[发明专利]通过在栅极和沟道中引起应变来增强CMOS晶体管性能的方法

权利要求书

1.一种用于制造晶体管的方法，所述方法包括：

在衬底(12)上形成第一类型晶体管，所述晶体管具有栅极导体(22)；

把离子注入到所述第一类型晶体管的栅极(22)中；

利用刚性层(50)来覆盖所述晶体管；以及

加热(178)所述晶体管，

其中在所述加热过程(178)期间，限制第一类型晶体管的栅极导体(22)的体积膨胀，导致在所述第一类型晶体管的所述栅极导体(22)中产生压应力，所述压应力在所述第一类型晶体管的沟道区中引起张应力(70)。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在形成所述刚性层(50)之前在所述晶体管上形成氧化层(52)。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述刚性层(50)包括氮化硅和碳化硅中的至少一个。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述衬底进一步包括未被所述刚性层(50)覆盖的其它晶体管，并且所述加热过程(178)在所述第一类型晶体管的沟道区中产生张应力(70)，而不在未被所述刚性层(50)覆盖的其它晶体管的沟道区中引起张应力。

5.一种用于制造互补晶体管的方法，所述方法包括：

在衬底(12)上形成具有栅极导体(22)的第一类型晶体管和具有栅极导体(20)的第二类型晶体管；

把离子注入到所述第一类型晶体管的栅极(22)中；

利用刚性层(50)覆盖所述第一类型晶体管和所述第二类型晶体管；

对所述刚性层(50)的部分进行图案化，使得所述刚性层(50)只保留在所述第一类型晶体管上；以及

加热(178)所述第一类型晶体管，

其中在所述加热过程(178)期间，限制第一类型晶体管的栅极导体(22)的体积膨胀，导致在所述第一类型晶体管的所述栅极导体(22)中产生压应力，所述压应力在所述第一类型晶体管的沟道区中引起张应力(70)。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括在所述第一类型晶体管和第二类型晶体管上形成所述刚性层(50)之前，在所述第一类型晶体管和所述第二类型晶体管上形成氧化层(52)。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述刚性层(50)包括氮化硅和碳化硅中的至少一个。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述加热过程(178)在所述第一类型晶体管的沟道区中产生张应力(70)，而不在所述第二类型晶体管的沟道区中引起张应力。

9.如权利要求5到8中的任何一项所述的方法，其中所述第一类型晶体管是N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，而所述第二类型晶体管是P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。

10.一种用于制造互补晶体管的方法，所述方法包括：

在衬底(12)上形成具有栅极导体(22)的第一类型晶体管和具有栅极导体(20)的第二类型晶体管；

利用掩模(122)来保护所述第二类型晶体管；

把离子(200)注入到所述第一类型晶体管的栅极(22)中；

利用刚性层(50)来覆盖所述第一类型晶体管和所述第二类型晶体管；以及

加热(204)所述第一类型晶体管和所述第二类型晶体管，

其中在所述加热过程(204)期间，限制第一类型晶体管的栅极导体(22)的体积膨胀，导致在所述第一类型晶体管的所述栅极导体(22)中产生压应力，所述压应力在所述第一类型晶体管的沟道区中引起张应力(70)。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括在所述第一类型晶体管和所述第二类型晶体管上形成所述刚性层(50)之前，在所述第一类型晶体管和第二类型晶体管上形成氧化层(52)。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述刚性层(50)包括氮化硅和碳化硅中的至少一个。

13.如权利要求10所述的方法，其中所述加热过程(204)在所述第一类型晶体管的沟道区中产生张应力，而不在所述第二类型晶体管的沟道区中引起张应力。

14.如权利要求10到13中的任何一项所述的方法，其中所述第一类型晶体管是N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，而所述第二类型晶体管是P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。