[发明专利]半导体结构及其方法

权利要求书

1.一种制造半导体结构的方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成至少一个p型场效应晶体管(PFET)和至少一个n型场效应晶体管(NFET)；

直接在所述至少一个PFET和所述至少一个NFET上形成应力传递电介质层；以及

直接在覆盖所述至少一个PFET的区域中的所述应力传递电介质层上形成压应力产生膜，其中所述压应力产生膜将大小为约5GPa到约20GPa的压应力施加到下面的结构上。

2.如权利要求1的方法，进一步包括：直接在所述压应力产生膜和所述拉应力产生膜上形成密封电介质膜。

3.如权利要求1的方法，进一步包括：直接在覆盖所述至少一个NFET的区域中的所述应力传递电介质层上形成拉应力产生膜。

4.如权利要求3的方法，进一步包括：在退火中，将单轴压应力从所述压应力产生膜转移到所述至少一个PFET的至少一个沟道上，以及将单轴拉应力从所述拉应力产生膜转移到所述至少一个NFET的至少另一个沟道上。

5.如权利要求4的方法，其中在所述至少一个PFET中的所述转移的压应力的大小约从300MPa到约3GPa。

6.如权利要求4的方法，其中所述单轴压应力的所述转移通过在约950℃到约1200℃的温度范围内的退火实现。

7.如权利要求4的方法，进一步包括：

去除所述密封电介质膜、所述压应力产生膜、所述拉应力产生膜以及所述应力传递电介质层；以及

暴露所述至少一个PFET和所述至少一个NFET的源区和漏区。

8.如权利要求1的方法，其中所述压应力产生膜是耐熔金属氮化物。

9.一种半导体结构，包括：

位于半导体衬底上的至少一个p型场效应晶体管(PFET)和至少一个n型场效应晶体管(NFET)；

与所述至少一个PFET和所述至少一个NFET相邻的应力传递电介质层；

与所述应力传递电介质层相邻并且覆盖所述至少一个NFET的区域的拉应力产生膜；

与所述应力传递电介质层相邻并且覆盖所述至少一个PFET的区域的压应力产生膜；以及

与所述压应力产生膜和所述拉应力产生膜相邻的密封电介质膜。

10.如权利要求9的半导体结构，其中所述压应力产生膜包括耐熔金属氮化物。

11.如权利要求10的半导体结构，其中所述耐熔金属氮化物是从TaN、TiN、WN、MoN、NbN、ReN及其组合中选择的。

12.如权利要求11的半导体结构，其中所述耐熔金属氮化物是TiN。

13.如权利要求9的半导体结构，其中所述压应力产生膜将大小约5GPa到约20GPa的压应力施加到所述至少一个PFET的至少一个沟道上。

14.如权利要求9的半导体结构，其中所述应力传递电介质层是氧化硅，并且所述密封电介质膜是从氧化硅和氮化硅中选择的。

15.一种半导体结构，包括：

至少一个p型场效应晶体管(PFET)，其位于半导体衬底上并具有受到所述PFET沟道方向的单轴压应力的PFET沟道，其中所述单轴压应力的大小在约300MPa到约3GPa的范围内；以及

至少一个n型场效应晶体管(NFET)，其位于所述半导体衬底上，并具有受到所述NFET沟道方向的单轴拉应力的NFET沟道。

16.如权利要求15的半导体结构，进一步包括：在所述至少一个PFET和所述至少一个NFET之间的浅沟槽隔离。

17.如权利要求15的半导体结构，其中所述单轴拉应力的大小在约300MPa到约3GPa的范围内。

18.如权利要求17的半导体结构，进一步包括：与所述至少一个PFET的栅电极、所述至少一个NFET的栅电极、所述至少一个PFET的源区和漏区以及所述至少一个NFET的源区和漏区相邻的电介质层。

19.如权利要求18的半导体结构，其中所述电介质层具有大小小于300MPa的内在应力。

20.如权利要求19的半导体结构，其中所述电介质层包括氮化硅。