硅材料應(yīng)力引入技術(shù)的研究.pdf

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

2、、刻蝕阻擋層作為雙應(yīng)力襯墊（DSL）、源漏嵌入式鍺硅（S/D E-SiGe）以及應(yīng)力記憶技術(shù)（SMT）等。
　　本文首先分析了應(yīng)變對(duì)硅能帶的影響，進(jìn)而對(duì)應(yīng)變提高載流子遷移率的機(jī)理進(jìn)行了討論。隨后介紹了幾種主要的應(yīng)力引入技術(shù)的制造方法和特點(diǎn)。
　　最后對(duì)局部應(yīng)力技術(shù)中的氮化硅蓋帽層和STI致應(yīng)力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在氮化硅蓋帽層應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)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(yīng)力與淀積方法和厚度的關(guān)系。樣品通過X射線雙晶衍射（XRD）來表征其產(chǎn)生的應(yīng)變。然后，制作了帶有臺(tái)階圖形的氮化硅蓋帽層，研究其產(chǎn)生的應(yīng)力與蓋帽層厚度的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀測了臺(tái)階形貌，采用XRD表征應(yīng)變的情況。
　　對(duì)于 STI結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應(yīng)力，本文通過設(shè)計(jì)不同的STI結(jié)構(gòu)的版圖參數(shù)，研究這些版圖參數(shù)對(duì)STI產(chǎn)生應(yīng)力的影響。實(shí)驗(yàn)樣品通過SEM觀測了表面和截面的形貌，并通過XRD重點(diǎn)研究了不同槽間距對(duì)S