[发明专利]高性能应力增强MOSFET及制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体结构的方法，包括如下步骤：

在P型场效应晶体管沟道区域和N型场效应晶体管沟道区域中，同时 形成包括Si顶层和SiGe底层的分层结构；

在所述N型场效应晶体管和P型场效应晶体管沟道区域上形成不同尺 寸的侧壁隔离物，其中在所述N型场效应晶体管沟道区域上的侧壁隔离物 的尺寸大于在所述P型场效应晶体管沟道区域上的侧壁隔离物的尺寸；以 及

在包括对应于侧壁隔离物的不同尺寸的沟道长度的所述N型场效应晶 体管沟道区域和所述P型场效应晶体管沟道区域中蚀刻岛，其中所述N型 场效应晶体管的沟道长度在所述N型场效应晶体管沟道区域中产生比在所 述P型场效应晶体管沟道区域中高的所得应力成分；以及

在所述P型场效应晶体管沟道区域的蚀刻部分中形成SiGe材料，在 所述P型场效应晶体管沟道区域中产生与所述N型场效应晶体管沟道区域 相反的应力成分。

2.根据权利要求1的方法，其中所述N型场效应晶体管沟道区域的 沟道长度比所述P型场效应晶体管沟道区域的沟道长度长。

3.根据权利要求1的方法，其中所述N型场效应晶体管沟道区域比 所述P型场效应晶体管沟道区域长。

4.根据权利要求2的方法，其中所述N型场效应晶体管沟道区域具 有比所述P型场效应晶体管沟道区域宽的栅极岛。

5.根据权利要求1的方法，其中所述N型场效应晶体管沟道区域的 半宽大于所述P型场效应晶体管沟道区域的半宽，其中所述半宽包括从栅 极中心到所述侧壁隔离物外边缘覆盖的尺寸。

6.根据权利要求5的方法，其中所述SiGe的锗含量为从20％到30％。

7.根据权利要求5的方法，其中所述N型场效应晶体管沟道区域的 半宽为从到

8.根据权利要求5的方法，其中所述N型场效应晶体管沟道区域的 半宽增加所述N型场效应晶体管沟道区域中的拉伸应力。

9.根据权利要求8的方法，其中所述P型场效应晶体管沟道区域的 蚀刻部分中的所述SiGe材料，在所述P型场效应晶体管沟道区域中产生 压缩应力。

10.根据权利要求1的方法，其中在保护所述N型场效应晶体管沟道 区域时提供所述在所述P型场效应晶体管沟道区域中蚀刻岛的步骤和所述 在所述P型场效应晶体管沟道区域的蚀刻部分中形成SiGe材料的步骤。

11.一种半导体结构的制造方法，包括如下步骤：

在N型场效应晶体管区域和P型场效应晶体管区域中的衬底上形成包 括Si顶层和SiGe底层的分层结构；

在所述P型场效应晶体管区域的源极和漏极区域以及所述N型场效应 晶体管区域的源极和漏极区域处蚀刻沟槽，形成在所述N型场效应晶体管 区域中比在所述P型场效应晶体管区域中宽的栅极岛，所述沟槽在所述N 型场效应晶体管区域中产生拉伸应力，并减小在所述P型场效应晶体管区 域中的拉伸应力；以及

对所述N型场效应晶体管区域用第一材料并且对所述P型场效应晶体 管区域用第二材料填充所述沟槽，其中所述第一材料在所述N型场效应晶 体管区域中不影响由所述沟槽的所述蚀刻产生的拉伸应力，所述第二材料 在所述P型场效应晶体管区域中形成压缩应力。

12.根据权利要求11的方法，其中通过在所述N型场效应晶体管区 域中的栅极侧壁上形成比所述P型场效应晶体管区域大的隔离物提供不同 尺寸的N型场效应晶体管栅极岛。

13.根据权利要求12的方法，其中在所述N型场效应晶体管区域和 所述P型场效应晶体管区域中的所述栅极岛由相同材料构成，并且在所述 N型场效应晶体管区域中的较大栅极岛基本上增加了由所述SiGe底层产 生的应力。

14.根据权利要求11的方法，其中所述第一材料是硅。

15.根据权利要求11的方法，其中在所述N型场效应晶体管和P型 场效应晶体管区域中的栅极岛的尺寸相差到