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小尺寸单轴应变Si PMOS沟道晶面/晶向选择实验新发现  
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【英文篇名】 New experimental discovery of channel crystal plane and orientation selection for small-sized uniaxial strained Si PMOS
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【作者】 陈航宇; 宋建军; 张洁; 胡辉勇; 张鹤鸣;
【英文作者】 Chen Hang-Yu; Song Jian-Jun; Zhang Jie; Hu Hui-Yong; Zhang He-Ming; Key Lab of Wide Band-Gap Semiconductor Materials and Devices; School of Microelectronics; Xidian University;
【作者单位】 西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室;
【文献出处】 物理学报 , Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 06期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 单轴应变; 载流子迁移率; 晶面/晶向;
【英文关键词】 uniaxial strained; carrier mobility; crystal plane/crystal orientation;
【摘要】 小尺寸单轴应变Si p型金属氧化物半导体(PMOS)沟道反型层迁移率与晶面/晶向密切相关,应变PMOS优化设计时应合理选择沟道的晶面/晶向.目前,文献已有1.5 GPa应力强度下单轴应变Si PMOS沟道反型层迁移率按晶面/晶向排序的理论模型.然而,在器件实际制造过程中,覆盖SiN应力膜工艺是固定的,由于沟道弹性劲度系数具有各向异性,这样,不同晶面/晶向应变PMOS沟道所受应力强度不同,进而导致在实际工艺下沟道反型层迁移率晶面/晶向排序理论模型失效.针对该问题,本文采用中国科学院微电子研究所40 nm工艺流程制备了不同晶面/晶向40 nm沟道小尺寸单轴应变Si PMOS与未应变Si PMOS,并通过器件转移特性测试,获得了小尺寸单轴应变Si PMOS反型层迁移率晶面/晶向排序结论.此有关小尺寸单轴应变Si PMOS沟道反型层迁移率晶面/晶向排序的相关结论,由于考虑了工艺实现因素,与文献理论预测排序结果相比,更适于指导实际器件制造;相关分析方法也可为其他应变材料沟道MOS相关问题的解决提供重要技术参考.
【英文摘要】 The inversion layer mobility of small-sized uniaxial strained Si p-channel metal oxide semiconductor(PMOS) channel is closely related to the crystal plane and crystal orientation. When optimally designing the strained PMOS, the crystal plane and crystal orientation of the channel should be chosen reasonably. At present, there is a theoretical sort model for the inversion layer mobility of Si PMOS channel at 1.5 GPa stress according to the crystal plane and crystal orientation.However, in the actual manufact...
【基金】 高等学校学科创新引智计划(批准号:B12026)资助的课题~~
【更新日期】 2018-04-19
【分类号】 O649.1
【正文快照】 1引言单轴应力作用下,Si能带结构发生变化,空穴迁移率获得増强.单轴应变Si应用于小尺寸沟道p型金属氧化物半导体(PMOS)时,器件性能显著提升,是延续摩尔定律的重要技术手段小尺寸单轴应变Si PMOS沟道反型层迁移率与晶面/晶向密切相关,优化设计器件时应选择合理的晶面/晶向111-14

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