SiN應力膜研究與工藝實現(xiàn).pdf

1、應變Si技術可以顯著提高器件載流子遷移率，提升器件性能，已成為當前國內外關注的研究領域與發(fā)展重點。而SiN致應變技術作為應變Si技術的一種，通過在器件表面淀積高應力的SiN膜上，將應力引入溝道，提高載流子的遷移率，優(yōu)化器件性能。與其他應變Si技術相比，SiN致應變技術成本更低，與現(xiàn)有的CMOS工藝兼容性更好，在高速/高性能器件/電路中有著極其廣闊的應用前景。目前，有關SiN致應變技術的應力產(chǎn)生與作用機制以及工藝實現(xiàn)等方面鮮有報道，基于S

2、iN膜材料的化學結構與力學分析，系統(tǒng)研究其應力的產(chǎn)生與作用機制與工藝實現(xiàn)具有重要的理論意義和應用價值。
　　 本論文從傳統(tǒng)的應力引入方法入手，基于SiN應力膜的內部原子結構，通過研究工藝過程中SiN膜中化學鍵變化與H原子濃度變化，分析了SiN膜應力產(chǎn)生的機理。通過對MOS器件上的SiN應力膜進行多種有效分割，從三種不同角度建立了三種應力作用機制模型，分別對NMOS和PMOS進行研究。通過對這三種模型綜合分析，獲得了較完整的SiN