P-мон -транзистор

1. р-МОН-транзистор, що містить монокристалічну напівпровідникову підкладинку n-типу, канал 3 16473 4 чої епітаксійної плівки Si1-xGex в кристалографічрів) або з епітаксійної плівки НfO2 (товщиною до 5 ному напрямку [110], тобто при створенні дефорнанометрів). Зверху наноситься металічний затвор мації каналу в напрямку [111], рухливість дірок в р- Фіг.1. каналі кремнієвого транзистора збільшується на Зростання рухливості в каналах р-МОН35-40% при деформації, яка в 2,5 рази є меншою транзисторів на 35-40% відбувається відповідно за деформацію р-каналу, деформованого в напри деформаціях в 2,5 рази менших в Si і в 2 рази прямку [110]. В р-каналі германієвого р-МОНменших в кристалах германію в порівнянні з протранзистора при деформації вздовж напрямку тотипом [2]. [111] рухливість дірок зростає на 35-40% при де2. На підкладинку з монокристалічного nформації, яка буде вдвічі меншою ніж у напрямку кремнію кристалографічного напрямку [110] (тов[110] деформації каналу. Це дає можливість збіщиною 100-200 мікрон) наноситься суцільна дельшити робочу частоту приладив також на 35-40% формуюча епітаксійна плівка Si1-xGex,. в напрямку при менших в ~2-2,5 рази деформаціях каналу. [110] (товщиною 15-20 нанометрів), на яку наноПри виконанні деформуючої епітаксійної плівситься канал з епітаксійного р-кремнію з кристалоки суцільною між підкладинкою і каналом відбуваграфічним напрямком [110] (товщиною 5-10 наноється деформація р-каналу на розтяг в напрямку метрів). На неї нанесено тонкий шар діелектрика з [111]. При цьому також збільшується рухливість SіO2 (товщиною 10-15 нанометрів). Далі наноситьдірок на 35-40% при менших в ~2,5 деформаціях, ся металічний затвор (товщиною 50-нанометрів). ніж в прототипі. Таке виконання деформуючої пліОскільки канал одержує деформацію розтягу в вки спрощує конструкцію транзистора і технологію площині каналу в напрямку [111] (вздовж каналу), його виготовлення. то це и приводить до підвищення рухливості дірок На Фіг.1 представлено структуру р-МОНв каналі транзистора. Таким чином, одержуємо транзистора, в якому деформація каналу відбувапідвищення рухливості в каналі р-МОНється за рахунок стискування нанесеною епітактранзистора на 35-40%, що обумовлює підвищенсійною плівкою Si1-xGex. 1 - підкладинка n-типу, 2 ня робочої частоти також на 35-40% при дефорнанесений шар деформуючої на стискування камаціях в 2,5 рази менших ніж в прототипі - Фіг.2. налу епітаксійної плівки Si1-xGex (з двох боків кана3. На підкладинку з монокристалічного nлу), 3 - канал транзистора, який деформується на германію, орієнтовану в напрямку [110] (товщиною стискування, 4 - шар діелектрика (SiO2 або НfO2), 5 100-200 мікрон) наноситься деформуюча суцільна - затвор транзистора. епітаксійна плівка Si1-xGex, (товщиною 15-25 наноНа Фіг.2 представлена структура транзистора, метрів), яка теж буде мати орієнтацію [110]. в якому одновісна деформація каналу відбуваєтьНа неї нанесено канал з монокристалічної епіся в напрямку [111] на розтяг (за рахунок різної таксійної плівки германію р-типу (товщиною 5-10 міжатомної відстані в епітаксійній плівці Si1-xGex і нанометрів), який буде орієнтовано в напрямку каналу транзистора). Тут: 1 – підкладинка n-типу, 2 [110] (напрямок перпендикулярний площині кана- розтягуюча канал суцільна плівка Si1-xGex, 3 лу). У якості ізолюючого шару може бути викорисканал транзистора р-типу, 4 - шар діелектрика, 5 тана плівка НfO2 (товщиною до 5 нанометрів) затвор транзистора. високоємнісний діелектрик, який в даний час викоЗазначимо, що в даному випадку 35%-40%ристовується в інтегральній технології завдяки відсоткове збільшення рухливості має місце при тому, що його кристалічна структура співпадає з деформаціях, які є в 2,5 рази меншими за найблиструктурою германію (кремнію). Можливе також жчий аналог [2]. використання і шару оксиду кремнію (SiO2) (товПриклади виконання щиною 10-15 нанометрів). Після чого наноситься 1. На підкладинку з монокристалічного nметалічний затвор. Епітаксійна плівка Si1-xGex, напівпровідника, орієнтовану в напрямку [110] (товідповідного складу, дозволяє створити одновісну вщиною 100-200 мікрон), безпосередньо нанодеформацію нанесеної на неї епітаксією плівки Ge ситься р-канал орієнтований також в напрямку в напрямку [111] і, тим самим, підвищити рухли[110] і в витравлені заглиблення з обох сторін кавість носіїв струму (дірок) в каналі транзистора. налу наноситься деформуюча (на стискування Зростання рухливості дірок на 40% досягається каналу) епітаксійна плівка Si1-xGex орієнтована для орієнтації [111] при вдвічі менших деформацітакож в напрямку [110] (товщиною 25ях ніж для інших напрямків - Фіг.2. 35нанометрів). Нанесена безпосередньо на підкДжерела інформації: ладинку епітаксійна плівка кремнію р-типу з орієн1. У.Тилл, Дж.Лаксон Интегральные схемы. тацією [111] буде піддаватися, в даному випадку, Москва: МИР, 1985. - С.225-242. деформації стискування вздовж каналу. В якості 2. T.Ghani et.al., IEDM Tech.Dig. - Р.Р.978-980. ізолюючого шару використовується шар діелект- 2003. рика з оксиду кремнію (товщиною 10-15 наномет 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 16473 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601