一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法技术

本发明专利技术提供一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，提供基底，基底上设有栅极，在所述栅极两侧的源漏区形成U型槽；在U型槽的内壁形成籽晶层；在籽晶层上生长高硼浓度的缓冲层；缓冲层的硼的浓度为5E19～5E21atom/cm3；通过高温退火使得缓冲层中的硼扩散到籽晶层，以使籽晶层中硼的浓度提升；在缓冲层上形成帽层。本发明专利技术的方法通过高硼浓度的缓冲层并增加高温退火，使得硼扩散到籽晶层中，使得籽晶层中的硼浓度提升，有利于满足器件的需求。有利于满足器件的需求。有利于满足器件的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法。

技术介绍

[0002]针对14nm PMOS的源漏区，先通过干法刻蚀形成U型槽，然后在槽内生长SiGeB，SiGeB分为三层，紧贴槽壁的一层为L1(缓冲层)。由于L1的硼浓度低的问题，会导致器件的VT发生滚降，对器件性能会产生影响。针对14nm NMOS源漏区，也存在同样的问题。
[0003]因此，需要提出一种新的方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，用于解决现有技术中由于MOS器件源漏区硼浓度低导致器件性能降低的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，至少包括：
[0006]步骤一、提供基底，所述基底上设有栅极，在所述栅极两侧的源漏区形成U型槽；
[0007]步骤二、在所述U型槽的内壁形成籽晶层；
[0008]步骤三、在所述籽晶层上生长高硼浓度的缓冲层；所述缓冲层的硼的浓度为5E19～5E21atom/cm3；
[0009]步骤四、通过高温退火使得所述缓冲层中的硼扩散到所述籽晶层，以使所述籽晶层中硼的浓度提升；
[0010]步骤五、在所述缓冲层上形成帽层。
[0011]优选地，步骤一中形成所述U型槽的方法为干法刻蚀。
[0012]优选地，步骤一中的所述栅极由多晶硅结构、多晶硅结构顶部的氮化硅以及依附于所述多晶硅结构侧壁的侧墙组成。
[0013]优选地，步骤二中采用外延法在所述U型槽的内壁生长所述籽晶层，所述外延法的工艺条件为：温度为500～800℃，压力为1torr～100torr。
[0014]优选地，步骤二中的所述外延法使用的载气包括SiH2Cl2.SiH4、GeH4、PH3、HCL、H2、N2；除H2和N2载气外，其它气体流量分别为1sccm～1000sccm，H2和N2载气气体流量分别在1slm～50slm。
[0015]优选地，步骤三中的所述缓冲层为SiGeB层。
[0016]优选地，步骤四中的高温退火温度为500～1100℃。
[0017]优选地，步骤四中所述高温退火采用外延腔或RTP腔实现。
[0018]优选地，步骤四中使所述籽晶层中硼的浓度提升至大于1E20 atom/cm3。
[0019]如上所述，本专利技术的通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，具有以下有益效
果：本专利技术的方法通过高硼浓度的缓冲层并增加高温退火，使得硼扩散到籽晶层中，使得籽晶层中的硼浓度提升，有利于满足器件的需求。
附图说明
[0020]图1至图4显示为本专利技术中通过选择性外延工艺提升器件性能的方法各阶段结构示意图；
[0021]图5显示为本专利技术中通过选择性外延工艺提升器件性能的方法流程图。
具体实施方式
[0022]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0023]请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0024]本专利技术提供一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，如图5所示，图5显示为本专利技术中通过选择性外延工艺提升器件性能的方法流程图，该方法至少包括：
[0025]步骤一、提供基底，所述基底上设有栅极，在所述栅极两侧的源漏区形成U型槽；
[0026]本专利技术进一步地，本实施例的步骤一中形成所述U型槽的方法为干法刻蚀。
[0027]本专利技术进一步地，本实施例的步骤一中的所述栅极由多晶硅结构、多晶硅结构顶部的氮化硅以及依附于所述多晶硅结构侧壁的侧墙组成。
[0028]如图1所示，该步骤一所述基底01上设有栅极，在所述栅极两侧的源漏区形成U型槽03，形成所述U型槽03的方法为干法刻蚀，所述栅极由多晶硅结构02、多晶硅结构02顶部的氮化硅以及依附于所述多晶硅结构侧壁的侧墙组成。
[0029]步骤二、在所述U型槽的内壁形成籽晶层；
[0030]本专利技术进一步地，本实施例的步骤二中采用外延法在所述U型槽的内壁生长所述籽晶层，所述外延法的工艺条件为：温度为500～800℃，压力为1torr～100torr。
[0031]如图1所示，该步骤二在所述U型槽03的内壁形成籽晶层04。
[0032]本专利技术进一步地，本实施例的步骤二中的所述外延法使用的载气包括SiH2Cl2.SiH4、GeH4、PH3、HCL、H2、N2；除H2和N2载气外，其它气体流量分别为1sccm～1000sccm，H2和N2载气气体流量分别在1slm～50slm。
[0033]步骤三、在所述籽晶层上生长高硼浓度的缓冲层；所述缓冲层的硼的浓度为5E19～5E21atom/cm3；
[0034]本专利技术进一步地，本实施例的步骤三中的所述缓冲层为SiGeB层。
[0035]如图2所示，该步骤三在所述籽晶层04上生长高硼浓度的缓冲层05；所述缓冲层05的硼的浓度为5E19～5E21 atom/cm3；所述缓冲层05为SiGeB层。
[0036]步骤四、通过高温退火使得所述缓冲层中的硼扩散到所述籽晶层，以使所述籽晶
层中硼的浓度提升；本专利技术进一步地，本实施例的步骤四中的高温退火温度为500～1100℃。
[0037]步骤四中所述高温退火采用外延腔或RTP腔实现。
[0038]本专利技术进一步地，本实施例的步骤四中使所述籽晶层中硼的浓度提升至大于1E20atom/cm3。
[0039]如图3所示，该步骤四通过高温退火使得所述缓冲层05中的硼扩散到所述籽晶层04，以使所述籽晶层04中硼的浓度提升；本专利技术进一步地，本实施例的步骤四中的高温退火温度为500～1100℃。所述高温退火采用外延腔或RTP腔实现。使所述籽晶层04中硼的浓度提升至大于1E20 atom/cm3。
[0040]步骤五、在所述缓冲层上形成帽层。
[0041]如图4所示，该步骤五中在所述缓冲层05上形成帽层06。
[0042]综上所述，本专利技术的方法通过高硼浓度的缓冲层并增加高温退火，使得硼扩散到籽晶层中，使得籽晶层中的硼浓度提升，有利于满足器件的需求。所以，本专利技术有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0043]上述实施例仅例示性说明本专利技术的原理及其功效，而非用于限制本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，其特征在于，至少包括：步骤一、提供基底，所述基底上设有栅极，在所述栅极两侧的源漏区形成U型槽；步骤二、在所述U型槽的内壁形成籽晶层；步骤三、在所述籽晶层上生长高硼浓度的缓冲层；所述缓冲层的硼的浓度为5E19～5E21 atom/cm3；步骤四、通过高温退火使得所述缓冲层中的硼扩散到所述籽晶层，以使所述籽晶层中硼的浓度提升；步骤五、在所述缓冲层上形成帽层。2.根据权利要求1所述的通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，其特征在于：步骤一中形成所述U型槽的方法为干法刻蚀。3.根据权利要求1所述的通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，其特征在于：步骤一中的所述栅极由多晶硅结构、多晶硅结构顶部的氮化硅以及依附于所述多晶硅结构侧壁的侧墙组成。4.根据权利要求1所述的通过选择性外延工艺提升器件性能的方法，其特征在于：步骤二中采用外延法在所述U型槽的内壁生长所述籽晶层，所述外延法的工艺条件为：温度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂火金，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：