(57)【要約】  一実施例に係る集積回路（１０）は、基板（１２）と、基板に形成されたＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体（１６）と、を備える。【選択図】図１
2009503863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１２）と、
前記基板に形成されたＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体（１６）と、
を備えたことを特徴とする集積回路（１０）。
【請求項２】
前記ＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体は、シリコン、タングステンおよびニッケルが実質的に７５−２０−５原子パーセントの組成を有することを特徴とする請求項１に記載の集積回路（１０）。
【請求項３】
前記基板と前記ＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体との間に配置された絶縁層（１４）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の集積回路（１０）。
【請求項４】
前記絶縁層は、酸化物および窒化物のうちのいずれか一つから選択されることを特徴とする請求項３に記載の集積回路（１０）。
【請求項５】
前記ＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体は、６０から９５ａｔ％のシリコン原子パーセント、５から３０ａｔ％のタングステン原子パーセント、および０より大きく１５ａｔ％までのニッケル原子パーセントを有することを特徴とする請求項１に記載の集積回路（１０）。
【請求項６】
前記ＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体に形成された金属層（１８）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の集積回路（１０）。
【請求項７】
前記ＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体は、−７００ｐｐｍ／Ｃの抵抗の温度係数で９００ｏｈｍ／ｓｑシート抵抗より大きい抵抗値を有することを特徴とする請求項１に記載の集積回路（１０）。
【請求項８】
前記ＳｉＷＮｉ薄膜抵抗体は、５０から２００オングストロームの厚さの層であることを特徴とする請求項１に記載の集積回路（１０）。
【請求項９】
基板（１２）と、
前記基板に形成された抵抗体層（１６）と、
を備え、前記抵抗体層は、シリコン、タングステン、およびニッケルを含み、前記ニッケルは、前記抵抗体層において、０より大きく１５ａｔ％までの原子パーセントであることを特徴とする集積回路（１０）。
【請求項１０】
前記抵抗体層は、６０から９５ａｔ％のシリコン原子パーセント、および５から３０ａｔ％のタングステン原子パーセントを有することを特徴とする請求項９に記載の集積回路（１０）。
【請求項１１】
前記抵抗体層は、シリコン、タングステンおよびニッケルが実質的に７５−２０−５原子パーセントの組成を有することを特徴とする請求項９に記載の集積回路（１０）。
【請求項１２】
前記抵抗体層は、５０から２００オングストロームの厚さを有することを特徴とする請求項９に記載の集積回路（１０）。
【請求項１３】
前記抵抗体層は、実質的に７００ｐｐｍ／Ｃの抵抗の温度係数で９００ｏｈｍ／ｓｑシート抵抗より大きい抵抗値を有することを特徴とする請求項９に記載の集積回路（１０）。
【請求項１４】
基板（１２）を用意する工程と、
前記基板に抵抗体層（１６）を形成する工程と、
を含み、前記抵抗体層はシリコン、タングステン、およびニッケルを含むことを特徴とする集積回路（１０）の製造方法。
【請求項１５】
前記抵抗体層（１６）は、スパッタリング法によって形成することを特徴とする請求項１４に記載の集積回路（１０）の製造方法。
【請求項１６】
前記抵抗体層（１６）は、堆積チャンバ内の基準圧が５ｅ‐６から１ｅ‐８Ｔｏｒｒの条件で形成されることを特徴とする請求項１４に記載の集積回路（１０）の製造方法。
【請求項１７】
前記抵抗体層（１６）を形成する間、２０〜１００立方センチメートル毎分の流速で１から８ミリＴｏｒｒの圧力で、アルゴンガスが堆積チャンバ内に導入されることを特徴とする請求項１４に記載の集積回路（１０）の製造方法。
【請求項１８】
前記抵抗体層（１６）は、０．２から１．５キロワット（ｋＷ）の電力を堆積チャンバに供給して形成されることを特徴とする請求項１４に記載の集積回路（１０）の製造方法。
【請求項１９】
前記抵抗体層（１６）は、１３から１２０秒の時間で形成されることを特徴とする請求項１４に記載の集積回路（１０）の製造方法。
【請求項２０】
前記抵抗体層（１６）は、前記基板の温度が摂氏３０度から摂氏７０度のときに、前機基板に形成されることを特徴とする請求項１４に記載の集積回路（１０）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
集積回路に高い精密抵抗値が必要な場合、薄膜抵抗体を搭載する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
通常、膜シート抵抗が高いほど、利用できるレイアウトフットプリントは小さくなる。したがって、集積回路において小さいレイアウトフットプリントを利用できるように、高い膜シート抵抗を有する薄膜抵抗体を提供することが望まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００３】
図１は、実施例に係る薄膜抵抗体を有する集積回路１０の一例の概略側断面図である。図示された実施例において、集積回路１０は、ヒ化ガリウム基板あるいはシリコン基板などの基板１２を有していてもよい。基板１２の上には、たとえば酸化物あるいは窒化物などの絶縁層１４を形成できる。酸化物層１４上には薄膜抵抗体層１６が形成され、薄膜抵抗体層１６の上に金属層１８が形成されていてもよい。金属層１８はたとえば金層であり、薄膜抵抗体層１６はシリコン−タングステン−ニッケル（ＳｉＷＮｉ）合金で形成することができる。集積回路１０の各層は、任意の層形成法で形成することができる。たとえば、各層は物理的気相成長法（ＰＶＤ）で形成することができる。任意の配置、数、タイプの層を、薄膜抵抗体１６を有する集積回路に用いることができる。図示される集積回路１０は、図示することのみを目的として示された一例に過ぎない。さらに、本発明に係る薄膜抵抗体１６を有する集積回路１０は、任意の適切な方法でパターニングすることができる。
【０００４】
薄膜抵抗体層１６は、一実施例として、７５原子パーセント（７５ａｔ％）のシリコン（Ｓｉ）、２０ａｔ％のタングステン（Ｗ）、および５ａｔ％のニッケル（Ｎｉ）からなる合金組成を有するターゲットを用いたスパッタリングによって形成することができる。他の実施例として、シリコン原子パーセントは６０から９５ａｔ％であり、タングステン原子パーセントは５から３０ａｔ％であり、ニッケル原子パーセントは０より大きく１５ａｔ％までである。このような組成を有するスパッタリングターゲットが、ターゲットの組成と実質的に同一の組成を有する薄膜抵抗体となる。すなわち、一実施例として、薄膜抵抗体は約７５−２０−５ａｔ％のＳｉ−Ｗ−Ｎｉ組成を有する。このようなＳｉ−Ｗ−Ｎｉ薄膜抵抗体は、−７００ｐｐｍ／Ｃ（１００万分の１／摂氏温度）のＴＣＲ（抵抗の温度係数）で９００ｏｈｍ／ｓｑ（オーム／スクエア）より大きいシート抵抗値を示し得る。また、このようなＳｉ−Ｗ−Ｎｉ薄膜抵抗体は、−７００ｐｐｍ／ＣのＴＣＲで約１０００ｏｈｍ／ｓｑのシート抵抗値を示し得る。このようなシート抵抗値によって、集積回路１０のフットプリント２０の実質的な縮小が可能となる。たとえば、集積回路１０のフットプリント２０を１０％以上縮小できる。集積回路１０のフットプリント２０は、集積回路１０の上方の方向２２から見た場合の横断面２０として規定することができる。
【０００５】
図２は、実施例に係る薄膜抵抗体１６を形成するための堆積チャンバ２４の一例の概略側断面図である。堆積チャンバ２４は、薄膜抵抗体１６の形成処理時に基板１２を支持するための支持部材２８を有する内室２６を備えていてもよい。チャンバ２４はさらに、反応物およびまたは不活性ガスをチャンバ２４の内室２６内へ導入し、また内室２６から排出するための、ガスあるいはプラズマ導入／排出ポート３０を一つ以上有していもよい。堆積ターゲット３２は、内室２６内であって、通常は支持部材２８の上方に一つ以上配置されていてもよい。
【０００６】
上述の堆積ターゲット３２は、シリコン−タングステン−ニッケル合金、たとえば、６０から９５ａｔ％のシリコン原子パーセント、５から３０ａｔ％のタングステン原子パーセント、および０より大きく１５ａｔ％までのニッケル原子パーセントの合金で製造される。一実施例として、堆積ターゲット３２は、約７５−２０−５ａｔ％のＳｉ−Ｗ−Ｎｉ組成の合金で製造される。薄膜抵抗体製造プロセスの一実施例において、堆積チャンバ２４内を以下の条件とすることができる。堆積チャンバ２４の内室２６内の基準圧は、５ｅ‐６から１ｅ‐８Ｔｏｒｒ（Ｔ）の範囲とすることができる。アルゴンは、２０〜１００立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）の流速で、１から８ミリＴｏｒｒ（ｍＴ）の圧力で、内室２６内に導入することができる。０．２から１．５キロワット（ｋＷ）の電力がターゲットに加えられる。堆積時間は１３から１２０秒とすることができる。集積回路ウエハー１０の温度は、摂氏３０度から摂氏７０度（Ｃ）であってもよい。堆積した薄膜抵抗体層１６の厚さは、５０から２００オングストローム（Ａ）であってもよい。他の実施例に係る薄膜抵抗体１６の製造に適用可能なものとして、他の条件を採用することができる。
【０００７】
図３は、３つの集積回路４０、４２、および４４についての抵抗値３６（Ｙ軸、単位はオーム）と温度３８（Ｘ軸、単位は摂氏温度）との関係を示すグラフ３４である。各集積回路は、約７５−２０−５ａｔ％のＳｉ−Ｗ−Ｎｉ組成を有する薄膜抵抗体１６を備える。集積回路４０は、抵抗の温度係数が約−６８５ｐｐｍ／Ｃの薄膜抵抗体１６を有する。集積回路４２は、抵抗の温度係数が−６９０ｐｐｍ／Ｃの薄膜抵抗体１６を有する。集積回路４４は、抵抗の温度係数が約−７２０ｐｐｍ／Ｃの薄膜抵抗体１６を有する。
【０００８】
ここに開示された概念の他の変形および変更が利用可能であり、これらは特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係る薄膜抵抗体を有する集積回路の一例の概略側断面図である。
【図２】実施例に係る薄膜抵抗体を形成するための堆積チャンバの一例の概略側断面図である。
【図３】実施例に係る薄膜抵抗体における抵抗値と温度との関係を示すグラフである。
【図１】
2009503863.tif 000003
【図２】
2009503863.tif 000004
【図３】
2009503863.tif 000005
【国際調査報告】
2009503863.tif 000006