本发明公开了一种形成双应力层氮化硅薄膜的方法，其中，包括下列步骤：提供一种具有NMOS晶体管和PMOS晶体管的半导体衬底；在所述半导体衬底上沉积一层第一氮化硅层；在所述第一氮化硅层的表面沉积一层第二氮化硅层，所述第二氮化硅层为掺杂有杂质元素的氮化硅层，所述第一氮化硅层和所述第二氮化硅层组成高拉应力的氮化硅薄膜；蚀刻所述PMOS晶体管表面，去除所述PMOS管表面的第一氮化硅层和第二氮化硅层；对所述半导体衬底进行快速热退火工艺；对所述NMOS晶体管进行刻蚀，去除NMOS晶体管表面的第一氮化硅层和第二氮化硅层。本发明的目的是提供一种形成双应力层氮化硅薄膜的方法。该方法，优化了工艺，减小成本，同时能够改善器件性能。