使用应变硅用于集成PMOS和NMOS晶体管的单掩模设计方法和结构

摘要

本发明提供了一种利用应变硅技术形成CMOS集成电路的方法。该方法在第一栅极结构和第二栅极结构上以及在第一阱区中的第一源极/漏极区和第二阱区中的第二源极/漏极区上形成衬里层。在优选的实施方式中，该部分图案化隔离物电介质层，以在具有第一边缘的第一栅极结构上形成第一侧壁隔离结构，并在具有第二边缘的第二栅极结构上形成第二侧壁隔离结构，同时利用部分衬里层作为终止层。根据优选的实施方式，该方法在至少图案化隔离物电介质层期间，保持第一源极/漏极区和第二源极/漏极区上覆的衬里层。该方法还利用硬掩模层和第一侧壁隔离物作为保护层，刻蚀邻近第一栅极结构的第一源极区和第一漏极区。该方法将硅锗填充材料沉积到第一源极区和第一漏极区内，以填充刻蚀过的第一源极区和刻蚀过的第一漏极区，同时由形成在第一源极区和第一漏极区中的至少硅锗材料使在第一源极区和第一漏极区之间的第一沟道区以压缩模式产生应变。

主权项

1.一种形成半导体集成电路器件的方法，包括：提供具有第一阱区和第二阱区的半导体衬底；在所述具有第一阱区和第二阱区的半导体衬底上形成电介质层；在所述电介质层上形成多晶硅栅极层，所述多晶硅栅极层上覆在所述半导体衬底中第一阱区中的第一沟道区上和第二阱区中的第二沟道区上；在所述多晶硅栅极层上形成硬掩模；图案化所述多晶硅栅极层，包括所述硬掩模层，以形成在第一阱区中具有第一边缘的第一栅极结构和在第二阱区中具有第二边缘的第二栅极结构；在所述第一栅极结构和第二栅极结构上以及在所述第一阱区中的第一源极/漏极区和所述第二阱区中的第二源极/漏极区上形成衬里层；在所述衬里层上形成隔离物电介质层；图案化所述隔离物电介质层，以在所述具有第一边缘的第一栅极结构上形成第一侧壁隔离结构，并在所述具有第二边缘的第二栅极结构上形成第二侧壁隔离结构，同时利用所述衬里层的部分作为终止层；在至少图案化所述隔离物电介质层期间，保持所述第一源极/漏极区和第二源极/漏极区上覆的所述衬里层；使用掩模层保护所述具有第二栅极结构的第二阱区；利用所述硬掩模层和所述第一侧壁隔离物作为保护层，刻蚀邻近所述第一栅极结构的第一源极区和第一漏极区；将硅锗填充材料沉积到所述第一源极区和第一漏极区内，以填充刻蚀过的第一源极区和刻蚀过的第一漏极区，同时由形成在所述第一源极区和第一漏极区中的至少硅锗材料使在所述第一源极区和第一漏极区之间的第一沟道区以压缩模式产生应变。