集成电路工业中广泛使用的驱动电流与应力和沟道方向的相关性及其提升CMOS器件性能的方法。 KDZTR12B在本章中,我们将讲解一些主要的应变I程技术。5.2节中将讨论源漏区嵌入技术,源漏区嵌人式锗硅技术产生的压应力已经被证明可以有效提高PMOS器件的驱动电流(详见5.2.1节)。另外一方面,源漏区嵌人式碳硅技术产生的拉应力可以提高NMOS器件的驱动电流。5.3节将讨论在NMOS器件性能提升中广泛使用的应力记忆技术,5.4节将讨论金属前通孔双极应力刻蚀阻挡层技术,拉应力可以提高NMOS的器件性能,而压应力可以提高PMOS的器件性能。最后一节将讨论应变效果提升的技术,包括应力临近技术和可替代栅提高应变的技术等。

   嵌人式锗硅工艺(embedded⒏Gc process)被广泛使用于90nm及以下技术中的应力工程,利用锗、硅晶格常数的不同所产生的压应力(compressix e stress),嵌人在源漏区,提高PMOS空穴的迁移率和饱和电流。硅的晶格常数是5.43095A,锗的晶格常数是5.6533A,硅与锗的不匹配率是4.1%,从而使得锗硅的晶格常数大于纯硅,在源漏区产生压应力。锗硅工艺有选择性锗硅和不选择性锗硅两种。CMOS工艺流程中的嵌人式锗硅使用选择性锗硅工艺。在进行选择性锗硅工艺前,对NMOS的地方需要采用氧化物或氮化物的保护层,然后在显影后,对PMOS进行硅衬底的刻蚀和残留聚合物的去除[4]。

   选择性锗硅外延薄膜需要采用的分析仪器包含:XRD用于厚度和浓度的离线测定,Auger/SIMS用于浓度和深度分布的测定,SEM用于轮廓和形态的查看(pr。Ⅱle andmorphology top,yl e访),TEM用于轮廓和晶格缺陷的查看(pr。me and dlslocation defects),光学颗粒测定仪(p征ticle∞unt)用于在线微粒和haze的标定,椭圆偏振仪(spectroscopicellipsometry)用于锗硅厚度和锗含量的在线检测。另外可以采用拉曼(Raman)光谱的方法测定应力。

   选择性锗硅工艺可以分为两种工艺流程,一种是在形成侧墙offsct工艺之前嵌人锗硅(SiGe伍rst process),另一种是在源漏扩展区和侧墙工艺形成后嵌人锗硅(SiGe lastprocess)。