专利名称：Cmos器件钝化层形成方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种CMOS器件钝化层 形成方法。
背景技术：
当前，业界已公知，存在下述的压电阻效应在半导体膜层中产生 应力，可造成膜层内晶;格间隔发生变化，继而导致能带结构发生变化， 进而使载流子迁移率发生变化。载流子迁移率是变大还是变小，根据衬 底的面方向、载流子的移动方向和应力类型的差别而不同，所述应力类 型包含拉应力和压应力。例如，在以(100)面为主面的硅衬底内，在 载流子的移动方向为(011)方向时，在载流子为电子的情况下，如果 在沟道区的电子移动的方向上产生拉应力，则载流子的迁移率提高；在 载流子为空穴的情况下，如果在沟道区的空穴移动的方向上产生压缩应 力，则载流子的迁移率提高；载流子的迁移率提高的比例与应力的大小 相关。由此，业界普遍采用对半导体膜层施加应力的工艺，以提高载流子 迁移率，进而提高晶体管等的工作速度。2005年5月4曰公开的公告号为"CN1292472C"的中国专利中提供 了一种用于调节半导体器件的载流子迁移率的结构和方法，通过在丽OS 或PMOS晶体管表面形成不同类型的应力钝化层以提高或调节载流子迁 移率。该方法包括如图l所示，形成第一应力钝化层30，所述第一应 力钝化层30覆盖位于所述半导体基底上的丽OS晶体管10和PMOS晶体 管20;如图2所示，在所述丽OS晶体管10和PMOS晶体管20之间的第 一应力钝化层30表面形成介质层40;如图3所示，去除所述丽OS晶体 管10或PMOS晶体管20上的第一应力钝化层30和介质层40;如图4 所示，沉积第二应力钝化层50,所述第二应力钝化层50覆盖所述第一应力钝化层30、介质层40和PM0S晶体管20/NMOS晶体管10。然而，实际生产发现，如图5所示，在经历后续去除部分所述第二 应力钝化层及介质层，以形成CMOS器件钝化层的步骤后，在所述第一 应力钝化层和第二应力钝化层的接合部形成有凸起60，影响后续工艺的 进行。如何去除所述凸起60，以使具有不同应力类型的钝化层间交界处 的平滑度满足工艺要求，成为本领域技术人员亟待解决的首要问题。 发明内容本发明提供了一种CMOS器件形成方法，可使具有不同应力类型的 钝化层间交界处的平滑度满足工艺要求。本发明提供的一种CMOS器件钝化层形成方法，包括提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个CMOS器件，所述 CMOS器件包含至少一个第一晶体管和至少一个第二晶体管；形成覆盖所述第 一晶体管和第二晶体管的第 一应力膜层，并在所述 第一晶体管上形成第一应力体；去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；形成覆盖所述第一应力膜层和第二晶体管的第二应力膜层，并在所 述第二晶体管上形成第二应力体；形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力体，并填充所述第二应 力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间隔区域，且所述牺牲层 表面与覆盖第二应力膜层后的第一应力体上表面平齐；形成图形化的抗蚀剂层，抗蚀剂层图形包含所述第 一应力体和第二 应力体的上表面图形，且位于所述第一应力体和第二应力体的正上方；以所述抗蚀剂层为掩膜，以覆盖所述第一应力膜层的第二应力膜层 为刻蚀停止层，去除部分牺牲层和第二应力膜层；去除所述抗蚀剂层；以所述第 一应力膜层为刻蚀停止层，去除牺牲层和部分第二应力膜6层。可选地，所述应力膜层材料为氮化硅；可选地，所述牺牲层材料为 BARC;可选地，去除牺牲层和第二应力膜层的方法为ICP刻蚀技术；可 选地，去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括压力范围为2 ~ 10M 毫米汞柱；可选地，去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括ICP 功率范围为200 ~ 1000瓦；可选地，去除牺牲层和第二应力膜层的工艺 参数包括偏压范围为100~ 500V;可选地，去除牺牲层和第二应力膜 层的工艺参数包括反应气体氟烷的流量范围为50 500sccm;可选地， 去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括反应气体二氟甲烷的流量 范围为5 ~ 50sccm。本发明提供的一种CMOS器件钝化层形成方法，包括 提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个CMOS器件，所述 CMOS器件包含至少一个第一晶体管和至少一个第二晶体管；形成覆盖所述第一晶体管和第二晶体管的第一应力膜层，并在所述 第一晶体管上形成第一应力体；去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；形成覆盖所述第一应力膜层和第二晶体管的第二应力膜层，并在所 述第二晶体管上形成第二应力体；形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力膜层，并填充所述第二 应力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间隔区域；平整化所述牺牲层至覆盖所述第一应力体的第二应力膜层；去除覆盖所述第一应力体的第二应力膜层；形成图形化的抗蚀剂层，所述抗蚀剂层覆盖所述第 一应力体和第二 应力体的上表面；以所述抗蚀剂层为掩膜，去除所述第一应力体和第二应力体之间的 牺牲层和第二应力膜层；去除所述抗蚀剂层。可选地，所述应力膜层材料为氮化硅；可选地，所述牺牲层材料为BARC;可选地，去除牺牲层和第二应力膜层的方法为ICP刻蚀技术；可 选地，去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括反应腔内压力范围 为2 10M毫米汞柱；可选地，去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数 包括ICP功率范围为200 ~ 1000瓦；可选地，去除牺牲层和第二应力 膜层的工艺参数包括偏压范围为100~ 500V;可选地，去除牺牲层和 第二应力膜层的工艺参数包括反应气体氟烷的流量范围为50 ~ 500sccm;可选地，去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参凄t包括反应 气体二氟曱烷的流量范围为5 50sccm。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明提供的CMOS器件钝化层形成方法，所述CMOS器件包含至少 一个第一晶体管和至少一个第二晶体管，通过在形成覆盖第一晶体管和 第二晶体管的第一应力膜层后，在第一晶体管上形成第一应力体；随后， 去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；继而，形成覆盖所述第一应力膜 层和第二晶体管的第二应力膜层，以在所述第二晶体管上形成第二应力体；进而，形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力体，并填充所述 第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间隔区域，且所述牺牲层表面与覆盖第二应力膜层后的第一应力体上表面平齐；随后，形 成图形化的抗蚀剂层，抗蚀剂层图形包含所述第 一应力体和第二应力体 的上表面图形，且位于所述第一应力体和第二应力体的正上方；再后， 以所述抗蚀剂层为掩膜，以覆盖所述第 一应力膜层的第二应力膜层为刻 蚀停止层，去除部分牺牲层和第二应力膜层；继而，去除所述抗蚀剂层； 最后，以所述第一应力膜层为刻蚀停止层，去除牺牲层和部分第二应力 膜层；即，通过形成牺牲层，填充所述第二应力体和已覆盖第二应力膜 层的第 一应力体间的间隔区域，且所述牺牲层表面与覆盖第二应力膜层 后的第一应力体上表面平齐，继而，同步去除所述第二应力体和第一应力体间的牺牲层和第二应力膜层，可使CM0S器件钝化层内具有不同应 力类型的应力膜层交界处的平滑度满足工艺要求；本发明提供的CMOS器件钝化层形成方法，所述CM0S器件包含至少 一个第一晶体管和至少一个第二晶体管，通过形成覆盖所述第一晶体管 和第二晶体管的第一应力膜层后，在所述第一晶体管上形成第一应力体；随后，去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；再后，形成覆盖所述 第一应力膜层和第二晶体管的第二应力膜层，在所述第二晶体管上形成 第二应力体；而后，形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力膜层，并填充所述第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间隔 区域；继而，平整化所述牺牲层至覆盖所述第一应力体的第二应力膜层； 进而，去除覆盖所述第一应力体的第二应力膜层；随后，形成图形化的 抗蚀剂层，所述抗蚀剂层覆盖所述第 一应力体和第二应力体的上表面； 再后，以所述抗蚀剂层为掩膜，去除所述第一应力体和第二应力体之间 的牺牲层和第二应力膜层；最后，去除所述抗蚀剂层；即，通过形成牺 牲层，填充所述第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间 隔区域，且所述牺牲层表面与覆盖第二应力膜层后的第 一应力体上表面 平齐，继而，同步去除所述第二应力体和第一应力体间的牺牲层和第二 应力膜层，可使CM0S器件钝化层内具有不同应力类型的应力膜层交界 处的平滑度满足工艺要求。
图1为说明现有技术中形成第一应力钝化层后的半导体基体结构示 意图；图2为说明现有技术中在第一应力钝化层表面形成介质层后的半导 体基体结构示意图；图3为说明现有技术中去除覆盖部分半导体基体的介质层及第一应 力钝化层后的半导体基体结构示意图；图4为说明现有技术中在去除覆盖部分半导体基体的介质层及第一 应力膜后的半导体基体上形成第二应力钝化层后的半导体基体结构示 意图；图5为说明现有技术中形成包含第一应力膜和第二应力膜后的半导体基体结构示意图；图6为说明本发明第一实施例的形成CMOS器件钝化层的流程示意图；图7为说明本发明第一实施例的半导体基体结构示意图； 图8为说明本发明第一实施例的形成拉应力膜层后的半导体基体结 构示意图；图9为说明本发明第一实施例的去除覆盖部分半导体基体的拉应力 膜层后的半导体基体结构示意图；图10为说明本发明第一实施例的形成压应力膜层后的半导体基体 结构示意图；图11为说明本发明第一实施例的形成牺牲层后的半导体基体结构 示意图；图12为说明本发明第一实施例的形成图形化的抗蚀剂层后的半导 体基体结构示意图；图13为说明本发明第一实施例的去除部分牺牲层和拉应力膜层后 的半导体基体结构示意图；图14为说明本发明第一实施例的去除抗蚀剂层后的半导体基体结 构示意图；图15为说明本发明第一实施例的去除牺牲层和部分拉应力膜层后 的半导体基体结构示意图；图16为说明本发明第三实施例的形成CMOS器件钝化层的流程示意图；图17为说明本发明第三实施例的半导体基体结构示意图； 图18为说明本发明第三实施例的形成拉应力膜层后的半导体基体 结构示意图；图19为说明本发明第三实施例的去除覆盖部分半导体基体的拉应 力膜层后的半导体基体结构示意图；图20为说明本发明第三实施例的形成压应力膜层后的半导体基体 结构示意图；图21为说明本发明第三实施例的形成牺牲层后的半导体基体结构 示意图；图22为说明本发明第三实施例的平整化所述牺牲层至覆盖所述拉 应力体的压应力膜层后的半导体基体结构示意图；图23为说明本发明第三实施例的去除覆盖所述拉应力体的压应力 膜层后的半导体基体结构示意图；图24为说明本发明第三实施例的形成图形化的抗蚀剂层后的半导 体基体结构示意图；图25为说明本发明第三实施例的去除牺牲层和部分压应力膜层后 的半导体基体结构示意图；图26为说明本发明第三实施例的去除抗蚀剂层后的半导体基体结 构示意图。
具体实施方式
尽管下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发 明的优选实施例，应当理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明 而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列的描述应当被理解为对于本 领域技术人员的广泛教导，而并不作为对本发明的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细 描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须估文出大量实施细节以实 现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实 施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下列 说明和权利要求书本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均 采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助 说明本发明实施例的目的。本文件中，面硅衬底的主面为(100),载流子的移动方向为(011)。如图6所示，作为本发明的第一实施例，应用本发明提供的方法形成 CMOS器件钝化层的具体步骤包括步骤601:提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个CMOS器件， 所述CMOS器件包含至少一个NMOS晶体管和至少一个PMOS晶体管。如图7所示，为了简便起见，图中仅示出丽OS晶体管120和PMOS晶体管 140的栅极结构102 ，所述4册才及结构102包含4册才及及环绕4册极的侧墙 (offset spacer)，而未示出其源极和漏才及、以及栅极氧化层和衬底中 的STI隔离沟槽。CMOS器件位于半导体衬底100上，所述CMOS器件包括至 少一个NMOS晶体管120和至少一个PMOS晶体管140,衬底包含但不限于包 括半导体元素的硅材料，例如单晶、多晶或非晶结构的硅或硅锗(SiGe)， 也可以是绝缘体上硅(SOI)。所述栅极可包含多晶硅，还可包含金属硅 化物。步骤602:如图8所示，形成覆盖所述NMOS晶体管120和PMOS晶体管140 的拉应力膜层200,并在所述NMOS晶体管120上形成拉应力体210。形成所述拉应力膜层200后，在器件包含的晶体管内的导电沟道中具 有拉应力。所述拉应力膜层200材料可为氮化硅。所述拉应力膜层MO的 厚度根据产品要求及工艺条件确定。已有研究表明，在载流子为电子的情况下，如果在导电沟道内的电子 移动的方向上产生拉应力，则载流子的迁移率提高；在载流子为空穴的 情况下，如果在沟道区的空穴移动的方向上产生压应力，则载流子的迁 移率提高，且载流子的迁移率提高的比例与应力的大小相关；即，上述 形成的拉应力膜层仅可用以提高丽OS晶体管内的电子迁移率，而对提高 PMOS晶体管内的空穴迁移率少有改善。为提高PMOS晶体管内的空穴迁移 率，需在去除覆盖PMOS晶体管的拉应力膜层后，形成压应力膜层覆盖所 述PMOS晶体管。所述拉应力体210包含所述丽OS晶体管120内的棚-极结构及包围所述 栅极结构的所述拉应力膜层。步骤603:如图9所示，去除覆盖PMOS晶体管140的拉应力膜层200。去除覆盖PMOS晶体管140的拉应力膜层200的工艺可选用任何现有的 干式刻蚀方法或湿式刻蚀方法，在此不再赘述。步骤604:如图10所示，形成覆盖所述拉应力膜层200和PMOS晶体管140 的压应力膜层300,并在所述PMOS晶体管140上形成压应力体310。形成所述压应力膜层3 0 0后，在器件包含的晶体管内的导电沟道中具 有压应力。所述压应力膜层300材料可为氮化硅。所述压应力体310包含所述PMOS晶体管内的栅极结构及包围所述栅极 结构的所述压应力膜层300。步骤605:如图ll所示，形成牺牲层400，所述牺牲层400覆盖所述压 应力体310,并填充所述压应力体310与已覆盖所述压应力膜层300的拉应 力体210间的间隔区域，且所述牺牲层40O表面与覆盖压应力膜层300后的 拉应力体210上表面平齐。本文件内，术语"平齐"意指两膜层间高度差满足工艺要求，即两膜 层间的高度差在选定工艺条件下可被忽略。所述牺牲层材料可为BARC 。步骤606:如图12所示，形成图形化的抗蚀剂层500，形成的抗蚀剂层 500图形包含所述拉应力体210和压应力体310的上表面图形，且位于所述 拉应力体210和压应力体310的正上方。实践中，所述形成图形化的抗蚀剂层的过程包含所述抗蚀剂层的涂 覆、烘干、光刻、曝光及检测等步骤，相关工艺可应用各种传统的方法，在此均不再赘述。步骤607:如图13所示，以所述抗蚀剂层为掩膜，以覆盖所述拉应力 膜层200的压应力膜层300为刻蚀停止层，去除部分牺牲层400和压应力膜 层300。可采用电导耦合等离子体(ICP, Inductive Coupled Plasma)刻蚀技 术去除部分牺牲层和拉应力膜层。涉及的工艺参数包括反应腔内压力范围为2~1G M毫米汞柱 (Torr); ICP功率范围为200 - 1000瓦(W);偏压(Bias)范围为100~ 500V;反应气体氟烷(CF4)的流量范围为50 500sccm;反应气体二氟 曱烷(CH2F2)的流量范围为5 50sccm。步骤608:如图14所示，去除所述抗蚀剂层500。去除所述抗蚀剂层的工艺可采用任何现有的方法，如氧气灰化法等。步骤609:如图15所示，以所述拉应力膜层200为刻蚀停止层，去除牺 牲层400和部分压应力膜层300。可采用电导耦合等离子体(ICP, Inductive Coupled Plasma)刻蚀技 术去除部分牺牲层和拉应力膜层。14涉及的工艺参数包括反应腔内压力范围为2-10 M毫米汞柱 (Torr); ICP功率范围为200 - 1000瓦(W);偏压(Bias)范围为100~ 500V;反应气体氟烷(CF4)的流量范围为50~ 500sccm;反应气体二氟 甲烷(CH2F2)的流量范围为5 50sccm。需强调的是，未加说明的步骤均可采用传统的方法获得，且具体的工 艺参数根据产品要求及工艺条件确定。作为本发明的第二实施例，应用本发明提供的方法形成CMOS器件钝化 层的具体步骤包括首先，提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个CMOS器件，所 述CMOS器件包含至少一个丽OS晶体管和至少一个PMOS晶体管。随后，形成覆盖所述應OS晶体管和PMOS晶体管的压应力膜层，并在所 述PMOS晶体管上形成压应力体。再后，去除覆盖應OS晶体管的所述压应力膜层。 继而，形成覆盖所述压应力膜层和丽OS晶体管的拉应力膜层，并在所 述丽OS晶体管上形成拉应力体。进而，形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述拉应力体，并填充所述拉应 力体与已覆盖所述拉应力膜层的压应力体间的间隔区域，且所述牺牲层 表面与覆盖拉应力膜层后的压应力体上表面平齐。随后，形成图形化的抗蚀剂层，形成的抗蚀剂层图形包含所述压应力 体和拉应力体的上表面图形，且位于所述压应力体和拉应力体的正上方。再后，以所述抗蚀剂层为掩膜，以覆盖所述压应力膜层的拉应力膜层 为刻蚀停止层，去除部分牺牲层和拉应力膜层。继而，去除所述抗蚀剂层。最后，以所述压应力膜层为刻蚀停止层，去除牺牲层和部分拉应力膜层。采用本发明提供的CMOS器件钝化层形成方法，所述CMOS器件包含至少 一个第一晶体管和至少一个第二晶体管，通过在形成覆盖第一晶体管和 第二晶体管的第一应力膜层后，在第一晶体管上形成第一应力体；随后，去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；继而，形成覆盖所述第一应力膜 层和第二晶体管的第二应力膜层，以在所述第二晶体管上形成第二应力体；进而，形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力体，并填充所述 第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间隔区域，且所述 牺牲层表面与覆盖第二应力膜层后的第一应力体上表面平齐；随后，形 成图形化的抗蚀剂层，抗蚀剂层图形包含所述第 一应力体和第二应力体 的上表面图形，且位于所述第一应力体和第二应力体的正上方；再后， 以所述抗蚀剂层为掩膜，以覆盖所述第一应力膜层的第二应力膜层为刻 蚀停止层，去除部分牺牲层和第二应力膜层；继而，去除所述抗蚀剂层； 最后，以所述第一应力膜层为刻蚀停止层，去除牺牲层和部分第二应力 膜层，可使CM0S器件钝化层内具有不同应力类型的应力膜层交界处的平 滑度满足工艺要求。如图16所示，作为本发明的第三实施例，应用本发明提供的方法形成 CMOS器件钝化层的步骤包括步骤1601:如图17所示，提供半导体基体，所述半导体基体包含至少 一个CMOS器件，所述CMOS器件包含至少一个腿OS晶体管122和至少一个 PMOS晶体管142。为了简便起见，图中仅示出丽OS晶体管122和PMOS晶体管142的栅极结 构112,所述栅-极结构112包含4册才及及环绕4册才及的侧墙(offset spacer)， 而未示出其源才及和漏极、以及栅极氧化层和衬底中的STI隔离沟槽。CMOS 器件位于半导体衬底110上，所述CMOS器件包括至少一个NMOS晶体管122 和至少 一个PMOS晶体管142 ，半导体衬底110包含但不限于包括半导体元 素的硅材料，例如单晶、多晶或非晶结构的硅或硅锗(SiGe)，也可以 是绝缘体上硅(SOI)。所述栅极可包含多晶硅，还可包含金属硅化物。步骤1602:如图18所示，形成覆盖所述NM0S晶体管12Z和PM0S晶体管 142的拉应力膜层220,并在所述丽OS晶体管122上形成拉应力体212。形成所述拉应力膜层220后，在器件包含的晶体管内的导电沟道中具 有拉应力。所述拉应力膜220层材料可为氮化硅。所述4i应力膜层"0的 厚度根据产品要求及工艺条件确定。所述拉应力体212包含所述丽OS晶体管内的栅极结构及包围所述栅极 结构的所述拉应力膜层220。步骤1603:如图19所示，去除覆盖PMOS晶体管142的拉应力膜层220。步骤1604:如图20所示，形成覆盖所述拉应力膜层"0和PMOS晶体管 142的压应力膜层320，并在所述PMOS晶体管142上形成压应力体312。形成所述压应力膜层320后，在器件包含的晶体管内的导电沟道中具 有压应力。所述压应力膜层320材料可为氮化硅。所述压应力体312包含所述PMOS晶体管内的栅极结构及包围所述栅极 结构的所述压应力膜层320。步骤1605:如图21所示，形成牺牲层420,所述牺牲层420覆盖所述压 应力膜层320,并填充所述压应力体312和已覆盖压应力膜层320的拉应力 体212间的间隔区域。所述牺牲层42 0材^hf为BARC。步骤1606:如图22所示，平整化所述牺牲层420至覆盖所述拉应力体 212的压应力膜层320。步骤1607:如图23所示，去除覆盖所述拉应力体212的压应力膜层320。步骤1608:如图24所示，形成图形化的抗蚀剂层520，所述抗蚀剂层 520覆盖所述拉应力体212和压应力体312的上表面。步骤1609:如图25所示，以所述抗蚀剂层520为掩膜，去除所述拉应可采用电导耦合等离子体(ICP, Inductive Coupled Plasma)刻蚀技 术去除部分牺牲层和拉应力膜层。涉及的工艺参数包括反应腔内压力范围为2~10 M毫米汞柱 (Torr); ICP功率范围为200 - 1000瓦(W);偏压(Bias)范围为100~ 500V;反应气体氟烷(CF4)的流量范围为50 500sccm;反应气体二氟 曱烷(CH2F2)的流量范围为5~50sccm。步骤1610:如图26所示，去除所述抗蚀剂层520。需强调的是，未加说明的步骤均可采用传统的方法获得，且具体的工 艺参数根据产品要求及工艺条件确定。作为本发明的第四实施例，应用本发明提供的方法形成CMOS器件钝化 层的步骤包括首先，提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个CMOS器件，所 述CMOS器件包含至少一个丽OS晶体管和至少一个PMOS晶体管。随后，形成覆盖所述丽OS晶体管和PMOS晶体管的压应力膜层，并在所 述PMOS晶体管上形成压应力体。再后，去除覆盖丽OS晶体管的所述压应力膜层。 继而，形成覆盖所述压应力膜层和NMOS晶体管的拉应力膜层，并在所 述丽OS晶体管上形成拉应力体。进而，形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述拉应力膜层，并填充所述拉 应力体和已覆盖拉应力膜层的压应力体间的间隔区域。随后，平整化所述牺牲层至覆盖所述压应力体的拉应力膜层。再后，去除覆盖所述压应力体的拉应力膜层。而后，形成图形化的抗蚀剂层，所述抗蚀剂层覆盖所述压应力体和拉 应力体的上表面。然后，以所述抗蚀剂层为掩膜，去除所述压应力体和^立应力体之间的 牺牲层和部分拉应力膜层。最后，去除所述抗蚀剂层。采用本发明提供的CMOS器件钝化层形成方法，所述CM0S器件包含至少一个第一晶体管和至少一个第二晶体管，通过形成覆盖所述第一晶体管和第二晶体管的第一应力膜层后，在所述第一晶体管上形成第一应力体； 随后，去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；再后，形成覆盖所述第一 应力膜层和第二晶体管的第二应力膜层，在所述第二晶体管上形成第二 应力体；而后，形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力膜层，并填 充所述第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间隔区域； 继而，平整化所述牺牲层至覆盖所述第一应力体的第二应力膜层；进而， 去除覆盖所述第一应力体的第二应力膜层；随后，形成图形化的抗蚀剂 层，所述抗蚀剂层覆盖所述第一应力体和第二应力体的上表面；再后， 以所述抗蚀剂层为掩膜，去除所述第 一应力体和第二应力体之间的牺牲 层和第二应力膜层；最后，去除所述抗蚀剂层，可使CMOS器件钝化层内 具有不同应力类型的应力膜层交界处的平滑度满足工艺要求。尽管通过在此的实施例描述说明了本发明，和尽管已经足够详细地描 述了实施例，申请人不希望以任何方式将权利要求书的范围限制在这种 细节上。对于本领域技术人员来说另外的优势和改进是显而易见的。因 此，在较宽范围的本发明不限于表示和描述的特定细节、表达的设备和 方法和说明性例子。因此，可以偏离这些细节而不脱离申i青人总的发明 概念的精神和范围。
权利要求
1.一种CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于，包括提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个CMOS器件，所述CMOS器件包含至少一个第一晶体管和至少一个第二晶体管；形成覆盖所述第一晶体管和第二晶体管的第一应力膜层，并在所述第一晶体管上形成第一应力体；去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；形成覆盖所述第一应力膜层和第二晶体管的第二应力膜层，并在所述第二晶体管上形成第二应力体；形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力体，并填充所述第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第一应力体间的间隔区域，且所述牺牲层表面与覆盖第二应力膜层后的第一应力体上表面平齐；形成图形化的抗蚀剂层，抗蚀剂层图形包含所述第一应力体和第二应力体的上表面图形，且位于所述第一应力体和第二应力体的正上方；以所述抗蚀剂层为掩膜，以覆盖所述第一应力膜层的第二应力膜层为刻蚀停止层，去除部分牺牲层和第二应力膜层；去除所述抗蚀剂层；以所述第一应力膜层为刻蚀停止层，去除牺牲层和部分第二应力膜层。
2. 根据权利要求1所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于 所述应力膜层材料为氮化硅。
3. 根据权利要求1所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于 所述牺牲层材料为BARC。
4. 根据权利要求1所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于 去除牺牲层和第二应力膜层的方法为ICP刻蚀技术。
5. 根据权利要求4所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括压力范围为2-10M毫米 汞柱。
6. 根据权利要求4所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于 去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括ICP功率范围为200 ~ 1000 瓦。
7. 根据权利要求4所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于 去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括偏压范围为100~ 500V。
8. 根据权利要求4所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于 去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括反应气体氟烷的流量范围 为50~ 500sccm。
9. 根据权利要求4所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于 去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括反应气体二氟曱烷的流量 范围为5 ~ 50sccm。
10. —种CMOS器件钝化层形成方法，其特征在于，包括 提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个CMOS器件，所述CMOS器件包含至少一个第一晶体管和至少一个第二晶体管；形成覆盖所述第一晶体管和第二晶体管的第一应力膜层，并在所述 第一晶体管上形成第一应力体；去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；形成覆盖所述第一应力膜层和第二晶体管的第二应力膜层，并在所述第二晶体管上形成第二应力体；形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述第二应力膜层，并填充所述第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第 一应力体间的间隔区域； 平整化所述牺牲层至覆盖所述第 一应力体的第二应力膜层； 去除覆盖所述第一应力体的第二应力膜层； 形成图形化的抗蚀剂层，所述抗蚀剂层覆盖所述第一应力体和第二应力体的上表面；以所述抗蚀剂层为掩膜，去除所述第一应力体和第二应力体之间的 牺牲层和第二应力膜层；去除所述抗蚀剂层。
11. 根据权利要求10所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于所述应力膜层材料为氮化硅。
12. 根据权利要求10所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于所述牺牲层材料为BARC。
13. 根据权利要求10所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于去除牺牲层和第二应力膜层的方法为ICP刻蚀:技术。
14. 根据权利要求13所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括压力范围为2 10M 毫米汞柱。
15. 根据权利要求13所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括ICP功率范围为200 ~ 1000瓦。
16. 根据权利要求13所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括偏压范围为100 ~ 500V。
17. 根据权利要求13所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括反应气体氟烷的流量 范围为50~ 500sccm。
18. 根据权利要求13所述的CMOS器件钝化层形成方法，其特征在 于去除牺牲层和第二应力膜层的工艺参数包括反应气体二氟曱烷的 流量范围为5 50sccm。
全文摘要
一种CMOS器件钝化层形成方法，包括提供半导体基体，所述半导体基体包含至少一个第一晶体管和至少一个第二晶体管；形成第一应力膜层，并形成第一应力体；去除覆盖第二晶体管的第一应力膜层；形成第二应力膜层，并形成第二应力体；形成覆盖所述第二应力体，并填充所述第二应力体和已覆盖第二应力膜层的第一应力体间的间隔区域，且所述牺牲层表面与覆盖第二应力膜层后的第一应力体上表面平齐的牺牲层；形成图形化的抗蚀剂层；以所述抗蚀剂层为掩膜，去除部分牺牲层和第二应力膜层；去除所述抗蚀剂层；以所述第一应力膜层为刻蚀停止层，去除牺牲层和部分第二应力膜层。可使具有不同应力类型的钝化层间交界处的平滑度满足工艺要求。
文档编号H01L21/8238GK101330054SQ20071004215
公开日2008年12月24日 申请日期2007年6月18日 优先权日2007年6月18日
发明者张世谋, 张海洋, 韩宝东, 韩秋华 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司