[发明专利]提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法及器件结构

权利要求书

1.一种提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供包含NMOS有源区、PMOS有源区和周边区域的衬底；

在所述衬底的周边区域中形成多个浅沟槽隔离结构；

刻蚀临近所述NMOS有源区的浅沟槽隔离结构之间的衬底以形成拉应力凹槽；

在所述拉应力凹槽内填充拉应力材料；

刻蚀临近所述PMOS有源区的浅沟槽隔离结构之间的衬底以形成压应力凹槽；以及

在所述压应力凹槽内填充压应力材料。

2.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：在所述衬底的周边区域形成多个浅沟槽隔离结构的步骤包括：

在所述衬底上形成氧化层；

在所述氧化层上形成第一硬掩膜层；

在所述第一硬掩膜层上形成图形化的光刻胶；

以所述图形化的光刻胶为掩膜刻蚀所述第一硬掩膜层和所述氧化层形成图形化的第一硬掩膜层和图形化的氧化层；

以所述图形化的第一硬掩膜层为掩膜，刻蚀所述衬底形成隔离沟槽；

在所述隔离沟槽中以及图形化的第一硬掩膜层上形成填充材料；

进行化学机械研磨工艺去除图形化的第一硬掩膜层上的填充材料；以及

进行刻蚀工艺去除隔离沟槽上方的填充材料，以形成浅沟槽隔离结构。

3.根据权利要求2所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于，在所述拉应力凹槽内填充拉应力材料的步骤之后，还包括：

去除剩余的图形化的第一硬掩膜层。

4.根据权利要求2或3所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于，去除所述图形化的第一硬掩膜层后，在形成压应力凹槽之前，还包括：

在所述图形化的氧化层、浅沟槽隔离结构和拉应力材料上形成第二硬掩膜层； 

在所述第二掩膜层上形成图形化的光刻胶；以及

以所述图形化的光刻胶为掩膜刻蚀所述第二掩膜层形成图形化的第二掩膜层。

5.根据权利要求4所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于，在所述压应力凹槽内填充压应力材料的步骤之后，还包括：

去除所述图形化的第二硬掩膜层和剩余的图形化的氧化层。

6.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：湿法刻蚀临近所述NMOS有源区的浅沟槽隔离结构之间的衬底以形成拉应力凹槽。

7.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：湿法刻蚀临近所述PMOS有源区的浅沟槽隔离结构之间的衬底以形成压应力凹槽。

8.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：通过外延生长的方式在所述拉应力凹槽内填充拉应力材料。

9.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：所述拉应力材料为SiC。

10.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：通过外延生长的方式在所述压应力凹槽内填充压应力材料。

11.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：所述压应力材料为SiGe。

12.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于：所述第一硬掩膜层和第二硬掩膜层为氮化硅层。

13.根据权利要求1所述的提高载流子迁移率的CMOS器件的制作方法，其特征在于，在所述压应力凹槽内填充压应力材料的步骤之后，还包括：

进行离子注入工艺形成N型阱区；

进行离子注入工艺形成P型阱区；

在所述NMOS有源区和PMOS有源区上分别形成栅极结构；以及

在所述栅极结构侧壁形成栅极侧墙。

14.一种采用权利要求1-13任意一项所述的制作方法制作的CMOS器件。