用于集成電路中的器件制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例公開(kāi)了一種用于集成電路中的器件，所述器件包括：嵌入的氧化物區(qū)域，具有在其之上的保形氮化物層；以及硅化合物的無(wú)分面的外延生長(zhǎng)的區(qū)域，與所述嵌入的氧化物區(qū)域相鄰。本文呈現(xiàn)的一種這樣的技術(shù)是用SiN對(duì)隔離溝槽加襯以使得SiN襯墊提供在氧化物與其中將外延生長(zhǎng)的區(qū)域之間的屏障。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專(zhuān)利摘要】本技術(shù)的實(shí)施例公開(kāi)了一種用于集成電路中的器件，所述器件包括：嵌入的氧化物區(qū)域，具有在其之上的保形氮化物層；以及硅化合物的無(wú)分面的外延生長(zhǎng)的區(qū)域，與所述嵌入的氧化物區(qū)域相鄰。本文呈現(xiàn)的一種這樣的技術(shù)是用SiN對(duì)隔離溝槽加襯以使得SiN襯墊提供在氧化物與其中將外延生長(zhǎng)的區(qū)域之間的屏障。【專(zhuān)利說(shuō)明】用于集成電路中的器件
本公開(kāi)內(nèi)容涉及集成電路MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)器件制作，并且具體地，涉及應(yīng)變硅器件。
技術(shù)介紹
在硅襯底上構(gòu)建的集成電路通常并入場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，在這些FET中，電流響應(yīng)于向柵極施加的電壓流過(guò)在源極與漏極之間的半傳導(dǎo)溝道。應(yīng)變硅晶體管是MOSFET器件，這些MSOFET器件向硅襯底中引入壓縮應(yīng)變以增加半傳導(dǎo)溝道中的電荷載流子的遷移率。增加電荷遷移率造成對(duì)向柵極施加的電壓的改變的更快切換響應(yīng)。一種用于引入應(yīng)變的方式是用外延生長(zhǎng)的硅化合物替換源極和漏極區(qū)域中或者溝道本身中的體硅。 外延生長(zhǎng)是指在具有與下面的體硅的晶體結(jié)構(gòu)相似的晶體結(jié)構(gòu)的硅表面上生長(zhǎng)層。為了防止在外延層的邊界處的不連續(xù)，重要的是執(zhí)行“外延預(yù)清理”步驟以保證晶體表面無(wú)污染物。可以在外延生長(zhǎng)出現(xiàn)時(shí)通過(guò)在外延工藝步驟期間原位引入雜質(zhì)來(lái)?yè)诫s外延源極和漏極區(qū)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
可能在外延生長(zhǎng)硅或者硅化合物(諸如鍺化硅(SiGe)或者碳化硅)期間出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是分面化。在應(yīng)當(dāng)包含全生長(zhǎng)晶體的區(qū)域中存在分面和/或空隙表明缺陷或者某些材料邊界的存在已經(jīng)中斷晶體生長(zhǎng)。 根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供一種用于集成電路中的器件，所述器件包括: 嵌入的氧化物區(qū)域，具有在其之上的保形氮化物層；以及 硅化合物的無(wú)分面的外延生長(zhǎng)的區(qū)域，與所述嵌入的氧化物區(qū)域相鄰。 優(yōu)選地，所述嵌入的氧化物區(qū)域是隔離溝槽并且保形氮化物層是氮化硅溝槽襯墊。 優(yōu)選地，保形氮化物層的厚度在3nm-12nm的范圍內(nèi)。 優(yōu)選地,所述外延娃化合物是鍺化娃。 優(yōu)選地,所述外延娃化合物是碳化娃。 根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供一種晶體管，包括: 成對(duì)的溝槽，在硅襯底的表面以下延伸，所述溝槽用氮化硅襯墊來(lái)加襯，所述氮化硅襯墊限定所述襯底內(nèi)的氮化物-硅邊界； 柵極結(jié)構(gòu)，在所述溝槽之間形成于所述硅襯底的表面上，所述柵極結(jié)構(gòu)包括: 柵極電介質(zhì)； 體柵極層； 成對(duì)的間隔物；以及 外延的源極區(qū)域和漏極區(qū)域，在所述柵極結(jié)構(gòu)與所述溝槽之間延伸，所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域在所述氮化物-硅邊界附近基本上無(wú)分面。 優(yōu)選地,所述氮化娃襯墊的厚度在約3nm-12nm的范圍內(nèi)。 根據(jù)本技術(shù)的又一方面，提供一種硅晶體管，包括: 用于通過(guò)用外延生長(zhǎng)的硅化合物的區(qū)域替換體硅區(qū)域來(lái)修改硅襯底中的電荷遷移率的裝置； 用于在外延生長(zhǎng)所述硅化合物期間基本上抑制與嵌入的氧化物結(jié)構(gòu)相鄰的分面化的裝置；以及 用于控制在所述外延生長(zhǎng)的區(qū)域之間的電流流動(dòng)的裝置。 優(yōu)選地，所述用于控制在所述外延生長(zhǎng)的區(qū)域之間的電流流動(dòng)的裝置包括通過(guò)柵極電介質(zhì)與所述硅襯底分離的柵極。 優(yōu)選地，用于基本上抑制與嵌入的氧化物結(jié)構(gòu)相鄰的分面化的裝置包括在所述嵌入的氧化物結(jié)構(gòu)周?chē)峁┑锔采w物。 具體而言，已經(jīng)觀察到分面化在與氧化物邊界(例如二氧化硅(S12)，如圖1A中所示)相鄰生長(zhǎng)某些硅化合物的外延層時(shí)出現(xiàn)，但是分面化在與硅邊界相鄰(如圖1B中所示)或者與氮化物邊界(例如氮化硅(SiN))相鄰生長(zhǎng)外延層時(shí)未出現(xiàn)。由于硅化合物的外延生長(zhǎng)在用氧化物填充的隔離溝槽附近經(jīng)常有必要，所以用于抑制分面化的技術(shù)是希望的。本文呈現(xiàn)的一種這樣的技術(shù)是用SiN對(duì)隔離溝槽加襯，使得SiN襯墊提供在氧化物與其中將外延生長(zhǎng)的區(qū)域之間的屏障。 【專(zhuān)利附圖】【附圖說(shuō)明】 在附圖中，相同標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)相似元件。未必按比例繪制附圖中的元件的尺寸和相對(duì)位置。 圖1A是在氧化物邊界附近表現(xiàn)分面化的現(xiàn)有技術(shù)外延硅化合物的從實(shí)際掃描電子顯微鏡圖像獲得的側(cè)視圖。 圖1B是現(xiàn)有技術(shù)外延硅化合物的從實(shí)際掃描電子顯微鏡圖像獲得的側(cè)視圖，在該外延硅化合物中已經(jīng)通過(guò)在氧化物邊界與其中將外延生長(zhǎng)的區(qū)域之間維持的硅屏障來(lái)抑制分面化。 圖2圖示用于形成圖1B中所示硅屏障的現(xiàn)有技術(shù)，在該技術(shù)中使用犧牲柵極結(jié)構(gòu)作為掩模。 圖3是根據(jù)本文描述的一個(gè)實(shí)施例的包括隔離溝槽的器件輪廓的側(cè)視圖，這些隔離溝槽具有氮化物襯墊。 圖4是圖示用于制作如本文描述的無(wú)分面外延源極/漏極晶體管的工藝的高級(jí)流程圖。 圖5A是示出可以用來(lái)在硅襯底中形成加襯隔離溝槽的工藝步驟序列的工藝流程圖。 圖5B是由圖5A中所示工藝流程形成的器件輪廓的側(cè)視圖。 圖6A是示出可以用來(lái)在硅襯底中完整形成隔離溝槽的又一工藝步驟序列的工藝流程圖。 圖6B是由圖6A中所示工藝流程形成的器件輪廓的側(cè)視圖。 圖7A是示出可以用來(lái)為本文描述的示例晶體管形成柵極和氮化物間隔物的又一工藝步驟序列的工藝流程圖。 圖7B和7C是由圖7A中所示工藝流程形成的無(wú)分面器件輪廓的側(cè)視圖。 圖8A是示出可以用來(lái)完整形成本文描述的無(wú)分面外延源極/漏極晶體管的又一工藝步驟序列的工藝流程圖。 圖8B和8C是由圖8A中所示工藝流程形成的無(wú)分面器件輪廓的側(cè)視圖。 圖9A、9B和9C是如本文描述的無(wú)分面器件輪廓的備選實(shí)施例的側(cè)視圖。 【具體實(shí)施方式】 將理解雖然本文出于示例的目的而描述本公開(kāi)內(nèi)容的具體實(shí)施例，但是可以進(jìn)行各種修改而未脫離本公開(kāi)內(nèi)容的精神實(shí)質(zhì)和范圍。因而本公開(kāi)內(nèi)容除了受所附權(quán)利要求限制之外不受限制。 在以下描述中，闡述某些具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)公開(kāi)的主題內(nèi)容的各種方面的透徹理解。然而無(wú)這些具體細(xì)節(jié)仍然可以實(shí)現(xiàn)公開(kāi)的主題內(nèi)容。在一些實(shí)例中，尚未具體描述包括本文公開(kāi)的主題內(nèi)容的實(shí)施例的公知結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體處理方法以免模糊本公開(kāi)內(nèi)容的其它方面的描述。 除非上下文另有要求，貫穿說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求，字眼“包括(comprise) ”及其變化，諸如“包括(comprises) ”和“包括(comprising) ”將在開(kāi)放、包含意義上加以解釋?zhuān)簿褪墙忉尀椤鞍ǖ幌抻凇薄? 貫穿說(shuō)明書(shū)對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或者“一實(shí)施例”的引用意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性包含于至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或者“在一實(shí)施例中”在貫穿說(shuō)明書(shū)的各處的出現(xiàn)未必都指代相同方面。另外，可以在本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)或者多個(gè)方面中以任何適當(dāng)方式組合特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性。 在以下描述中，闡述某些具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)公開(kāi)的主題內(nèi)容的各種方面的透徹理解。然而無(wú)這些具體細(xì)節(jié)仍然可以實(shí)現(xiàn)公開(kāi)的主題內(nèi)容。在一些實(shí)例中，尚未具體描述包括本文公開(kāi)的主題內(nèi)容的實(shí)施例的公知結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體處理方法以免模糊本公開(kāi)內(nèi)容的其它方面的描述。 除非上下文另有要求，貫穿說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求，字眼“包括(comprise) ”及其變化，諸如“包括(comprises) ”和“包括(comprising) ”將在開(kāi)放、包含意義上加以解釋?zhuān)簿褪墙忉尀椤鞍ǖ幌抻凇薄? 貫穿說(shuō)明書(shū)對(duì)絕緣材料或者半傳導(dǎo)材料的引用可以包括除了用來(lái)舉例說(shuō)明呈現(xiàn)的晶體管器件的具體實(shí)施例的材料之外的各種材料。不應(yīng)狹義本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于集成電路中的器件，其特征在于，所述器件包括：?嵌入的氧化物區(qū)域，具有在其之上的保形氮化物層；以及?硅化合物的無(wú)分面的外延生長(zhǎng)的區(qū)域，與所述嵌入的氧化物區(qū)域相鄰。

【技術(shù)特征摘要】
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【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：N·勞貝特，P·卡雷，柳青，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：意法半導(dǎo)體公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：美國(guó);US