用于集成电路中的器件制造技术

本实用新型专利技术的实施例公开了一种用于集成电路中的器件，所述器件包括：嵌入的氧化物区域，具有在其之上的保形氮化物层；以及硅化合物的无分面的外延生长的区域，与所述嵌入的氧化物区域相邻。本文呈现的一种这样的技术是用SiN对隔离沟槽加衬以使得SiN衬垫提供在氧化物与其中将外延生长的区域之间的屏障。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术的实施例公开了一种用于集成电路中的器件，所述器件包括：嵌入的氧化物区域，具有在其之上的保形氮化物层；以及硅化合物的无分面的外延生长的区域，与所述嵌入的氧化物区域相邻。本文呈现的一种这样的技术是用SiN对隔离沟槽加衬以使得SiN衬垫提供在氧化物与其中将外延生长的区域之间的屏障。【专利说明】用于集成电路中的器件
本公开内容涉及集成电路MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)器件制作，并且具体地，涉及应变硅器件。
技术介绍
在硅衬底上构建的集成电路通常并入场效应晶体管(FET)，在这些FET中，电流响应于向栅极施加的电压流过在源极与漏极之间的半传导沟道。应变硅晶体管是MOSFET器件，这些MSOFET器件向硅衬底中引入压缩应变以增加半传导沟道中的电荷载流子的迁移率。增加电荷迁移率造成对向栅极施加的电压的改变的更快切换响应。一种用于引入应变的方式是用外延生长的硅化合物替换源极和漏极区域中或者沟道本身中的体硅。 外延生长是指在具有与下面的体硅的晶体结构相似的晶体结构的硅表面上生长层。为了防止在外延层的边界处的不连续，重要的是执行“外延预清理”步骤以保证晶体表面无污染物。可以在外延生长出现时通过在外延工艺步骤期间原位引入杂质来掺杂外延源极和漏极区域。
技术实现思路
可能在外延生长硅或者硅化合物(诸如锗化硅(SiGe)或者碳化硅)期间出现的一个问题是分面化。在应当包含全生长晶体的区域中存在分面和/或空隙表明缺陷或者某些材料边界的存在已经中断晶体生长。 根据本技术的一个方面，提供一种用于集成电路中的器件，所述器件包括: 嵌入的氧化物区域，具有在其之上的保形氮化物层；以及 硅化合物的无分面的外延生长的区域，与所述嵌入的氧化物区域相邻。 优选地，所述嵌入的氧化物区域是隔离沟槽并且保形氮化物层是氮化硅沟槽衬垫。 优选地，保形氮化物层的厚度在3nm-12nm的范围内。 优选地,所述外延娃化合物是锗化娃。 优选地,所述外延娃化合物是碳化娃。 根据本技术的另一方面，提供一种晶体管，包括: 成对的沟槽，在硅衬底的表面以下延伸，所述沟槽用氮化硅衬垫来加衬，所述氮化硅衬垫限定所述衬底内的氮化物-硅边界； 栅极结构，在所述沟槽之间形成于所述硅衬底的表面上，所述栅极结构包括: 栅极电介质； 体栅极层； 成对的间隔物；以及 外延的源极区域和漏极区域，在所述栅极结构与所述沟槽之间延伸，所述源极区域和所述漏极区域在所述氮化物-硅边界附近基本上无分面。 优选地,所述氮化娃衬垫的厚度在约3nm-12nm的范围内。 根据本技术的又一方面，提供一种硅晶体管，包括: 用于通过用外延生长的硅化合物的区域替换体硅区域来修改硅衬底中的电荷迁移率的装置； 用于在外延生长所述硅化合物期间基本上抑制与嵌入的氧化物结构相邻的分面化的装置；以及 用于控制在所述外延生长的区域之间的电流流动的装置。 优选地，所述用于控制在所述外延生长的区域之间的电流流动的装置包括通过栅极电介质与所述硅衬底分离的栅极。 优选地，用于基本上抑制与嵌入的氧化物结构相邻的分面化的装置包括在所述嵌入的氧化物结构周围提供氮化物覆盖物。 具体而言，已经观察到分面化在与氧化物边界(例如二氧化硅(S12)，如图1A中所示)相邻生长某些硅化合物的外延层时出现，但是分面化在与硅边界相邻(如图1B中所示)或者与氮化物边界(例如氮化硅(SiN))相邻生长外延层时未出现。由于硅化合物的外延生长在用氧化物填充的隔离沟槽附近经常有必要，所以用于抑制分面化的技术是希望的。本文呈现的一种这样的技术是用SiN对隔离沟槽加衬，使得SiN衬垫提供在氧化物与其中将外延生长的区域之间的屏障。 【专利附图】【附图说明】 在附图中，相同标号标识相似元件。未必按比例绘制附图中的元件的尺寸和相对位置。 图1A是在氧化物边界附近表现分面化的现有技术外延硅化合物的从实际扫描电子显微镜图像获得的侧视图。 图1B是现有技术外延硅化合物的从实际扫描电子显微镜图像获得的侧视图，在该外延硅化合物中已经通过在氧化物边界与其中将外延生长的区域之间维持的硅屏障来抑制分面化。 图2图示用于形成图1B中所示硅屏障的现有技术，在该技术中使用牺牲栅极结构作为掩模。 图3是根据本文描述的一个实施例的包括隔离沟槽的器件轮廓的侧视图，这些隔离沟槽具有氮化物衬垫。 图4是图示用于制作如本文描述的无分面外延源极/漏极晶体管的工艺的高级流程图。 图5A是示出可以用来在硅衬底中形成加衬隔离沟槽的工艺步骤序列的工艺流程图。 图5B是由图5A中所示工艺流程形成的器件轮廓的侧视图。 图6A是示出可以用来在硅衬底中完整形成隔离沟槽的又一工艺步骤序列的工艺流程图。 图6B是由图6A中所示工艺流程形成的器件轮廓的侧视图。 图7A是示出可以用来为本文描述的示例晶体管形成栅极和氮化物间隔物的又一工艺步骤序列的工艺流程图。 图7B和7C是由图7A中所示工艺流程形成的无分面器件轮廓的侧视图。 图8A是示出可以用来完整形成本文描述的无分面外延源极/漏极晶体管的又一工艺步骤序列的工艺流程图。 图8B和8C是由图8A中所示工艺流程形成的无分面器件轮廓的侧视图。 图9A、9B和9C是如本文描述的无分面器件轮廓的备选实施例的侧视图。 【具体实施方式】 将理解虽然本文出于示例的目的而描述本公开内容的具体实施例，但是可以进行各种修改而未脱离本公开内容的精神实质和范围。因而本公开内容除了受所附权利要求限制之外不受限制。 在以下描述中，阐述某些具体细节以便提供对公开的主题内容的各种方面的透彻理解。然而无这些具体细节仍然可以实现公开的主题内容。在一些实例中，尚未具体描述包括本文公开的主题内容的实施例的公知结构和半导体处理方法以免模糊本公开内容的其它方面的描述。 除非上下文另有要求，贯穿说明书和所附权利要求，字眼“包括(comprise) ”及其变化，诸如“包括(comprises) ”和“包括(comprising) ”将在开放、包含意义上加以解释，也就是解释为“包括但不限于”。 贯穿说明书对“一个实施例”或者“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或者特性包含于至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或者“在一实施例中”在贯穿说明书的各处的出现未必都指代相同方面。另外，可以在本公开内容的一个或者多个方面中以任何适当方式组合特定特征、结构或者特性。 在以下描述中，阐述某些具体细节以便提供对公开的主题内容的各种方面的透彻理解。然而无这些具体细节仍然可以实现公开的主题内容。在一些实例中，尚未具体描述包括本文公开的主题内容的实施例的公知结构和半导体处理方法以免模糊本公开内容的其它方面的描述。 除非上下文另有要求，贯穿说明书和所附权利要求，字眼“包括(comprise) ”及其变化，诸如“包括(comprises) ”和“包括(comprising) ”将在开放、包含意义上加以解释，也就是解释为“包括但不限于”。 贯穿说明书对绝缘材料或者半传导材料的引用可以包括除了用来举例说明呈现的晶体管器件的具体实施例的材料之外的各种材料。不应狭义本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于集成电路中的器件，其特征在于，所述器件包括： 嵌入的氧化物区域，具有在其之上的保形氮化物层；以及 硅化合物的无分面的外延生长的区域，与所述嵌入的氧化物区域相邻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：N·劳贝特，P·卡雷，柳青，
申请(专利权)人：意法半导体公司，
类型：新型
国别省市：美国;US