的衬底形成N阱区和P阱区，每个阱区分别设置有对应栅极、源极和漏极，N阱区和P阱区之间通过场氧进行隔离。
[0034]如图4所示，为本发明制作CMOS的第二状态示意图，在多晶硅层上覆盖有介质层130，介质层厚度优选地为14500+1450A，比传统工艺流程中介质层厚度4000+400A要厚。较厚的介质层能更好的满足高台阶覆盖性能。
[0035]如图5所示，为本发明制作CMOS的第三状态示意图，在所述介质层上利用旋涂工艺形成SOG层140，其作用是让介质层表面更加平整，利于生长后面层次的图形。在介质层上，利用Wafer (晶圆片)的高速旋转使材料均匀分散在介质层表面，紧接着作业回刻，让介质层表面更加平整，便于后续金属层的生长。
[0036]如图6所示，为本发明制作CMOS的第四状态示意图，在所述SOG层140上设置光刻胶层150。
[0037]如图7所示，为本发明制作CMOS的第五状态示意图，对所述光刻胶层进行曝光、显影形成连接孔的位置。该连接孔的位置是与有源区的源极、漏极位置相对应。
[0038]如图8所示，为本发明制作CMOS的第六状态示意图，在所述连接孔的位置利用“直口刻蚀”工艺形成到达所述衬底的连接孔160，形成连接孔之后去掉所述光刻胶层。此时，形成连接孔采用非等向性刻蚀，非等向性是指刻蚀速率沿不同的方向有所不同。此步工艺亥IM速率沿Y方向比X方向快，所以刻出的形貌呈细长的“直口”状，故俗称“直口刻蚀”，作用是形成孔的区域，为后续填充金属作准备。刻蚀完后要将表面的光刻胶去掉。然后进行N+/P+区域的注入，主要是降低孔的接触电阻。形成连接孔之后还经过N+区域普注、P+区域曝光、P+区域选择性注入等步骤。
[0039]现有技术是采用等向性干蚀刻，指刻蚀速率沿各个方向均相同。先在介质中刻出一类似“碗口”的形状，俗称“碗口刻蚀”，主要作用是利于金属淀积，让金属能更充分的填充满孔隙。但是现有的技术需要先刻出碗口形状，然后再进行直孔刻蚀，这样使得孔尺寸难以做小，孔如果对偏便容易造成失效。
[0040]如图9所示，为本发明制作CMOS的第七状态示意图，在连接孔中沉积TI+TIN层170，此步主要是为淀积金属层做准备，先淀积Ti，防止淀积金属层时产生Spike (尖角)现象，接着淀积TiN。因为Al与Ti接触不好，同时TiN也可作为阻挡层。本发明工艺(TI厚度400A，TIN厚度800A)比常规工艺(TI厚度300A，TIN厚度300A)的厚度要厚，主要原因是本发明的工艺中只有直口刻蚀，直口刻蚀深度比现有工艺要深，为了保证孔侧壁与金属的粘附良好，必须淀积较厚的TI+TIN。此步最后还需经过一个RTS (Rapid ThermalSilicidat1n:快速热烧结)过程，其主要作用是在Si与Ti的表面形成TiSi2，减小接触电阻。
[0041]如图10、11所示，为本发明制作CMOS的第八、九状态示意图，在连接孔中沉积金属钨180或者钨合金，将金属钨或者钨合金填充到孔中，再回刻掉表面多余的钨只保留孔的部分。由于钨具有良好的导通性以及较大的深宽比填隙能力，在孔尺寸相对较小的情况下也能保证金属填充满孔隙以及孔的导通良好且稳定。所以采用本发明的材料和工艺搭配可以让孔的尺寸相对于常规铝填充方式做的更小。
[0042]如图12所示，为本发明制作CMOS的第十状态示意图，在所述连接孔的顶端淀积与所述连接孔中的金属层相连接的金属层190。此步骤称之为溅铝，后面工序主要是还有MT(Metal:金属)层、PA (Passivat1n:保护层)层，对于部分产品还有BG (Back Grinding:减薄)流程。
[0043]本发明还提供了一种CMOS，包括衬底和形成于衬底上的有源区栅极、源极、漏极以及多晶硅层、介质层和金属层，所述金属层通过连接孔与有源区的源电极和漏电极相连接，所述连接孔由直口刻蚀工艺刻蚀而形成，所述连接孔中沉积有金属层。
[0044]优选地，所述连接孔中沉积的金属为钨或者钨合金。
[0045]优选地，所述连接孔中在沉积钨或者钨合金之前沉积有钛和氮化钛。
[0046]上述技术方案利用“直口刻蚀”代替现有的“碗口刻蚀+直口刻蚀”两步刻蚀方式，搭配SOG工艺并使用金属钨(W/Tungsten)代替铝合金(AL/SI/⑶)作为填充金属，使得孔尺寸可以相对做小而且填充良好，这样孔相对于AA区或POLY线条的偏移量就有更大的冗余度，从而避免因孔位置偏移造成的功能失效，确保孔特性稳定。
[0047]上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的技术人员在本方法的启示下，在不脱离本方法宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种CMOS的制造方法，其特征在于，包括: 提供一衬底，在所述衬底上形成有源区栅极、源极、漏极以及多晶硅层和介质层； 在所述介质层上涂布光刻胶层，并对所述光刻胶层进行曝光、显影，形成连接孔的位置； 在所述连接孔的位置利用直口刻蚀工艺刻蚀连接孔； 在所述连接孔中沉积金属层。
2.根据权利要求1所述的CMOS的制造方法，其特征在于，在所述连接孔中沉积金属层的步骤进一步包括:沉积的金属为钨或者钨合金。
3.根据权利要求1或者2所述的CMOS的制造方法，其特征在于，在所述介质层上涂布光刻胶层，并对所述光刻胶层进行曝光、显影，形成连接孔的位置的步骤进一步包括:在所述介质层上利用旋涂工艺形成SOG层，所述光刻胶层形成在所述SOG层上。
4.根据权利要求1所述的CMOS的制造方法，其特征在于，在所述连接孔的位置利用直口刻蚀工艺刻蚀连接孔的步骤之后还包括:在所述连接孔中沉积钛和氮化钛。
5.根据权利要求1所述的CMOS的制造方法，其特征在于，在所述连接孔中沉积金属层的步骤之后，还包括:回刻掉位于连接孔之外的金属层。
6.根据权利要求1所述的CMOS的制造方法，其特征在于，在所述连接孔中沉积金属层的步骤之后，还包括:在所述连接孔的顶端淀积与所述连接孔中的金属层相连接的金属层。
7.根据权利要求1所述的CMOS的制造方法，其特征在于，在所述连接孔中沉积金属层的步骤之后，还包括:溅铝工艺。
8.—种CMOS，其特征在于，包括衬底和形成于衬底上的有源区栅极、源极、漏极以及多晶硅层、介质层和金属层，所述金属层通过连接孔与有源区的源电极和漏电极相连接，所述连接孔由直口刻蚀工艺刻蚀而形成，所述连接孔中沉积有金属层。
9.根据权利要求8所述的CMOS，所述连接孔中沉积的金属为钨或者钨合金。
10.根据权利要求9所述的CMOS，所述连接孔中在沉积钨或者钨合金之前沉积有钛和氮化钛。
【专利摘要】本发明公开了一种CMOS及其制造方法，所述CMOS的制造方法包括：提供一衬底，在所述衬底上形成有源区栅极、源极、漏极以及多晶硅层和介质层；在所述介质层上涂布光刻胶层，并对所述光刻胶层进行曝光、显影，形成连接孔的位置；在所述连接孔的位置利用直口刻蚀工艺刻蚀连接孔；在所述连接孔中沉积金属层。本发明利用“直口刻蚀”代替现有的“碗口刻蚀+直口刻蚀”两步刻蚀方式，搭配SOG工艺并使用金属钨代替铝合金作为填充金属，使得连接孔尺寸可以相对做小而且填充良好，这样连接孔的偏移量就有更大的冗余度，从而避免因连接孔位置偏移造成的功能失效，确保连接孔特性稳定。
【IPC分类】H01L27-092, H01L21-8238, H01L21-768
【公开号】CN104779206
【申请号】CN201410014442
【发明人】陈金园, 黎智, 李志广, 李娇
【申请人】北大方正集团有限公司, 深圳方正微电子有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年1月13日