硅材料應力引入技術的研究.pdf

1、應變硅技術來源于能帶工程，通過在器件中引入應力或應變來改變硅的能帶結(jié)構，從而使得載流子遷移率提高和器件驅(qū)動電流增加。應變硅技術包括全局應變和局部應變兩大類。前者包括SiGe虛擬襯底技術，絕緣層上鍺硅（SGOI）和絕緣層上應變硅（SSOI）。后者特指只在器件的局部區(qū)域向器件提供應力，且可以通過常規(guī)CMOS工藝或者稍微改動的工藝就可以實現(xiàn)。由于與CMOS工藝的良好兼容性，局部應變技術已經(jīng)成為目前業(yè)界的主流。局部應變技術包括淺槽隔離（STI）

2、、刻蝕阻擋層作為雙應力襯墊（DSL）、源漏嵌入式鍺硅（S/D E-SiGe）以及應力記憶技術（SMT）等。
　　本文首先分析了應變對硅能帶的影響，進而對應變提高載流子遷移率的機理進行了討論。隨后介紹了幾種主要的應力引入技術的制造方法和特點。
　　最后對局部應力技術中的氮化硅蓋帽層和STI致應力進行了實驗研究。在氮化硅蓋帽層應力的實驗研究中，通過采用高頻PECVD和LPCVD兩種方法，淀積不同厚度的氮化硅蓋帽層，研究氮化硅蓋帽

3、層產(chǎn)生的應力與淀積方法和厚度的關系。樣品通過X射線雙晶衍射（XRD）來表征其產(chǎn)生的應變。然后，制作了帶有臺階圖形的氮化硅蓋帽層，研究其產(chǎn)生的應力與蓋帽層厚度的關系。試驗結(jié)果通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀測了臺階形貌，采用XRD表征應變的情況。
　　對于 STI結(jié)構產(chǎn)生的應力，本文通過設計不同的STI結(jié)構的版圖參數(shù)，研究這些版圖參數(shù)對STI產(chǎn)生應力的影響。實驗樣品通過SEM觀測了表面和截面的形貌，并通過XRD重點研究了不同槽間距對S