KR102226609B1 - 집적 회로를 위한 필러 저항기 구조 - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 종래의 평면 저항기의 평면도이다;
도 1b는 도 1a에 도시된 종래의 평면 저항기의 단면도이다;
도 2a는 실시예에 따른 필러 저항기의 평면도이다;
도 2b는 실시예에 따른, 도 2a에 도시된 필러 저항기의 단면도이다;
도 2c는 실시예에 따른, 도 2a에 도시된 필러 저항기의 저항값의 컴포넌트를 도시한 회로 개략도이다;
도 2d는 실시예에 따른 필러 저항기들의 직렬 연결의 평면도이다;
도 3a는 실시예에 따른, 트랜지스터 및 필러 저항기를 포함하는 집적 회로 구조의 평면도이다;
도 3b는 실시예에 따른, 도 3a에 도시된 집적 회로 구조의 제1 단면도이다;
도 3c는 실시예에 따른, 도 3a에 도시된 집적 회로 구조의 제2 단면도이다;
도 4a는 실시예에 따른, 필러 저항기를 형성하는 방법을 예시하는 흐름도이다;
도 4b는 실시예에 따른, 트랜지스터 및 필러 저항기를 포함하는 IC 인터커넥트 구조를 형성하는 방법을 예시하는 흐름도이다;
도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e, 도 5f, 도 5g 및 도 5h는 일 실시예에 따라, 도 4b에 도시된 방법에서 선택된 동작들이 수행됨에 따라 점진적으로 변하는 트랜지스터 및 필러 저항기를 포함하는 IC 구조의 단면도들이다;
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른, 필러 저항기를 포함하는 IC 구조를 사용하는 모바일 컴퓨팅 플랫폼과 데이터 서버 머신을 예시한다;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 전자 컴퓨팅 디바이스의 기능적인 블록도이다.
Claims (23)
- 집적 회로(IC) 구조체로서,
기판 위에 측방향으로 연장되는 도전성 트레이스(conductive trace);
상기 도전성 트레이스의 제1 단부와 접촉하는 저항성 재료의 필러 -상기 필러는 상기 제1 단부로부터, 상기 도전성 트레이스와 인터페이싱하는 상기 필러의 측방향 길이보다 더 큰 제1 z-높이로 연장됨- ;
상기 필러와 접촉하여 배치되는 제1 저항기 콘택트; 및
상기 도전성 트레이스의 제2 단부와 접촉하여 배치되는 제2 저항기 콘택트
를 포함하고,
상기 필러의 전기 저항은 상기 도전성 트레이스의 저항, 제1 저항기 콘택트의 저항, 및 제2 저항기 콘택트의 저항의 누적 합의 2배보다 큰 집적 회로 구조체. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 트레이스는, 상기 제1 z-높이보다는 작지만 상기 필러의 측방향 길이와 상기 제2 저항기 콘택트의 측방향 길이의 합보다는 큰 측방향 길이 및 제2 z-높이를 갖는 제1 재료를 포함하는 집적 회로 구조체. - 제3항에 있어서,
상기 제2 저항기 콘택트는 상기 제1 저항기 콘택트의 제4 z-높이와 상기 제1 z-높이의 합과 동일한, 상기 도전성 트레이스의 상기 제2 단부로부터의 제3 z-높이를 갖는 집적 회로 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 제1 저항기 콘택트는 상기 필러의 전체 상부 표면과 인터페이싱하며, 상기 도전성 트레이스와 인터페이싱하는 상기 필러의 측방향 길이와 동일한 측방향 길이를 갖는 집적 회로 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 필러와 상기 도전성 트레이스는 폴리실리콘을 포함하고, 상기 도전성 트레이스는 상기 필러보다 더 높은 불순물 농도로 도핑되는 집적 회로 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 기판 위에 배치되고 상기 필러에 인접하는 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 트랜지스터는,
반도체 채널 위에 배치되는 게이트 스택 -상기 게이트 스택은 게이트 유전체 위에 배치되는 게이트 전극을 포함함- ;
상기 반도체 채널의 대향측들에 배치되는 한 쌍의 반도체 소스/드레인; 및
상기 한 쌍의 반도체 소스/드레인 상에 배치되는 한 쌍의 소스/드레인 콘택트를 더 포함하고;
상기 도전성 트레이스는 제2 z-높이를 갖는 제1 재료를 포함하고;
상기 게이트 전극은 상기 기판 위에 배치되는 분리 유전체의 표면으로부터, 상기 제1 z-높이와 상기 제2 z-높이의 합보다 큰 z-높이로 연장되는 집적 회로 구조체. - 제7항에 있어서,
상기 제2 저항기 콘택트는 상기 제1 저항기 콘택트의 제4 z-높이와 상기 제1 z-높이의 합과 동일한, 상기 도전성 트레이스의 제2 단부로부터의 제3 z-높이를 갖는 집적 회로 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 기판 위에 배치되고 상기 필러에 인접하는 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 트랜지스터는,
반도체 채널 위에 배치되는 게이트 스택 -상기 게이트 스택은 게이트 유전체 위에 배치되는 게이트 전극을 포함함- ;
상기 반도체 채널의 대향측들에 배치되는 한 쌍의 반도체 소스/드레인; 및
상기 한 쌍의 반도체 소스/드레인 상에 배치되는 한 쌍의 소스/드레인 콘택트를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 소스/드레인 콘택트는 상기 제1 및 제2 저항기 콘택트와 동일한 조성을 갖는 집적 회로 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 기판 위에 배치되고 상기 필러에 인접하는 트랜지스터 -상기 트랜지스터는,
반도체 채널 위에 배치되는 게이트 스택 -상기 게이트 스택은 게이트 유전체 위에 배치되는 게이트 전극을 포함함- ;
상기 반도체 채널의 대향측들에 배치되는 한 쌍의 반도체 소스/드레인; 및
상기 한 쌍의 반도체 소스/드레인 상에 배치되는 한 쌍의 소스/드레인 콘택트를 더 포함함- ; 및
상기 필러와 상기 제1 저항기 콘택트를 둘러싸는 분리 유전체 -상기 분리 유전체는 상기 게이트 전극 및 상기 제2 저항기 콘택트로부터 상기 필러를 측방향으로 분리시킴-
를 더 포함하는 집적 회로 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 제1 z-높이는 50-200nm이고;
상기 필러의 측방향 길이는 25nm이하이고;
상기 제2 저항기 콘택트의 측방향 길이는 25nm이하이고;
상기 도전성 트레이스는 상기 필러의 측방향 길이와 상기 제2 저항기 콘택트의 측방향 길이의 합과 상기 제1 z-높이 사이에 있는 측방향 길이를 갖는 도핑된 폴리실리콘을 포함하는 집적 회로 구조체. - 집적 회로(IC) 구조체를 제조하는 방법으로서,
기판 위에 측방향으로 연장되는 도전성 트레이스를 형성하는 단계;
상기 도전성 트레이스의 제1 단부 상에 저항기 필러를 형성하는 단계;
상기 필러 상에 배치되는 제1 저항기 콘택트를 형성하는 단계; 및
상기 도전성 트레이스의 제2 단부 상에 배치되는 제2 저항기 콘택트를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 도전성 트레이스를 형성하는 단계는 상기 기판 위에 도전막을 퇴적하고 상기 도전막을 상기 도전성 트레이스로 패터닝하는 단계를 더 포함하고;
상기 도전성 트레이스의 제1 단부 상에 상기 저항기 필러를 형성하는 단계는,
상기 도전성 트레이스 위에 저항성 재료를 퇴적하는 단계;
상기 도전성 트레이스의 제1 단부 위의 상기 저항성 재료 내에 리세스(recess)를 패터닝하는 단계;
상기 리세스를 희생용 충전 재료로 백필링하는(backfilling) 단계; 및
상기 저항성 재료를 패터닝하여 상기 희생용 충전 재료와 정렬되는 필러를 형성하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 삭제
- 제12항에 있어서,
제1 저항기 콘택트를 형성하는 단계는,
상기 저항기 필러 주위에 분리 유전체를 퇴적하는 단계;
상기 희생용 충전 재료를 제거하여 상기 필러를 노출시키는 단계; 및
노출된 상기 저항기 필러 상에 콘택트 금속을 퇴적하는 단계
를 더 포함하고,
상기 제2 저항기 콘택트를 형성하는 단계는,
상기 저항성 재료를 패터닝하여 상기 도전성 트레이스의 제2 단부 위에 배치되는 희생용 필러를 형성하는 단계;
상기 희생용 필러를 상기 분리 유전체에 대해 선택적으로 제거하여 상기 도전성 트레이스의 제2 단부 상에 랜딩되는 비아를 형성하는 단계; 및
상기 노출된 저항기 필러 상에 상기 콘택트 금속을 퇴적함과 동시에 상기 도전성 트레이스의 노출된 단부 상에 상기 콘택트 금속을 퇴적하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제12항에 있어서,
상기 기판 위에, 상기 저항기 필러에 인접하는 트랜지스터를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 트랜지스터를 형성하는 단계는,
반도체 채널 영역을 형성하는 단계;
상기 반도체 채널 위에 배치되는 게이트 스택을 형성하는 단계 -상기 게이트 스택은 게이트 유전체 위에 배치되는 게이트 전극을 포함함- ;
상기 반도체 채널의 대향측들에 배치되는 한 쌍의 반도체 소스/드레인을 형성하는 단계; 및
상기 한 쌍의 반도체 소스/드레인 상에 배치되는 한 쌍의 소스/드레인 콘택트를 형성하는 단계
를 더 포함하고,
상기 한 쌍의 소스/드레인 콘택트를 형성하는 단계는,
노출된 상기 저항기 필러 상에 콘택트 금속을 퇴적함과 동시에 상기 반도체 소스/드레인 상에 상기 콘택트 금속을 퇴적하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제14항에 있어서,
상기 기판 위에, 상기 저항기 필러에 인접하는 트랜지스터를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 트랜지스터를 형성하는 단계는,
반도체 채널 영역을 형성하는 단계; 및
상기 반도체 채널 위에 배치되는 게이트 스택을 형성하는 단계 -상기 게이트 스택은 게이트 유전체 위에 배치되는 게이트 전극을 포함함-
를 더 포함하고,
상기 게이트 스택을 형성하는 단계는,
상기 반도체 채널 위에 상기 저항성 재료를 퇴적하는 단계;
상기 반도체 채널 위의 상기 저항성 재료를 희생용 게이트로 패터닝하는 단계;
상기 저항기 필러의 주위에 그리고 상기 희생용 게이트 주위에 분리 산화물을 퇴적한 후에 상기 희생용 게이트를 제거하는 단계;
상기 반도체 채널의 대향측들에 배치되는 한 쌍의 반도체 소스/드레인을 형성하는 단계; 및
상기 한 쌍의 반도체 소스/드레인 상에 배치되는 한 쌍의 소스/드레인 콘택트를 형성하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제12항에 있어서,
상기 기판 위에 도전막을 퇴적하는 단계는 상기 기판 위에 불순물 도핑된 폴리실리콘막을 퇴적하는 단계를 더 포함하고;
상기 트레이스 위에 저항성 재료를 퇴적하는 단계는 상기 도핑된 폴리실리콘막 위에 보다 저농도로 도핑된 폴리실리콘막을 퇴적하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제12항에 있어서,
상기 기판 위에 도전막을 퇴적하는 단계는 상기 기판 위에 불순물 도핑된 폴리실리콘막을 퇴적하는 단계를 더 포함하고;
상기 트레이스 위에 저항성 재료를 퇴적하는 단계는 상기 도핑된 폴리실리콘막 위에 보다 저농도로 도핑된 폴리실리콘막을 퇴적하는 단계를 더 포함하고;
상기 필러 상에 배치되는 제1 저항기 콘택트를 형성하는 단계는 상기 필러에 자기 정렬(self-aligned)되는 제1 리세스를 콘택트 금속으로 백필링하는 단계를 더 포함하고;
상기 도전성 트레이스의 제2 단부 상에 배치되는 제2 저항기 콘택트를 형성하는 단계는 상기 제1 저항기 콘택트와 필러의 합과 동일한 z-높이로 제2 리세스를 상기 콘택트 금속으로 백필링하는 단계를 더 포함하는 방법. - 시스템 온 칩(SOC)으로서,
프로세서 로직 회로;
상기 프로세서 로직 회로와 결합되는 메모리 회로;
상기 프로세서 로직 회로와 결합되고 무선 송신 회로와 무선 수신기 회로를 포함하는 RF 회로; 및
DC 전원을 수신하는 입력과 상기 프로세서 로직 회로, 상기 메모리 회로, 및 상기 RF 회로 중 적어도 하나와 결합되는 출력을 포함하는 전력 관리 회로
를 포함하고,
상기 프로세서 로직 회로, 상기 메모리 회로, 상기 RF 회로, 또는 상기 전력 관리 회로 중 적어도 하나는,
기판 위에 측방향으로 연장되는 도전성 트레이스;
상기 도전성 트레이스의 제1 단부와 접촉하는 저항성 재료의 필러 -상기 필러는 상기 제1 단부로부터, 상기 도전성 트레이스와 인터페이싱하는 상기 필러의 측방향 길이보다 더 큰 제1 z-높이로 연장됨- ;
상기 필러와 접촉하여 배치되고 상기 도전성 트레이스로부터 제1 두께만큼 분리되는 제1 저항기 콘택트; 및
상기 도전성 트레이스의 제2 단부와 접촉하여 배치되는 제2 저항기 콘택트
를 포함하는 집적 회로(IC) 구조체를 포함하고,
상기 필러의 전기 저항은 적어도 2000Ω이며, 또한 상기 도전성 트레이스의 저항, 제1 저항기 콘택트의 저항, 및 제2 저항기 콘택트의 저항의 누적 합의 2배보다 큰 시스템 온 칩. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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