[发明专利]一种具有应变沟道的CMOS器件结构及其形成方法

权利要求书

1.一种具有应变沟道的CMOS器件结构，其特征在于，包括：

衬底；和

形成在所述衬底之上的NMOS结构和PMOS结构，以及所述NMOS结构和PMOS结构之间的隔离结构，其中，所述NMOS结构的源漏区上层中有第一材料应变层，所述NMOS结构的沟道区下有第二材料应变层，所述PMOS结构的源漏区上层中有第二材料应变层，所述PMOS结构的沟道区下有第一材料应变层，其中，所述第一材料应变层和所述第二材料应变层是由一次退火形成的。

2.如权利要求1所述的具有应变沟道的CMOS器件结构，其特征在于，其中，所述第一材料应变层由对衬底注入C元素或高C含量的C复合体并退火形成。

3.如权利要求1所述的具有应变沟道的CMOS器件结构，其特征在于，其中，所述第二材料应变层由对衬底注入Ge或Sn元素，或高Ge含量的Ge复合体，或者高Sn含量的Sn复合体，并退火形成。

4.如权利要求1所述的具有应变沟道的CMOS器件结构，其特征在于，其中，所述NMOS结构源漏区上层中第一材料应变层的深度小于所述NMOS结构沟道区下第二材料应变层的深度，且所述PMOS结构源漏区上层中第二材料应变层的深度小于所述PMOS结构沟道区下第一材料应变层的深度。

5.一种具有应变沟道的CMOS器件结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底中形成NMOS器件区和PMOS器件区，及相应的隔离结构；

在所述衬底之上形成阻挡层；

在所述阻挡层之上形成所述第一掩膜层，刻蚀所述第一掩膜层并注入第二材料以在所述NMOS器件区的沟道区下形成第二材料注入层；

去除所述第一掩膜层，并在所述阻挡层之上形成所述第二掩膜层，刻蚀所述第二掩膜层并注入第一材料以在所述NMOS器件区的源漏区上层中形成第一材料注入层；

去除所述第二掩膜层，并在所述阻挡层之上形成所述第三掩膜层，刻蚀所述第三掩膜层并注入第二材料以在所述PMOS器件区的源漏区上层中形成第二材料注入层；

去除所述第三掩膜层，并在所述阻挡层之上形成所述第四掩膜层，刻蚀所述第四掩膜层并注入第一材料以在所述PMOS器件区的沟道区下形成第一材料注入层；

去除所述第四掩膜层，并进行退火以在所述NMOS器件区的源漏区上层中和所述PMOS器件区的沟道区下分别形成第一材料应变层，及在所述NMOS器件区的沟道区下和所述PMOS器件区的源漏区上层中分别形成第二材料应变层；和

去除所述阻挡层，并分别形成NMOS器件和PMOS器件的栅极、源极和漏极。

6.如权利要求5所述的具有应变沟道的CMOS器件结构的形成方法，其特征在于，其中，所述退火的温度为600℃-1300℃。

7.如权利要求5所述的具有应变沟道的CMOS器件结构的形成方法，其特征在于，其中，所述第一材料为C元素或高C含量的C复合体，所述第二材料为Ge或Sn元素，或高Ge含量的Ge复合体，或者高Sn含量的Sn复合体。