包括电阻器结构的半导体器件制造技术

提供了一种包括电阻器结构的半导体器件，该半导体器件包括：衬底，其具有垂直于第一方向的上表面；电阻器结构，其包括在衬底上的第一绝缘层、在第一绝缘层上的电阻器层和在电阻器层上的第二绝缘层；以及电阻器接触，其穿透第二绝缘层和电阻器层。电阻器接触的侧壁相对于第一方向的倾斜角根据离衬底的高度而变化。该半导体器件具有低的接触电阻和窄的接触电阻变化。

Semiconductor Devices Including Resistor Structures

A semiconductor device including a resistor structure is provided, which includes a substrate having an upper surface perpendicular to the first direction; a resistor structure comprising a first insulating layer on the substrate, a resistor layer on the first insulating layer and a second insulating layer on the resistor layer; and a resistor contact through the second insulating layer and the resistor layer. The inclination angle of the side wall of the resistor contact relative to the first direction varies according to the height away from the substrate. The semiconductor device has low contact resistance and narrow change of contact resistance.

【技术实现步骤摘要】
包括电阻器结构的半导体器件
本专利技术构思总体上涉及半导体器件，更具体地，涉及包括电阻器结构的半导体器件。
技术介绍
半导体器件中包括的电阻器件的电阻器层可以通过接触连接到金属互连。因此，电阻器件的总电阻是电阻器层本身的电阻和接触的电阻之和。为了半导体器件尺寸的减小，电阻器层通常需要被减薄。随着电阻器层变得更薄，电阻器层与接触之间的接触面积减小。结果，接触电阻增大并且接触电阻的变化也增大。因此，需要减小电阻器件的接触电阻和电阻器件的接触电阻的变化。
技术实现思路
本专利技术构思的一些实施方式包括具有电阻器结构的半导体器件，该电阻器结构包括低的接触电阻和窄的接触电阻变化。在另外的实施方式中，一种半导体器件包括：衬底，其具有垂直于第一方向的上表面；电阻器结构，其包括在衬底上的第一绝缘层、在第一绝缘层上的电阻器层和在电阻器层上的第二绝缘层；以及电阻器接触，其穿透第二绝缘层和电阻器层。电阻器接触的侧壁相对于第一方向的倾斜角根据离衬底的高度而变化。在本专利技术构思的另外的实施方式中，一种半导体器件包括：衬底，其具有垂直于第一方向的上表面并且具有晶体管区域和电阻器区域；下部结构，其在电阻器区域和晶体管区域上；电阻器结构，其位于下部结构在电阻器区域上的部分上，并且包括第一绝缘层、在第一绝缘层上的电阻器层和位于电阻器层上的第二绝缘层；以及电阻器接触，其穿透第二绝缘层和电阻器层。电阻器接触的侧壁相对于第一方向的倾斜角根据离衬底的高度而变化。在本专利技术构思的一些实施方式中，一种半导体器件包括：衬底，其具有垂直于第一方向的上表面并且具有晶体管区域和电阻器区域；下部结构，其在晶体管区域和电阻器区域上，并且包括多个栅极结构、填充所述多个栅极结构之间的空间的下层间绝缘层、在晶体管区域上在栅极结构下面的有源区域以及接触有源区域的源极/漏极区域；电阻器结构，其位于下部结构在电阻器区域上的部分上，并且包括第一绝缘层、在第一绝缘层上的电阻器层和在电阻器层上的第二绝缘层；上层间绝缘层，其覆盖电阻器结构和下部结构；电阻器接触，其穿透上层间绝缘层、第二绝缘层和电阻器层；以及源极/漏极接触，其穿过上层间绝缘层和下层间绝缘层接触源极/漏极区域，其中电阻器接触的侧壁相对于第一方向的倾斜角根据离衬底的高度而变化。附图说明本专利技术构思的实施方式将由以下结合附图的详细描述被更清楚地理解，附图中：图1、图2和图3A分别是根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件的透视图、剖视图和俯视图。图3B和图3C是根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件的俯视图。图4A、图4B和图4C是根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件中包括的电阻器接触的放大剖视图。图5A、图5B、图5C和图5D是示出根据本专利技术构思的一些实施方式的图2中的区域A的各种修改的放大图。图6A是根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件的俯视图。图6B是根据本专利技术构思的一些实施方式的沿图6A中所示的线BB'和线CC'截取的剖视图。图6C是根据本专利技术构思的一些实施方式的沿图6A中所示的线DD'和线EE'截取的剖视图。图7是根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件中包括的电阻器接触和源极/漏极接触的放大剖视图。图8A至图8D是示出根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件的制造中的工艺步骤的剖视图。图9A至图9C是示出根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件的制造工艺中用于蚀刻电阻器接触孔的工艺步骤的放大剖视图。图10是根据本专利技术构思的一些实施方式的电子系统的框图。具体实施方式现在将在下文中参照其中显示了本专利技术构思的示例性实施方式的附图更全面地讨论本专利技术构思。本专利技术构思和实现本专利技术构思的方法将由以下示例性实施方式变得明显，将参照附图更详细地讨论以下示例性实施方式。然而，本专利技术构思的实施方式可以以不同的形式被体现，并且不应被解释为限于在此陈述的实施方式。更确切地，这些实施方式被提供使得本公开将是全面的和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本专利技术构思的范围。当在此使用时，单数术语“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另行指示。当在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目中的一些的任何及所有组合。将理解，当一元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时，它可以直接连接或联接到所述另一元件，或者可以存在居间元件。还将理解，当在此使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一些另外的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。类似地，将理解，当诸如一层、区域或衬底的一元件被称为“在”另一元件“上”时，它能直接在所述另一元件上，或者可以存在居间元件。相反，术语“直接”意味着不存在居间元件。此外，详细描述中的实施方式将作为本专利技术构思的理想示例性视图用剖视图进行讨论。因此，示例性视图的形状可以根据制造技术和/或可允许的误差被修改。因此，本专利技术构思的实施方式不限于示例性视图中所示的特定形状，而是可以包括可根据制造工艺而创建的其它形状。这里说明和示出的本专利技术构思的方面的示例性实施方式包括它们的互补相对物。在整个说明书中，相同的附图标记或相同的参考标识符表示相同的元件。现在参照分别是根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件的透视图、剖视图和俯视图的图1、图2和图3A。如图1、图2和图3A中所示，根据本专利技术构思的一些实施方式的半导体器件100包括衬底110、位于衬底110上的下部结构130、位于下部结构130上的电阻器结构150、以及与电阻器结构150接触的电阻器接触190。在一些实施方式中，半导体器件100可以不包括如图所示的下部结构130，并且电阻器结构150可以直接位于衬底110上，而不脱离本专利技术构思的范围。衬底110可以具有垂直于第一方向D1并在第二方向D2和第三方向D3上延伸的上表面110U。在下文中，离衬底110的高度意思是在第一方向D1上离衬底110的上表面110U的距离。第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3可以彼此垂直。衬底110可以包括诸如IV族半导体材料、III-V族半导体材料或II-VI族半导体材料的半导体材料。IV族半导体材料可以包括例如硅(Si)、锗(Ge)或硅(Si)-锗(Ge)。III-V族半导体材料包括例如镓砷化物(GaAs)、铟磷化物(InP)、镓磷化物(GaP)、铟砷化物(InAs)、铟锑化物(InSb)或铟镓砷化物(InGaAs)。II-VI族半导体材料可以包括例如锌碲化物(ZnTe)或镉硫化物(CdS)。在一些实施方式中，衬底110可以是体晶片或外延层。下部结构130可以位于衬底110上。下部结构130可以具有各种各样的结构。例如，下部结构130可以仅包括单个层或单个图案。在一些实施方式中，下部结构130可以包括含多个层和多个图案的组合的复杂结构。电阻器结构150可以位于下部结构130上。电阻器结构150在第二方向D2上的宽度和电阻器结构150在第三方向D3上的宽度可以每个根据目标电阻值确定。电阻器结构150的垂直于图3A中的第一方向D1的剖面具有矩形形状。然而，电阻器结构150的剖面的形状和宽度可以根据器件设计而被各种各样地修改。电阻器结构150可以包括位于下部结构130上的第一绝缘层151、位于第一绝缘层151上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：衬底，其具有垂直于第一方向的上表面；电阻器结构，其包括在所述衬底上的第一绝缘层、在所述第一绝缘层上的电阻器层和在所述电阻器层上的第二绝缘层；以及电阻器接触，其穿透所述第二绝缘层和所述电阻器层，其中所述电阻器接触的侧壁相对于所述第一方向的倾斜角根据离所述衬底的高度而变化。

【技术特征摘要】
2017.06.26 KR 10-2017-00807341.一种半导体器件，包括：衬底，其具有垂直于第一方向的上表面；电阻器结构，其包括在所述衬底上的第一绝缘层、在所述第一绝缘层上的电阻器层和在所述电阻器层上的第二绝缘层；以及电阻器接触，其穿透所述第二绝缘层和所述电阻器层，其中所述电阻器接触的侧壁相对于所述第一方向的倾斜角根据离所述衬底的高度而变化。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述电阻器接触的所述侧壁相对于所述第一方向的所述倾斜角在离所述衬底的第一高度和大于所述第一高度的第二高度处改变。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述第一高度小于所述电阻器层的上表面离所述衬底的高度。4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述第二高度大于所述电阻器层的下表面离所述衬底的高度。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述电阻器接触包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域具有相对于所述第一方向拥有第一倾斜角的侧壁，所述第二区域位于所述第一区域上并且具有相对于所述第一方向拥有第二倾斜角的侧壁，所述第三区域位于所述第二区域上并且具有相对于所述第一方向拥有第三倾斜角的侧壁；以及其中所述第一倾斜角小于所述第二倾斜角，并且所述第二倾斜角大于所述第三倾斜角。6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一区域在所述第一方向上的长度小于所述第三区域在所述第一方向上的长度；以及其中所述第二区域在所述第一方向上的长度小于所述第三区域在所述第一方向上的所述长度。7.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一区域接触所述第一绝缘层；以及其中所述第二区域接触所述电阻器层；以及其中所述第三区域接触所述第二绝缘层。8.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一区域在垂直于所述第一方向的第二方向上的最大宽度小于所述第三区域在所述第二方向上的最大宽度。9.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一区域在垂直于所述第一方向的第二方向上的最大宽度与所述第一区域在所述第二方向上的最小宽度之间的差值小于所述第二区域在所述第二方向上的最大宽度与所述第二区域在所述第二方向上的最小宽度之间的差值。10.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第二区域在垂直于所述第一方向的第二方向上的最大宽度与所述第二区域在所述第二方向上的最小宽度之间的差值大于所述第三区域在所述第二方向上的最大宽度与所述第三区域在所述第二方向上的最小宽度之间的差值。11.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括在所述衬底与所述第一绝缘层之间的下部结构，其中所述电阻器接触穿透所述第一绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：金太烈，罗炫旭，李书范，JS金，申忠桓，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR