[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

衬底，其包含具有(110)表面取向的第一硅层；

p型场效应晶体管，其位于所述第一硅层上且包含p型场效应晶体管源极区域与p型场效应晶体管漏极区域之间的p型场效应晶体管沟道，其中所述p型场效应晶体管沟道中的电流方向与所述第一硅层中的平面内[1 10]晶向之间的方位角是从25°到55°；

位于所述p型场效应晶体管沟道上方的p型场效应晶体管栅极线；

压缩应力衬垫，其位于所述p型场效应晶体管栅极线、p型场效应晶体管源极区域、和p型场效应晶体管漏极区域上，其中所述压缩应力衬垫产生所述p型场效应晶体管沟道内的压缩的纵向应变；

具有(001)表面取向的第二硅层；

n型场效应晶体管，其位于所述第二硅层上且包含n型场效应晶体管沟道、n型场效应晶体管源极区域、和n型场效应晶体管漏极区域；

位于所述n型场效应晶体管沟道上方的n型场效应晶体管栅极线；以及

拉伸应力衬垫，其位于所述n型场效应晶体管栅极线、所述n型场效应晶体管源极区域、和所述n型场效应晶体管漏极区域上，其中所述拉伸应力衬垫产生所述n型场效应晶体管沟道内的拉伸纵向应变和所述p型场效应晶体管沟道内的二级拉伸横向应力。

2.权利要求1的半导体结构，其中所述p型场效应晶体管栅极线和所述n型场效应晶体管栅极线具有相同的长度方向。

3.权利要求2的半导体结构，其中所述n型场效应晶体管栅极线与所述第二硅层中平面内[110]晶向对准。

4.权利要求1的半导体结构，其中所述方位角是在从25°到所述[110]晶向与所述第一硅层中平面内[111]晶向之间的角度的范围内。

5.权利要求1的半导体结构，其中所述方位角是在从所述[110]晶向与平面内[111]晶向之间的角度到55°的范围内。

6.权利要求5的半导体结构，其中所述p型场效应晶体管沟道中的所述电流方向沿着[11]晶向并且所述方位角是45°。

7.权利要求1的半导体结构，其中所述衬底是包含体部分和绝缘体上半导体部分的混合取向衬底。

8.权利要求7的半导体结构，其中所述体部分包含所述第一硅层且所述绝缘体上半导体部分包含所述第二硅层。

9.权利要求7的半导体结构，其中所述体部分包含所述第二硅层且所述绝缘体上半导体部分包含所述第一硅层。

10.权利要求1的半导体结构，其中所述衬底是包含体部分和直接硅键合部分的混合取向衬底。

11.权利要求1的半导体结构，进一步包括所述拉伸应力衬垫与所述压缩应力衬垫之间的边界，所述边界与所述p型场效应晶体管源极区域和所述p型场效应晶体管漏极区域的边缘横向隔开小于0.3μm，并且与沿着所述p型场效应晶体管栅极线的长度方向的中心线纵向隔开至少0.3μm。

12.权利要求1的半导体结构，进一步包括：

至少另一个n型场效应晶体管，其位于所述第二硅层上并且包含至少另一个n型场效应晶体管沟道、至少另一个n型场效应晶体管源极区域、和至少另一个n型场效应晶体管漏极区域；

位于所述至少另一个n型场效应晶体管沟道中的每一个上方的至少另一个n型场效应晶体管栅极线，其中所述拉伸应力衬垫位于所述至少另一个n型场效应晶体管栅极线、所述至少另一个n型场效应晶体管源极区域、和所述至少另一个n型场效应晶体管漏极区域之上，并且其中所述拉伸应力衬垫在所述至少另一个n型场效应晶体管沟道中的每一个内产生拉伸纵向应变。