带有电容器和熔断层的半导体器件制造技术

一种半导体器件，其特征在于，该器件包括：　　　　半导体衬底，其具有分别形成于该半导体衬底的一个表面上的元件隔离绝缘膜和用于ＭＯＳ场效应晶体管的栅极绝缘膜；　　　　形成于该元件隔离绝缘膜上的电容器，该电容器具有按顺序将下电极、电容器绝缘膜和上电极叠置在该元件隔离绝缘膜上的叠层结构，并且该上电极包括形成于该电容器绝缘膜上并由与该下电极的材料相同的材料制成的第一上电极、和形成于该第一上电极上并由与该第一上电极的材料不同的材料制成的第二上电极；　　　　具有形成于该栅极绝缘膜上的栅极电极的ＭＯＳ场效应晶体管，该栅极电极包括由与该下电极的材料相同的材料制成的第一栅电极和形成于该第一栅电极上并由与该第二上电极的材料相同的材料制成的第二栅极电极，该第一栅极电极的厚度大致等于该下电极的厚度，该第二栅极电极的厚度大致等于该第二上电极的厚度；以及　　　　形成于该元件隔离绝缘膜上的第一熔断层，该第一熔断层包括由与该下电极的材料相同的材料制成的第一可熔断层和形成于该第一可熔断层上并由与该第二上电极的材料相同的材料制成的第二可熔断层，该第一可熔断层的厚度大致等于该下电极的厚度，该第二可熔断层的厚度大致等于该第二上电极的厚度。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体器件，特别是涉及一种具有至少电容器和熔断层的半导体器件。
技术介绍
具有所需电路的半导体器件可以通过在半导体衬底的一个表面上形成诸如金属氧化物半导体(MOS)场效应晶体管(FETs)(后面简称为“MOSFET”)的有源元件和诸如电容器、电阻和熔断层的无源元件，并通过连接线连接这些元件来进行制造。每个电路元件通过例如在形成于半导体衬底上的导电膜上淀积具有预定图形的掩模并蚀刻和去除未被掩模覆盖的导电膜来形成。形成单层结构和多层结构的电路元件需要很多处理工序。希望能减少制造工序的数目，以提高集成各种电路的半导体器件的生产率并降低其制造成本。已经通过通常使用制造各类电路元件的某些工序减少了处理工序的数量。例如，日本专利特开-昭-60-261154披露了一种半导体器件，其中通过一个构图工序形成MOSFET的栅电极和熔断层。日本专利特开-平-2-290078披露了一种半导体器件，其中电容器的下电极、熔断层和连接线由相同的导电层构成。日本专利特开-平-6-283665披露了一种自保护去耦电容器，其中通过一个构图工序形成上电极和熔断层。日本专利特开-平-7-130861披露了一种半导体集成电路装置，其中通过一个构图工序形成MOSFET的栅电极和熔断层。日本专利特开-平-8-274257披露了一种半导体器件，其中通过一个构图工序形成电容器的上下电极、电阻和MOSFET的栅电极。在这个例子中，电容器的上电极具有两层结构，作为形成两层结构上电极的预处理工序进行一个构图工序。日本专利特开-平-11-195753披露了一种半导体器件，其中MOS晶体管和电容器被耦合在一起不能分离、通过一个构图工序形成电容器的上电极(相对电极)或下电极和电阻或熔断层。日本专利No.3092790披露了一种通过两个光刻工序形成电容器、电阻和MOSFET的栅电极的方法。对于该方法，在形成作为电容器下电极的导电层后形成电容器电介质膜并构图。然后，形成作为电容器上电极的导电层。该导电层由两层组成，一层多晶硅层和一层金属硅化物层。形成保留上电极的蚀刻掩模并蚀刻作为上电极的导电层。即使电容器电介质膜的一部分被暴露后仍继续该蚀刻，由此构图该导电层作为下电极。由此可以通过两个蚀刻工序、构图电容器电介质膜的工序和构图上电极的工序来形成电容器。电阻由与电容器下电极相同的导电层构成。日本专利特开-昭-60-261154、特开-昭-62-238658、特开-平-4-365351、特开-平-6-283665和特开-平-7-130861披露了一种具有多晶硅和金属硅化物两层结构的熔断层。该结构能够降低熔断层的电阻并防止不希望出现的熔断层熔断。电容器、MOSFETs和熔断层被一起使用于各种电路中，如存储器电路、电压或电流微调电路、以及即使某部分出现缺陷也能够保持电路起作用的消除缺陷电路(所谓的备用电路)。电容器具有至少三层下电极、电容器电介质膜和上电极，除非半导体衬底被用作下电极。MOSFET栅极和熔断层的层数至少为一层。通常，具有至少三层的电容器和具有至少一层的熔断层通过利用至少三层蚀刻掩模以对每层构图来形成，不包括在电容器和熔断层之间的接线工序。处理工序的数目可以通过减少用于半导体器件制造的蚀刻掩模的数目来减少。通过减少处理工序的数目，改善半导体器件的生产率和制造成本就变得容易。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种能够通过少数处理工序制造的具有电容器、MOSFETs和熔断层的半导体器件，即使存在很多类型具有相同的线宽和不同的熔断特性的熔断层。本技术的另一个目的是提供一种能够无需使用额外光刻处理工序制造的具有电容器和熔断层的半导体器件。根据本技术的一个方面，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括半导体衬底，具有分别形成于半导体衬底的一个表面上的元件隔离绝缘膜和用于MOS场效应晶体管的栅绝缘膜；形成于元件隔离绝缘膜上的电容器，该电容器具有在元件隔离绝缘膜上按顺序叠置下电极、电容器绝缘膜和上电极的叠层结构，该上电极包括一形成于电容器绝缘膜上并由与下电极的材料相同的材料制成的第一上电极，和形成于第一上电极上并由与第一上电极的材料不同的材料制成的第二上电极；具有形成于栅绝缘膜上的栅电极的MOS场效应晶体管，该栅电极包括由与下电极的材料相同的材料制成的第一栅电极，和形成于第一栅电极上并由与第二上电极的材料相同的材料制成的第二栅电极，第一栅电极的厚度约与下电极的厚度相同，第二栅电极的厚度约与第二上电极的厚度相同；以及形成于元件隔离绝缘膜上的第一熔断层，该第一熔断层包括由与下电极的材料相同的材料制成的第一可熔断层和形成于第一可熔断层上并由与第二上电极的材料相同的材料制成的第二可熔断层，第一可熔断层的厚度约与下电极的厚度相同，第二可熔断层的厚度约与第二上电极的厚度相同。根据本技术的另一方面，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括半导体衬底，具有分别形成于半导体衬底的一个表面上的元件隔离绝缘膜和用于MOS场效应晶体管的栅绝缘膜；形成于元件隔离绝缘膜上的电容器，该电容器具有在元件隔离绝缘膜上按顺序叠置下电极、电容器绝缘膜和上电极的叠层结构，该上电极包括形成于电容器绝缘膜上并由与下电极的材料相同的材料制成的第一上电极，和形成于第一上电极上并由与第一上电极的材料不同的材料制成的第二上电极；具有形成于栅绝缘膜上的栅电极的MOS场效应晶体管，该栅电极包括由与下电极的材料相同的材料制成的第一栅电极，和形成于第一栅电极上并由与第二上电极的材料相同的材料制成的第二栅电极，第一栅电极的厚度约与下电极的厚度相同，第二栅电极的厚度约与第二上电极的厚度相同；形成于半导体衬底表面上的底层，在其二者间带有插入的绝缘层，该底层包括由与下电极的材料相同的材料制成的第一底层和形成于第一底层上并由与电容器绝缘膜的材料相同的材料制成的第二底层，第一底层的厚度约与下电极的厚度相同，第二底层的厚度约与电容器绝缘膜的厚度相同；以及形成于底层上的第一熔断层，该第一熔断层包括由与第一上电极的材料相同的材料制成的第一可熔断层和形成于第一可熔断层上并由与第二上电极的材料相同的材料制成的第二可熔断层，第一可熔断层的厚度约与第一上电极的厚度相同，第二可熔断层的厚度约与第二上电极的厚度相同。可以通过少数几个处理工序来制造具有若干电容器、MOSFET和熔断层的半导体器件，尽管具有不同的熔断特性的许多类型的熔断层可通过利用相同的熔断层线宽被集成。可以经济地提供具有所需电路的半导体器件。根据本技术的另一方面，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括形成于半导体衬底表面的部分区域中的绝缘膜；设置于绝缘膜的部分区域中的电容器，该电容器包括下电极、电容器电介质膜、由硅制成的第一上电极、以及由电阻率低于第一上电极的材料制成的第二上电极，从半导体衬底一侧分别按上述顺序叠置；以及设置于绝缘膜的部分区域上的第一熔断层，该第一熔断层具有从半导体衬底一侧按所述顺序叠置的下层、中层和上层的叠层结构，其中下层由与下电极的材料相同的材料制成并且具有与下电极的厚度相同的厚度，中层由与第一上电极的材料相同的材料制成并且具有与第一上电极的厚度相同的厚度，上层由与第二上电极的材料相同的材料制成并且具有与第二上电极的厚度相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，该器件包括半导体衬底，其具有分别形成于该半导体衬底的一个表面上的元件隔离绝缘膜和用于MOS场效应晶体管的栅极绝缘膜；形成于该元件隔离绝缘膜上的电容器，该电容器具有按顺序将下电极、电容器绝缘膜和上电极叠置在该元件隔离绝缘膜上的叠层结构，并且该上电极包括形成于该电容器绝缘膜上并由与该下电极的材料相同的材料制成的第一上电极、和形成于该第一上电极上并由与该第一上电极的材料不同的材料制成的第二上电极；具有形成于该栅极绝缘膜上的栅极电极的MOS场效应晶体管，该栅极电极包括由与该下电极的材料相同的材料制成的第一栅电极和形成于该第一栅电极上并由与该第二上电极的材料相同的材料制成的第二栅极电极，该第一栅极电极的厚度大致等于该下电极的厚度，该第二栅极电极的厚度大致等于该第二上电极的厚度；以及形成于该元件隔离绝缘膜上的第一熔断层，该第一熔断层包括由与该下电极的材料相同的材料制成的第一可熔断层和形成于该第一可熔断层上并由与该第二上电极的材料相同的材料制成的第二可熔断层，该第一可熔断层的厚度大致等于该下电极的厚度，该第二可熔断层的厚度大致等于该第二上电极的厚度。2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，该下电极和该第一上电极由多晶硅制成并且该第二上电极由金属或金属硅化物制成。3.一种半导体器件，其特征在于，该器件包括一半导体衬底，具有分别形成于该半导体衬底的一个表面上的元件隔离绝缘膜和用于MOS场效应晶体管的栅绝缘膜；一形成于该元件隔离绝缘膜上的电容器，该电容器具有在该元件隔离绝缘膜上按顺序叠置下电极、电容器绝缘膜和上电极的叠层结构，该上电极包括形成于该电容器绝缘膜上并由与该下电极的材料相同的材料制成的一第一上电极和形成于该第一上电极上并由与该第一上电极的材料不同的材料制成的一第二上电极；一具有形成于该栅绝缘膜上的栅电极的MOS场效应晶体管，该栅电极包括由与该下电极的材料相同的材料制成的第一栅电极和形成于该第一栅电极上并由与该第二上电极的材料相同的材料制成的第二栅电极，该第一栅电极的厚度大致等于该下电极的厚度，该第二栅电极的厚度大致等于该第二上电极的厚度；一形成于该半导体衬底表面上的底层，具有在其二者间插入的绝缘膜，该底层包括由与该下电极的材料相同的材料制成的第一底层和形成于该第一底层上并由与该电容器绝缘膜的材料相同的材料制成的第二底层，该第一底层的厚度大致等于该下电极的厚度，该第二底层的厚度大致等于该电容器绝缘膜的厚度；以及一形成于底层上的第一熔断层，该第一熔断层包括由与该第一上电极的材料相同的材料制成的第一可熔断层和形成于该第一可熔断层上并由与该第二上电极的材料相同的材料制成的第二可熔断层，该第一可熔断层的厚度大致等于该第一上电极的厚度，该第二可熔断层的厚度大致等于该第二上电极的厚度。4.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，该器件还包括形成于该元件隔离绝缘膜上的第二熔断层，该第二熔断层包括由与下电极的材料相同的材料制成的第三可熔断层和形成于该第三可熔断层上并由与第二上电极的材料相同的材料制成的第四可熔断层，该第三可熔断层的厚度大致等于该下电极的厚度，该第四可熔断层的厚度大致等于该第二上电极的厚度。5.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，该下电极和该第一上电极由多晶硅制成并且该第二上电极由金属或金属硅化物制成。6.一种半导体器件，其特征在于，该器件包括一形成于半导体衬底表面部分区域上的绝缘膜；一设置于该绝缘膜部分区域上的电容器，该电容器包括分别从半导体衬底侧按顺序叠置的下电极、电容器电介质膜、由硅制成的第一上电极、以及由电阻率低于该第一上电极的材料制成的第二上电极；以及一设置于该绝缘膜部分区域上的第一熔断层，该第一熔断层具有从该半导体衬底侧上按顺序叠置的下层、中层和上层的叠层结构，其中该下层由与该下电极的材料相同的材料制成并且具有与该下电极的厚度相同的厚度，该中层由与该第一上电极的材料相同的材料制成并且具有与该第一上电极的厚度相同的厚度，该上层由与该第二上电极的材料相同的材料制成并且具有与该第二上电极的厚度相同的厚度。7.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，该器件还包括一设置于绝缘膜的部分区域内的平台，该平台具有从该半导体衬底侧按顺序叠置的下层和上层的叠层结构，其中该下层由与该下电极的材料相同的材料制成并且具有与该下电极的厚度相同的厚度，该上层由与电容器电介质膜的材料相同的材料制成并且具有与电容器电介质膜的厚度相同的厚度；以及一设置于该平台上并在其上具有按顺序叠置的下层和上层的叠层结构的第二熔断层，其中该下层由与该第一上电极的材料相同的材料制成并且具有与该第一上电极的厚度相同的厚度，该上层由与该第二上电极的材料相同的材料制成并且具有与该第二上电极的厚度相同的厚度。8.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，一有源区被定义在被该绝缘膜包围的该半导体衬底表面上；以及该半导体器件还包括设置在该有源区中并包括源极区、漏极区、栅绝缘膜和栅电极的MISFET，其中该栅电极具有从半导体衬底侧按顺序叠置的下层、中层和上层的叠层结构，该下层由与该下电极的材料相同的材料制成并且具有与该下电极的厚度相同的厚度，该中层由与该第一上电极的材料相同的材料制成并且具有与该第一上电极的厚度相同的厚度，该上层由与该第二上电极的材料相同的材料制成并且具有与该第二上电极的厚度相同的厚度。9.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，该器件还包括一设置于绝缘膜的部分区域中并与该第一熔断层连接的连接线，该连接线具有从半导体衬底侧按顺序叠置的下层、中层和上层的叠层结构，其中该下层由与该下电极的材料相同的材料制成并且具有与该下电极的厚度相同的厚度，该中层由与该第一上电极的材料相同的材料制成并且具有与该第一上电极的厚度相同的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：大村昌良，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：实用新型
国别省市：