雖然嵌人式鍺硅技術(shù)從90nm技術(shù)節(jié)點后已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品的PMOS器件, KDZTR15B嵌人式碳硅技術(shù)的應(yīng)用卻顯得異常困難,其中的一個重要原因在于源漏區(qū)難以生長出高質(zhì)量的碳硅。碳硅外延生長工藝無法像鍺硅外延薄膜那樣選擇性生長在源漏區(qū)的凹槽中,它同時會在如側(cè)壁和淺溝槽隔離氧化物等非單晶區(qū)域上生長[12]。幸運的是,使用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝可以在單晶硅襯底和隔離薄膜上生長出不同的碳硅結(jié)構(gòu)。它在單硅上獲得單晶態(tài)的碳硅,而在隔離薄膜上得到非晶態(tài)的碳硅。由于非晶態(tài)碳硅具有較高的刻蝕率,因此,通過多次沉積和刻蝕的循環(huán),可以在源漏區(qū)選擇性生長出外延碳硅薄膜[l釗。一個通過多次沉積和刻蝕循環(huán)來獲得嵌人式碳硅薄膜的例子,同時它用示意圖說明了多次沉積和刻蝕循環(huán)的過程。

   通過多次沉積和刻蝕循環(huán)來獲得嵌人式碳硅薄膜

   化學(xué)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。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。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。去了。給我們展示了應(yīng)變和退火溫度的關(guān)系,當(dāng)外延碳化硅遇到后續(xù)的高溫退火時,巨大數(shù)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(yīng)變,而摻雜1%原子的碳化硅薄膜將失去約10%的應(yīng)變。所以,外延碳硅薄膜形成后的熱預(yù)算需要進行很好的控制,以利于應(yīng)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(yīng)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工藝。