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(shì),比如磷的摻雜。K4S641632N-LC75文獻(xiàn)[16]報(bào)道了一個(gè)成功的例子,使用原位磷摻雜碳硅工藝來(lái)提高NMOS器件的性能(見圖5.8)。它也說(shuō)明了碳硅工藝在未來(lái)持續(xù)微縮的器件上面所具有的優(yōu)勢(shì)。

   圖5.8 參考文獻(xiàn)E6彐報(bào)道的爍。仃曲線顯示出了嵌人式碳硅工藝在提高NMOs器件驅(qū)動(dòng)電流上面的好處.

   由于CVD工藝生長(zhǎng)的嵌入式碳硅工藝具有一定的困難度,文獻(xiàn)E17~20]報(bào)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(shù)來(lái)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(gè)巨大的挑戰(zhàn)。一旦碳原子不在替位晶格中,那么應(yīng)變效果就失去了。圖5.9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(shí),巨大數(shù)目的碳原子離開了原來(lái)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(jìn)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(xì)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(duì)替位晶格碳原子數(shù)目的影響