一种通过选择性外延工艺提升器件性能的方法与流程

本发明涉及半导体，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。

背景技术：

1、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。

2、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

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明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。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明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：

3、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；

4、步骤二、在所述u型槽的内壁形成籽晶层；

5、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；

6、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；

7、步骤五、在所述缓冲层上形成帽层。

8、优选地，步骤一中形成所述u型槽的方法为干法刻蚀。

9、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。

10、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。

11、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。

12、优选地，步骤三中的所述缓冲层为sigeb层。

13、优选地，步骤四中的高温退火温度为500～1100℃。

14、优选地，步骤四中所述高温退火采用外延腔或rtp腔实现。

15、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。

16、如上所述，本发明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：本发明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。

技术特征：

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：

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500～800℃，压力为1torr～100torr。

5.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。

6.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：步骤三中的所述缓冲层为sigeb层。

7.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：步骤四中的高温退火温度为500～1100℃。

8.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：步骤四中所述高温退火采用外延腔或rtp腔实现。

9.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：步骤四中使所述籽晶层中硼的浓度提升至大于1e20 atom/cm3。

技术总结
本发明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。

技术研发人员：涂火金
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14