应变硅NMOS晶体管沟道应变的模拟研究

建立了一种基于硅/锗硅异质结构的应变硅NMOS晶体管的有限元模型,通过模拟研究了沟道区的应变分布及其与器件参数的关系。结果表明,提高锗硅虚拟衬底中锗的摩尔组分、减小应变硅层厚度,可以增加沟道应变。此外,应变量还随器件结构长度的增加而增加。研究结果可为应变硅器件的设计、工艺优化提供参考依据。     

应变硅MOSFET沟道应变的有限元研究

本文报道了利用有限元计算和动力学大角度会聚束电子衍射模拟的方法研究了应变硅场效应晶体管沟道中的应变分布.沟道压应变是利用预非晶化源漏区锗离子注入应变诱导工艺技术引入的.有限元计算结果显示,器件的源漏区很低的锗注入剂量在沟道区的顶层造成了很大的压应变,而且在沟道和硅衬底中间形成一个应变过渡层.大角度会聚束电子衍射的动力学模拟结果与有限元计算结果符合很好.     

一种非对称双栅应变硅HALO掺杂沟道MOSFET阈值电压解析模型

提出了一种非对称双栅应变硅HALO掺杂沟道金属氧化物半导体场效应管结构.该器件前栅和背栅由两种不同功函数的金属构成,沟道为应变硅HALO掺杂沟道,靠近源区为低掺杂区域,靠近漏区为高掺杂区域.采用分区的抛物线电势近似法和通用边界条件求解二维泊松方程,分别求解了前背栅表面势、前背栅表面电场及前背栅阈值电压,建立了双栅器件的表面势、表面电场和阈值电压解析模型.详细讨论了物理参数对解析模型的影响.研究结果表明,该器件能够很好的抑制短沟道效应、热载流子效应和漏致势垒降低效应.模型解析结果与DESSIS仿真结果吻合较好,证明了该模型的正确性.     

纳米MOSFET的多栅结构和应变硅纳米线结构

介绍了在进入22 nm技术节点后MOSFET器件的两个发展方向,即多栅结构和应变硅纳米线结构.首先通过分析特征长度与有效栅极数量的关系,表明多栅结构器件可以有效增强栅极对沟道的控制,抑制短沟道效应,接近理想的亚阈值斜率;然后分析了应变对能带结构的影响,从理论上论述了应变沟道可以显著提高载流子迁移率;最后介绍了悬浮硅纳米...     

基于槽形结构的c-CESL应变95nm栅NMOSFET性能增强技术

本文针对应变NMOSFET提出了一种基于槽型结构的应力调制技术。该技术可以利用压应变的CESL（刻蚀阻挡层）来提升Si基NMOSFET的电学性能,而传统的CESL应变NMOSFET通常采用张应变CESL作为应力源。为研究该槽型结构对典型器件电学性能的影响,针对95 nm栅长应变NMOSFET进行了仿真。计算结果表明,当CESL应力为-2.5 GPa时,该槽型结构使沟道应变状态从对NMOSFET不利的压应变（-333 MPa）转变为有利的张应变（256 MPa）,从而使器件的输出电流和跨导均得到提升。该技术具有在应变CMOS中得到应用的潜力,提供了一种不同于双应力线（DSL）技术的新方案。     

应变硅pMOS晶体管沟道应变的有限元研究

通过有限元方法,研究了一种采用SiGe源漏结构的pMOS晶体管中硅沟道的应变及其分布情况,模拟计算结果与利用会聚束电子衍射方法测量得到的数据能够较好地吻合,验证了模拟模型及方法的正确性。结果表明:提高源漏SiGe中的Ge组分、减小源漏间距、增加源漏的刻蚀深度和抬高高度,能有效增加沟道的应变量,为通过控制应变改善载流子迁移率提供了设计依据。     

<100>沟道方向对高迁移率双轴应变硅p-MOSFET的作用

双轴应变技术被证实是一种能同时提高电子和空穴迁移率的颇有前景的方法;<100>沟道方向能有效地提升空穴迁移率.研究了在双轴应变和<100>沟道方向的共同作用下的空穴迁移率.双轴应变通过外延生长弛豫SiGe缓冲层来引入,其中,弛豫SiGe缓冲层作为外延底板,对淀积在其上的硅帽层形成拉伸应力.沟道方向的改变通过在版图上45°旋转器件来实现.这种旋转使得沟道方向在(001)表面硅片上从<110>晶向变成了<100>晶向.对比同是<110>沟道的应变硅pMOS和体硅pMOS,迁移率增益达到了130%;此外,在相同的应变硅pMOS中,沟道方向从<110>到(100)的改变使空穴迁移率最大值提升了30%.讨论和分析了这种双轴应变和沟道方向改变的共同作用下迁移率增强的机理.     

〈100〉沟道方向对高迁移率双轴应变硅p-MOSFET的作用

双轴应变技术被证实是一种能同时提高电子和空穴迁移率的颇有前景的方法;〈100〉沟道方向能有效地提升空穴迁移率. 研究了在双轴应变和〈100〉沟道方向的共同作用下的空穴迁移率. 双轴应变通过外延生长弛豫SiGe缓冲层来引入,其中,弛豫SiGe缓冲层作为外延底板,对淀积在其上的硅帽层形成拉伸应力. 沟道方向的改变通过在版图上45°旋转器件来实现,这种旋转使得沟道方向在(001)表面硅片上从〈110〉晶向变成了〈100〉晶向. 对比同是〈110〉沟道的应变硅pMOS和体硅pMOS,迁移率增益达到了130%;此外,在相同的应变硅pMOS中,沟道方向从〈110〉到〈100〉的改变使空穴迁移率最大值提升了30%. 讨论和分析了这种双轴应变和沟道方向改变的共同作用下迁移率增强的机理.     

应变硅电子迁移率解析模型

提出了一个应变硅沟道电子迁移率解析模型.模型以应变张量为对象研究应变硅沟道电子迁移率,因此与工艺相独立;适用于施加双轴应力及<100>/<110>方向单轴应力,沟道方向为<100>/<110>的器件;易于嵌入常用仿真工具中.     

应变硅电子迁移率解析模型

提出了一个应变硅沟道电子迁移率解析模型.模型以应变张量为对象研究应变硅沟道电子迁移率,因此与工艺相独立;适用于施加双轴应力及<100>/<110>方向单轴应力,沟道方向为<100>/<110>的器件;易于嵌入常用仿真工具中.