[發(fā)明專利]CMOS器件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310151384.2
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN104124209B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭振強;陳瑜;羅嘯;趙階喜;馬斌;陳華倫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/28
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種CMOS器件的制造方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有CMOS器件制造工藝中，一種是利用在柵極的多晶硅層（Poly?Si）上沉積一層導電金屬層來實現(xiàn)NMOS器件和PMOS器件的柵極互聯(lián)，用于柵極互聯(lián)的層導電金屬大多是金屬硅化鎢（WSI）和自對準鈷硅化物（Co?salicide）。如圖1所示，是現(xiàn)有方法形成的CMOS器件的俯視圖；圖2是沿圖1中AA’線的CMOS器件的剖視圖。現(xiàn)有方法包括步驟：

利用光刻刻蝕工藝在硅襯底1上形成淺溝槽，由所述淺溝槽定義出有源區(qū)；在所述淺溝槽中填充氧化硅形成淺溝槽場氧3，由所述淺溝槽場氧3對所述有源區(qū)進行隔離.

在所述硅襯底1的有源區(qū)表面生長一層犧牲氧化層，并進行粒子注入形成各種阱區(qū)2；對于NMOS器件，阱區(qū)2為P型；對于PMOS器件，阱區(qū)2為N型。

在所述硅襯底的正面利用濕法去除掉犧牲氧化層，并生長一層柵氧層5，然后沉積一層多晶硅層6；隨后進行N型多晶硅層和P型多晶硅層的植入，N型多晶硅層用于形成NMOS器件的柵極，P型多晶硅層用于形成PMOS器件的柵極。

在所述硅襯底2上沉積一層金屬硅化鎢7和氮化硅8，然后利用干法刻蝕工藝依次對氮化硅8、金屬硅化鎢7和多晶硅層6進行刻蝕形成柵極，即柵極由刻蝕后的多晶硅層6、金屬硅化鎢7和氮化硅8疊加形成。

然后進行后繼工藝步驟，后續(xù)工藝步驟包括：

采用自對準離子注入工藝在柵極兩側(cè)形成NMOS器件或PMOS器件的輕摻雜漏區(qū)（LDD）；在柵極的側(cè)面形成側(cè)墻，圖2中的側(cè)墻也是由氮化硅介質(zhì)層組成。

采用自對準離子注入工藝在形成側(cè)墻的柵極兩側(cè)形成NMOS器件或PMOS器件的源漏區(qū)。

沉積層間膜4，層間膜4將柵極和柵極外側(cè)區(qū)域如淺溝槽場氧3、有源區(qū)或有源區(qū)表面的柵氧5覆蓋。

之后進行自對準接觸孔圖形定義，進行刻蝕將自對準接觸孔區(qū)域的層間膜4去除形成自對準接觸孔9，并在自對準接觸孔9中填充金屬。自對準接觸孔9的底部尺寸不是自對準接觸孔圖形定義，而是由位于兩個相鄰的柵極的側(cè)墻之間的距離進行定義。

現(xiàn)有方法的一個缺點是，在刻蝕形成柵極時，雖然對氮化硅8、金屬硅化鎢7和多晶硅層6的兩側(cè)邊緣能夠通過光刻工藝良好對齊，但是在后續(xù)工藝中，金屬硅化鎢7在熱作用下晶粒會變大，從而造成金屬硅化鎢7膨脹，如圖2中所示，金屬硅化鎢7的寬度要大于多晶硅層6和氮化硅8的寬度，從而在側(cè)墻刻蝕完成后，柵極金屬硅化鎢7處的側(cè)墻即圖2的標記10所示區(qū)域的側(cè)墻厚度要會較?。辉偌由献詫式佑|孔9刻蝕的時候也會對側(cè)墻造成一定的破壞，所以會使標記10所示區(qū)域的側(cè)墻厚度更薄。在CMOS器件工作中，電壓會加在自對準接觸孔9和金屬硅化鎢7之間，由于柵極金屬硅化鎢處的側(cè)墻變薄，會使自對準接觸孔9和金屬硅化鎢7之間的耐壓能力變差，并在電學測試擊穿電壓測試時在金屬硅化鎢7的地方更容易發(fā)生擊穿，造成自對準接觸孔9和柵極之間的形成通路失效或擊穿電壓偏低的問題，造成器件不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種CMOS器件的制造方法，能夠提高CMOS器件的自對準接觸孔和柵極之間的擊穿電壓，提高器件的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的CMOS器件的制造方法包括如下步驟：

步驟一、利用光刻刻蝕工藝在硅襯底上形成淺溝槽，由所述淺溝槽定義出有源區(qū)；在所述淺溝槽中填充氧化硅形成淺溝槽場氧，由所述淺溝槽場氧對所述有源區(qū)進行隔離。

步驟二、進行離子注入形成CMOS器件的阱區(qū)，所述CMOS器件的阱區(qū)包括用于形成NMOS器件的P型阱區(qū)和用于形成PMOS器件的N型阱區(qū)。

步驟三、在所述硅襯底的正面依次生長柵氧化層、多晶硅層，在用于形成NMOS器件的柵極區(qū)域的所述多晶硅層中進行N型離子注入、在用于形成PMOS器件的柵極區(qū)域的所述多晶硅層中進行P型離子注入。

步驟四、在進行了N型和P型離子注入的所述多晶硅層表面依次沉積金屬硅化鎢層和頂層氮化硅層。