極結(jié)構(gòu)側(cè)壁形成第二偏移側(cè)墻；步驟S104、形成覆蓋于襯底表面、第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)表面、第一偏移側(cè)墻和第二偏移側(cè)墻表面的第一掩膜層；在第二區(qū)域的第一掩膜層表面形成第一光刻膠層；步驟S105、以第一光刻膠層為掩膜，刻蝕去除位于第一區(qū)域襯底表面的第一掩膜層，繼續(xù)刻蝕去除第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)部分厚度的襯底形成第一凹槽；步驟S106、去除所述第一光刻膠層；形成填充滿第一凹槽的第一應(yīng)力層；步驟S107、去除所述第一掩膜層；形成覆蓋于所述第一應(yīng)力層、第一柵極結(jié)構(gòu)、第二區(qū)域襯底以及第二柵極結(jié)構(gòu)表面的第二掩膜層；在所述第一區(qū)域第二掩膜層表面形成第二光刻膠層；步驟S108、以第二光刻膠層為掩膜，刻蝕去除第二區(qū)域襯底表面的第二掩膜層，繼續(xù)刻蝕去除第二柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)部分厚度的襯底形成第二凹槽；步驟S109、去除所述第二光刻膠層；形成填充滿第二凹槽的第二應(yīng)力層；去除所述第二掩膜層。
[0035]第一應(yīng)力層作用在溝道區(qū)的應(yīng)力越大、第二應(yīng)力層作用在溝道區(qū)的應(yīng)力越大，半導(dǎo)體器件的載流子遷移率增加的越多，半導(dǎo)體器件的驅(qū)動能力越強。而第一應(yīng)力層與第一柵極結(jié)構(gòu)的距離(所述距離指的是，靠近第一柵極結(jié)構(gòu)的第一應(yīng)力層側(cè)壁所在的面與第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁所在的面之間的最短距離)與第一應(yīng)力層作用在溝道區(qū)的應(yīng)力大小成反比例關(guān)系，同樣的，第二應(yīng)力層與第二柵極結(jié)構(gòu)的距離與第二應(yīng)力層作用在溝道區(qū)的應(yīng)力大小成反比例關(guān)系，因此，減小第一應(yīng)力層與第一柵極結(jié)構(gòu)的距離，第二應(yīng)力層與第二柵極結(jié)構(gòu)的距離，能夠提高半導(dǎo)體器件的驅(qū)動能力，優(yōu)化半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
[0036]為了減小第一應(yīng)力層與第一柵極結(jié)構(gòu)的距離、第二應(yīng)力層與第二柵極結(jié)構(gòu)的距離，在上述半導(dǎo)體器件形成方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，主要為:在形成第一輕摻雜區(qū)和第二輕摻雜區(qū)之后，省略步驟S103中形成第一偏移側(cè)墻和第二偏移側(cè)墻的工藝步驟，直接襯底表面、第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)表面形成第一掩膜層。由于未形成第一偏移側(cè)墻，那么第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一掩膜層至第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的距離減小了，后續(xù)在刻蝕第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)部分厚度的襯底形成第一凹槽后，第一凹槽側(cè)壁與第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁之間的距離也隨之減小，使得第一應(yīng)力層與第一柵極結(jié)構(gòu)之間的距離減小，提高第一應(yīng)力層的應(yīng)力作用。同樣的，第二應(yīng)力層與第二柵極結(jié)構(gòu)之間的距離也減小了，提高第二應(yīng)力層的應(yīng)力作用。
[0037]然而，采用上述改進(jìn)的方法形成半導(dǎo)體器件，盡管第一應(yīng)力層和第二應(yīng)力層的應(yīng)力作用得到增強，在一定程度上提高了半導(dǎo)體器件的載流子遷移率，然而半導(dǎo)體器件中的熱載流子效應(yīng)問題變得更加顯著。
[0038]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件中熱載流子效應(yīng)問題變得更加顯著的原因在于:第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成有第一輕摻雜區(qū)，在刻蝕第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)襯底形成第一凹槽時，會對部分區(qū)域的第一輕摻雜區(qū)造成刻蝕，且由于第一凹槽側(cè)壁與第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁之間的距離減小(由于在第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁未形成有第一偏移側(cè)墻導(dǎo)致的)，容易導(dǎo)致第一輕摻雜區(qū)被刻蝕去除的區(qū)域增加甚至被完全刻蝕去除；同樣的，在形成第二凹槽時，第二輕摻雜區(qū)被刻蝕去除的區(qū)域增加甚至被完全刻蝕去除；因此半導(dǎo)體器件中第一輕摻雜和第二輕摻雜區(qū)所在的區(qū)域減小，嚴(yán)重的半導(dǎo)體器件中將不存在第一輕摻雜區(qū)和第二輕摻雜區(qū)，使得半導(dǎo)體器件的熱載流子效應(yīng)問題變得顯著。
[0039]為此，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，在刻蝕第一凹槽之前，在第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)不形成第一偏移側(cè)墻，那么與現(xiàn)有技術(shù)相比，在第一凹槽內(nèi)形成的第一應(yīng)力層與第一柵極結(jié)構(gòu)之間的距離仍然得到減小，半導(dǎo)體器件的載流子遷移率得到提高；并且，在形成第一凹槽后，對第一柵極結(jié)構(gòu)下方的襯底進(jìn)行摻雜形成第一輕摻雜區(qū)，那么則能夠避免對第一輕摻雜區(qū)造成刻蝕的問題，使得第一輕摻雜區(qū)有效的起到緩解熱載流子效應(yīng)的作用。同樣的，在形成第二凹槽后，對第二柵極結(jié)構(gòu)下方的襯底進(jìn)行摻雜形成第二輕摻雜區(qū)，使得第二輕摻雜區(qū)有效的緩解熱載流子效應(yīng)。本發(fā)明在提高半導(dǎo)體器件載流子遷移率的同時，避免刻蝕去除第一輕摻雜區(qū)和第二輕摻雜區(qū)，使得半導(dǎo)體器件的熱載流子效應(yīng)得到有效的緩解，優(yōu)化半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
[0040]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0041]圖1至圖12為本發(fā)明一實施例提供的半導(dǎo)體器件形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]請參考圖1，提供包括第一區(qū)域I和第二區(qū)域II的襯底200，所述第一區(qū)域I襯底200表面形成有第一柵極結(jié)構(gòu)，所述第二區(qū)域II襯底200表面形成有第二柵極結(jié)構(gòu)。
[0043]所述襯底200的材料為單晶硅、多晶硅、非晶硅或絕緣體上的硅其中的一種；所述襯底200也可以為Si襯底、Ge襯底、SiGe襯底或GaAs襯底；所述襯底200表面還可以形成若干外延界面層或應(yīng)變層以提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
[0044]本實施例中，所述襯底200為Si襯底。
[0045]所述第一區(qū)域I為NMOS區(qū)域或PMOS區(qū)域，所述第二區(qū)域II為NMOS區(qū)域或PMOS區(qū)域，所述第一區(qū)域I和第二區(qū)域II可以相鄰也可以相隔。
[0046]本實施例以第一區(qū)域I為PMOS區(qū)域、第二區(qū)域為NMOS區(qū)域為例做示范性說明。
[0047]本實施例中，在所述襯底200內(nèi)還具有隔離結(jié)構(gòu)201，防止第一區(qū)域I和第二區(qū)域II之間電學(xué)連接。所述隔離結(jié)構(gòu)201的材料可以為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的一種或幾種。
[0048]第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)為替代柵極結(jié)構(gòu)、金屬柵極結(jié)構(gòu)或多晶硅柵極結(jié)構(gòu)。
[0049]第一柵極結(jié)構(gòu)包括:位于第一區(qū)域I襯底200表面的第一柵氧化層211、位于第一柵氧化層211表面的第一柵電極層212、以及位于第一柵電極層212表面的第一柵掩蔽層213 ;第二柵極結(jié)構(gòu)包括:位于第二區(qū)域II襯底200表面的第二柵氧化層221、位于第二柵氧化層221表面的第二柵電極層222、以及位于第二柵電極層222表面的第二柵掩蔽層223。
[0050]所述第一柵氧化層211和第二柵氧化層221的材料為S12或高k介質(zhì)材料(相對介電常數(shù)大于氧化硅的相對介電常數(shù)的材料，其中，氧化硅的相對介電常數(shù)約為3.9)，所述高 k 介質(zhì)材料為 Hf02、HfS1, HfS1N, HfTaO, HfT1, HfZrO, ZrO2 或 A1203。
[0051]所述第一柵電極層212和第二柵電極層222可以為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，所述第一柵電極層212和第二柵電極層222的材料為多晶硅、TiN、TaN、WAl、W、Al或Cu中的一種或幾種。
[0052]所述第一柵掩蔽層213和第二柵掩蔽層223的材料為氮化娃。所述第一柵掩蔽層213起到保護(hù)第一柵電極層212的作用，所述第二柵掩蔽層223起到保護(hù)第二柵電極層222的作用，防止后續(xù)的刻蝕工藝對第一柵電極層212和第二柵電極層222造成損傷。
[0053]本實施例中，所述第一柵氧化層211和第二柵氧化層221的材料為氧化硅，所述第一柵電極層212和第二柵電極層222的材料為多晶石圭。
[0054]請繼續(xù)參考圖1，對所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)進(jìn)行再氧化(Re-Oxidat1n)工藝，在第一柵極結(jié)構(gòu)表面、第二柵極結(jié)構(gòu)表面、第一區(qū)域I襯底200表面、以及第二區(qū)域II襯底200表面形成氧化層202。
[0055]由于在第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)的形成工藝中包括干法刻蝕工藝，所述干法刻蝕工藝對第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)造成了損傷，導(dǎo)致第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)中具有缺陷；而本實施例中，對所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)進(jìn)行再氧化工藝，可以修復(fù)第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)受到的損傷，修復(fù)第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)中的缺陷，提高第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)的完整性，從而提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能和可靠性。
[0056]所述氧化層202的材料為氧化硅。本實施例中，所述再氧化工藝為爐管工藝，所述爐管工藝的工藝參數(shù)為:反應(yīng)氣體包括02，O2流量為lOOOsccm至15000sCCm，反應(yīng)腔室溫度為500度至800度。
[0057]請參考圖2，形成覆蓋于第一區(qū)域I和第二區(qū)域II氧化層202表面的第一掩膜層203。
[0058]本實施例中，第一掩膜層203還覆蓋于第一柵掩蔽層213和第二柵掩蔽層223的側(cè)壁和頂部。
[0059]所述第一掩膜層203為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，所述第一掩膜層203為疊層結(jié)構(gòu)時，能夠提高后續(xù)刻蝕工藝的刻蝕選擇比。第一掩膜層203的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化石圭。
[0060]本實施例以第一掩膜層203為單層結(jié)構(gòu)為例做示范性說明，所述第一掩膜層203的材料為氮化硅。
[0061]若第一掩膜層203的厚度過小，后續(xù)容易對襯底200造成過刻蝕；若第一掩膜層203的厚度過大，則會造成后續(xù)刻蝕第一掩膜層203暴露出第一區(qū)域I襯底200表面所需的時間過長，不利于提高半導(dǎo)體生產(chǎn)效率；因此，本實施例中，第一掩膜層203的厚度為100埃至500埃。
[0062]在其他實施例中，不對第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)進(jìn)行再氧化工藝時，則形成覆蓋于所述第一區(qū)域和第二區(qū)域襯底表面、第一柵極結(jié)構(gòu)表面以及第二柵極結(jié)構(gòu)表面的第一掩膜層。
[0063]請參考圖3,形成覆蓋于第二區(qū)域II第一掩膜層203表面的第一光刻膠層204。
[0064]所述第一光刻膠層204的作用為:在后續(xù)的刻蝕工藝中，保護(hù)第二區(qū)域II的襯底200和第二柵極結(jié)構(gòu)，防止第二區(qū)域II襯底200和第二柵極結(jié)構(gòu)受到損傷；并且，在本實施例中，所述第一光刻膠層204還作為后續(xù)進(jìn)行第一傾斜離子注入工藝的掩膜。
[0065]作為一個實施例，所述第一光刻膠層204的形成步驟包括:在第一區(qū)域I和第二區(qū)域II的第一掩膜層203表面形成初始光刻膠層；對所述初始光刻膠層進(jìn)行曝光顯影工藝，去除位于第一區(qū)域I的初始光刻膠層，形成圖形化的第一光刻膠層204，所述第一光刻膠層204位于第二區(qū)域II的第一掩膜層203表面。
[0066]請參考圖4，刻蝕去除位于第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一掩膜