化學氣相沉積形成的嵌人式碳硅I藝在原位N型原子摻雜上也有優(yōu)勢,比如磷的摻雜。K4S641632N-LC75文獻[16]報道了一個成功的例子,使用原位磷摻雜碳硅工藝來提高NMOS器件的性能(見圖5.8)。它也說明了碳硅工藝在未來持續(xù)微縮的器件上面所具有的優(yōu)勢。

   圖5.8 參考文獻E6彐報道的爍。仃曲線顯示出了嵌人式碳硅工藝在提高NMOs器件驅動電流上面的好處.

   由于CVD工藝生長的嵌入式碳硅工藝具有一定的困難度,文獻E17~20]報道了其他方面的努力,包含采用碳離子植人后,使用固相外延技術來獲得嵌入式碳硅工藝。

   嵌人式碳硅I藝除了在源漏區(qū)制造的困難外,如何在后續(xù)的I藝步驟中把所摻入的碳保持在替位晶格中也是一個巨大的挑戰(zhàn)。一旦碳原子不在替位晶格中,那么應變效果就失去了。圖5.9給我們展示了應變和退火溫度的關系,當外延碳化硅遇到后續(xù)的高溫退火時,巨大數目的碳原子離開了原來替位晶格的位置,特別是高濃度的碳硅薄膜。在990℃的尖峰退火工藝后,摻雜2.2%和1.7%原子的碳化硅薄膜將失去約30%的應變,而摻雜1%原子的碳化硅薄膜將失去約10%的應變。所以,外延碳硅薄膜形成后的熱預算需要進行很好的控制,以利于應變效果的保持。由于毫秒退火工藝具有更快的升溫和降溫速率,把它應用在外延碳化硅薄膜形成后的熱工藝中,可以獲得一些好處「2。]。本書第10章將詳細討論毫秒退火I藝。

   圖5.9 外延碳硅形成后的尖峰退火工藝對替位晶格碳原子數目的影響