[发明专利]具有深槽结构的图形化应变PMOS器件及其制作方法

权利要求书

1.具有深槽结构的图形化应变PMOS器件，包括源极、漏极、半导体衬底（1）、栅氧化层（3）、源极扩展区（5）、源极重掺杂区（9）、漏极扩展区（6）、漏极重掺杂区（10）、栅极（4）及侧墙（24），其特征在于，还包括分别设置在有源区（14）外侧的深隔离槽（13）、仅位于沟道区下方的顶层应变硅（16）及仅位于顶层应变硅（16）下方的介质层（22），所述深隔离槽（13）、源极重掺杂区（9）、漏极重掺杂区（10）、栅极（4）及侧墙（24）的上表面覆盖有一层本征压应力氮化硅薄膜（25）。

2.根据权利要求1所述具有深槽结构的图形化应变PMOS器件，其特征在于，所述深隔离槽（13）的上表面到下表面的垂直距离至少为0.4μm。

3.根据权利要求1所述具有深槽结构的图形化应变PMOS器件，其特征在于，所述深隔离槽（13）为矩形。

4.根据权利要求1所述具有深槽结构的图形化应变PMOS器件，其特征在于，所述深隔离槽（13）为梯形或阶梯形，所述梯形或阶梯形的长边位于槽型结构的上表面。

5.根据权利要求1或2或3或4所述具有深槽结构的图形化应变PMOS器件，其特征在于，所述介质层（22）为二氧化硅。

6.具有深槽结构的图形化应变PMOS器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤01、在半导体衬底（1）上将制作器件的有源区（14）外侧制作深隔离槽（13），其中深隔离槽（13）深度不低于0.4um，采用干法刻蚀，深隔离槽（13）刻蚀后先通过热氧化生长一层二氧化硅层，再淀积二氧化硅或者其他绝缘介质；

步骤02、对深隔离槽（13）之间的半导体衬底（1）区域进行湿法刻蚀形成有源区（14），刻蚀深度大于0.2um，小于深隔离槽（13）深度；

步骤03、对有源区（14）进行弛豫锗硅层（15）淀积，淀积弛豫锗硅层（15）的厚度不小于0.2um，而小于并接近有源区（14）厚度；

步骤04、在弛豫锗硅层（15）上外延硅层形成顶层应变硅（16）并进行掺杂，其厚度大于15nm小于50nm；

步骤05、在顶层应变硅（16）中预计的沟道区位置上方淀积氮化硅刻蚀阻挡层（26），并在非有源区淀积氮化硅刻蚀阻挡层（26）

步骤06、以氮化硅为刻蚀阻挡层，对顶层应变硅（16）与弛豫锗硅层（15）进行干法刻蚀，刻蚀总深度大于顶层应变硅（16）厚度，小于顶层应变硅（16）与弛豫锗硅层（15）厚度之和；

步骤07、采用湿法选择性刻蚀去除弛豫锗硅层（15），形成空洞区（21）；

步骤08、通过干法氧化在空洞区（21）内硅界面上生长一定厚度的二氧化硅层，再向空洞区（21）中填充二氧化硅层作为介质层（22）；

步骤09、去除氮化硅刻蚀阻挡层（26）；

步骤10、在顶层应变硅（16）上热生长栅氧化层（3），在栅氧化层（3）上淀积多晶硅，在多晶硅上淀积栅极氮化硅刻蚀阻挡层（17）并进行栅刻蚀形成多晶硅栅电极，即栅极（4），再在栅氧化层（3）、栅极（4）及栅极氮化硅刻蚀阻挡层（17）靠近源极及漏极的两侧制作氮化硅侧墙（18），再在非有源区淀积第二氮化硅刻蚀阻挡层（19）；

步骤11、通过淀积的氮化硅刻蚀阻挡层为掩膜下，对源漏区二氧化硅进行干法刻蚀去除，刻蚀深度大于等于源漏区二氧化硅层的最大厚度，形成源漏被刻蚀区域（23）；

步骤12、在源漏被刻蚀区域（23）进行单晶硅外延；

步骤13、去除第二氮化硅刻蚀阻挡层（19）及栅极氮化硅刻蚀阻挡层（17）掩膜，进行源极扩展区（5）及漏极扩展区（6）的掺杂，制作侧墙（24），对源漏区重掺杂，形成源极重掺杂区（9）及漏极重掺杂区（10），再在源极重掺杂区（9）、漏极重掺杂区（10）、栅极（4）及侧墙（24）的上表面淀积本征压应力氮化硅薄膜（25）。

7.根据权利要求6所述具有深槽结构的图形化应变PMOS器件的制作方法，其特征在于，步骤01中，所述深隔离槽（13）刻蚀后先通过热氧化生长一层二氧化硅层，该二氧化硅层的厚度不低于5nm。

8.根据权利要求6所述具有深槽结构的图形化应变PMOS器件的制作方法，其特征在于，步骤08中，所述一定厚度为2nm到5nm。