(gòu)上和在所述第二區(qū)中的所述凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上提供絕緣層；以及在所述凹陷的隔離結(jié)構(gòu)上方，在所述絕緣層上提供所述電阻器圖案。
25. 如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括 在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述電阻器圖案上提供絕緣層；以及 使所述絕緣層平整化，以使所述第一區(qū)中所述第一柵極結(jié)構(gòu)的所述構(gòu)圖的第二柵極電極層的上表面暴露，其中在所述絕緣層的平整化 工藝中，部分的所述絕緣層保留在所述電阻器圖案上，以覆蓋所述電 阻器圖案。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一柵極結(jié) 構(gòu)的所述構(gòu)圖的第二柵極電極層的暴露的上表面上執(zhí)行硅化工藝，其 中保留在所述電阻器圖案上的所述部分的所述絕緣層防止所述電阻器 圖案被硅化。
27. 如權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括 移除所述暴露的第一柵極結(jié)構(gòu)的所述構(gòu)圖的第二柵極電極層的上部，以使所述第一柵極結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述絕緣層凹陷；在所述絕緣層上和在所述凹陷的暴露的第一柵極結(jié)構(gòu)上提供金屬 層；以及使所述金屬層平整化，以使所述絕緣層暴露。
28. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述基板中提供隔離結(jié)構(gòu)的步驟包括提供通過(guò)所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述柵極絕緣層的溝 槽；以及使用絕緣材料填充所述溝槽。
29. 如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括在所述基板中提供隔離結(jié)構(gòu)之后，移除所述第一區(qū)中的和所述第二區(qū)中的所述隔離結(jié)構(gòu) 的暴露的初始的上部，以使所述隔離結(jié)構(gòu)初始凹陷，并且其中移除所 述暴露的隔離結(jié)構(gòu)的上部的步驟使所述隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)一步凹陷。
30. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中對(duì)所述第二區(qū)中的所述第二 柵極電極層、所述第一柵極電極層和所述柵極絕緣層構(gòu)圖以使所述第 二區(qū)中的所述下面隔離結(jié)構(gòu)暴露的步驟與對(duì)所述第一區(qū)中的所述第二 柵極電極層、所述第一柵極電極層和所述柵極絕緣層構(gòu)圖以形成所述 第一區(qū)中的所述第一柵極結(jié)構(gòu)的步驟，是在相同的工藝步驟中執(zhí)行的。
31. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述基板中提供隔離結(jié)構(gòu) 的步驟是在所述基板上提供所述柵極絕緣層的步驟之前執(zhí)行。
全文摘要
在一種半導(dǎo)體器件及其制造方法中，該半導(dǎo)體器件包括基板，其包括第一區(qū)和第二區(qū)。至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)位于第一區(qū)中的基板上，該至少一個(gè)第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一柵極絕緣層和第一柵極絕緣層上的第一柵極電極層。至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)位于第二區(qū)中的基板中，該隔離結(jié)構(gòu)的頂表面在高度上低于基板的頂表面。至少一個(gè)電阻器圖案位于至少一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)上。
文檔編號(hào)H01L21/82GK101373765SQ20081014456
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者崔升旭, 曹盛純, 辛鎮(zhèn)鉉, 金珉澈 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社