[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，其包括：

在半导体基板上形成位于有源区域的第一区域和第二区域中的第一栅极绝缘膜，所述第一区域是所述半导体基板上的n沟道场效应晶体管形成区域，所述第二区域是所述半导体基板上的p沟道场效应晶体管形成区域；

在所述第一栅极绝缘膜上形成位于所述第一区域中和位于所述第二区域中的第一栅电极；

通过在所述半导体基板中引入杂质以在所述第一区域中和所述第二区域中的所述第一栅电极的两侧处形成源/漏极区域；

进行用于激活所述源/漏极区域中的所述杂质的热处理；

形成覆盖所述第一区域中和所述第二区域中的所述第一栅电极的整个表面的应力衬膜，所述应力衬膜向所述半导体基板施加应力；

在至少保留形成在所述第一区域中的部分处的所述应力衬膜的同时，移除所述第二区域中的所述第一栅电极的上部处的所述应力衬膜以暴露所述第二区域中的所述第一栅电极的所述上部；

通过完全移除所述第二区域中的所述第一栅电极来形成凹槽，所述凹槽用于形成第二栅电极；及

在所述凹槽中形成所述第二栅电极。

2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，在形成所述应力衬膜的所述步骤中，在所述第一区域中形成第一应力衬膜，在所述第二区域中形成第二应力衬膜，所述第二应力衬膜的应力特性不同于所述第一应力衬膜的应力特性。

3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其中，

在形成所述第一应力衬膜的所述步骤中，形成的所述应力衬膜在所述第一栅电极的栅极长度方向上向所述半导体基板施加张应力，及

在形成所述第二应力衬膜的所述步骤中，形成的所述应力衬膜在所述第二栅电极的栅极长度方向上向所述半导体基板施加压应力。

4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，

移除所述第二区域中的所述第一栅电极的所述上部处的所述应力衬膜以暴露所述第二区域中所述第一栅电极的所述上部的所述步骤包括：

形成抗蚀剂膜，所述抗蚀剂膜的图案在所述第二区域中的所述第一栅电极的所述上部处开口；及

通过将所述抗蚀剂膜用作掩膜移除所述第二区域中的所述第一栅电极的所述上部处的所述应力衬膜。

5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述第一区域中和所述第二区域中的所述第一栅极绝缘膜上形成所述第一栅电极的所述步骤中，所述第二区域中形成的所述第一栅电极的膜厚厚于所述第一区域中形成的所述第一栅电极的膜厚，

移除所述第二区域中的所述第一栅电极的所述上部处的所述应力衬膜以暴露所述第二区域中所述第一栅电极的所述上部的所述步骤包括：

为移除所述第一栅电极，从所述应力衬膜的顶部开始研磨所述应力衬膜，直到到达所述第一栅电极的所述上部。

6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，在所述凹槽中形成所述第二栅电极的所述步骤中，在所述第一栅极绝缘膜的上层上形成所述第二栅电极。

7.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，在通过移除所述第二区域中的所述第一栅电极来形成所述凹槽的所述步骤与在所述凹槽中形成所述第二栅电极的所述步骤之间还包括：

移除所述第二区域中的所述第一栅极绝缘膜；及

形成至少覆盖所述凹槽的底部的第二栅极绝缘膜，

在所述凹槽中形成所述第二栅电极的所述步骤中，在所述第二栅极绝缘膜的上层上形成所述第二栅电极。

8.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，在形成所述应力衬膜的所述步骤中，将氮化硅膜形成为所述应力衬膜。

9.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，

在形成所述第一栅极绝缘膜的所述步骤中，通过使用相对介电常数至少高于8.0的绝缘材料来形成所述第一栅极绝缘膜，及

在形成所述第二栅电极的所述步骤中，通过使用金属或金属化合物来形成所述第二栅电极的与所述第一栅极绝缘膜接触的部分。

10.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其中，在形成所述第二栅极绝缘膜的所述步骤中，使用相对介电常数至少高于8.0的绝缘材料形成所述第二栅极绝缘膜。