學位論文
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Item 矽鍺通道與CESL應力層之機械性質對N型奈米元件之影響(2013) 陳姿含本研究分析具矽鍺通道結構之N型電晶體，其結構尺寸對於元件之應力分佈與性能表現。該研究證實，藉由接觸蝕刻停止層結合矽鍺應力源之先進應變工程技術，能有效提升元件性能。將矽鍺通道因晶格不匹配而產生之應力，與接觸蝕刻停止層之內應力結合，組成多重應力源結構，並藉由三維有限元素分析軟體，模擬分析此結構於N型電晶體內之通道應力分佈。分別使用1.1 GPa之拉伸應力與-2 GPa之壓縮應力，做為接觸蝕刻停止層之內應力，並將0 %、 22.5 %與 25 % 做為矽鍺通道之鍺莫耳分率用以模擬分析。分析結果指出鍺濃度愈高(大於零)，則晶格不匹配程度愈大，故通道產生之應力愈多。其中，固定鍺濃度為22.5 %且元件閘極寬度為10 m，當改變元件通道長度為0.11、1與10 (m) 時，該元件通道之應力趨勢與電性測量結果相符合。為了觀察三維模擬之表現而改變通道寬度予以分析，結果顯示隨著閘極寬度愈長，三維結果會逐漸收斂至二維結果，可視為一平面應變狀態。 此外，考慮元件佈局圖對於電晶體之應力分佈與性能表現之影響，本研究利用三維有限元素分析，模擬具有內應力之接觸蝕刻停止層與矽鍺層對於延伸閘極結構與通道應力的影響。結果顯示增長延伸閘極之寬度，則延伸閘極彎曲效應增加致使通道應力增加，將使元件性能有所提升，而當延伸寬度大於1 m ，則元件通道應力逐漸趨於飽和狀態。