[发明专利]CMOS器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种CMOS器件的制造方法。

背景技术

现有CMOS器件制造工艺中，一种是利用在栅极的多晶硅层（Poly Si）上沉积一层导电金属层来实现NMOS器件和PMOS器件的栅极互联，用于栅极互联的层导电金属大多是金属硅化钨（WSI）和自对准钴硅化物（Co salicide）。如图1所示，是现有方法形成的CMOS器件的俯视图；图2是沿图1中AA’线的CMOS器件的剖视图。现有方法包括步骤：

利用光刻刻蚀工艺在硅衬底1上形成浅沟槽，由所述浅沟槽定义出有源区；在所述浅沟槽中填充氧化硅形成浅沟槽场氧3，由所述浅沟槽场氧3对所述有源区进行隔离.

在所述硅衬底1的有源区表面生长一层牺牲氧化层，并进行粒子注入形成各种阱区2；对于NMOS器件，阱区2为P型；对于PMOS器件，阱区2为N型。

在所述硅衬底的正面利用湿法去除掉牺牲氧化层，并生长一层栅氧层5，然后沉积一层多晶硅层6；随后进行N型多晶硅层和P型多晶硅层的植入，N型多晶硅层用于形成NMOS器件的栅极，P型多晶硅层用于形成PMOS器件的栅极。

在所述硅衬底2上沉积一层金属硅化钨7和氮化硅8，然后利用干法刻蚀工艺依次对氮化硅8、金属硅化钨7和多晶硅层6进行刻蚀形成栅极，即栅极由刻蚀后的多晶硅层6、金属硅化钨7和氮化硅8叠加形成。

然后进行后继工艺步骤，后续工艺步骤包括：

采用自对准离子注入工艺在栅极两侧形成NMOS器件或PMOS器件的轻掺杂漏区（LDD）；在栅极的侧面形成侧墙，图2中的侧墙也是由氮化硅介质层组成。

采用自对准离子注入工艺在形成侧墙的栅极两侧形成NMOS器件或PMOS器件的源漏区。

沉积层间膜4，层间膜4将栅极和栅极外侧区域如浅沟槽场氧3、有源区或有源区表面的栅氧5覆盖。

之后进行自对准接触孔图形定义，进行刻蚀将自对准接触孔区域的层间膜4去除形成自对准接触孔9，并在自对准接触孔9中填充金属。自对准接触孔9的底部尺寸不是自对准接触孔图形定义，而是由位于两个相邻的栅极的侧墙之间的距离进行定义。

现有方法的一个缺点是，在刻蚀形成栅极时，虽然对氮化硅8、金属硅化钨7和多晶硅层6的两侧边缘能够通过光刻工艺良好对齐，但是在后续工艺中，金属硅化钨7在热作用下晶粒会变大，从而造成金属硅化钨7膨胀，如图2中所示，金属硅化钨7的宽度要大于多晶硅层6和氮化硅8的宽度，从而在侧墙刻蚀完成后，栅极金属硅化钨7处的侧墙即图2的标记10所示区域的侧墙厚度要会较薄；再加上自对准接触孔9刻蚀的时候也会对侧墙造成一定的破坏，所以会使标记10所示区域的侧墙厚度更薄。在CMOS器件工作中，电压会加在自对准接触孔9和金属硅化钨7之间，由于栅极金属硅化钨处的侧墙变薄，会使自对准接触孔9和金属硅化钨7之间的耐压能力变差，并在电学测试击穿电压测试时在金属硅化钨7的地方更容易发生击穿，造成自对准接触孔9和栅极之间的形成通路失效或击穿电压偏低的问题，造成器件不能正常工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CMOS器件的制造方法，能够提高CMOS器件的自对准接触孔和栅极之间的击穿电压，提高器件的性能。

为解决上述技术问题，本发明提供的CMOS器件的制造方法包括如下步骤：

步骤一、利用光刻刻蚀工艺在硅衬底上形成浅沟槽，由所述浅沟槽定义出有源区；在所述浅沟槽中填充氧化硅形成浅沟槽场氧，由所述浅沟槽场氧对所述有源区进行隔离。

步骤二、进行离子注入形成CMOS器件的阱区，所述CMOS器件的阱区包括用于形成NMOS器件的P型阱区和用于形成PMOS器件的N型阱区。

步骤三、在所述硅衬底的正面依次生长栅氧化层、多晶硅层，在用于形成NMOS器件的栅极区域的所述多晶硅层中进行N型离子注入、在用于形成PMOS器件的栅极区域的所述多晶硅层中进行P型离子注入。

步骤四、在进行了N型和P型离子注入的所述多晶硅层表面依次沉积金属硅化钨层和顶层氮化硅层。