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Strained-SOI MOSFET是最近几年才出现的新型器件,它将SOI材料和SiGe材料结合在一起,与传统体硅器件相比,表现出载流子迁移率高、电流驱动能力强、跨导大、寄生效应小等优势,特别适用于高性能、高速度、低功耗超大规模集成电路。但迄今为止,Strained-SOI MOSFET器件的研究还不完善。本论文围绕这一微电子领域发展的前沿课题,在深入分析应变硅和SOI物理机理的基础上,对器件的物理模型、器件结构设计和工艺实验等问题作了研究,主要包括以下几部分:首先,从器件的物理机制出发,建立主要针对薄膜全耗尽型器件的阈值电压、输出电流和跨导模型。根据所建立的模型,针对硅膜厚度、Ge组分、掺杂浓度和埋氧层厚度等参量对薄膜全耗尽型Strained-SOI MOSFET器件性能的影响进行详细讨论,为器件结构设计提供了理论基础。其次,根据器件参量对阈值电压和输出特性的影响,以提高器件的跨导和电流驱动能力为目的设计了Strained-SOI MOSFET器件结构,详细分析栅极类型和栅氧化层厚度、应变硅层厚度、Ge组分、埋氧层深度和厚度以及掺杂浓度的取值,对器件进行优化设计。然后用二维模拟软件Medici模拟,得到器件的阈值电压约为-0.1v,泄漏电流很小。器件的输出特性与普通硅SOI MOSFET器件相比,有效迁移率和跨导都有显著提高,提高量最大分别达74%和50%,输出电流也明显提高,设计的器件性能符合预期要求。再次,比较了各种工艺方法后,选取低温硅外延技术进行外延,选取注氧隔离技术形成埋氧层。通过借鉴国内外已有的成果,综合考虑我们现有的工艺,对关键工艺实验的问题进行探索,主要包括SiGe-OI衬底制备、低温栅介质制备和离子注入。之后进行关键工艺实验,并对实验中出现的问题进行了理论上的推测。最后讨论了实验的整体流程并对版图进行设计。