专利名称：用sti的拐角应力增强mosfet性能的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及用浅沟槽(STI)的拐角应力增强MOSFET性能的结构和方法。
背景技术：
理论和经验研究已经证实，当将应力施加到晶体管的沟道中时，晶体管的载流子迁移率会得以提高或降低。然而，还已知，电子和空穴对相同类型的应变具有不同的响应。例如，在电流流动的方向上施加压应力对空穴迁移率有利，但是对电子迁移率有害。而施加张应力对电子迁移率有利，但是对空穴迁移率有害。具体而言，对于NMOS器件，在沿沟道方向引入张应力提高了其沟道中电子的迁移率；另一方面，对于PMOS器件，在沿沟道方向引入压应力提高了其沟道中空穴的迁移率。随着器件特征尺寸的不断缩小，以提高沟道载流子迁移率为目的的应变沟道工程起到越来越重要的作用。然而，器件节距越小，越难以将强的应力施加到MOSFET上。因此，仍需要一种易于增强沟道中应力的新的结构和方法。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明的一方面，提供了一种制作MOS器件的方法，包括如下步骤:提供半导体衬底；在半导体衬底上形成沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区；在所述沟槽中填充应变氮化物；至少去除与在每个MOS区上欲形成沟道的位置紧邻的、沟槽中的应变氮化物，以形成露出区域；在所述露出区域中填充介质材料；以及在MOS区上形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧形成源极和漏极；其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与欲形成沟道的位置的边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向扩展，直到与对应的MOS区边界对齐。根据本发明的一方面，提供了一种MOS器件,包括:半导体衬底；在半导体衬底上形成的沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区；应变氮化物，填充在所述沟槽中；露出区域，所述露出区域是去除了至少位于与在每个MOS区上欲形成沟道的位置紧邻的沟槽中的应变氮化物所得到的区域；介质材料，填充在所述露出区域中；以及在欲形成沟道的位置形成的沟道，在沟道上方形成的栅极，以及在沟道两侧形成的源极和漏极；其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与欲形成沟道的位置的边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向扩展，直到与对应的MOS区边界对齐。根据本发明的一方面，提供了一种制作MOS器件的方法，包括如下步骤:提供半导体衬底；在半导体衬底上形成沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区；在所述沟槽中填充应变氮化物；至少去除在两个MOS区的相互远离端外侧的沟槽中的应变氮化物，去除应变氮化物的部分分别形成露出区域；在所述露出区域中填充介质材料；以及在MOS区上形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧形成源极和漏极；其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与MOS区边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向向沟道方向延伸，直到遇到欲形成沟道的位置的边界。根据本发明的一方面，还提供了一种MOS器件，包括:半导体衬底；在半导体衬底上形成的沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区；应变氮化物，填充在所述沟槽(320、420)中；露出区域，所述露出区域是去除了至少在两个MOS区的相互远离端外侧的沟槽中的应变氮化物所得到的区域；介质材料，填充在所述露出区域中；以及在欲形成沟道的位置形成的沟道，在沟道上方形成的栅极，以及在沟道两侧形成的源极和漏极；其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与MOS区边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向向沟道方向延伸，直到遇到欲形成沟道的位置的边界。
本发明中的应变氮化物与其下方的半导体衬底之间具有相同的应力，但由于衬底的厚度很大，因此产生的单位应力远远小于应变氮化物所在处的单位应力。在去除应变氮化物时，应变氮化物上较大作用力作用到未去除的应变氮化物的边界上，“拐角效应(Corner Effect)”由此产生。在本发明的实施例中，在去除应变氮化物后，由于保留下的应变氮化物边缘与相接触的衬底之间能够产生更大的作用力，因此能够在MOSFET的沟道中生成更大的应力，从而能够更容易地增强MOSFET的性能。
通过参考以下描述和用于示出各个实施例的附图可以最好地理解实施例。在附图中:
图 la-lb、2、3a-3b、4a-4d、5a-5c、6a-6b、7a-7b、8a_8b、9、10a-10b、lla_llb、12a_12b、13、14a-14b、15a-15d、16a-16c、17a-17b、18a-18b 以及 19a_19b 分别示出了本发明各步骤对应的器件的截面图。
具体实施例方式下面，参考附图描述本发明的实施例的一个或多个方面，其中在整个附图中一般用相同的参考标记来指代相同的元件。在下面的描述中，为了解释的目的，阐述了许多特定的细节以提供对本发明实施例的一个或多个方面的彻底理解。然而，对本领域技术人员来说可以说显而易见的是，可以利用较少程度的这些特定细节来实行本发明实施例的一个或多个方面。〈第一实施例〉
首先提供半导体衬底100，其可以是电子领域中已知的任何类型，例如体半导体、绝缘层上半导体(SOI)。材料可以为单晶硅、砷化镓或磷化铟等。在一个具体实施例中，半导体衬底100是(100)晶向或(110)晶向的硅衬底。晶向的选择取决于成品器件性能的要求，(100)晶向的衬底有利于增加器件中电子的迁移率；(110)晶向的衬底有利于增加器件中空穴的迁移率，而由于自身的性质，电子的迁移率大于空穴的迁移率。所以例如在CMOS器件中，若期望其中的PMOS器件和NMOS器件性能尽可能接近，则优选(110)晶向的衬底；若追求更高的NMOS器件的性能，优选(100)晶向的衬底。另外，所提供的半导体衬底可以是P型的、N型的或未掺杂的。
接下执行在半导体衬底上形成沟槽以及由沟槽围绕的MOS区的步骤。为此，在一个实施例中首先形成硬掩膜。在一个具体实施例中，首先在半导体衬底100上形成氧化物105。所述氧化物包括但不限于SiO2，厚度例如在大约5-20nm的范围内。形成所述氧化物的方法包括但不限于化学气相沉积(CVD)、等离子辅助CVD、原子层沉积(ALD)、蒸镀、反应溅射、化学溶液沉积或其他类似沉积工艺。作为替代，所述氧化物还可以利用热氧化工艺或热氧化工艺与沉积工艺的组合形成。例如在衬底为Si的情况下，在硅衬底热氧化形成薄的SiO2，再利用沉积工艺沉积其余的SiO2达预定的高度。接着，在氧化物105上形成氮化物110。所述氮化物包括但不限于SiN、Si3N4，厚度例如在大约50-150nm的范围内。形成所述氮化物的方法包括但不限于化学气相沉积(CVD)、等离子辅助CVD、原子层沉积(ALD)、蒸镀、反应溅射、化学溶液沉积或其他类似沉积工艺。接着，图案化所述氧化物和氮化物，以形成图案化的硬掩膜，并借助图案化的硬掩膜去除部分衬底从而在衬底中形成沟槽，未被去除的衬底对应MOS区。在一个具体实施例中，图案化氮化物110，氧化物105，并去除部分半导体衬底100，以形成沟槽120以及由沟槽围绕的MOS区115a和115b，其中MOS区115a和115b之间也存在沟槽。图1a是所得到结构的顶视图，图1b是其沿图1a中线AA’截取的平面图。图中示出了两个MOS区，但这只是示意性的，可以在衬底上形成多于两个的MOS区。图案化以及去除的方法包括但不限于干法刻蚀和湿法刻蚀，优选反应离子刻蚀(RIE)。形成沟槽的方法包括但不限于上述方法，在又一实施例中，还可以通过切割工艺直接对衬底进行切割而形成沟槽。更一般地，可以利用本领域任何合适的方法形成沟槽。接着执行在沟槽中填充应变氮化物的步骤。为此，在一个具体实施例中，在沟槽120中形成应变氮化物130以填充沟槽，如图3所示。图3a是所得到结构的顶视图，图3b是其沿图3a中线AA’截取的平面图。从图3a中可以看出应变氮化物130从四周完全包围MOS区。在要制作的MOS为NMOS的情况下，所述氮化物应当具有张应力，而在要制作的MOS为PMOS的情况下，所述氮化物应当具有压应力。具体地，可以通过沉积应变氮化物130并通过对氮化物进行回蚀或化学机械抛光(CMP)来形成所述结构。在通过直接切割衬底形成沟槽的具体实施例中，可以通过沉积应变氮化物130并通过对氮化物进行回蚀或CMP以露出MOS区中的衬底来形成所述结构。优选地，在填充应变氮化物之前，在沟槽中形成一层氧化物125。形成所述氧化物的方法包括但不限于化学气相沉积(CVD)、等离子辅助CVD、原子层沉积(ALD)、蒸镀、反应溅射、化学溶液沉积或其他类似沉积工艺。该氧化物用作应变氮化物和衬底之间的缓冲层。在使用硬掩膜的具体实施例中，MOS区上也存在所述氧化物125，如图2所示。在通过直接切割衬底形成沟槽的具体实施例中，MOS区中露出的衬底表面上不存在氧化物125。 接着执行去除沟槽中的部分应变氮化物的步骤。为此，至少去除与在每个MOS区(115a、115b)上欲形成沟道的位置(图4a中虚线所包围的区域)紧邻的、沟槽中的应变氮化物130，去除应变氮化物的部分分别形成露出区域1251、1252、1253和1254，在沟道的长度方向上，每个露出区域的边界基本上与欲形成沟道的位置的边界对齐。这里所述的“基本上”是指露出区域的边界与欲形成沟道的位置的边界在工艺误差的范围内对齐。图4c和4d分别为沿图4a中AA’和BB’线所截取的截面图。图中位置C、S和D分别对应于欲形成的沟道、源极以及漏极。在另一实施例中，露出区域1251、1252、1253和1254的边界可以沿着欲形成的沟道的长度方向(图4b中双箭头所指的方向)扩展，直到与对应的MOS区边界对齐。去除应变氮化物的方法包括但不限于相对于下面的材料具有选择性的RIE刻蚀。在MOS器件为NMOS器件的情况中，在去除了与MOS区的欲形成沟道的位置对应的沟槽中的张应变氮化物后，由于拐角效应，位于MOS区外围的张应变氮化物130具有的张应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。而在MOS器件为PMOS器件的情况中，在去除了与MOS区的欲形成沟道的位置对应的沟槽中的压应变氮化物后，由于拐角效应，位于MOS区外围的压应变氮化物130具有的压应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。关于这里所述的“拐角效应”的详细解释请参见已公开的相关技术文献，这是本领域技术人员熟知的。下面仍接着图4a所示的情形进行描述。在露出区域中填充介质材料135，例如氧化物。在利用硬掩膜的具体实施例中，该步骤是通过沉积介质材料135并利用回蚀或CMP工艺平坦化至露出MOS区上的硬掩膜实现的，如图5所示，其中图5a为该步骤后的顶视图，图5b和5c分别为沿图5a中AAjP BB’线所截取的截面图。在通过直接切割衬底形成沟槽的具体实施例中，可以通过沉积所述介质材料135并通过对介质材料135进行回蚀或CMP以露出MOS区中的衬底来形成所述结构。在利用硬掩膜的具体实施例中，之后还包括如下步骤:去除氮化物110，如图6a、b所示，其中图6a和6b分别为沿AA’和BB’线所截取的截面图。去除氮化物110的方法包括但不限于相对于介质材料135具有选择性的RIE刻蚀。在此步骤中，应变氮化物130被介质材料135覆盖，故不受影响。接着，去除MOS区上的氧化物105，以露出MOS区上的衬底100。此时，一定厚度的介质材料135也被去除。接下来使用常规MOS工艺形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置(对应于图4中的位置C)形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧(对应于图4中的位置S和D)形成源极和漏极，如图7所示，其中图7a为该步骤后的顶视图，图7b为沿图7a中AA’所截取的截面图。<第二实施例>
第二实施例与第一实施例基本相同，以下对与第一实施例相同的部分不再详述，重点描述不同之处。提供与第一实施例相似的衬底。形成MOS区215a和215b以及围绕MOS区215a和215b的沟槽220，与第一实施例不同的是MOS区215a和215b 二者直接相邻，之间不存在沟槽。图8a是所得到结构的顶视图，图8b是其沿图1a中线AA’截取的平面图。接着执行与第一实施例中类似的步骤，在沟槽220中形成应变氮化物230以填充沟槽，如图9所示。至少去除与在每个MOS区(215a、215b)上欲形成沟道的位置(图1Oa中虚线所包围的区域)紧邻的、沟槽中的应变氮化物230，去除应变氮化物的部分分别形成露出区域2251、2252,2253和2254，在沟道的长度方向上，每个露出区域的边界基本上与欲形成沟道的位置的边界对齐。这里所述的“基本上”是指露出区域的边界与欲形成沟道的位置的边界在工艺误差的范围内对齐。图中位置C、S和D分别对应于欲形成的沟道、源极以及漏极。在另一实施例中，露出区域2251、2252、2253和2254的边界可以沿着欲形成的沟道的长度方向(图1Ob中双箭头所指的方向)扩展，直到与对应的MOS区边界对齐。去除应变氮化物的方法包括但不限于相对于下面的材料具有选择性的RIE刻蚀。在MOS器件为NMOS器件的情况中，在去除了与MOS区的欲形成沟道的位置对应的沟槽中的张应变氮化物后，由于拐角效应，位于MOS区外围的张应变氮化物230具有的张应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。而在MOS器件为PMOS器件的情况中，在去除了与MOS区的欲形成沟道的位置对应的沟槽中的压应变氮化物后，由于拐角效应，位于MOS区外围的压应变氮化物230具有的压应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。以图1Oa所示的情形为例继续与第一实施例中相似的步骤，形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置(对应于图10中的位置C)形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧(对应于图10中的位置S和D)形成源极和漏极，如图11所示，其中图1la为该步骤后的顶视图，图1lb为沿图1la中AA’所截取的截面图。<第三实施例>
首先提供半导体衬底300，其可以是电子领域中已知的任何类型，例如体半导体、绝缘层上半导体(SOI)。材料可以为单晶硅、砷化镓或磷化铟等。在一个具体实施例中，半导体衬底300是(100)晶向或(110)晶向的硅衬底。晶向的选择取决于成品器件性能的要求，
(100)晶向的衬底有利于增加器件中电子的迁移率；(110)晶向的衬底有利于增加器件中空穴的迁移率，而由于自身的性质，电子的迁移率大于空穴的迁移率。所以例如在CMOS器件中，若期望其中的PMOS器件和NMOS器件性能尽可能接近，则优选(110)晶向的衬底；若追求更高的NMOS器件的性能，优选(100)晶向的衬底。另外，所提供的半导体衬底可以是P型的、N型的或未掺杂的。接下执行在半导体衬底上形成沟槽以及由沟槽围绕的MOS区的步骤。为此，在一个实施例中首先形成硬掩膜。在一个具体实施例中，首先在半导体衬底300上形成氧化物305。所述氧化物包括但不限于SiO2,厚度例如在大约5-20nm的范围内。形成所述氧化物的方法包括但不限于化学气相沉积(CVD)、等离子辅助CVD、原子层沉积(ALD)、蒸镀、反应溅射、化学溶液沉积或其他类似沉积工艺。作为替代，所述氧化物还可以利用热氧化工艺或热氧化工艺与沉积工艺的组合形成。例如在衬底为Si的情况下，在硅衬底热氧化形成薄的SiO2，再利用沉积工艺沉积其余的SiO2达预定的高度。接着，在氧化物305上形成氮化物310。所述氮化物包括但不限于SiN、Si3N4,厚度例如在大约50-150nm的范围内。形成所述氮化物的方法包括但不限于化学气相沉积(CVD)、等离子辅助CVD、原子层沉积(ALD)、蒸镀、反应溅射、化学溶液沉积或其他类似沉积工艺。接着，图案化所述氧化物和氮化物，以形成图案化的硬掩膜，并借助图案化的硬掩膜去除部分衬底从而在衬底中形成沟槽，未被去除的衬底对应MOS区。在一个具体实施例中，图案化氮化物310，氧化物305，并去除部分半导体衬底300，以形成沟槽320以及由沟槽围绕的MOS区315a和315b，其中MOS区315a和315b之间也存在沟槽。图12a是所得到结构的顶视图，图12b是其沿图12a中线AA’截取的平面图。图中示出了两个MOS区，但这只是示意性的，可以在衬底上形成多于两个的MOS区图案化以及去除的方法包括但不限于干法刻蚀和湿法刻蚀，优选反应离子刻蚀(RIE)。形成沟槽的方法包括但不限于上述方法，在又一实施例中，还可以通过切割工艺直接对衬底进行切割而形成沟槽。更一般地，可以利用本领域任何合适的方法形成沟槽。
接着执行在沟槽中填充应变氮化物的步骤。为此，在一个具体实施例中，在沟槽320中形成应变氮化物330以填充沟槽，如图14所示。图14a是所得到结构的顶视图，图14b是其沿图14a中线AA’截取的平面图。从图14a中可以看出应变氮化物330从四周完全包围MOS区。在要制作的MOS为NMOS的情况下，所述氮化物应当具有压应力，而在要制作的MOS为PMOS的情况下，所述氮化物应当具有张应力。具体地，可以通过沉积应变氮化物330并通过对氮化物进行回蚀或化学机械抛光(CMP)来形成所述结构。在一个具体实施例中，可以通过沉积应变氮化物330并通过对氮化物进行回蚀或化学机械抛光(CMP)来形成所述结构。在通过直接切割衬底形成沟槽的具体实施例中，可以通过沉积应变氮化物330并通过对氮化物进行回蚀或CMP以露出MOS区中的衬底来形成所述结构。优选地，在填充应变氮化物之前，在沟槽中形成一层氧化物325。形成所述氧化物的方法包括但不限于化学气相沉积(CVD)、等离子辅助CVD、原子层沉积(ALD)、蒸镀、反应溅射、化学溶液沉积或其他类似沉积工艺。该氧化物用作应变氮化物和衬底之间的缓冲层。在使用硬掩膜的具体实施例中，MOS区上也存在所述氧化物325，如图13所示。在通过直接切割衬底形成沟槽的具体实施例中，MOS区中露出的衬底表面上不存在氧化物325。接着执行去除沟槽中的部分应变氮化物的步骤。为此，至少去除在两个MOS区(315a、315b)的相互远离端外侧的沟槽中的应变氮化物330，去除应变氮化物的部分分别形成露出区域3251、3252。其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与MOS区边界对齐。这里所述的“基本上”是指露出区域的边界与MOS区边界在工艺误差的范围内对齐。在另一实施例中，露出区域3251、3252可以沿着欲形成的沟道的长度方向(图15b中双箭头所指的方向)向沟道方向延伸，直到遇到欲形成沟道的位置的边界。图15b中位置C、S和D分别对应于欲形成的沟道、源极以及漏极。图15c和15d分别为沿图15b中AA’和BB’线所截取的截面图。去除应变氮化物的方法包括但不限于相对于下面的材料具有选择性的RIE刻蚀。在MOS器件为NMOS器件的情况中，在去除了外围的压应变氮化物后，由于拐角效应，剩余压应变氮化物330具有的压应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。而在MOS器件为PMOS器件的情况中，在去除了外围的张应变氮化物后，由于拐角效应，剩余张应变氮化物330具有的张应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。下面仍接着图15b所示的情形进行描述。在露出区域中填充介质材料335，例如氧化物。在利用硬掩膜的具体实施例中，该步骤是通过沉积介质材料335并利用回蚀或CMP工艺平坦化至露出MOS区上的硬掩膜实现的，如图16所示，其中图16a为该步骤后的顶视图，图16b和16c分别为沿图16a中AAjPBB’线所截取的截面图。在通过直接切割衬底形成沟槽的具体实施例中，可以通过沉积所述介质材料335并通过对介质材料335进行回蚀或CMP以露出MOS区中的衬底来形成所述结构。
在利用硬掩膜的具体实施例中，之后还包括如下步骤:去除氮化物310，如图17a、b所示，其中图17a和17b分别为沿AA’和BB’线所截取的截面图。去除氮化物310的方法包括但不限于相对于介质材料335具有选择性的RIE刻蚀。在此步骤中，应变氮化物330被介质材料335覆盖，故不受影响。接着，去除MOS区上的氧化物305，以露出MOS区上的衬底300。此时，一定厚度的介质材料335也被去除。接下来使用常规MOS工艺形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置(对应于图15中的位置C)形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧(对应于图15中的位置S和D)形成源极和漏极，如图18所示,其中图18a为该步骤后的顶视图，图18b为沿图18a中AA’所截取的截面图。〈第四实施例〉
第四实施例与第三实施例基本相同，以下对与第三实施例相同的部分不再详述，重点描述不同之处。提供与第三实施例相似的衬底。形成两个MOS区以及围绕MOS区的沟槽，与第三实施例不同的是两个MOS区直接相邻，之间不存在沟槽，类似于图8所示的情形。接着执行与第一实施例中类似的步骤，在沟槽中形成应变氮化物以填充沟槽，类似于图9所示的情形。至少去除在两个MOS区的相互远离端外侧的沟槽中的应变氮化物，去除应变氮化物的部分分别形成露出区域4251、4252。其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与MOS区边界对齐。这里所述的“基本上”是指露出区域的边界与MOS区边界在工艺误差的范围内对齐。在另一实施例中，露出区域4251、4252可以沿着欲形成的沟道的长度方向(图19b中双箭头所指的方向)向沟道方向延伸，直到遇到欲形成沟道的位置的边界。图19b中位置C、S和D分别对应于欲形成的沟道、源极以及漏极。去除应变氮化物的方法包括但不限于相对于下面的材料具有选择性的RIE刻蚀。在MOS器件为NMOS器件的情况中，在去除了外围的压应变氮化物后，由于拐角效应，剩余压应变氮化物430具有的压应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。而在MOS器件为PMOS器件的情况中，在去除了外围的张应变氮化物后，由于拐角效应，剩余张应变氮化物430具有的张应力更集中于所述沟道，从而得到了更大的应力。接着形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧形成源极和漏极。。以上所述四个实施例仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。因此，在不脱离本发明技术方法的原理和随附权利要求书所保护范围的情况下，可以对本发明做出各种修改、变化。
权利要求
1.一种制作MOS器件的方法，包括如下步骤: 提供半导体衬底； 在半导体衬底上形成沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区； 在所述沟槽中填充应变氮化物； 至少去除与在每个MOS区上欲形成沟道的位置紧邻的、沟槽中的应变氮化物，以形成露出区域； 在所述露出区域中填充介质材料；以及 在MOS区上形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧形成源极和漏极； 其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与欲形成沟道的位置的边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向扩展，直到与对应的MOS区边界对齐。
2.权利要求1的方法，其中所述两个MOS区形成为使得二者直接相邻，之间不存在沟槽。
3.权利要求1或2的方法，其中所述MOS器件为NMOS器件，并且所述应变氮化物具有张应力。
4.权利要求1或2的方法，其中所述MOS器件为PMOS器件，并且所述应变氮化物具有压应力。
5.权利要求1或2的方法，其中形成沟槽的步骤进一步包括: 在所述半导体衬底上依次形成第一氧化物和第一氮化物；以及 图案化所述第一氧化物、第一氮化物以形成图案化的硬掩膜，并借助所述图案化的硬掩膜去除部分衬底从而在衬底中形成所述沟槽。
6.权利要求1或2的方法，其中形成沟槽的步骤进一步包括: 通过切割工艺直接对所述衬底进行切割而形成所述沟槽。
7.权利要求1或2的方法，还包括在填充应变氮化物的步骤之前在所述沟槽中形成第二氧化物的步骤。
8.权利要求5的方法，其中在填充介质材料的步骤之后还包括去除所述硬掩膜的步骤。
9.一种MOS器件，包括: 半导体衬底； 在半导体衬底上形成的沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区； 应变氮化物，填充在所述沟槽中； 露出区域，所述露出区域是去除了至少位于与在每个MOS区上欲形成沟道的位置紧邻的沟槽中的应变氮化物所得到的区域； 介质材料，填充在所述露出区域中；以及 在欲形成沟道的位置形成的沟道，在沟道上方形成的栅极，以及在沟道两侧形成的源极和漏极； 其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与欲形成沟道的位置的边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向扩展，直到与对应的MOS区边界对齐。
10.权利要求9的器件，其中所述两个MOS区二者直接相邻，之间不存在沟槽。
11.权利要求9或10的器件，其中所述MOS器件为NMOS器件，并且所述应变氮化物具有张应力。
12.权利要求9或10的器件，其中所述MOS器件为PMOS器件，并且所述应变氮化物具有压应力。
13.一种制作MOS器件的方法，包括如下步骤: 提供半导体衬底； 在半导体衬底上形成沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区； 在所述沟槽中填充应变氮化物； 至少去除在两个MOS区的相互远离端外侧的沟槽中的应变氮化物，去除应变氮化物的部分分别形成露出区域； 在所述露出区域中填充介质材料；以及 在MOS区上形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧形成源极和漏极； 其中在沟道的长度 方向上每个露出区域的边界基本上与MOS区边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向向沟道方向延伸，直到遇到欲形成沟道的位置的边界。
14.权利要求13的方法，其中所述两个MOS区形成为使得二者直接相邻，之间不存在沟槽。
15.权利要求13或14的方法，其中所述MOS器件为NMOS器件，并且所述应变氮化物具有压应力。
16.权利要求13或14的方法，其中所述MOS器件为PMOS器件，并且所述应变氮化物具有张应力。
17.权利要求13或14的方法，其中形成沟槽的步骤进一步包括: 在所述半导体衬底上依次形成第一氧化物和第一氮化物；以及 图案化所述第一氧化物、第一氮化物以形成图案化的硬掩膜，并借助所述图案化的硬掩膜去除部分衬底从而在衬底中形成所述沟槽。
18.权利要求13或14的方法，其中形成沟槽的步骤进一步包括: 通过切割工艺直接对所述衬底进行切割而形成所述沟槽。
19.权利要求13或14的方法，还包括在填充应变氮化物的步骤之前在所述沟槽中形成第二氧化物的步骤。
20.权利要求17的方法，其中在填充介质材料的步骤之后还包括去除所述硬掩膜的步骤。
21.—种MOS器件，包括: 半导体衬底； 在半导体衬底上形成的沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区； 应变氮化物，填充在所述沟槽中； 露出区域，所述露出区域是去除了至少在两个MOS区的相互远离端外侧的沟槽中的应变氮化物所得到的区域； 介质材料，填充在所述露出区域中；以及 在欲形成沟道的位置形成的沟道，在沟道上方形成的栅极，以及在沟道两侧形成的源极和漏极； 其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与MOS区边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向向沟道方向延伸，直到遇到欲形成沟道的位置的边界。
22.权利要求21的器件，其中所述两个MOS区二者直接相邻，之间不存在沟槽。
23.权利要求21或22的器件，其中所述MOS器件为NMOS器件，并且所述应变氮化物具有压应力。
24.权利要求21或22的 器件，其中所述MOS器件为PMOS器件，并且所述应变氮化物具有张应力。
全文摘要
本发明涉及用STI的拐角应力增强MOSFET性能。制作MOS器件的方法包括步骤提供半导体衬底；在半导体衬底上形成沟槽以及由沟槽围绕的两个MOS区；在所述沟槽中填充应变氮化物；至少去除与在每个MOS区上欲形成沟道的位置紧邻的、沟槽中的应变氮化物，以形成露出区域；在所述露出区域中填充介质材料；以及在MOS区上形成MOS器件，其中在欲形成沟道的位置形成沟道，在沟道上方形成栅极，以及在沟道两侧形成源极和漏极；其中在沟道的长度方向上每个露出区域的边界基本上与欲形成沟道的位置的边界对齐，或者每个露出区域的边界沿着沟道的长度方向扩展，直到与对应的MOS区边界对齐。
文档编号H01L21/28GK103165456SQ201110417139
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者朱慧珑, 骆志炯, 尹海洲 申请人:中国科学院微电子研究所