包括薄膜电阻器的集成电路器件及其形成方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种包括薄膜电阻器的集成电路器件及其形成方法。

背景技术：

1、许多集成电路(ic)器件包含薄膜电阻器(tfr)膜层，该tfr膜层提供了优于其他类型电阻器的各种优点。例如，tfr膜层可以是高度准确的，并且可以微调以提供非常精确的电阻值。此外，例如在将tcr膜层“调整”至近零值的合适退火工艺之后，tfr膜层通常具有低电阻温度系数(tcr)，这可在宽泛范围的操作温度内提供稳定操作。此外，tfr膜层通常具有较小的寄生分量，这提供了有利的高频行为。

2、如图1所示，目前的集成电路器件在制备时，需要在衬底10上形成第一层间介质层21，并在所述第一层间介质层21中形成第一金属层31，其中，第一金属层31与衬底10中的元器件电连接，再在第一层间介质层21上依次淀积tfr膜层40和金属膜层32，再经过光刻曝光定义出金属膜层32的蚀刻图形，再经过蚀刻工艺蚀刻所述金属膜层32，再经过光刻曝光定义出tfr膜层40的蚀刻图形，再经过蚀刻工艺蚀刻tfr膜层40，接着在金属膜层32上淀积第二层间介质层22，最后形成导电通孔和第二金属层33，所述第二金属层33将第一金属层31和tfr膜层40引出，其中，金属膜层32作为tfr膜层40的刻蚀停止层。由于金属膜层32的引入还引入了其他膜层，例如在tfr膜层40上和第一层间介质层21表面淀积厚度为的sro(富硅氧化物，silicon rich oxide)层23，这样影响了集成电路器件膜层厚度，还增加了与金属膜层32相关的工艺步骤(例如金属膜层32的淀积、定义出蚀刻金属膜层32的蚀刻图形工艺、蚀刻金属膜层32的蚀刻工艺、sro层23的淀积工艺等)的步骤，使得工艺流程复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种包括薄膜电阻器的集成电路器件及其形成方法，可以减小集成电路器件膜层厚度，降低形成集成电路器件的工艺复杂度。

2、为了解决以上问题，本发明提供一种包括薄膜电阻器的集成电路器件，所述集成电路器件包括依次设置在基底上的第一金属层、第一层间介质层、tfr膜层、第二层间介质层和第二金属层，所述第二金属层的部分及所述tfr膜层均位于所述第一金属层的部分上方，所述第二金属层的部分和所述第一金属层的部分之间具有第一导电通孔，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，使得在贯通所述tfr膜层时所述第一导电通孔的侧壁与所述tfr膜层欧姆接触。

3、可选的，所述第一金属层具有第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分分离设置，且所述第二部分位于所述第一部分外侧，所述第二部分通过金属通孔与所述基底中的集成电路元件连接，所述tfr膜层位于所述第一部分上。

4、进一步的，所述第二金属层具有第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分分离设置，且所述第四部分位于所述第三部分外侧，所述第三部分位于所述tfr膜层上方，还位于所述第一部分上方，所述第四部分位于所述第二部分上方。

5、进一步的，还包括第二导电通孔，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，两端分别与所述第一部分和第三部分接触，所述第二导电通孔贯通所述第一层间介质层和第二层间介质层，两端分别与所述第二部分和第四部分接触。

6、进一步的，所述第一部分包括两个间隔设置的第一金属块，所述第二部分包括多个第二金属块以及连接线路，所述连接线路连接至少部分的所述第二金属块，所述tfr膜层在所述第一金属层上的投影覆盖两个所述第一金属块，且两个所述第一金属块位于所述tfr膜层的投影的两端，同时，所述tfr膜层还暴露出所有所述第二金属块。

7、进一步的，所述第三部分包括两个间隔设置的第三金属块，所述第四部分包括多个第四金属块，两个所述第三金属块分别位于一个所述第一金属块上方，且每个所述第一导电通孔的两端分别接触一所述第一金属块和第三金属块；每个所述第四金属块位于一个所述第二金属块上方，且每个所述第二导电通孔的两端分别接触一所述第二金属块和第四金属块。

8、另一方面，本发明还提供一种集成电路器件的形成方法，包括所述的包括薄膜电阻器的集成电路器件，包括以下步骤：

9、提供一基底，在所述基底上依次形成有第一金属层、第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，所述tfr膜层位于所述第一金属层的部分上方；

10、形成第一导电通孔，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，且一端与所述第一金属层的部分接触；

11、在所述第二层间介质层上形成第二金属层，所述第二金属层的部分位于所述tfr膜层上方，且与所述第一导电通孔的另一端接触。

12、可选的，所述第一金属层具有第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分分离设置，且所述第二部分位于所述第一部分外侧，所述第二部分通过金属通孔与所述基底中的集成电路元件连接，所述tfr膜层位于所述第一部分上。

13、进一步的，形成第一导电通孔的具体方法为：

14、通过刻蚀工艺形成第一通孔和第二通孔，所述第一通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，且暴露出所述第一部分的第一金属块，所述第二通孔贯通所述第一层间介质层和第二层间介质，且暴露出所述第二部分的第二金属块；

15、在所述第一通孔和第二通孔中填充金属材料，以形成第一导电通孔和第二导电通孔，其中，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，一端与所述第一部分接触，所述第二导电通孔贯通所述第一层间介质层和第二层间介质层，一端与所述第二部分接触。

16、进一步的，所述第二金属层具有第三部分和第四部分，所述第三部分包括两个间隔设置的第三金属块，所述第四部分包括多个第四金属块，两个所述第三金属块分别位于一个所述第一金属块上方，且每个所述第一导电通孔的两端分别接触一所述第一金属块和第三金属块；每个所述第四金属块位于一个所述第二金属块上方，且每个所述第二导电通孔的两端分别接触一所述第二金属块和第四金属块。

17、与现有技术相比，本发明具有以下意想不到的技术效果：

18、本发明提供一种包括薄膜电阻器的集成电路器件及其形成方法，集成电路器件包括依次设置在基底上的第一金属层、第一层间介质层、tfr膜层、第二层间介质层和第二金属层，所述第二金属层的部分及所述tfr膜层均位于所述第一金属层的部分上方，所述第二金属层的部分和所述第一金属层的部分之间具有第一导电通孔，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，使得在贯通所述tfr膜层时所述第一导电通孔的侧壁与所述tfr膜层欧姆接触，从而减少了形成现有技术中金属膜层相关的结构和工艺步骤，节省了相应步骤所需的光罩，简化了集成电路器件结构还降低了成本。

技术特征：

1.一种包括薄膜电阻器的集成电路器件，其特征在于，所述集成电路器件包括依次设置在基底上的第一金属层、第一层间介质层、tfr膜层、第二层间介质层和第二金属层，所述第二金属层的部分及所述tfr膜层均位于所述第一金属层的部分上方，所述第二金属层的部分和所述第一金属层的部分之间具有第一导电通孔，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，使得在贯通所述tfr膜层时所述第一导电通孔的侧壁与所述tfr膜层欧姆接触。

2.如权利要求1所述的包括薄膜电阻器的集成电路器件，其特征在于，所述第一金属层具有第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分分离设置，且所述第二部分位于所述第一部分外侧，所述第二部分通过金属通孔与所述基底中的集成电路元件连接，所述tfr膜层位于所述第一部分上。

3.如权利要求2所述的包括薄膜电阻器的集成电路器件，其特征在于，所述第二金属层具有第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分分离设置，且所述第四部分位于所述第三部分外侧，所述第三部分位于所述tfr膜层上方，还位于所述第一部分上方，所述第四部分位于所述第二部分上方。

4.如权利要求3所述的包括薄膜电阻器的集成电路器件，其特征在于，还包括第二导电通孔，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、tfr膜层和第二层间介质层，两端分别与所述第一部分和第三部分接触，所述第二导电通孔贯通所述第一层间介质层和第二层间介质层，两端分别与所述第二部分和第四部分接触。

5.如权利要求4所述的包括薄膜电阻器的集成电路器件，其特征在于，所述第一部分包括两个间隔设置的第一金属块，所述第二部分包括多个第二金属块以及连接线路，所述连接线路连接至少部分的所述第二金属块，所述tfr膜层在所述第一金属层上的投影覆盖两个所述第一金属块，且两个所述第一金属块位于所述tfr膜层的投影的两端，同时，所述tfr膜层还暴露出所有所述第二金属块。

6.如权利要求5所述的包括薄膜电阻器的集成电路器件，其特征在于，所述第三部分包括两个间隔设置的第三金属块，所述第四部分包括多个第四金属块，两个所述第三金属块分别位于一个所述第一金属块上方，且每个所述第一导电通孔的两端分别接触一所述第一金属块和第三金属块；每个所述第四金属块位于一个所述第二金属块上方，且每个所述第二导电通孔的两端分别接触一所述第二金属块和第四金属块。

7.一种集成电路器件的形成方法，包括如权利要求1所述的包括薄膜电阻器的集成电路器件，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的集成电路器件的形成方法，其特征在于，所述第一金属层具有第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分分离设置，且所述第二部分位于所述第一部分外侧，所述第二部分通过金属通孔与所述基底中的集成电路元件连接，所述tfr膜层位于所述第一部分上。

9.如权利要求8所述的集成电路器件的形成方法，其特征在于，形成第一导电通孔的具体方法为：

10.如权利要求9所述的集成电路器件的形成方法，其特征在于，

技术总结本发明提供一种包括薄膜电阻器的集成电路器件及其形成方法，集成电路器件包括依次设置在基底上的第一金属层、第一层间介质层、TFR膜层、第二层间介质层和第二金属层，所述第二金属层的部分及所述TFR膜层均位于所述第一金属层的部分上方，所述第二金属层的部分和所述第一金属层的部分之间具有第一导电通孔，所述第一导电通孔贯通所述第一层间介质层、TFR膜层和第二层间介质层，使得在贯通所述TFR膜层时所述第一导电通孔的侧壁与所述TFR膜层欧姆接触，从而减少了形成现有技术中金属膜层相关的结构和工艺步骤，节省了相应步骤所需的光罩，简化了集成电路器件结构还降低了成本。技术研发人员：张文博,李婧,王伟,杨芳受保护的技术使用者：芯联集成电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25