虽然嵌人式锗硅技术从90nm技术节点后已经被广泛应用于大规模量产产品的PMOS器件, KDZTR15B嵌人式碳硅技术的应用却显得异常困难,其中的一个重要原因在于源漏区难以生长出高质量的碳硅。碳硅外延生长工艺无法像锗硅外延薄膜那样选择性生长在源漏区的凹槽中,它同时会在如侧壁和浅沟槽隔离氧化物等非单晶区域上生长[12]。幸运的是,使用化学气相沉积(CVD)工艺可以在单晶硅衬底和隔离薄膜上生长出不同的碳硅结构。它在单硅上获得单晶态的碳硅,而在隔离薄膜上得到非晶态的碳硅。由于非晶态碳硅具有较高的刻蚀率,因此,通过多次沉积和刻蚀的循环,可以在源漏区选择性生长出外延碳硅薄膜[l钊。一个通过多次沉积和刻蚀循环来获得嵌人式碳硅薄膜的例子,同时它用示意图说明了多次沉积和刻蚀循环的过程。

   通过多次沉积和刻蚀循环来获得嵌人式碳硅薄膜

   化学气相沉积形成的嵌人式碳硅I艺在原位N型原子掺杂上也有优势,比如磷的掺杂。文献[16]报道了一个成功的例子,使用原位磷掺杂碳硅工艺来提高NMOS器件的性能。它也说明了碳硅工艺在未来持续微缩的器件上面所具有的优势。去了。给我们展示了应变和退火温度的关系,当外延碳化硅遇到后续的高温退火时,巨大数目的碳原子离开了原来替位晶格的位置,特别是高浓度的碳硅薄膜。在990℃的尖峰退火工艺后,掺杂2.2%和1.7%原子的碳化硅薄膜将失去约30%的应变,而掺杂1%原子的碳化硅薄膜将失去约10%的应变。所以,外延碳硅薄膜形成后的热预算需要进行很好的控制,以利于应变效果的保持。由于毫秒退火工艺具有更快的升温和降温速率,把它应用在外延碳化硅薄膜形成后的热工艺中,可以获得一些好处「2。]。本书第10章将详细讨论毫秒退火工艺。