针对纳米PMOS器件超浅结工艺面临的硼扩散问题,开展了预非晶化与激光退火和碳共注入结合的超浅结实验,通过透射式电子显微镜(TEM),二次离子质谱(SIMS),扩展电阻法(SRP)等测试对超浅结特性进行评估。结果表明,采用激光退火和碳共注入的方式可有效抑制硼扩散和减小结深。锗预非晶化后5 ke V,1×10^(15)/cm^2条件下注入的硼在激光退火(波长532 nm、脉冲宽度小于20 ns、能量密度0.25 J/cm^2)中的再扩散量非常小,退火后结深较注入结深仅增加6 nm,但激活率仅为24%。相同的硼掺杂条件下采用碳的共注入,常规快速热退火下的结深较未注碳样品减小49%,而且实现了84%的硼激活率。在单项实验基础上,进一步将预非晶化和碳共注入技术应用于纳米尺度器件制作,实验制备了亚50 nm PMOS器件,器件在Vdd=-1.2 V时的电流开关比大于104,亚阈值斜率为100 m V/dec,漏致势垒降低(DIBL)值为104 m V/V。
