[发明专利]具有自对准接触孔的表面沟道PMOS器件及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种具有自对准接触孔 的表面沟道PMOS器件制作工艺方法。本发明还涉及一种具有自对准接触 孔的表面沟道PMOS器件。

背景技术

自对准接触孔是目前半导体集成电路制作工艺中经常采用的一种工 艺措施。这是因为自对准接触孔的面积小，可有效减小两个晶体管栅之间 的距离，增大器件密度。但是在采用自对准接触孔的制作工艺过程中，要 求在多晶硅栅上覆盖一定厚度的氮化硅薄膜，用来增加晶体管侧墙高度， 隔离接自对准触孔和多晶硅栅。所述氮化硅薄膜使NMOS晶体管和PMOS 晶体管的源漏离子注入都无法进入多晶硅栅。所述多晶硅栅的掺杂只能通 过在其淀积后采用普通N型注入来实现。因此PMOS器件的多晶硅栅是N 型，PMOS器件必须是埋沟器件，否则其阈值电压太大。埋沟器件虽然具 有载流子迁移率较高的优点，但是其最大的缺点是必须有较高的阈值电压 才能够拥有较低的漏电流。在现在的半导体集成电路制作工艺中低阈值电 压和低漏电流都是必须要达到的技术要求，特别是在一些低电压的应用中 更是如此。可以预测埋沟器件必须要被表面沟道器件所替代。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有自对准接触孔的表面沟道 PMOS器件制作工艺方法，能够在不影响现有自对准接触孔制作工艺的基 础上制作表面沟道PMOS器件；为此，本发明还要提供一种具有自对准接 触孔的表面沟道PMOS器件。

为解决上述技术问题，本发明的具有自对准接触孔的表面沟道PMOS 器件制作工艺方法是采用如下技术方案实现的：

在P型衬底上依次形成N阱和栅氧化层；在所述栅氧化层上淀积多晶 硅栅层，形成至少两个栅极；其中，

在所述多晶硅栅上依次淀积氮化硅栅覆盖层和氧化硅栅覆盖层，且使 氧化硅栅覆盖层的厚度大于氮化硅栅覆盖层的厚度；

刻蚀所述多晶硅栅层和两层栅覆盖层，形成所需要的形貌；

在所述栅氧化层的上表面淀积一层氮化硅，覆盖栅氧化层、多晶硅栅 层和两层栅覆盖层，对所述氮化硅层进行光刻及刻蚀，形成氮化硅侧墙；

采用湿法腐蚀去除氧化硅栅覆盖层，暴露出所述的氮化硅栅覆盖层， 形成侧墙高于栅极的结构；

进行PMOS晶体管的源漏硼离子注入与退火，分别形成源区和漏区； 所述PMOS晶体管的源漏硼离子注入穿过氮化硅栅覆盖层，进入多晶硅栅 层，实现表面沟道的PMOS器件；

淀积层间介质膜；

进行PMOS晶体管栅极接触孔的刻蚀；

在两个栅极之间的层间介质膜上涂敷光刻胶，曝光显影形成自对准接 触孔图案，通过刻蚀形成自对准接触孔。

一种具有自对准接触孔的表面沟道PMOS器件，包括：

一P型衬底，依次位于该P型衬底上的N阱和栅氧化层；

在所述栅氧化层上形成的至少两个栅极，位于栅极两侧的氮化硅侧 墙；其中：所述氮化硅侧墙高于栅极；通过PMOS晶体管的源漏硼离子注 入与退火分别形成的源区和漏区，所述PMOS晶体管的源漏硼离子注入穿 过氮化硅栅覆盖层，进入多晶硅栅层，形成表面沟道PMOS器件；通过刻 蚀形成的PMOS晶体管栅极接触孔以及位于两个栅极之间的自对准接触 孔。

采用本发明的方法制作表面沟道PMOS器件，作为自对准接触孔工艺 所需的栅覆盖层是由氮化硅加氧化硅两层栅覆盖层组成的；在完成PMOS 晶体管的侧墙刻蚀后，去除氧化硅栅覆盖层，使PMOS晶体管的源漏离子 注入可以穿透较薄的氮化硅栅覆盖层，完成对PMOS晶体管栅的P型掺杂， 形成表面沟道的PMOS器件。在上述方法中由于PMOS晶体管侧墙高度并未 改变，不会影响自对准接触孔的形成。即使自对准接触孔偏移到PMOS晶 体管栅上，由于多晶硅栅上还保留氮化硅栅覆盖层，也能够保证自对准接 触孔与多晶硅栅之间的隔离，并且维持两者之间较高的击穿电压。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是采用本发明的方法PMOS晶体管对在侧墙刻蚀后的结构示意图；

图2是采用本发明的方法PMOS晶体管对在侧墙刻蚀后去除氧化硅栅 覆盖层的结构示意图；

图3是采用本发明的方法后PMOS晶体管对栅之间的自对准接触孔示 意图；