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文檔簡介
1、江南大學碩士學位論文基于應變硅技術的半導體器件的應力分析姓名:胥傳金申請學位級別:碩士專業(yè):微電子學與固體電子學指導教師:顧曉峰20080601AbstractAbstractwiththerapiddevelopmentofnanofabricationtechniques,thefeaturesizeoftransistorshasadvancedtothenanoscaleMoreandmorephysicalandtechnol
2、ogyrestrictionshaveappearedwhencontinuingusingCMOSscalingruletoraisetheirpropertiesInordertomaintainthehistoricdevelopingtrendofintegratedcircuitspredictedbyMoore’sLawnewmaterials,newstructuresandnewphysicalpropertiescom
3、patibletocurrentCMOSprocessingteehnologieshavetobeexplored’RecentlystrainedSitechnolohyhasattractedwideattentionasoneofthemajorCMOSperformanceboosterForexample,theholemobilityinPMOSandtheelectronmobilityinNMOScanbesignif
4、icantlyenhancedbyintroducingappropriatecompressiveandtensilechannelstresses,respectivelyThecompressivechannelstressintypicalstrainedSiPMOSdevicesisusuallyproducedbyepitaxialSiGesouce/drainTheamountofstraincanbecontrolled
5、bythelatticemismatchbetweenSiGeandSiAsaresulttheholemobilitycanbeincreasedForstrainedSiNMOSdevices,thetensilechannelstressisusuallyintroducedbydepositingaSiNcaplayerwithhighintrinsicstressTheelectronmobilityisthencontrol
6、ledbythetensilestrainThus,investigationsofthedependenceofstressandstrainonthematerialandstructuralparametersinsemiconductornanodevicesshowgreatimportanceofscienceandpracticalapplicationsInmostcaseshowevertheaccuratemeasu
7、rementof10calmicroscopicstressandstrainin(ultra)deepsubmicronsemiconductorstructuresmustresorttocomplicatedmicrostructureanalysismethodsSincethereisfewsimulationbasedresearchonthestrainfielddistributioninnanoscalestraine
8、dSideviceswedecidetostudythepossibilityofusingthefiniteelementanalysis(FEA)andSentaurusTCADsoftwaretoinvestigatethestressandstraininPMOSwithtypicalSiGesource/drainstructureandinNMOSwithaSiNcaplayerofhightensionThesimulat
9、onresultsobtainedfromANSYSindicatethatthecalcaultedPMOSchannelstrainisingoodagreementwiththeexperimentaldatameasuredbytheconvergentbeameletrondiffraction(CBED),verigyingthefeasibilityandcorrectnessofoursimulationmethodFu
10、rtherresultsindicatethatthestructureparametersofPMOS(forexample,thegatelength,theS/Detchingdepth,etc)carlbeusedtocontrolthechannelstraindistributioninacertainrangeOntheotherhand,thesimilarfiniteelementsimulationperformed
11、onNMOSwithahightensileSiNcaplayerconcludesthatthechannelstrainisbasicallyinducedbytheintrinsicstressintheSiNthinfilmwhilethethermalstressshowesrelativelyminoreffectMoreoverSentaurusTCADsoftwareisusedtostudyuniaxialstrain
12、edSiPMOSandNMOSdevicesof50nnlgatelengthproducedbyIntel90nI/1processingtechnologyThefirststagesimulationresultsarecalibratedusingtheexperimentaldatareportedbyGhanieta1Thechannelcompressivestressandtheelectricalpropertieso
13、fPMOSarefoundtobecontrolledbyparameterssuchast11egatelengthandtheGecontentwhilethechanneltensilestressandtheelectricalpropertiesofNMOSaremodulatedbyparameterssuchastheintrinsicstress,theSiNthicknessandthegateheight,which
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