SMT的工艺流程-----------纳米集成电路制造工艺 张汝京等 编著

依照前面对于 SMT的大致分类，本节将针对主流SMT 的工艺流程展开介绍。前面曾提及传统的SMT技术会降低PMOS 器件的驱动电流，针对这个问题的改善，业界又提出了两种解决途径，下面将逐一进行阐述。

由于传统 SMT 对于 NMOS 器件性能有显著提升，而对PMOS 性能却有一定程度的损害。通常的思路是选择性去除PMOS 区域的高应力氮化硅，具体工艺流程如图 5.11所示。SMT实际上是在侧墙（spacer）和自对准硅化物（salicide）之间安插进去的一段独立的工艺，在做完侧墙之后，通常会对源、漏极进行非晶化的离子注入，生长完一层很薄的二氧化硅缓冲层之后，会在整个晶片上沉积一层高应力氮化硅。然后通过一次光刻和干法刻蚀的工艺，去除掉 PMOS 区域的氮化硅，通过酸槽洗掉露出来的二氧化硅，接下来就是非常关键的高温退火过程了。因为温度预算的限制，通常会采用快速高温退火技术，甚至是毫秒级退火。通常来讲，会在第一次尖峰退火（spike anneal）之后，用磷酸将剩余氮化硅全部去除，再做一次毫秒级退火。但也有人倾向于在两次退火都做完之后，再去除氮化硅。

上面提到，也有学者提出通过改善应力膜层自身特性的方法，达到既可以提高 NMOS的器件速度，又不损伤PMOS 性能的目的，这种方法由于可以节省一道光刻和刻蚀工艺的消耗，又被称为低成本应力记忆技术。具体工艺流程如下：在做完侧墙之后，会对源、漏极进行非晶化的离子注入，生长完一层很薄的二氧化硅缓冲层之后，再在整片晶片上沉积一层拉应力氮化硅。然后直接进行高温退火，最后才用磷酸将氮化硅一次性去除。为了减少SMT 对PMOS 的副作用，氮化硅沉积后加紫外光照射。紫外光照射可以減少氮化硅薄膜中的氢含量，由其引起的硼离子损失（B loss）得到减轻，因而减少对PMOS 的副作用，如图5.12所示。

总体来讲，这两种方法都有业者在使用，也各有利弊。前一种工艺更为成熟，工艺整合风险低，但存在成本高，工艺复杂的缺点；后一种工艺的优点是工序简单，成本更低，但对氮化硅薄膜的工艺要求较高，工艺整合的可靠性还有待时间的验证。