專利名稱：用氧化或氮化方法提高電阻器的電阻值的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種方法和結(jié)構(gòu)，用來提高位于諸如半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體芯片和集成電路之類的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的電阻器的電阻值。
背景技術(shù)：
晶片上電阻器的電阻值可以借助于激光燒蝕來清除電阻器的一部分而加以調(diào)整。例如，激光燒蝕可以在電阻器中切割出縫隙。但用現(xiàn)有技術(shù)借助于激光燒蝕來調(diào)整電阻器，要求電阻器的尺寸約為數(shù)十微米的量級(jí)。因此，為了從總體上提高晶片上電阻器的電阻值以及為了提高尺寸為微米或亞微米級(jí)的電阻器的電阻值，需要一種方法和結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種方法，用來提高電阻器的電阻值，它包含下列步驟提供包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及用氧粒子對(duì)占F份的一部分電阻器表面層進(jìn)行氧化，導(dǎo)致電阻器電阻值的提高。
本發(fā)明提供一種電結(jié)構(gòu)，它包含包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及與占F份的一部分電阻器表面層發(fā)生氧化反應(yīng)的氧粒子，其中的氧化反應(yīng)提高了電阻器的電阻值。
本發(fā)明提供一種方法，用來提高電阻器的電阻值，它包含下列步驟提供包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及用氮粒子對(duì)占F份的一部分電阻器表面層進(jìn)行氮化，導(dǎo)致電阻器電阻值的提高。
本發(fā)明提供一種電結(jié)構(gòu)，它包含
包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及與占F份的一部分電阻器表面層發(fā)生氮化反應(yīng)的氮粒子，其中的氮化反應(yīng)提高了電阻器的電阻值。
本發(fā)明提供一種方法和結(jié)構(gòu)，用來普遍地提高晶片上電阻器的電阻值以及用來提高尺寸為微米或亞微米級(jí)的電阻器的電阻值。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的具有電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的正面剖面圖。
圖2示出了圖1中電阻器的一部分開始暴露于氧粒子。
圖3示出了電阻器的該部分暴露于氧粒子之后的圖2。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的包括圖2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及含氧氣體的加熱工作室的正面剖面圖，其中的加熱工作室產(chǎn)生熱來加熱半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的包括圖2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及含氧氣體的工作室的正面剖面圖，其中借助于輻射或粒子定向束來加熱半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電阻器。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的包括圖2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的等離子體工作室的正面剖面圖。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的陽極化浴槽的正面剖面圖，圖2的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)被部分地浸入在浴槽中。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的化學(xué)浴槽的正面剖面圖，圖2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電阻器被浸入在浴槽中。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案當(dāng)電阻器的一部分暴露于氧粒子且電阻器耦合到電阻值測(cè)量裝置時(shí)的圖2。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10的正面剖面圖，此半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10包括半導(dǎo)體襯底12中的電阻器14。電阻器14包括電阻材料。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10可以包括尤其是半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體芯片、集成電路等。襯底12包含電阻器14之外的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10的所有部分(例如包括半導(dǎo)體器件、布線層的電子器件等)。電阻器14可以具有半導(dǎo)體襯底12中的任何電阻功能，因而可以存在于半導(dǎo)體器件、電路等之中。電阻器14包括表面積為S的暴露表面19。
圖2示出了圖1中電阻器14的一部分15開始暴露于氧粒子20的情況。如下面將要討論的那樣，根據(jù)本發(fā)明的幾種工作的實(shí)施方案，氧粒子20可以包含含氧的分子(例如分子氧O2、二氧化碳CO2等)或氧離子。暴露于氧的部分15，具有暴露于氧的表面17(亦即表面17被暴露于氧粒子20)。電阻器14包括不暴露于氧的部分16，它具有不暴露于氧的表面18(亦即表面18不被暴露于氧粒子20)。表面19(見圖1)包含表面17和18，其表面積分別為SE和SU。表面19(見圖1)的表面積S于是為SE+SU。在圖2中，若存在不暴露于氧的部分16和相關(guān)的表面18，則由于表面19將被部分地暴露于氧粒子20(在表面17處)，致使SU＞0，故導(dǎo)致“部分暴露的”實(shí)施方案。若不存在不暴露于氧的部分16和相關(guān)的表面18，則由于表面19將被完全暴露于氧粒子20(在表面17處)，致使SU＝0，故導(dǎo)致“完全暴露的”
圖3示出了電阻器14的一部分15暴露于氧粒子20之后的圖2。電阻器14的一部分15暴露一定時(shí)間，就在此部分15中產(chǎn)生氧化區(qū)22，其中電阻器14仍然保留未被氧化的部分24。氧化區(qū)22占到電阻器14表面層的F份，其中的表面層區(qū)域定義為伸向電阻器14側(cè)面25和26的氧化區(qū)22。份數(shù)F的范圍為0＜F≤1，其中0＜F＜1對(duì)應(yīng)于上述“部分暴露的”實(shí)施方案，而F＝1對(duì)應(yīng)于“完全暴露的”實(shí)施方案。氧化區(qū)22的厚度t可以隨暴露時(shí)間的增加而增加，或可以達(dá)到自行限制的厚度。對(duì)于擴(kuò)散占主導(dǎo)的氧化過程，厚度t尤其可以隨暴露時(shí)間的平方根而變化。比之形成氧化區(qū)22之前的電阻器14的電阻值，氧化區(qū)22提高了電阻器14對(duì)沿方向6或方向7的電流的電阻值。
電阻器14可以在集成電路中，因此，圖3也示出了電阻器14上的集成電路。絕緣層11包括絕緣材料13和窗口23，在窗口23中確定根據(jù)本發(fā)明的能夠被氧化的電阻器14。注意，在絕緣材料13下方可以有電阻區(qū)28，因而被絕緣材料13阻擋。因此，根據(jù)本發(fā)明，下方的即阻擋的電阻區(qū)28是不可氧化的。雖然在下述實(shí)施方案中沒有討論，但若整個(gè)電阻器被確定為組合有下方即阻擋電阻區(qū)28的電阻器14，則能夠?qū)㈦娮杵?4想象成是“部分暴露的”。
本發(fā)明包括5個(gè)實(shí)施方案，用來對(duì)電阻器14進(jìn)行氧化，以便提高電阻器14的電阻值，亦即采用加熱工作室的熱氧化(圖4)；采用輻射即粒子定向束的熱氧化(圖5)；等離子體氧化(圖6)；陽極化(圖7)；以及化學(xué)氧化(圖8)。下面的討論將描述這些實(shí)施方案并解釋如何用原位測(cè)試來控制電阻器14暴露于氧粒子20之后所獲得的電阻值(圖9)。
雖然上述的和以下討論的5個(gè)實(shí)施方案具體描述了對(duì)電阻器14的氧化，但作為氧化的變通，上述的和以下討論的5個(gè)實(shí)施方案都適合于借助氮化來改變電阻器14的電阻值。與對(duì)電阻器14進(jìn)行氧化相反，對(duì)電阻器14進(jìn)行氮化意味著電阻器14與氮粒子(而不是與氧粒子20)發(fā)生反應(yīng)，其方式是形成電阻器14包含的電阻材料的氮化物(而不是形成電阻器14包含的電阻材料的氧化物)。如氧粒子20那樣，依賴于不同的實(shí)施方案，氮粒子可以是分子形式或離子形式?！安糠直┞兜摹焙汀巴耆┞兜摹睂?shí)施方案可以被用來對(duì)電阻器14進(jìn)行氮化，正如“部分暴露的”和“完全暴露的”實(shí)施方案可以被用來對(duì)電阻器14進(jìn)行氧化那樣。此處除非特別指出，下述的5個(gè)實(shí)施方案的所有特點(diǎn)和情況都適用于電阻器14的氮化，正如5個(gè)實(shí)施方案的所有特點(diǎn)和情況都適用于氧化那樣。
采用加熱工作室的熱氧化圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的加熱工作室30的正面剖面圖，它包括含氧的氣體32和圖2的半導(dǎo)體襯底10。氣體32包括尤其是例如分子氧(O2)、氧化亞氮(N2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)之類的氧化物。
加熱工作室30被加熱到加熱溫度，電阻器14于是被氣體32氧化，從而在電阻器14中形成諸如上述圖3所示的氧化區(qū)22那樣的氧化區(qū)。氧化區(qū)的厚度(見例如上述圖3的氧化區(qū)22的厚度t)隨電阻器14暴露于氣體32的時(shí)間的增加而增加。圖4可以作為“完全暴露的”實(shí)施方案的例子，其中不存在電阻器14的不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＝0，F(xiàn)＝1)，且表面17是被氧化的整個(gè)表面19(見圖1)。在圖4中，環(huán)境氣體32中的氧濃度以及加熱溫度，組合起來應(yīng)該足以氧化電阻器14。所述組合依賴于電阻器14與氣體32之間的氧化反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。于是，所要求的氧濃度和加熱溫度依賴于電阻器14和氣體32的材料構(gòu)成。
氣體32可以不流動(dòng)，以立體分布形式存在于加熱工作室30中。作為變通，氣體32可以是低速流動(dòng)的，其中氣體32接觸到電阻器14。由于流動(dòng)的氣體32來自可能明顯比加熱溫度更冷的氣體源，故氧的流速應(yīng)該足夠低，以便盡量減小或基本上消除從電阻器14到氣體32的熱傳輸?？梢杂帽炯夹g(shù)領(lǐng)域一般熟練人員熟知的任何方法來抑制這種熱傳輸。一種這樣的方法是使氧的流動(dòng)足夠慢，致使所述熱傳輸?shù)闹鲗?dǎo)模式是自然對(duì)流而不是強(qiáng)迫對(duì)流。采用流動(dòng)氧的一個(gè)其它的變通方法包括將氣體32預(yù)熱到足夠靠近加熱溫度，致使即使所述熱傳輸由強(qiáng)迫對(duì)流引起，所述熱傳輸也可忽略。
圖4的加熱工作室30包括能夠?qū)ξ挥谄渲械陌雽?dǎo)體結(jié)構(gòu)10進(jìn)行加熱的任何立體機(jī)殼。加熱工作室30中的熱可以沿方向37從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10上方的熱源34被定向到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。加熱工作室30中的熱也可以沿方向38從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10下方的熱源36被定向到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。沿方向37從熱源34定向的熱，比沿方向38從熱源36定向的熱更直接地被傳輸?shù)奖砻?7。因此，對(duì)于提升表面17處的溫度，沿方向37從熱源34定向的熱，比沿方向38從熱源36定向的熱更為有效。熱源34和36之一或二者，可以被用于加熱工作室30中。熱源34和36之一或二者，可以是連續(xù)熱源或分立熱源組成的分布陣列，例如由白熾燈泡組成的分布陣列。作為變通，加熱工作室30可以是爐子。
在加熱工作室30中獲得上述加熱溫度的任何方法都屬于本發(fā)明的范疇。例如，可以在加熱工作室30處于室溫時(shí)將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10插入到加熱工作室30中，隨之迅速提升加熱工作室30中的溫度，直到其中得到所希望的加熱溫度。若電阻器14附近的加熱溫度是空間均勻的，則電阻器14沿方向37的氧化將是空間均勻的，致使得到的氧化層的厚度大致恒定(見例如圖3中厚度t大致恒定的氧化層22)?？臻g不均勻的加熱溫度將導(dǎo)致不恒定的氧化層厚度。均勻和不均勻的加熱溫度分布以及得到的均勻和不均勻的氧化層厚度，在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
適合于在加熱工作室30中被氧化的電阻器14的電阻材料包括尤其是多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、或它們的氮化物、硅化物、或合金中的一種或多種。
上述采用加熱工作室30對(duì)電阻器14進(jìn)行氧化的方法，不依賴于電阻器14的尺寸，因此，若電阻器14的尺寸為1微米或更小，是可用的，且若電阻器14的尺寸超過1微米，也是可用的。
如上所述，采用加熱工作室的熱氮化，可以被用作采用加熱工作室的熱氧化的一種變通。若采用氮化，則氣體32可以包括諸如尤其是分子氮(N2)的氮化合物，而不是氧化合物。
采用定向輻射束或粒子束的熱氧化圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的包括圖2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10和含氧氣體42的工作室40的正面剖面圖，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10的電阻器14被輻射或粒子定向束46加熱。氣體42包括諸如尤其是分子氧(O2)、氧化亞氮(N2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)之類的氧化物。如上面結(jié)合圖4中的氣體32所述的那樣，氣體42可以是不流動(dòng)的或流動(dòng)的。
電阻器14的部分15被定向束46加熱到加熱溫度，部分15于是被氣體32氧化，從而在電阻器14中形成諸如上面圖3中所示的氧化區(qū)22那樣的氧化區(qū)。氧化區(qū)的厚度(見例如上述圖3所述的氧化區(qū)22的厚度t)隨電阻器14暴露于定向束46的時(shí)間的增加而增加。氧化區(qū)的厚度還隨定向束46的能量通量的增加而增加。定向束46可以包括輻射(例如激光輻射)，或粒子束(例如電子束、質(zhì)子束、離子束等)。定向束46必須具有足夠的能量以提供電阻器14所需的加熱，而定向束46的最低要求能量通量依賴于電阻器14的材料構(gòu)成。此外，定向束46應(yīng)該被充分聚焦，以便滿足上述的能量通量要求。
若定向束46包括激光輻射，則激光輻射可以包含連續(xù)激光輻射或脈沖激光輻射。若電阻器14包含金屬，則由于金屬的特征是導(dǎo)電電子的能級(jí)連續(xù)而不是吸收激光輻射的分立能級(jí)，故本發(fā)明對(duì)波長(zhǎng)范圍很寬的激光輻射都有效。
由源44產(chǎn)生的定向束46，可以被定向到電阻器14的暴露于氧的部分15，使得存在電阻器14的不暴露于氧的部分16。例如，源44可以包括其光點(diǎn)尺寸面積小于電阻器14的整個(gè)表面19(見圖1)的表面積S的激光器，且相關(guān)的定向束46包括來自源44的激光器的輻射。激光束于是有可能橫跨小于整個(gè)表面19。同樣，源44可以產(chǎn)生作為粒子束的定向束46，將能量賦予電阻器14，從而加熱電阻器14。定向束46可以被局限在要求定向束46充分各向異性的表面17；亦即由源44充分地定位到方向37，這依賴于源44的物理和工作特性。因此，若定向束46被定位到表面17，則圖5可以作為“部分暴露的”實(shí)施方案的例子，其中存在不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＞0而F＜1)。作為變通，由于定向束46能夠被定向到整個(gè)表面19，故圖5還可以作為“完全暴露的”實(shí)施方案的例子，其中不存在不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＝0而F＝1)。于是，圖4可以作為“完全暴露的”(F＝1)或“部分暴露的”(F＜1)實(shí)施方案的例子，其中可以存在或可以不存在不暴露于氧的部分16(見圖2)。部分或完全暴露于含氧氣體42的空間范圍以及與含氧氣體42的相關(guān)反應(yīng)，可以借助于調(diào)節(jié)定向束46的尺寸(亦即面積)和/或借助于跨越整個(gè)表面19(見圖1)各個(gè)部分掃描定向束46而得到控制。
在圖5中，氣體32中的氧濃度和加熱溫度組合起來應(yīng)該足以氧化電阻器14，且依賴于上面結(jié)合圖4所述的電阻器14與氣體32之間的氧化反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。達(dá)到所需溫度的能力，依賴于能量足夠的定向束46，以便將足夠的能量賦予電阻器14的部分15，從而方便部分15的加熱和氧化。定向束46的能量在其源44處被控制。
如上所述，采用圖5的定向束46而不采用圖4的加熱工作室30來加熱電阻器14的優(yōu)點(diǎn)是加熱小于電阻器14整個(gè)暴露表面區(qū)域19的能力。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是用加熱工作室30對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10進(jìn)行的所述加熱可能潛在地?fù)p傷無法容忍加熱工作室30引起的溫度上升的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10的熱敏部分。相反，用定向束46進(jìn)行的局部加熱有利地不暴露半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10的所述熱敏部分于潛在的熱引入的損傷。
適合于在被定向束46加熱的情況下氧化的電阻器14的電阻材料包括尤其是多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、或它們的氮化物、硅化物或合金中的一種或多種。
若定向束46被要求局限在電阻器14的表面19(見圖1)(亦即，若定向束46不應(yīng)該沖擊表面19之外的電阻器14的任何表面)，則表面19的尺寸應(yīng)該不小于定向束46能夠聚焦于其上的最小表面積。例如，若定向束46包括激光輻射而源44包括激光器，則電阻器14的部分15的尺寸可以不小于激光器光點(diǎn)尺寸。由于利用目前和將來的投影技術(shù)，約為1微米或更小的激光器光點(diǎn)尺寸是可能的，故當(dāng)定向束46包括激光輻射時(shí)，電阻器14的部分15可以具有1微米或更小的尺寸(本發(fā)明實(shí)施時(shí)占優(yōu)勢(shì)的激光技術(shù)可能的程度)以及超過1微米的尺寸。
如上所述，采用輻射或粒子的定向束進(jìn)行的熱氮化，可以被用作采用輻射或粒子的定向束進(jìn)行的熱氧化的一種變通。若采用氮化，則氣體42可以包括諸如尤其是分子氮(N2)的氮化合物，而不是氧化合物。
等離子體氧化圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的包含圖2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10的等離子體工作室50的正面剖面圖。等離子體工作室50包括電極54和電極55。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10已經(jīng)被置于電極54和電極55之間。等離子體工作室50還包括如下所述等離子體氣體產(chǎn)生過程中形成的氧離子52。
等離子體工作室50中的中性氣體包括諸如尤其是分子氧(O2)、氧化亞氮(N2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)之類的氧化物。由于等離子體氣體將由中性氣體形成，故等離子體工作室50還可以包括一種或多種稀有氣體(例如氬、氦、氮等)，以便執(zhí)行下列功能用作載氣，提供形成等離子體離子質(zhì)點(diǎn)所需的電荷，協(xié)助限制等離子體在固定的邊界以內(nèi)，協(xié)助提供目標(biāo)等離子體密度或目標(biāo)等離子體密度范圍，以及延長(zhǎng)受激態(tài)等離子體的壽命。
電源56在電極54與電極55之間產(chǎn)生電位。電源56可以是本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員所知的任何類型，例如尤其是射頻(RF)電源；恒壓脈沖電源(見例如Scholl等人1999年6月的美國專利5917286)；直流(DC)電壓源(見例如Straughan等人1981年9月的美國專利4292384)。電源56的有關(guān)特性是本技術(shù)所知的那些特性。例如，RF電源可以包括尤其是諸如常用頻率13.56Hz的選自寬頻率范圍的射頻頻率。RF電源的功率要求依賴于電阻器14的表面積17，因而與具體情況有關(guān)。例如，RF電源功率的典型范圍可以在尤其是大約100W到大約2000W之間。
電源56產(chǎn)生的電位使中性氣體離化，從而在電極54與電極55之間形成等離子體，其中的等離子體包含電子和離子，且其中等離子體離子的極性依賴于等離子體工作室50中具體的中性氣體。例如，若中性氣體包括分子氧，則可以形成3組分的等離子體，它包括電子、正氧離子、和負(fù)氧離子，致使在輝光放電中占主導(dǎo)的正離子是O2+，而較少的正離子物質(zhì)是O+。見美國專利5005101(Gallagher等人；1991年4月；1-12行，第6欄)。
在圖6中，DC電源57具有端子58和59，其中端子58相對(duì)于地51為正，而端子59相對(duì)于端子58為負(fù)。DC電源57產(chǎn)生從電極54指向電極55的電場(chǎng)，且此電場(chǎng)能夠沿方向37將正離子從電極54向電極55加速。因此，若氧離子52是正氧離子(例如O2+)，則電場(chǎng)將等離子體的氧離子52向電極55加速，引起氧離子52沖擊電阻器的部分15。若氧離子52的能量足以氧化電阻器14的部分15(亦即若氧離子52具有最低能量即閾值能量)，則氧離子52將氧化部分15，從而在電阻器14中形成氧化區(qū)，例如上面圖3所示的氧化區(qū)22。氧化區(qū)的厚度(見例如上面圖3所述的氧化區(qū)22的厚度t)隨電阻器14暴露于被加速了的氧離子52的時(shí)間的增加而增加。
若氧離子52是向著電阻器14被加速并與電阻器14發(fā)生反應(yīng)的負(fù)氧離子，則應(yīng)該反轉(zhuǎn)端子58和59的極性(亦即，端子58和59應(yīng)該分別具有負(fù)極性和正極性)。確定是正氧離子還是負(fù)氧離子52與電阻器14發(fā)生反應(yīng)的因素，包括對(duì)所述被加速的氧離子52與電阻器14的電阻材料之間的化學(xué)反應(yīng)的考慮，因?yàn)樗龌瘜W(xué)反應(yīng)的特性(例如反應(yīng)能、反應(yīng)速率等)可以是反應(yīng)離子氧物質(zhì)52極性的函數(shù)。雖然如此，若等離子體的負(fù)氧離子52被DC電源57向著電阻器14加速，則等離子體的電子也將向著電阻器14被加速，這在某些情況下可以導(dǎo)致所述電子與電阻器14之間不希望有的相互反應(yīng)。于是，當(dāng)選擇中性氣體和選擇哪種離子質(zhì)點(diǎn)52與電阻器14反應(yīng)時(shí)，必須考慮各個(gè)上述情況(例如電阻器14的材料、氧離子52與電阻器14之間的化學(xué)反應(yīng)特性等)。
被加速的氧離子52將能量傳送給電阻器14，以便至少提供在氧離子52與電阻器14之間實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)所需的閾值能量，且這樣傳送的能量代替了圖4加熱工作室30向電阻器14提供的熱能(亦即熱)或圖5的輻射或粒子定向束46向電阻器14提供的熱能。DC電源57的電壓輸出必須足以將氧離子52加速到至少上述的閾值能量。
圖6可以作為“完全暴露的”實(shí)施方案的例子，其中不存在電阻器14的不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＝0而F＝1)，且表面17是在等離子體工作室50中被氧化的整個(gè)表面19(見圖1)。
雖然圖6示出了用來氧化電阻器14的具體的等離子體工作室50的構(gòu)造，但也可以采用本技術(shù)領(lǐng)域一般熟練人員所知的任何等離子體構(gòu)造。
適合于承受等離子體氧化的電阻器14的電阻材料包括尤其是多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、或它們的氮化物、硅化物、或合金中的一種或多種。
采用等離子體氧化對(duì)電阻器14進(jìn)行氧化的上述方法不依賴于電阻器14的尺寸，因此，若電阻器14的尺寸為1微米或更小，此方法是適用的，且若電阻器14的尺寸超過1微米，也是適用的。
如上所述，采用輻射或粒子的定向束進(jìn)行的等離子體氮化，可以被用作采用輻射或粒子的定向束進(jìn)行的等離子體氧化的一種變通。若采用氮化，則等離子體50中的中性氣體可以包括諸如尤其是分子氮(N2)的氮化合物，而不是氧化合物。
陽極化圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的陽極化浴槽60的正面剖面圖。通常，對(duì)諸如半導(dǎo)體或金屬的第一導(dǎo)電材料進(jìn)行的陽極化，需要將第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料二者浸入到電解液浴槽中，并在足夠的電壓下將DC電流通過電解液。
陽極化電路69包括DC電源64、包括氧的電解液61、電阻器14被部分地浸入電解液61中的圖2的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10、以及部分地浸入電解液61中的電極63?！安糠纸氲摹卑ā巴耆氲摹?亦即100％浸入)特定情況。電阻器14由包括用作陽極的第一導(dǎo)電材料的電阻材料制成，而電極63由用作陰極的第二導(dǎo)電材料制成。陰極的第二導(dǎo)電材料可以包括不與電解液61發(fā)生反應(yīng)的任何惰性金屬(例如鉑)。借助于將電阻器14電耦合到DC電源64的正端子65，使電阻器14成為陽極。借助于將電極63電耦合到DC電源64的負(fù)端子66，使電極63成為陰極。陽極化可以在室溫下或高于室溫下執(zhí)行。電阻器14形成的氧化膜的厚度是DC電源64輸出的電壓和陽極化電路69中的電流密度的函數(shù)。具體的電壓和電流密度依賴于應(yīng)用，并可以選自本技術(shù)領(lǐng)域一般熟練人員熟知的技術(shù)。例如，室溫下在檸檬酸電解液中以大約0.1mA/cm2的電流密度，對(duì)鉭或氮化鉭進(jìn)行陽極化，將產(chǎn)生每伏20的氧化膜(亦即Ta2O5)厚度。于是，對(duì)于大約25V的外加電壓，Ta2O5膜的厚度約為500。
適合于被陽極化的電阻器14的電阻材料包括尤其是鉭、鈦、多晶硅、鋁、鎢、它們的氮化物和合金?？梢允褂玫暮蹼娊庖阂蕾囉诖魂枠O化的電阻材料，因而依賴于具體情況。于是，如本技術(shù)領(lǐng)域一般熟練人員所知，可以選擇與所述電阻材料相容的任何含氧的電解液。
當(dāng)DC電源64激活(亦即DC電源64被導(dǎo)通)時(shí)，在DC電源64輸出的電壓(以及相關(guān)的電流)下，在電阻器14的表面17處發(fā)生電解反應(yīng)，從而從電解液產(chǎn)生氫離子、電子、和氧離子62。氧離子62與電阻器14的部分15發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，致使在電阻器14的部分15中形成諸如上面圖3所述的氧化區(qū)22之類的氧化區(qū)。產(chǎn)生的氫離子與電子在陰極63處結(jié)合形成氫氣。
圖7示出了電解液液面67上方的電阻器14的部分16。因此，圖7可以作為“部分暴露的”實(shí)施方案的例子，其中存在不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＞0而F＜1)。作為變通，若電阻器14被完全浸入在電解液61中，則圖7也可以作為“完全暴露的”實(shí)施方案的例子，其中不存在不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＝0而F＝1)。于是，圖7可以作為“部分暴露的”實(shí)施方案或“完全暴露的”實(shí)施方案的例子，其中分別存在或不存在不暴露于氧的部分16(見圖2)。
氧化區(qū)的厚度(見例如上面圖3所述的氧化區(qū)22的厚度t)隨電解反應(yīng)時(shí)間的增加而增加。隨著氧化區(qū)厚度的增加，由于電阻器14的部分15到電解液61的隔離隨氧化層厚度增加而增加，故陽極化浴槽60的電流減小。對(duì)于某些電阻器14的材料(例如鋁)，由于所述電流最終被減小到可忽略的數(shù)值，故陽極化過程最終可以自行終止。
采用陽極化對(duì)電阻器14進(jìn)行氧化的上述方法不依賴于電阻器14的尺寸，因此，若電阻器14的部分15的尺寸為1微米或更小，此方法是適用的，且若電阻器14的部分15的尺寸超過1微米，也是適用的。
如上所述，引起電阻器14氮化的陽極化，可以被用作引起電阻器14氧化的陽極化的一種變通。若采用氮化的陽極化而不是氧化的陽極化，則電解液61可以包括氮而不是氧。能夠被使用的含氮電解液依賴于待要陽極化的電阻材料，因而依賴于具體情況。于是，如本技術(shù)領(lǐng)域一般熟練人員所知，可以選擇與所述電阻材料相容的任何含氮的電解液。
化學(xué)氧化圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的化學(xué)浴槽70的正面剖面圖?；瘜W(xué)浴槽70包含化學(xué)溶液71。圖2的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10被浸入在化學(xué)溶液71中?；瘜W(xué)溶液71包括氧粒子72，其形式是在壓力下溶解于化學(xué)溶液71中的含氧的液體分子、氧離子、或含氧的氣體(例如氧氣或臭氧氣體)。氧粒子72與電阻器14發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而在電阻器14中形成諸如上面圖3所述氧化區(qū)22之類的氧化區(qū)。氧化區(qū)的厚度(見例如上面圖3所述的氧化區(qū)22的厚度t)隨化學(xué)反應(yīng)時(shí)間的增加而增加?；瘜W(xué)反應(yīng)可以是放熱的或吸熱的，依賴于電阻器14的電阻材料和氧粒子72。若化學(xué)反應(yīng)是吸熱的，則要求加入足夠的熱量。此外，可以利用適合的催化劑來加速化學(xué)反應(yīng)。催化劑可以是本技術(shù)領(lǐng)域一般熟練人員所知的用于該特定化學(xué)反應(yīng)的任何催化劑。
適合被化學(xué)氧化的電阻器14的電阻材料包括尤其是銅、鎢、鋁、鈦、它們的氮化物和合金。適合的化學(xué)溶液71包括尤其是過氧化氫、硝酸鐵、過硫酸銨等。
圖8示出了整個(gè)浸入在化學(xué)溶液71中的電阻器14，可以作為“完全暴露的”實(shí)施方案的例子，其中不存在電阻器14的不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＝0而F＝1)，且表面17是在化學(xué)溶液71中被氧化的整個(gè)表面19(見圖1)。但是，電阻器14能夠旋轉(zhuǎn)90度(在圖8所示截面平面內(nèi))并沿方向75向上移動(dòng)，使部分電阻器14處于化學(xué)溶液71的水平面77上方，正如圖7中部分16處于電解液液面67上方那樣。在這種90度旋轉(zhuǎn)和向上移動(dòng)的情況下，圖8可以表示“部分暴露的”實(shí)施方案，其中存在不暴露于氧的部分16(見圖2)(亦即SU＞0而F＜1)。作為變通，圖8可以作為“部分暴露的”實(shí)施方案或“完全暴露的”實(shí)施方案的例子，其中分別存在或不存在不暴露于氧的部分16(見圖2)。
采用化學(xué)氧化對(duì)電阻器14進(jìn)行氧化的上述方法不依賴于電阻器14的尺寸，因此，若電阻器14的尺寸為1微米或更小，此方法是適用的，且若電阻器14的尺寸超過1微米，也是適用的。
如上所述，電阻器14的化學(xué)氮化，可以被用作電阻器14的化學(xué)氧化的一種變通。若采用化學(xué)氮化而不是化學(xué)氧化，則化學(xué)溶液71可以包括氮粒子而不是氧粒子72。
電阻值測(cè)試在被氧化或氮化之前，在被氧化或氮化的過程中(亦即原位)，和/或在被氧化或氮化之后，可以對(duì)電阻器14進(jìn)行測(cè)試?？梢杂弥T如四探針電阻值測(cè)試之類的常規(guī)測(cè)試裝置來實(shí)現(xiàn)電阻值的測(cè)試，四探針電阻值測(cè)試裝置具有4個(gè)到電阻器的接觸，其中二個(gè)接觸耦合到熟知的輸出電流I的電流源，而另二個(gè)接觸耦合到電壓表，電壓表測(cè)量待要確定的電阻上的電壓V，測(cè)得的電阻值就是V/I。作為變通，可以用包括電阻器的同一個(gè)集成電路中的在線測(cè)量電路來實(shí)現(xiàn)電阻值測(cè)試，其中的測(cè)量電路被耦合到輸出測(cè)量電阻值的設(shè)備。
圖9示出了電阻器14的部分15暴露于氧粒子20時(shí)的圖2，其電阻器14耦合到電阻值測(cè)量裝置85。如上所述，電阻值測(cè)量裝置85可以包括常規(guī)測(cè)試裝置或在線測(cè)量電路。電阻值測(cè)量裝置85可以被導(dǎo)電互連(亦即導(dǎo)電布線)86和87分別電耦合到電阻器14的表面81和82。因此，電阻值測(cè)量裝置85能夠測(cè)量與沿方向7通過電阻器14流動(dòng)的電流相關(guān)的電阻器14的電阻值(在電阻器14的氧化或氮化之前、之中、和之后)。作為變通，若導(dǎo)電互連86和87分別被耦合到電阻器14的邊界表面83和84而不是被耦合到表面81和82，則電阻值測(cè)量裝置85可以被用來測(cè)量與沿方向6通過電阻器14流動(dòng)的電流相關(guān)的電阻器14的電阻值(在電阻器14的氧化或氮化之前、之中、和之后)。圖9中的表面83對(duì)應(yīng)于圖1中的表面19。在圖9中，電阻器14包括被氧化(或被氮化)的區(qū)域21，它對(duì)應(yīng)于圖3的被氧化(或被氮化)的區(qū)域22。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10處于氧化(或氮化)環(huán)境80中，此環(huán)境包括本發(fā)明范圍內(nèi)的任何氧化(或氮化)環(huán)境，諸如特別是圖4的加熱工作室30、圖5的工作室40、圖6的等離子體工作室50、圖7的陽極化浴槽60、以及圖8的化學(xué)浴槽70。如本技術(shù)領(lǐng)域一般熟練人員所知，電阻值測(cè)量裝置85是能夠測(cè)量電阻器14的電阻值的任何裝置。
下面的討論描述了圖9的電阻值測(cè)量裝置85如何能夠被用于原位測(cè)試，以便在暴露于氧粒子20之后控制電阻器14獲得的電阻值。下面的討論適用于上述任何一種實(shí)施方案(亦即采用加熱工作室的熱氧化或氮化、采用輻射或粒子定向束的熱氧化或氮化、等離子體氧化/氮化、陽極化、以及化學(xué)氧化/氮化)。
令R1表示被氧化或氮化之前電阻器14的電阻值。令R2表示電阻器14的最終電阻值(亦即被氧化或氮化之后電阻器14的電阻值)。令Rt表示預(yù)定的目標(biāo)電阻值，氧化(或氮化)完成之后，電阻器14的相關(guān)電阻值容差為ΔRt(亦即認(rèn)為在容差ΔRt內(nèi)R2＝Rt)。目標(biāo)電阻值Rt與應(yīng)用有關(guān)。例如，在模擬電路中，Rt可以是電路中的電容的函數(shù)，其中對(duì)于給定的電容，Rt的數(shù)值將共振峰的寬度約束到預(yù)定的上限。實(shí)際上，預(yù)定的電阻值Rt與相關(guān)的電阻值容差ΔRt，對(duì)于指定的應(yīng)用可以被一起提供。
在電阻器14暴露于氧粒子20的過程中或之后，可以測(cè)試電阻器14的電阻值。如上所述，被氧化(或氮化)的區(qū)域22的厚度t(見圖3)，隨所述暴露的時(shí)間的增加而增加，而電阻器14的電阻值隨厚度t的增加而增加。于是，借助于選擇暴露時(shí)間，可以控制最終電阻值?？梢愿鶕?jù)設(shè)計(jì)獲得Rt±ΔRt之內(nèi)的R2(亦即Rt-ΔRt≤R2≤Rt+ΔRt)的任何方法或判據(jù)，來選擇暴露時(shí)間。例如，由先前經(jīng)驗(yàn)得到的校正曲線可以被用來確定導(dǎo)致R2在Rt±ΔRt之內(nèi)的暴露時(shí)間。
可以利用迭代測(cè)試過程，使在電阻器14暴露于氧粒子20的過程中，因而也是在電阻器14的氧化(或氮化)過程中，對(duì)電阻器14的電阻值進(jìn)行測(cè)試。在電阻器14暴露于氧粒子20的過程中進(jìn)行的測(cè)試，連續(xù)地或周期性地確定R2”是否在Rt±ΔRt之內(nèi)，其中R2”是測(cè)試確定的電阻器14的最新電阻值。若R2”在Rt±ΔRt之內(nèi)，或若(R2”-R1)(Rt-R2”)≤0，則終止測(cè)試。
雖然此處為了說明的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，但對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員來說，許多修正和改變是顯而易見的。因此，所附權(quán)利要求被認(rèn)為包括了本發(fā)明構(gòu)思與范圍內(nèi)的所有這些修正和改變。
權(quán)利要求
1.一種用來提高電阻器的電阻值的方法，它包含下列步驟提供包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及用氧粒子對(duì)占F份的一部分電阻器表面層進(jìn)行氧化，導(dǎo)致電阻器電阻值的提高。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于F＝1。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于F＜1。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于電阻器該部分的尺寸不超過大約1微米。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于氧化步驟包括將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于工作室中；在工作室中包括氣體，該氣體包括一定氧濃度的氧粒子，且該氧粒子包括含氧的分子；在加熱溫度下加熱該部分表面層，且氧濃度和加熱溫度的組合足以氧化該部分表面層；以及用含氧的分子氧化該部分表面層。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于含氧的分子選自分子氧(O2)、氧化亞氮(N2O)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)構(gòu)成的組。
7.權(quán)利要求5的方法，其特征在于電阻器包括從多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、其氮化物、其硅化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
8.權(quán)利要求5的方法，其特征在于工作室包括加熱源，所述加熱步驟包括用加熱源將加熱工作室內(nèi)部加熱到加熱溫度，所述加熱工作室內(nèi)部的加熱包括加熱該部分表面層，且這里F＝1。
9.權(quán)利要求5的方法，其特征在于加熱該部分表面層包括將束定向到該部分表面層，使該束引起該部分表面層的加熱，且該束選自輻射束和粒子束構(gòu)成的組。
10.權(quán)利要求9的方法，其特征在于該束是輻射束，且該輻射包括激光輻射。
11.權(quán)利要求10的方法，其特征在于F＜1。
12.權(quán)利要求10的方法，其特征在于F＝1。
13.權(quán)利要求1的方法，其特征在于F＝1，且所述氧化步驟包括提供包括第一電極和第二電極的等離子體工作室；將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于第一電極與第二電極之間；在等離子體工作室中包括中性氣體，所述中性氣體包括含氧的分子；對(duì)中性氣體進(jìn)行離化，以便在第一電極與第二電極之間產(chǎn)生等離子體氣體，所述等離子體氣體包括用作氧離子的氧粒子；用直流電壓從第一電極向第二電極加速氧離子，所述被加速的氧離子以至少是用來氧化所述電阻器表面層的閾值能量的能量沖擊電阻器；以及用氧離子氧化所述表面層。
14.權(quán)利要求13的方法，其特征在于含氧的分子選自分子氧(O2)、氧化亞氮(N2O)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)構(gòu)成的組。
15.權(quán)利要求13的方法，其特征在于電阻器包括從多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、其氮化物、其硅化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
16.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述氧化步驟包含構(gòu)成陽極化電路，它包括直流電源、含氧的電解液、部分浸入電解液的電阻器、以及部分浸入電解液的陰極，所述電阻器被電耦合到直流電源的正端子，致使電阻器用作陽極，且所述陰極被電耦合到直流電源的負(fù)端子；激活直流電源，致使直流電源產(chǎn)生電壓輸出，所述電壓輸出在靠近電阻器的電解液中引起電解反應(yīng)，所述電解反應(yīng)從電解液中的氧產(chǎn)生氧離子，且所述氧粒子包括氧離子；以及用氧離子氧化所述部分表面層。
17.權(quán)利要求16的方法，其特征在于F＜1。
18.權(quán)利要求16的方法，其特征在于F＝1。
19.權(quán)利要求16的方法，其特征在于電阻器包括從多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、其氮化物、其硅化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
20.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述氧化步驟包含提供包括氧粒子的化學(xué)溶液，所述氧粒子選自含氧的液體分子、氧離子和壓力下溶解于化學(xué)溶液中的含氧氣體構(gòu)成的組；將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)浸入化學(xué)溶液中；以及借助于使氧粒子與所述部分表面層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而氧化電阻器的該部分表面層。
21.權(quán)利要求20的方法，其特征在于電阻器包括從銅、鎢、鋁、鈦、其氮化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
22.權(quán)利要求20的方法，其特征在于化學(xué)溶液選自過氧化氫、硝酸鐵、和過硫酸銨構(gòu)成的組。
23.權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包含為電阻器電阻值提供預(yù)定的目標(biāo)電阻值Rt和容差ΔRt；以及在氧化步驟中測(cè)試電阻器，以便確定電阻器的電阻值是否在Rt±ΔRt之內(nèi)。
24.權(quán)利要求23的方法，其特征在于在測(cè)試步驟中，電阻器的電阻值被確定為不在Rt±ΔRt之內(nèi)時(shí)還包含迭代，使各個(gè)迭代包括在氧化步驟中對(duì)電阻器的額外測(cè)試，以便確定R2”是否在Rt±ΔRt之內(nèi)，且若R2”在Rt±ΔRt之內(nèi)，或若(R2”-R1)(Rt-R2”)＜0，則終止迭代，這里R1是氧化所述部分電阻器之前電阻器的電阻值，R2″是測(cè)試確定的電阻器的最終電阻值。
25.一種電結(jié)構(gòu)，它包含包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及與占F份的一部分電阻器表面層發(fā)生氧化反應(yīng)的氧粒子，所述氧化反應(yīng)提高了電阻器的電阻值。
26.權(quán)利要求25的電結(jié)構(gòu)，其特征在于F＝1。
27.權(quán)利要求25的電結(jié)構(gòu)，其特征在于F＜1。
28.權(quán)利要求25的電結(jié)構(gòu)，其特征在于所述部分電阻器的尺寸不超過大約1微米。
29.權(quán)利要求25的電結(jié)構(gòu)，其特征在于還包含其特征在于已經(jīng)放置了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工作室；工作室中的氣體，所述氣體包括一定氧濃度的氧粒子，且所述氧粒子包括含氧的分子；在加熱溫度下加熱所述部分表面層，且氧濃度和加熱溫度的組合足以氧化所述部分表面層；以及用含氧分子氧化所述部分表面層。
30.權(quán)利要求29的電結(jié)構(gòu)，其特征在于含氧的分子選自分子氧(O2)、氧化亞氮(N2O)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)構(gòu)成的組。
31.權(quán)利要求29的電結(jié)構(gòu)，其特征在于電阻器包括從多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、其氮化物、其硅化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
32.權(quán)利要求29的電結(jié)構(gòu)，其特征在于工作室包括加熱源，用加熱源在加熱溫度下加熱工作室內(nèi)部，其特征在于加熱工作室內(nèi)部的加熱包括在加熱溫度下加熱表面層，且其特征在于F＝1。
33.權(quán)利要求29的電結(jié)構(gòu)，其特征在于所述部分表面層被定向束加熱，此定向束將能量賦予所述部分表面層，且該定向束選自輻射束和粒子束。
34.權(quán)利要求33的電結(jié)構(gòu)，其特征在于該束是輻射束，且該輻射包括激光輻射。
35.權(quán)利要求34的電結(jié)構(gòu)，其特征在于F＜1。
36.權(quán)利要求34的電結(jié)構(gòu)，其特征在于F＝1。
37.權(quán)利要求25的電結(jié)構(gòu)，其特征在于F＝1，且還包含包括第一電極和第二電極的等離子體工作室；放置在第一電極與第二電極之間的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；第一電極與第二電極之間的等離子體氣體，所述等離子體氣體包括作為氧離子的氧粒子，且所述氧離子由等離子體工作室內(nèi)的中性氣體中含氧分子的離化形成；氧離子從第一電極向第二電極被加速到電阻器，其能量至少是用來氧化電阻器所述表面層的閾值能量，所述氧離子被直流電壓加速；以及所述表面層被氧離子氧化。
38.權(quán)利要求37的電結(jié)構(gòu)，其特征在于含氧的分子選自分子氧(O2)、氧化亞氮(N2O)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)構(gòu)成的組。
39.權(quán)利要求37的電結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電阻器包括從多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、其氮化物、其硅化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
40.權(quán)利要求25的電結(jié)構(gòu)，其特征在于還包含陽極化電路，它包括直流電源、電解液、部分浸入電解液的電阻器、以及部分浸入電解液的陰極，所述電阻器被電耦合到直流電源的正端子，致使電阻器用作陽極，且所述陰極被電耦合到直流電源的負(fù)端子；來自直流電源的電壓輸出，所述電壓輸出在靠近電阻器的電解液中引起電解反應(yīng)，所述電解反應(yīng)產(chǎn)生氧離子，且所述氧粒子包括氧離子；以及所述部分表面層被氧離子氧化。
41.權(quán)利要求40的電結(jié)構(gòu)，其特征在于F＜1。
42.權(quán)利要求40的電結(jié)構(gòu)，其特征在于F＝1。
43.權(quán)利要求40的電結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電阻器包括從多晶硅、非晶硅、鈦、鉭、鎢、鋁、銀、銅、其氮化物、其硅化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
44.權(quán)利要求25的電結(jié)構(gòu)，其特征在于還包含包括氧粒子的化學(xué)溶液，所述氧粒子選自含氧的液體分子、氧離子和壓力下溶解于化學(xué)溶液中的含氧氣體構(gòu)成的組；浸入在化學(xué)溶液中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及被氧粒子與所述部分表面層之間的化學(xué)反應(yīng)氧化的電阻器的部分表面層。
45.權(quán)利要求44的電結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電阻器包括從銅、鎢、鋁、鈦、其氮化物及其合金構(gòu)成的組中選擇的電阻材料。
46.權(quán)利要求44的電結(jié)構(gòu)，其特征在于所述化學(xué)溶液選自過氧化氫、硝酸鐵和過硫酸銨構(gòu)成的組。
47.一種用來提高電阻器的電阻值的方法，它包含下列步驟提供包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及用氮粒子對(duì)占F份的一部分電阻器表面層進(jìn)行氮化，導(dǎo)致電阻器電阻值的提高。
48.一種電結(jié)構(gòu)，它包含包括電阻器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及與占F份的一部分電阻器表面層發(fā)生氮化反應(yīng)的氮粒子，所述氮化反應(yīng)提高了電阻器的電阻值。
全文摘要
一種借助于分別用氧或氮粒子(亦即氧或氮)對(duì)電阻器的部分表面層進(jìn)行氧化或氮化而提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的電阻器的電阻值的方法和結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以包括半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體芯片、和集成電路。此方法和結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方案包含對(duì)包括作為氣態(tài)含氧或含氮分子(例如分子氧或分子氮)的氧粒子或氮粒子的加熱工作室的內(nèi)部進(jìn)行加熱。
文檔編號(hào)H01C7/00GK1353451SQ01138489
公開日2002年6月12日 申請(qǐng)日期2001年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月14日
發(fā)明者阿恩·W·巴蘭亭, 丹尼爾·C·德爾斯坦, 安瑟尼·K·斯塔伯 申請(qǐng)人:國際商業(yè)機(jī)器公司