[發(fā)明專利]CMOS晶體管的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210514534.7
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103855096A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 三重野文健
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域，所述NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域之間具有隔離結(jié)構(gòu)，所述NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面具有凸起的鰭部，位于所述鰭部上的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋部分所述鰭部的頂部和側(cè)壁，位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)；

對所述NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行預(yù)非晶化注入；

刻蝕所述NMOS區(qū)域和PMOS的源區(qū)和漏區(qū)，形成第一開口，所述第一開口的深度小于所述預(yù)非晶化注入的深度，在所述第一開口內(nèi)形成NMOS嵌入式源區(qū)和漏區(qū)；

形成阻擋層，所述阻擋層具有暴露所述PMOS區(qū)域的第二開口；

沿所述第二開口刻蝕PMOS區(qū)域的源區(qū)和漏區(qū)，去除PMOS區(qū)域的NMOS嵌入式源區(qū)和漏區(qū)和預(yù)非晶化注入?yún)^(qū)域，形成第三開口，在所述第三開口內(nèi)形成PMOS嵌入式源區(qū)和漏區(qū)。

2.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述對NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行預(yù)非晶化注入，所述預(yù)非晶化注入?yún)^(qū)域的底面到所述隔離結(jié)構(gòu)頂表面的距離小于40nm。

3.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一開口的深度小于所述鰭部的高度的40%，所述鰭部的高度為所述鰭部暴露于所述隔離結(jié)構(gòu)頂表面之上的部分的高度。

4.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在對所述NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行預(yù)非晶化注入后，在所述半導(dǎo)體襯底上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層覆蓋NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的柵極結(jié)構(gòu)、源區(qū)和漏區(qū)；回刻蝕所述介質(zhì)層，形成位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的側(cè)墻。

5.如權(quán)利要求4所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述在半導(dǎo)體襯底上形成的介質(zhì)層為氮化硅層，所述氮化硅層具有拉伸應(yīng)力。

6.如權(quán)利要求5所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述氮化硅層的厚度為20nm~50nm。

7.如權(quán)利要求5所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在所述半導(dǎo)體襯底上形成氮化硅層后，對所述氮化硅層退火。

8.如權(quán)利要求7所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，對所述氮化硅層退火的工藝為激光退火。

9.如權(quán)利要求8所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述激光退火的溫度為1100攝氏度~1300攝氏度。

10.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述在第一開口內(nèi)形成NMOS嵌入式源區(qū)和漏區(qū)，所述NMOS嵌入式源區(qū)和漏區(qū)的材料為碳化硅。

11.如權(quán)利要求10所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述碳化硅材料摻雜有N型雜質(zhì)。

12.如權(quán)利要求10所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述碳化硅材料的形成工藝為化學(xué)氣相沉積或分子束外延。

13.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述在第三開口內(nèi)形成PMOS嵌入式源區(qū)和漏區(qū)，所述PMOS嵌入式源區(qū)和漏區(qū)的材料為鍺硅。

14.如權(quán)利要求13所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述鍺硅材料摻雜有P型雜質(zhì)。

15.如權(quán)利要求13所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述鍺硅材料的形成工藝為化學(xué)氣相沉積或分子束外延。

16.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述沿第二開口刻蝕PMOS區(qū)域的源區(qū)和漏區(qū)的工藝為濕法刻蝕。

17.如權(quán)利要求16所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝的刻蝕劑為鏈烷醇胺和乙二醇醚的水溶液，其中所述鏈烷醇胺的體積比為10%~20%；乙二醇醚的體積百分比為60%~70%。

18.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：對所述NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行預(yù)非晶化注入前，對所述NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行N型離子注入。