一种高阻值电阻结构及其制造方法与流程

专利2025-11-12  1


本发明涉及集成电路制造,特别涉及一种高阻值电阻结构及其制造方法。


背景技术:

1、在集成电路设计过程中,电阻是一个非常重要的器件,其主要作用是限流,分流,限压,分压等,还可以起到保护电路的作用,如抗esd。通常使用的有nwell电阻,poly电阻和aa电阻,电路设计过程中可以根据不同的电路设计要求选择不同的电阻类型和不同的阻值。

2、在传统的集成电路中,如图1所示,通常使用nwell、poly、aa单独进行集成电路的电阻设计,分别为nwell电阻,poly电阻和aa电阻。传统的设计方案使用的都是单层材料的电阻,设计出来的电阻阻值较小,在版图的实现过程中需要占用很大的面积,芯片制造的成本较高。


技术实现思路

1、基于上述现状,本发明的主要目的在于提供一种使用叠层的方式生产的新的电阻结构,单位面积下电阻的阻值更高,节约芯片面积。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种高阻值电阻结构,应用于集成电路中,包括:

4、衬底;

5、第一电阻层,所述第一电阻层直接设置在所述衬底中,所述第一电阻层的上表面与所述衬底的上表面平齐,所述第一电阻层上表面设置有至少两个第一金属过孔;

6、第二电阻层,所述第二电阻层直接设置在所述第一电阻层中,所述第二电阻层的上表面与所述第一电阻层的上表面平齐,所述第二电阻层上表面的上方设置有至少两个第二金属过孔;

7、金属层,所述金属层铺设在所述衬底、所述第一电阻层和所述第二电阻层形成的上表面上的上方,且在所述至少两个第二金属过孔的上方;

8、其中,所述第一电阻层与所述第二电阻层通过所述第一金属过孔、第二金属过孔和所述金属层串联连接。

9、优选地,所述至少两个第一金属过孔分别设置在所述第一电阻层的两侧端,所述至少两个第二金属过孔分别设置在所述第二电阻层的两侧端,

10、其中,一第一金属过孔与一第二金属过孔通过所述金属层连接,另一第一金属过孔与另一第二金属过孔用于与所述电阻结构以外的电路电连接。

11、优选地,所述第一电阻层为nwell电阻层,所述第二电阻层为aa电阻层。

12、优选地所述第三电阻层直接设置在所述第二电阻层的上表面,所述第三电阻层的上表面设置有至少两个第三金属过孔;

13、所述第一电阻层、所述第二电阻层和所述第三电阻层通过所述第一金属过孔、第二金属过孔、所述第三金属过孔和所述金属层串联连接。

14、优选地,所述第三电阻层为poly电阻。

15、优选地,一所述第一金属过孔与一所述第二金属过孔通过所述金属层连接,另一所述第二金属过孔与一所述第三金属过孔通过所述金属层连接,另一所述第三金属过孔和另一所述第一金属过孔用于与所述电阻结构以外的电路电连接。

16、优选地,所述第三电阻层的面积大于所述第一电阻层的面积,所述第三金属过孔设置在所述第三电阻层中大于所述第一电阻层的部分。

17、本发明还提供一种电阻结构版图电路,包括多个本发明所述的高阻值电阻结构,所述多个高阻值电阻结构通过所述第一金属过孔、所述第二金属过孔、所述金属层和/或所述第三金属过孔连接。

18、本发明还提供一种集成电路,包括本发明所述的电阻结构版图电路。

19、本发明还提供一种高阻值电阻制造方法,应用于集成电路中,包括步骤:

20、s100,在衬底中进行阱注入形成第一电阻层,所述第一电阻层的上表面与所述衬底的上表面平齐,在所述第一电阻层上表面设置至少两个第一金属过孔;

21、s200,在所述第一电阻层中通过淀积和刻蚀形成第二电阻层,所述第二电阻层的上表面与所述第一电阻层的上表面平齐,在所述第二电阻层上表面的上方设置至少两个第二金属过孔;

22、s300,在所述第一衬底、所述第一电阻层和所述第二电阻层形成的上表面的上方,且在所述至少两个第二金属过孔的上方刻蚀并淀积形成金属层;

23、其中,所述第一电阻层与所述第二电阻层通过所述第一金属过孔、第二金属过孔和所述金属层串联连接。

24、优选地,将所述至少两个第一金属过孔分别设置在所述第一电阻层的两侧端,将所述至少两个第二金属过孔分别设置在所述第二电阻层的两侧端,

25、其中,通过所述金属层将一第一金属过孔与一第二金属过孔连接。

26、优选地,所述第一电阻层为nwell电阻层,所述第二电阻层为aa电阻层。

27、优选地,还包括步骤s400,在所述第二电阻层的上表面通过淀积和刻蚀形成第三电阻层,在所述第三电阻层的上表面设置至少两个第三金属过孔;

28、所述第一电阻层、所述第二电阻层和所述第三电阻层通过所述第一金属过孔、第二金属过孔、所述第三金属过孔和所述金属层串联连接。

29、优选地,所述第三电阻层为poly电阻。

30、优选地,将一所述第一金属过孔与一所述第二金属过孔通过所述金属层连接,将另一所述第二金属过孔与一所述第三金属过孔通过所述金属层连接,其中,另一所述第三金属过孔和另一所述第一金属过孔用于与所述电阻结构以外的电路电连接。

31、优选地,将所述第三电阻层的面积设置为大于所述第一电阻层的面积,并将所述第三金属过孔设置在所述第三电阻层中大于所述第一电阻层的部分。

32、本发明使用叠层的方式生产一种新的电阻结构,第一电阻层为底层电阻体,第二电阻层为中间层电阻体,第一电阻层和第二电阻层通过金属过孔和金属层进行串联,得到高阻结构,在单位面积内层叠多层阻性材料,并加上金属过孔,用金属线串联形成高阻值电阻,适用于不同电路适配场景,本方案提供的新型电阻结构,单位面积下电阻的阻值更高,节约芯片面积。

33、本发明的其他有益效果,将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述,本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍,应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。



技术特征:

1.一种高阻值电阻结构,应用于集成电路中,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高阻值电阻结构,其特征在于,所述至少两个第一金属过孔分别设置在所述第一电阻层的两侧端,所述至少两个第二金属过孔分别设置在所述第二电阻层的两侧端,

3.根据权利要求1所述的高阻值电阻结构,其特征在于,所述第一电阻层为nwell电阻层,所述第二电阻层为aa电阻层。

4.根据权利要求1所述的高阻值电阻结构,其特征在于,还包括第三电阻层,

5.根据权利要求4所述的高阻值电阻结构,其特征在于,所述第三电阻层为poly电阻。

6.根据权利要求4所述的高阻值电阻结构,其特征在于,一所述第一金属过孔与一所述第二金属过孔通过所述金属层连接,另一所述第二金属过孔与一所述第三金属过孔通过所述金属层连接,另一所述第三金属过孔和另一所述第一金属过孔用于与所述电阻结构以外的电路电连接。

7.根据权利要求4所述的高阻值电阻结构,其特征在于,所述第三电阻层的面积大于所述第一电阻层的面积,所述第三金属过孔设置在所述第三电阻层中大于所述第一电阻层的部分。

8.一种电阻结构版图电路,其特征在于,包括多个如权利要求1-7任一项所述的高阻值电阻结构,所述多个高阻值电阻结构通过所述第一金属过孔、所述第二金属过孔、所述金属层和/或所述第三金属过孔连接。

9.一种集成电路,其特征在于,包括如权利要求8所述的电阻结构版图电路。

10.一种高阻值电阻制造方法,应用于集成电路中,其特征在于,包括步骤:

11.根据权利要求10所述的高阻值电阻制造方法,其特征在于,将所述至少两个第一金属过孔分别设置在所述第一电阻层的两侧端,将所述至少两个第二金属过孔分别设置在所述第二电阻层的两侧端,

12.根据权利要求10所述的电阻制造方法,其特征在于,所述第一电阻层为nwell电阻层,所述第二电阻层为aa电阻层。

13.根据权利要求10所述的高阻值电阻制造方法,其特征在于,还包括步骤s400,在所述第二电阻层的上表面通过淀积和刻蚀形成第三电阻层,在所述第三电阻层的上表面设置至少两个第三金属过孔;

14.根据权利要求13所述的高阻值电阻制造方法,其特征在于,所述第三电阻层为poly电阻。

15.根据权利要求13所述的高阻值电阻制造方法,其特征在于,将一所述第一金属过孔与一所述第二金属过孔通过所述金属层连接,将另一所述第二金属过孔与一所述第三金属过孔通过所述金属层连接,其中,另一所述第三金属过孔和另一所述第一金属过孔用于与所述电阻结构以外的电路电连接。

16.根据权利要求13所述的高阻值电阻制造方法,其特征在于,将所述第三电阻层的面积设置为大于所述第一电阻层的面积,并将所述第三金属过孔设置在所述第三电阻层中大于所述第一电阻层的部分。


技术总结
本发明公开一种高阻值电阻结构,应用于集成电路中,包括:衬底;第一电阻层,所述第一电阻层直接设置在所述衬底中,所述第一电阻层的上表面与所述衬底的上表面平齐,所述第一电阻层上表面设置有至少两个第一金属过孔;第二电阻层,所述第二电阻层直接设置在所述第一电阻层中,所述第二电阻层的上表面与所述第一电阻层的上表面平齐,所述第二电阻层上表面的上方设置有至少两个第二金属过孔;金属层,所述金属层铺设在所述衬底、所述第一电阻层和所述第二电阻层形成的上表面上的上方,且在所述至少两个第二金属过孔的上方;其中,所述第一电阻层与所述第二电阻层通过所述第一金属过孔、第二金属过孔和所述金属层串联连接。

技术研发人员:王聪,赖志欣,庄泽鑫,周佳,辛辅炼,凌文辉,林静玲,张宝月
受保护的技术使用者:珠海市杰理科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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