[发明专利]在CMOSFET中最优化应变的结构与方法

权利要求书

1.一种制造具有p型半导体器件和n型半导体器件的半导体结构的方法，所述p型半导体器件和n型半导体器件中具有不同的应变量，所述方法包括如下步骤：

在衬底上形成p型半导体器件和n型半导体器件；

在所述p型半导体器件和所述n型半导体器件上形成具有初始厚度的应变引起覆层，其中所述应变引起覆层在所述p型半导体器件和所述n型半导体器件中产生应变；

保护应变引起覆层覆盖的p型半导体器件和n型半导体器件的一个，而另一个应变引起覆层覆盖的半导体器件保持暴露；

蚀刻所述暴露的应变引起覆层以减少应变引起覆层的厚度，从而驰豫在所述暴露的半导体器件中的应变，而被保护的半导体器件上的应变引起覆层仍被保护，以便所述被保护的半导体器件中的所述应变保持不变。

2.根据权利1的方法，其中在蚀刻之后，向暴露的半导体器件中注入应变减小掺杂剂以进一步驰豫在所述暴露的半导体器件中的应变。

3.根据权利要求2的方法，包括注入包括As或者Ge的应变减小掺杂剂。

4.根据权利要求3的方法，包括以大约5e14原子/cm²到大约2e15原子/cm²的剂量，以大约20KeV到大约50KeV的注入能量注入As或者Ge。

5.根据权利要求1的方法，其中所述保护步骤包括：

在所述衬底上的所述p型半导体器件和所述n型半导体器件上覆盖沉积光致抗蚀剂层；

将所述光致抗蚀剂层暴露于辐射图形并且将所述图形显影到所述光致抗蚀剂层中，以在所述被保护的半导体器件上提供阻挡掩模。

6.根据权利要求1的方法，其中所述应变引起覆层提供压缩应变以提高被保护的p型半导体器件的性能并且在暴露的n型半导体器件中驰豫所述压缩应变。

7.根据权利要求6的方法，其中所述p型半导体器件是p型MOSFET并且所述n型半导体器件是n型MOSFET。

8.根据权利要求1的方法，其中所述应变引起覆层提供拉伸应变以提高被保护的n型半导体器件的性能并且在暴露的p型半导体器件中驰豫所述压缩应变。

9.根据权利要求8的方法，其中所述p型半导体器件是p型MOSFET并且所述n型半导体器件是n型MOSFET。

10.根据权利要求1的方法，其中所述应变引起覆层包括Si₃N₄。

11.一种半导体结构，包括p型半导体器件和n型半导体器件，所述p型半导体器件和n型半导体器件中具有不同的应变量，所述结构包括：

所述半导体结构包括在衬底上形成的p型半导体器件和n型半导体器件；

在所述p型半导体器件和n型半导体器件的一个上形成具有初始全厚度的应变引起覆层，其中所述应变引起覆层在一个半导体器件中产生最优化全应变；

在所述p型半导体器件和所述n型半导体器件的另一个上形成具有小于全厚度的蚀刻减小的厚度的应变引起覆层，其中所述应变引起覆层的减小的厚度在另一个半导体器件中驰豫并产生比在所述一个半导体器件中更小的应变。

12.根据权利11的半导体结构，其中所述另一个半导体器件还具有注入的应变减小掺杂剂以进一步驰豫在所述另一个半导体器件中的应变。

13.根据权利要求12的半导体结构，其中所述注入的应变减小掺杂剂包括As或者Ge以进一步驰豫在所述另一个半导体器件中的应变。

14.根据权利要求11的半导体结构，其中所述应变引起覆层提供压缩应变以提高所述一个p型半导体器件的性能并且所述压缩应变在另一个n型半导体器件中驰豫。

15.根据权利要求11的半导体结构，其中所述p型半导体器件是p型MOSFET并且所述n型半导体器件是n型MOSFET。

16.根据权利要求11的半导体结构，其中所述应变引起覆层提供拉伸应变以提高所述一个n型半导体器件的性能并且所述压缩应变在另一个p型半导体器件中驰豫。

17.根据权利要求11的半导体结构，其中所述p型半导体器件是p型MOSFET并且所述n型半导体器件是n型MOSFET。

18.根据权利要求11的半导体结构，其中所述应变引起覆层包括Si₃N₄。