刘国柱，姚 飞，王树杰，林 丽

（1.中国电子科技集团公司第58研究所，江苏 无锡 214035；2. 南通航运职业技术学院船舶与海洋工程系，江苏 南通 226026）

应变硅技术在纳米CMOS中的应用

刘国柱1，姚 飞1，王树杰2，林 丽1

（1.中国电子科技集团公司第58研究所，江苏 无锡 214035；2. 南通航运职业技术学院船舶与海洋工程系，江苏 南通 226026）

应变硅技术具有迁移率高、能带结构可调的优点，且与传统的体硅工艺相兼容，在CMOS工艺中得到广泛地应用，尤其是MOS器件的尺寸进入纳米节点。文章综述了应变硅技术对载流子迁移率影响的机理，并从全局应变和局部应变两个方面介绍了应变硅在CMOS器件中的应用。同时，将多种应变硅技术整合在一起提升MOS器件的性能是未来发展的趋势。

应变硅；CMOS；全局应变；局部应变

1 引言

随着微纳技术的发展，CMOS工艺已经进入了（超）深亚微米阶段，晶体管的特征尺寸已达纳米级。SiO2作为栅介质，厚度已降低到物理极限（约1nm），使MOSFET性能恶化，如关态漏电、功耗密度增大、迁移率退化、短沟道效应、热载流子效应等。因此，通过等比例缩小的方法提高当前主流硅CMOS器件的性能，受到越来越多物理、工艺的限制。为了使集成度继续延续摩尔定律的发展速度，必须开发与硅工艺兼容的新材料、新结构和新性质，如SOI技术、应变工程技术（strained engineering）、浅结工程技术（shallow junction engineering）、低接触电阻及多层内连技术（multilayer interconnect）等。

近年来，与硅工艺相兼容的应变硅技术在MOS器件中表现出了独到的优势而备受关注。高质量的应变硅的生长可以把应变工程和带隙工程引入成熟的硅工艺中。……