專(zhuān)利名稱(chēng)：Nmos晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種NMOS晶體管的制作方法。
背景技術(shù)：
在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，硅基互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q場(chǎng)效應(yīng)晶體管技術(shù)仍將是集成電路制造的主流技術(shù)。在使用CMOS技術(shù)來(lái)制造復(fù)雜的集成電路期間，有數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管(亦即，N溝道晶體管與P溝道晶體管)形成于包含結(jié)晶半導(dǎo)體層的基板上。無(wú)論考量的是N溝道晶體管還是P溝道晶體管，MOS晶體管都含有所謂的PN接面(junction)， 其由以下兩者的界面形成高濃度摻雜的漏極/源級(jí)區(qū)，設(shè)置于該漏極區(qū)與該源級(jí)區(qū)之間的反向摻雜溝道區(qū)。當(dāng)前研究集成電路基礎(chǔ)技術(shù)的目標(biāo)在于獲得更高的單元集成度、更高的電路速度、更低的單位功能的功耗和單位功能成本。在器件尺寸等比縮小的過(guò)程中，更高的集成度與工作頻率意味著更大的功耗，減小電源電壓VDD是減小電路功耗的一般選擇，但VDD的降低會(huì)導(dǎo)致器件的驅(qū)動(dòng)能力和速度下降。減小閾值電壓、減薄柵介質(zhì)厚度可提高器件的電流驅(qū)動(dòng)能力，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致亞閾值漏電流和柵極漏電流的增加，從而增大靜態(tài)功耗，這就是目前IC面臨的“功耗-速度”困境。提高器件溝道遷移率是解決上述困境的關(guān)鍵。用形成于溝道區(qū)附近且通過(guò)薄絕緣層而與該溝道區(qū)分隔的柵極電極來(lái)控制溝道區(qū)的導(dǎo)電率，亦即導(dǎo)電溝道的驅(qū)動(dòng)電流能力。在施加適當(dāng)?shù)目刂齐妷河跂艠O電極來(lái)形成導(dǎo)電溝道后，溝道區(qū)的導(dǎo)電率會(huì)取決于摻雜濃度、多數(shù)電荷載流子的遷移率，且對(duì)于溝道區(qū)在晶體管寬度方向的給定延伸部分而言，其取決于源級(jí)區(qū)與漏極區(qū)之間的距離，該距離被稱(chēng)作溝道長(zhǎng)度。因此，溝道區(qū)的導(dǎo)電率為決定 MOS晶體管的效能的主要因素。因此，減少溝道長(zhǎng)度，以及減少與溝道長(zhǎng)度相關(guān)聯(lián)的溝道電阻率，以致溝道長(zhǎng)度成為用來(lái)提高集成電路的操作速度的重要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。用來(lái)增加電荷載流子遷移率的一個(gè)有效機(jī)構(gòu)是修改溝道區(qū)內(nèi)的晶格結(jié)構(gòu)，例如通過(guò)在溝道區(qū)附近產(chǎn)生拉伸(tensile)或壓縮(compressive)應(yīng)力以便在溝道區(qū)內(nèi)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的應(yīng)變(strain)，其分別導(dǎo)致用于電子和空穴的修改的遷移率。例如，就標(biāo)準(zhǔn)的晶向而言， 在溝道中沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生單軸拉伸應(yīng)變?cè)黾恿穗娮舆w移率，其中，取決于拉伸應(yīng)變的大小與方向，可增加遷移率，接著可直接轉(zhuǎn)化成導(dǎo)電率的對(duì)應(yīng)增加量。另一方面，就結(jié)構(gòu)與上述相同的溝道區(qū)而言，單軸壓縮應(yīng)變可增加空穴的遷移率，從而提供提高P型晶體管的效能潛力。引進(jìn)應(yīng)力或應(yīng)變工程技術(shù)至集成電路制造是對(duì)于下一代裝置而言極有前景的方法，因?yàn)?，例如，受?yīng)變的硅可視為是“新型”的半導(dǎo)體材料，這使得制造快速?gòu)?qiáng)力的半導(dǎo)體裝置成為有可能而不需要昂貴的半導(dǎo)體材料，同時(shí)仍可使用許多廣為接受的制造技術(shù)。在某些方法中，用于使晶格再結(jié)晶的退火工藝期間，被覆層產(chǎn)生應(yīng)力，使晶體成長(zhǎng)并且產(chǎn)生受應(yīng)變的晶體。在結(jié)晶后，可移除犧牲應(yīng)力層，其中在再成長(zhǎng)晶格部分內(nèi)仍可“保留” 一些應(yīng)變量。這種效應(yīng)一般稱(chēng)作應(yīng)力記憶(stress memorization) 0在覆蓋的柵極電極中會(huì)產(chǎn)生某一程度的應(yīng)變，即使應(yīng)力引發(fā)層移除后，它仍會(huì)存在。由于在移除初始應(yīng)力層后該柵極結(jié)構(gòu)仍維持著某些應(yīng)變量，對(duì)應(yīng)的應(yīng)變也可轉(zhuǎn)到再成長(zhǎng)的晶體部分，從而也可保持某一部分的初始應(yīng)變。目前在制作金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管時(shí)，在半導(dǎo)體襯底上形成的高應(yīng)力層能提高電荷載流子的遷移率。但是如果在PMOS晶體管和NMOS晶體管區(qū)域沉積同一類(lèi)型的高應(yīng)力層，例如都沉積拉應(yīng)力層，則與PMOS晶體管所需要的壓應(yīng)力相反，拉應(yīng)力傳導(dǎo)至PMOS晶體管區(qū)的溝道中，會(huì)降低該區(qū)域的電荷載流子遷移率，進(jìn)而降低了 PMOS晶體管的運(yùn)轉(zhuǎn)速度； 而如果都沉積壓應(yīng)力層，則與NMOS晶體管所需要的拉應(yīng)力相反，壓應(yīng)力傳導(dǎo)至NMOS晶體管區(qū)的溝道中，會(huì)降低該區(qū)域的電荷載流子遷移率，進(jìn)而降低了 NMOS晶體管的運(yùn)轉(zhuǎn)速度?，F(xiàn)有技術(shù)通過(guò)在PMOS晶體管區(qū)沉積壓應(yīng)力層，在NMOS晶體管區(qū)沉積拉應(yīng)力層來(lái)解決上述問(wèn)題，然而持續(xù)縮減晶體管尺寸，則需要適應(yīng)以及需要開(kāi)發(fā)高度復(fù)雜的工藝技術(shù)， 其中對(duì)給定的溝道長(zhǎng)度如何進(jìn)一步地增加溝道的電荷載流子遷移率顯得尤為關(guān)鍵。然而，對(duì)于NMOS晶體管而言，現(xiàn)有技術(shù)僅通過(guò)沉積拉應(yīng)力層來(lái)提高電荷載流子遷移率，仍不能滿(mǎn)足NMOS晶體管較高運(yùn)轉(zhuǎn)速度的要求。因此，提供一種能夠進(jìn)一步增加溝道的電荷載流子遷移率的NMOS晶體管是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種NMOS晶體管的制作方法，用于解決如何進(jìn)一步增加NMOS晶體管溝道的電荷載流子遷移率問(wèn)題。本發(fā)明提供一種NMOS晶體管的制作方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，并在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極和漏極；形成覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)表面以及所述半導(dǎo)體襯底表面的拉應(yīng)力層；去除覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層；在剩余的拉應(yīng)力層表面以及柵極頂部形成壓應(yīng)力層，所述壓應(yīng)力層的硬度比所述拉應(yīng)力層的硬度大；進(jìn)行熱退火處理；依次去除所述壓應(yīng)力層和剩余的拉應(yīng)力層。優(yōu)選地，所述柵極結(jié)構(gòu)包括形成于所述半導(dǎo)體襯底上的柵極介電層、位于所述柵極介電層上的柵極電極、以及形成于所述柵極介電層和柵極電極側(cè)壁的側(cè)墻。優(yōu)選地，該拉應(yīng)力層的材料是氮化硅，為化學(xué)氣相沉積法生成，該拉應(yīng)力層的厚度為100埃 250埃。優(yōu)選地，該壓應(yīng)力層的材料是氮化硅，為化學(xué)氣相沉積法生成，該壓應(yīng)力層的厚度為100埃 250埃。優(yōu)選地，覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層是利用硅鈷鎳技術(shù)去除的。優(yōu)選地，覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層是利用硅鈷鎳技術(shù)與濕法刻蝕相結(jié)合的方式去除的。優(yōu)選地，剩余的拉應(yīng)力層和壓應(yīng)力層是采用濕法刻蝕的方法去除的。本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明先去除覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層，之后在剩余的拉應(yīng)力層表面以及柵極結(jié)構(gòu)頂部形成壓應(yīng)力層，由于覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層已經(jīng)去除，故該壓應(yīng)力層直接作用于柵極結(jié)構(gòu)，對(duì)柵極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向下的壓力，由于所述壓應(yīng)力層的硬度比所述拉應(yīng)力層的硬度大，因此所述該壓力比拉應(yīng)力層對(duì)柵極電極產(chǎn)生的壓力更大，該向下的壓力轉(zhuǎn)化成沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變?cè)龃?，進(jìn)一步增加電子遷移率，從而使NMOS晶體管具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的NMOS晶體管的制作方法的流程圖；以及圖2至圖7是本發(fā)明實(shí)施例所提供的NMOS晶體管的制作方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的NMOS晶體管的制作方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，提供一種NMOS晶體管的制作方法，該方法先將柵極結(jié)構(gòu)上端覆蓋的拉應(yīng)力層進(jìn)行去除，而保留一部分拉應(yīng)力層覆蓋在半導(dǎo)體襯底上，使拉應(yīng)力層在溝道中沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變基本不受影響，NMOS晶體管仍然保持較高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。在此基礎(chǔ)上再覆蓋一層壓應(yīng)力層，由于覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層已經(jīng)去除，故該壓應(yīng)力層直接作用于柵極結(jié)構(gòu)，對(duì)柵極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向下的壓力，該向下的壓力轉(zhuǎn)化成沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變?cè)龃?，進(jìn)一步增加電子遷移率，從而使NMOS晶體管具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例提供的NMOS晶體管的制作方法流程圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟S11、提供半導(dǎo)體襯底。S12、在該半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，并在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極和漏極。該柵極結(jié)構(gòu)包括形成于所述半導(dǎo)體襯底上的柵極介電層、位于所述柵極介電層上的柵極電極、以及形成于所述柵極介電層和柵極電極側(cè)壁的側(cè)墻。S13、形成覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)以及半導(dǎo)體襯底表面的拉應(yīng)力層。S14、去除覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層。在該步驟中，可利用siconi技術(shù)去除覆蓋在該柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層，保留覆蓋在半導(dǎo)體襯底上的一部分拉應(yīng)力層，使拉應(yīng)力層在溝道中沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變基本不受影響，使電子仍然保持較高的遷移率。S15、在剩余的拉應(yīng)力層表面以及柵極結(jié)構(gòu)頂部形成壓應(yīng)力層，所述壓應(yīng)力層的硬度比所述拉應(yīng)力層的硬度大。具體的，該壓應(yīng)力層的材料優(yōu)選是氮化硅，可利用化學(xué)氣相沉積法形成，該壓應(yīng)力層的厚度為100埃 250埃。覆蓋在拉應(yīng)力層上的壓應(yīng)力層具有很大的抗壓能力，能保證剩余的拉應(yīng)力層在溝道中沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變不受影響，同時(shí)，由于覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上的拉應(yīng)力層已經(jīng)去除，故該壓應(yīng)力層直接作用于柵極結(jié)構(gòu)，對(duì)柵極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向下的壓力，由于所述壓應(yīng)力層的硬度比所述拉應(yīng)力層的硬度大，因此該壓力比拉應(yīng)力層對(duì)柵極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力更大，該向下的壓力轉(zhuǎn)化成沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變?cè)龃?，進(jìn)一步增加電子遷移率，從而使NMOS晶體管具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。S16、進(jìn)行熱退火處理。S17、依次去除所述壓應(yīng)力層和剩余的拉應(yīng)力層，NMOS晶體管仍能保持一定的應(yīng)變量。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。圖2至圖8是本發(fā)明實(shí)施例所提供的NMOS晶體管的制作方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖2所示，并結(jié)合步驟Sl 1，首先提供半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200中可以形成有P型摻雜阱205。接著，在半導(dǎo)體襯底200上形成柵極介電層薄膜，可利用熱氧化法、化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積等方式形成所述柵極介電層薄膜；再于所述柵極介電層薄膜上形成多晶硅層，可利用化學(xué)氣相沉積的方式在所述柵極介電層薄膜上形成多晶硅層；之后，在所述多晶硅層上旋涂圖案化光刻膠層(圖中未示出)，以定義出柵極圖形，并以所述圖案化光刻膠層為掩膜，依次刻蝕所述多晶硅層和柵極介電層薄膜直至露出半導(dǎo)體襯底200，以形成柵極介電層201以及位于所述柵極介電層201上的柵極電極202。如圖3所示，然后，向半導(dǎo)體襯底200內(nèi)注入η型離子，以在柵極電極202兩側(cè)的 P型摻雜阱205中形成η型低摻雜源極206以及漏極207，并在源極206與漏極207之間形成溝道209。本實(shí)施例中，所述η型離子可以是砷離子或磷離子，然而應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并不局限于此，所述η型離子還可以是砷離子或銻離子。所述離子注入工藝的注入能量和注入劑量可根據(jù)實(shí)際的半導(dǎo)體器件的需要進(jìn)行調(diào)整，在此不再贅述。之后，利用化學(xué)氣相沉積法在半導(dǎo)體襯底200及柵極電極202上形成掩膜層 (圖中未畫(huà)出)，所述掩膜層用于形成后續(xù)的側(cè)墻，所述掩膜層的材料可以是氧化硅、氧化硅-氮化硅或者氧化硅-氮化硅-氧化硅等；并利用干法刻蝕法的回刻蝕工藝刻蝕掩膜層， 以在柵極電極202和柵極介電層201的側(cè)壁形成側(cè)墻203，所述側(cè)墻203用以保護(hù)柵極電極202和柵極介電層201，所述柵極介電層201、柵極電極202和側(cè)墻203共同構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu) 204。上述過(guò)程是由半導(dǎo)體襯底200逐步形成NMOS晶體管211的基本步驟。在此基礎(chǔ)上通過(guò)應(yīng)力記憶技術(shù)使NMOS晶體管能夠產(chǎn)生更高的驅(qū)動(dòng)電流。如圖4所示，并結(jié)合步驟S13，利用化學(xué)氣相沉積工藝在半導(dǎo)體襯底200以及柵極結(jié)構(gòu)204上形成厚度為100埃 250埃的拉應(yīng)力層208，即拉應(yīng)力層208覆蓋NMOS晶體管 211，所述拉應(yīng)力層208為拉應(yīng)力膜，其中所述拉應(yīng)力層208的材料通常為氮化硅。該拉應(yīng)力層208作用于源極206區(qū)域以及漏極207區(qū)域，使源極206區(qū)域以及漏極207區(qū)域產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，同時(shí)該拉應(yīng)力層208對(duì)柵極電極202具有向下的壓力，該向下的壓力轉(zhuǎn)化成沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變，從而使溝道209內(nèi)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的應(yīng)變，增加電子遷移率， 接著可直接轉(zhuǎn)化成導(dǎo)電率的對(duì)應(yīng)增加量。接著如圖5所示，本發(fā)明的關(guān)鍵步驟是，將柵極結(jié)構(gòu)204頂部覆蓋的拉應(yīng)力層208 進(jìn)行去除，再覆蓋一層壓應(yīng)力層210。在本實(shí)施例中，可利用硅鈷鎳(siconi)技術(shù)去除覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)204頂部的拉應(yīng)力層208，保留覆蓋在半導(dǎo)體襯底200上的一部分拉應(yīng)力層208，使拉應(yīng)力層208在溝道 209中沿著溝道209長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變基本不受影響，仍然保持較高的電子遷移率。本領(lǐng)域的普通工作人員應(yīng)該理解，不僅可以用siconi技術(shù)去除覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)204 上的拉應(yīng)力層208，還可以采用siconi技術(shù)與濕法刻蝕相結(jié)合的方式去除覆蓋在柵極結(jié)構(gòu) 204上的拉應(yīng)力層208。如圖6所示，接下來(lái)，利用化學(xué)氣相沉積法在剩余的拉應(yīng)力層208上以及柵極結(jié)構(gòu) 204的頂部形成厚度為100埃 250埃的壓應(yīng)力層210，所述壓應(yīng)力層210為壓應(yīng)力膜，其中所述壓應(yīng)力層210的材料通常為氮化硅，該壓應(yīng)力膜比拉應(yīng)力膜的硬度更大，該壓應(yīng)力層210具有很大的抗壓能力。覆蓋在剩余拉應(yīng)力層208上的壓應(yīng)力層210對(duì)剩余拉應(yīng)力層 208在源極206區(qū)域以及漏極207區(qū)域產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力沒(méi)有減弱的作用。由于覆蓋在柵極電極202頂部的拉應(yīng)力層已經(jīng)去除，故該壓應(yīng)力層210直接作用于柵極電極202，對(duì)柵極電極202產(chǎn)生向下的壓力，該壓應(yīng)力層210對(duì)柵極電極202產(chǎn)生的向下壓力比拉應(yīng)力層208 對(duì)柵極電極202產(chǎn)生的向下壓力更大，因此該壓應(yīng)力層210產(chǎn)生的向下壓力轉(zhuǎn)化成沿著溝道209長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變也更大，從而使電子遷移率進(jìn)一步增加，NMOS晶體管 211具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。接著進(jìn)行熱退火處理。該熱退火處理能使NMOS晶體管211成長(zhǎng)產(chǎn)生受應(yīng)變的NMOS 晶體管211'。另外，該壓應(yīng)力層210在退火工藝期間束縛了柵極電極202的形變。如圖7所示，采用濕法刻蝕的方法去除拉應(yīng)力層208和壓應(yīng)力層210，受應(yīng)變的 NMOS晶體管211'仍能保持一定的應(yīng)變量，使受應(yīng)變的NMOS晶體管211'具有應(yīng)力記憶。綜上所述，通過(guò)在拉應(yīng)力層208上再覆蓋壓應(yīng)力層210，由于覆蓋在柵極電極202 上的拉應(yīng)力層208已經(jīng)去除，故該壓應(yīng)力層210直接作用于柵極電極202，對(duì)柵極電極202 產(chǎn)生向下的壓力，該壓力比拉應(yīng)力層208對(duì)柵極電極202產(chǎn)生的壓力更大，該向下的壓力轉(zhuǎn)化成沿著溝道209長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變?cè)龃?，進(jìn)一步增加電子遷移率，從而使受應(yīng)變的NMOS晶體管211'具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種NMOS晶體管的制作方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，并在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極和漏極；形成覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)表面以及所述半導(dǎo)體襯底表面的拉應(yīng)力層；去除覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層；在剩余的拉應(yīng)力層表面以及柵極結(jié)構(gòu)頂部形成壓應(yīng)力層，所述壓應(yīng)力層的硬度比所述拉應(yīng)力層的硬度大；進(jìn)行熱退火處理；依次去除所述壓應(yīng)力層和剩余的拉應(yīng)力層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述柵極結(jié)構(gòu)包括形成于所述半導(dǎo)體襯底上的柵極介電層、位于所述柵極介電層上的柵極電極、以及形成于所述柵極介電層和柵極電極側(cè)壁的側(cè)墻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述匪OS晶體管的制作方法，其特征在于，所述拉應(yīng)力層的材料是氮化硅，厚度為100埃 250埃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述拉應(yīng)力層是利用化學(xué)氣相沉積的方式形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述壓應(yīng)力層的材料是氮化硅，厚度為100埃 250埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述壓應(yīng)力層是利用化學(xué)氣相沉積的方式形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層是利用硅鈷鎳技術(shù)去除的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層是利用硅鈷鎳技術(shù)與濕法刻蝕相結(jié)合的方式去除的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，剩余的拉應(yīng)力層和壓應(yīng)力層是采用濕法刻蝕的方法去除的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種NMOS晶體管的制作方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，并在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極和漏極；形成覆蓋柵極結(jié)構(gòu)表面以及半導(dǎo)體襯底表面的拉應(yīng)力層；去除覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)頂部的拉應(yīng)力層；在剩余的拉應(yīng)力層表面以及柵極頂部形成壓應(yīng)力層，壓應(yīng)力層的硬度比拉應(yīng)力層的硬度大；進(jìn)行熱退火處理；依次去除壓應(yīng)力層和剩余的拉應(yīng)力層。本發(fā)明通過(guò)在拉應(yīng)力層上再覆蓋壓應(yīng)力層，由于覆蓋在柵極上的拉應(yīng)力層已經(jīng)去除，故該壓應(yīng)力層直接作用于柵極，對(duì)柵極產(chǎn)生向下的壓力，該向下的壓力轉(zhuǎn)化成沿著溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的單軸拉伸應(yīng)變?cè)龃?，進(jìn)一步增加電子遷移率，從而使NMOS晶體管具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
文檔編號(hào)H01L21/336GK102376579SQ201010263330
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者張彬, 荊學(xué)珍, 鮑宇 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司