和PMOS區(qū)域。
[0038]所述半導(dǎo)體襯底100的材料包括硅、鍺、鍺化硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料，可以是體材料也可以是復(fù)合結(jié)構(gòu)如絕緣體上硅。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)半導(dǎo)體襯底100上形成的半導(dǎo)體器件選擇所述半導(dǎo)體襯底100的類型，因此所述半導(dǎo)體襯底的類型不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0039]所述半導(dǎo)體襯底100包括:NM0S區(qū)域和PMOS區(qū)域，所述NMOS區(qū)域用于在其內(nèi)形成N型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述PMOS區(qū)域用于在其內(nèi)形成P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0040]所述NMOS區(qū)域內(nèi)形成有P阱，所述PMOS區(qū)域內(nèi)形成有N阱。
[0041]請(qǐng)參考圖3，在所述半導(dǎo)體襯底100的PMOS區(qū)域上形成第一鰭部110，在NMOS區(qū)域上形成第二鰭部120。
[0042]本實(shí)施例中，在所述半導(dǎo)體襯底100表面形成圖形化掩膜層，所述圖形化掩膜層定義出所述第一鰭部110和第二鰭部120的位置和尺寸；以所述圖形化掩膜層為掩膜，刻蝕所述半導(dǎo)體襯底100，形成第一鰭部110和第二鰭部120。
[0043]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以在所述半導(dǎo)體襯底100表面形成外延層之后，刻蝕所述外延層形成第一鰭部和第二鰭部。
[0044]請(qǐng)參考圖4，在所述半導(dǎo)體襯底100上形成第一介質(zhì)層200，所述第一介質(zhì)層200的表面低于所述第一鰭部110和第二鰭部120的頂部表面。
[0045]所述第一介質(zhì)層200的材料可以是氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅等絕緣介質(zhì)材料。形成所述第一介質(zhì)層200的方法包括:在半導(dǎo)體襯底100表面沉積第一介質(zhì)材料，使所述第一介質(zhì)材料覆蓋所述第一鰭部110和第二鰭部120 ;以所述第一鰭部110和第二鰭部120的表面為停止層，對(duì)所述第一介質(zhì)材料進(jìn)行平坦化，形成第一介質(zhì)材料層，所述第一介質(zhì)材料層的表面與第一鰭部110和第二鰭部120的表面齊平；對(duì)所述第一介質(zhì)材料層進(jìn)行回刻蝕，使所述第一介質(zhì)材料層的表面低于所述第一鰭部110和第二鰭部120的頂部表面，形成第一介質(zhì)層200。
[0046]所述第一介質(zhì)層200作為相鄰的第一鰭部110或第二鰭部120之間的隔離結(jié)構(gòu)，所述第一介質(zhì)層200還可以作為后續(xù)形成的柵極結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體襯底100之間的隔離結(jié)構(gòu)。
[0047]請(qǐng)參考圖5，在所述第一介質(zhì)層200表面形成橫跨所述第一鰭部110和第二鰭部120的柵極結(jié)構(gòu)210。
[0048]所述柵極結(jié)構(gòu)210包括位于所述第一介質(zhì)層200和第一鰭部110、第二鰭部120表面的柵介質(zhì)層211和位于所述柵介質(zhì)層211表面的柵極212。
[0049]所述柵介質(zhì)層211 的材料可以是 Si02、HfO2, La203、HfS1N、HfA102。Zr02、Al2O3,HfS14中的一種幾種。
[0050]所述柵極212 的材料可以是多晶硅、Al、Cu、Ag、Au、Pt、N1、T1、TiN, TaN, Ta、TaC,TaSiN、W、WN、WSi 的一種或幾種。
[0051]在形成所述柵極結(jié)構(gòu)210之后，在所述柵極結(jié)構(gòu)210兩側(cè)形成側(cè)墻，以保護(hù)所述柵極結(jié)構(gòu)210。
[0052]請(qǐng)參考圖6，為形成所述柵極結(jié)構(gòu)210之后的俯視示意圖。
[0053]所述側(cè)墻213位于柵極結(jié)構(gòu)210的兩側(cè)，由于在后續(xù)工藝中保護(hù)所述柵極結(jié)構(gòu)210。
[0054]位于柵極結(jié)構(gòu)210兩側(cè)的部分未被覆蓋的第一鰭部110和第二鰭部120作為后續(xù)形成源極和漏極的區(qū)域。
[0055]請(qǐng)參考圖7，為沿所述圖6中的割線AA的剖面示意圖。
[0056]所述圖7中所示的第一鰭部IlOa和第二鰭部120a分別為柵極結(jié)構(gòu)210 (請(qǐng)參考圖6)兩側(cè)的未被覆蓋的部分第一鰭部110和部分第二鰭部120 (請(qǐng)參考圖6)。
[0057]請(qǐng)參考圖8，在所述介質(zhì)層表面形成覆蓋所述第一鰭部110a、第二鰭部120a以及柵極結(jié)構(gòu)120表面的刻蝕阻擋層201。
[0058]所述刻蝕阻擋層201可以采用化學(xué)氣相沉積工藝形成，所述刻蝕阻擋層201用于在后續(xù)形成連接所述柵極結(jié)構(gòu)210 (請(qǐng)參考圖6)以及源極或漏極的通孔時(shí)作為刻蝕阻擋層，保護(hù)所述柵極結(jié)構(gòu)210的表面。
[0059]所述刻蝕阻擋層201的材料為氮化硅。
[0060]在形成所述刻蝕阻擋層201之前或者之后，可以對(duì)所述NMOS區(qū)域的柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第二鰭部120a進(jìn)行輕摻雜離子注入和中摻雜離子注入。所述輕摻雜離子注入和重?fù)诫s離子注入的離子類型為N型離子，可以是P、As或Sb中的一種或幾種。所述輕摻雜離子注入和重?fù)诫s離子注入可以在所述第二鰭部120a的注入?yún)^(qū)域內(nèi)引入張應(yīng)力，從而提高所述第二鰭部120a內(nèi)的電子載流子的遷移率。而所述離子注入工藝產(chǎn)生的張應(yīng)力對(duì)PMOS區(qū)待形成的P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的空穴載流子的遷移率則沒(méi)有改善，所以不需要對(duì)所述第一鰭部110內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入和重?fù)诫s離子注入。
[0061]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以不形成所述刻蝕阻擋層，等后續(xù)形成源極和漏極之后再形成所述刻蝕阻擋層。
[0062]請(qǐng)參考圖9，在所述NMOS區(qū)域上形成第一掩膜層301，以所述第一掩膜層301為掩膜去除所述PMOS區(qū)域上的柵極結(jié)構(gòu)210 (請(qǐng)參考圖6)兩側(cè)的第一鰭部IlOa以及第一介質(zhì)層200表面的部分刻蝕阻擋層201 (請(qǐng)參考圖8)。
[0063]所述第一掩膜層301還覆蓋所述PMOS區(qū)域上的柵極結(jié)構(gòu)，以保護(hù)PMOS區(qū)域上的柵極結(jié)構(gòu)表面的刻蝕阻擋層。
[0064]可以采用濕法刻蝕工藝去除所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部IlOa表面以及第一介質(zhì)層200表面的刻蝕阻擋層201，暴露出位于第一介質(zhì)層200上方的第一鰭部IlOa的側(cè)壁和頂部表面。
[0065]請(qǐng)參考圖10，去除所述第一掩膜層301 (請(qǐng)參考圖9)之后，以所述剩余的刻蝕阻擋層201為掩膜，去除所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部110a，在所述PMOS區(qū)域上形成第一凹槽 310。
[0066]可以采用濕法刻蝕工藝或者干法刻蝕工藝去除所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部IlOa0本實(shí)施例中，采用干法刻蝕工藝去除所述第一鰭部IlOa形成第一凹槽310。
[0067]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以保留所述第一掩膜層301 (請(qǐng)參考圖9)，以所述第一掩膜層301為掩膜，去除所述第一鰭部110a，然后在去除所述第一鰭部IlOa之后，再去除所述第一掩膜層301。
[0068]請(qǐng)參考圖11，在所述第一凹槽310 (請(qǐng)參考圖10)內(nèi)形成第一半導(dǎo)體層311，并且所述第一半導(dǎo)體層311的頂部高于所述第一介質(zhì)層200的表面，所述第一半導(dǎo)體層311具有壓應(yīng)力。
[0069]所述第一半導(dǎo)體層311填充滿所述第一凹槽310,暴露出部分第一半導(dǎo)體層311的側(cè)壁和頂部表面。
[0070]所述第一半導(dǎo)體層311的材料為鍺化硅，具有壓應(yīng)力，可以對(duì)所述柵極結(jié)構(gòu)下方的作為溝道區(qū)域的第一鰭部110產(chǎn)生壓應(yīng)力作用，從而提高所述PMOS區(qū)域上形成的P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的空穴載流子的遷移率，從而提高所述P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能。
[0071]可以采用選擇性外延工藝形成所述第一半導(dǎo)體層311。具體的，形成第一半導(dǎo)體層311的選擇性外延工藝的反應(yīng)溫度為600°C?1100°C，壓強(qiáng)為I托?500托，硅源氣體是SiH4或SiH2Cl2，鍺源氣體為GeH4，還包括HCl氣體以及H2，其中硅源氣體、鍺源氣體、HCl的流量均為Isccm?100sccm, H2的流量是0.1slm?50slm。
[0072]由于所述第一半導(dǎo)體層311采用外延工藝形成，所述第一半導(dǎo)體層311按照第一凹槽310底部的半導(dǎo)體襯底100表面的晶格生長(zhǎng)，使得所述第一凹槽310對(duì)所述第一半導(dǎo)體層311的生長(zhǎng)方向有限制作用，所以隨著第一半導(dǎo)體層的不斷生長(zhǎng)，逐漸填充滿所述第一凹槽310;在所述第