[发明专利]基于硅/碳材料的PMOS与NMOS晶体管的性能提升

摘要

一种硅/锗材料和硅/碳材料可以根据适当的制造制度提供在不同导电类型(150P、150N)的晶体管，而不会不当地增加整体的工艺复杂度。再者，在形成相应的应变半导体合金(153)之前可以透过空腔(103P、103N)的暴露表面区域提供适当的植入物种，由此额外地提供增强的整体晶体管性能。在其他的实施例中，硅/碳材料可以形成在P沟道晶体管(150P)和N沟道晶体管(150N)中，同时在P沟道晶体管中，可以通过应力记忆技术而过度补偿相应的拉伸应变成分。于是，碳物种的有利的效果，例如增强P沟道晶体管的整体掺杂剂分布，可以结合有效的应变成分，同时可以达成提升的整体工艺一致性。

主权项

一种在第一导电类型的第一晶体管(150P)和第二导电类型的第二晶体管(150N)中形成受应变半导体材料的方法，该方法包括下列步骤：在该第一晶体管(150P)的第一栅极电极结构和该第二晶体管(150N)的第二栅极电极结构上方形成层堆栈，该第一和第二栅极电极结构包括各自的盖层(15K)，该层堆栈包括间隔件层(104A)和形成在该间隔件层(104A)上方的蚀刻终止层(104B)；在该第二晶体管(150N)上方和该蚀刻终止层(104B)上方形成掩模(105)；在该第一栅极电极结构从该间隔件层(104A)形成第一间隔件元件(104S)；使用该第一间隔件元件(104S)作为掩模而在该第一晶体管(150P)的漏极和源极区域形成第一空腔(103P)；在该第一空腔(103P)中形成第一受应变半导体材料(153P)；使用从该间隔件层(104A)形成的第二间隔件元件(104R)作为掩模而于该第二晶体管(150N)之漏极和源极区域中形成第二空腔(103N)；以及在该第二空腔(103N)中形成第二受应变半导体材料(153N)，该第一和第二受应变半导体材料(153P、153N)具有不同的材料成分。