[发明专利]一种CMOS器件及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种互补金属氧化物半导体（CMOS）器件及其形成方法。

背景技术

CMOS器件是由PMOS元件和NMOS元件共同构成的，在生产过程中，为了提高PMOS的性能，通常在将源/漏极的区域形成一硅锗（SiGe）层，用以在沟道区提供应压力，如此提高电子的迁移率，从而能够使得PMOS的性能得到显著提升。

如图1~图3所示，其为现有工艺形成的CMOS器件的主要过程示意图。请参考图1，在所述衬底100'中形成N阱100a'和P阱100b'，在所述N阱100a'和P阱100b'交接处形成浅沟道隔离107'，在所述N阱100a'中形成多个PMOS元件，所述P阱100b′中形成一个或多个NMOS元件，所述PMOS元件和NMOS元件均包括：栅极结构104'，紧靠栅极结构104'的侧墙101'。

请参考图2，形成氧化层200'，所述氧化层200'覆盖所述衬底100′、PMOS元件和NMOS元件。之后采用光刻工艺在P阱100b'上形成光阻层201'，所述光阻层201'覆盖所述NMOS元件。

接着，如图3所示，刻蚀去除覆盖于N阱100a'上及PMOS元件上的氧化层，进一步刻蚀所述N阱100a'形成沟槽300'，所述沟槽300'位于相邻两个PMOS元件的相邻两个栅极结构104'间的相邻两个侧壁101'之间。然而，由于NMOS元件上方的光阻层201'的存在，在形成沟槽300'时，由于刻蚀工艺的影响，光阻层201'会产生浮动的光阻分离物，从而在沟槽300'内形成不规则的光阻聚合物301′。

在大规模生产中，所涉及沟槽300'为多个（图3中仅示出一个），那么光阻聚合物301'将会大大的影响沟槽300'的深度的均匀性。进一步的，在之后沉积于沟槽300'内的硅锗（SiGe）层也会不均匀，产生负载效应，从而所产生的压应力就会大大的改变，不能达到所需要的范围，同时也会导致源漏极漏电等缺陷的产生，器件的总体性能受到不良的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CMOS器件及其形成方法，以解决现有技术中用于沉积硅锗层的沟槽内产生光阻聚合物的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种CMOS器件的形成方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底中形成N阱和P阱，在所述N阱和P阱交接处形成浅沟道隔离，在所述N阱上形成一个或多个PMOS元件，在所述P阱上形成一个或多个NMOS元件；其中，形成PMOS元件和NMOS元件的工艺包括：在所述N阱及P阱上形成栅极结构；紧靠所述N阱上的栅极结构形成N区侧墙；紧靠所述P阱上的栅极结构形成P区侧墙；

在所述N阱中形成锗硅层，且所述锗硅层位于相邻两个PMOS元件之间。

进一步的，对于所述的CMOS器件的形成方法，所述栅极结构包括多晶硅体块及位于所述多晶硅体块上的氮化硅体块。

进一步的，对于所述的CMOS器件的形成方法，形成栅极结构的工艺包括如下步骤：

沉积多晶硅层和氮化硅掩膜层，所述多晶硅层覆盖所述衬底，所述氮化硅掩膜层覆盖所述多晶硅层；

刻蚀所述氮化硅掩膜层形成氮化硅体块；

刻蚀所述多晶硅层形成多晶硅体块。

进一步的，对于所述的CMOS器件的形成方法，在形成栅极结构之后，形成N区侧墙之前，还包括如下步骤：

形成ONO层，所述ONO层覆盖所述衬底及栅极结构；

形成光阻层，所述光阻层覆盖P阱上的ONO层。

进一步的，对于所述的CMOS器件的形成方法，在形成N区侧墙后，形成硅锗层之前，包括如下步骤：

去除所述光阻层。

进一步的，对于所述的CMOS器件的形成方法，所述ONO层包括：

第一氧化层；

氮化硅层，所述氮化硅层覆盖所述第一氧化层；及

第二氧化层，所述第二氧化层覆盖所述氮化硅层。

进一步的，对于所述的CMOS器件的形成方法，形成N区侧墙的工艺包括如下步骤：

刻蚀去除N阱上的第二氧化层；

刻蚀N阱上的氮化硅层和第一氧化层形成N区侧墙。

进一步的，对于所述的CMOS器件的形成方法，形成硅锗层的工艺包括如下步骤：

刻蚀所述N阱形成沟槽，所述沟槽位于相邻的PMOS元件之间；

刻蚀去除P阱上的第二氧化层；

在所述沟槽内沉积硅锗形成硅锗层。