應變硅MOS器件的應變特性.pdf

1、近年來，應變硅(Strained Si)技術由于在提高MOS器件性能方面的卓越表現(xiàn)而備受關注。例如，通過在溝道中引入適當?shù)膲簯蛷垜δ芊謩e提高PMOS的空穴遷移率和NMOS的電子遷移率。因此，通過工藝、材料、結構參數(shù)的優(yōu)化設計，研究半導體MOS器件中應力、應變的控制有重要的科學意義和實用價值。超深亞微米半導體結構中的局域微應力、應變的精確測量通常必須借助復雜的微結構分析、測量手段。
　　 本文探索了運用有限元分析工具ANSY

2、S研究具有典型SiGe源漏結構的單軸應變硅MOS器件和應變Si/SiGe結構的雙軸應變硅MOS器件的應力應變分布情況和影響因素。首先介紹應力應變的關系，發(fā)現(xiàn)它們均只與材料的楊氏模量和泊松比有關，確定了有限元軟件ANSYS的可行性，再利用會聚束電子衍射(CBED)測量獲得的應變值與ANSYS對單軸應變硅MOS器件溝道應變的計算結果進行了比較，發(fā)現(xiàn)能很好吻合，證明了有限元方法的可靠性。建立單軸SiGe源漏MOS器件的二維模型后，根據(jù)SiGe

3、結構的楊氏模量和虛擬熱膨脹系數(shù)的不同，再對其均勻升溫1000℃后，以模擬晶格結構的不匹配所帶來的應力應變，所得圖形中應變的分布很有層次，能很好的說明器件溝道內應變的分布。再逐步模擬了不同的Ge組分、源漏間距、源漏刻蝕深度和抬高高度對器件的影響，分布繪制出它們與應變值的曲線趨勢圖，發(fā)現(xiàn)高的Ge組分、小的源漏間距、深的刻蝕深度、高的抬高高度均可有效提高溝道內的應變值。
　　 本研究用有限元方法分析了雙軸應變Si/SiGe結構MOS器