〈100〉沟道方向对高迁移率双轴应变硅p-MOSFET的作用

双轴应变技术被证实是一种能同时提高电子和空穴迁移率的颇有前景的方法；〈100〉沟道方向能有效地提升空穴迁移率. 研究了在双轴应变和〈100〉沟道方向的共同作用下的空穴迁移率. 双轴应变通过外延生长弛豫SiGe缓冲层来引入，其中，弛豫SiGe缓冲层作为外延底板，对淀积在其上的硅帽层形成拉伸应力. 沟道方向的改变通过在版图上45°旋转器件来实现，这种旋转使得沟道方向在(001)表面硅片上从〈110〉晶向变成了〈100〉晶向. 对比同是〈110〉沟道的应变硅pMOS和体硅pMOS，迁移率增益达到了130%；此外，在相同的应变硅pMOS中，沟道方向从〈110〉到〈100〉的改变使空穴迁移率最大值提升了30%. 讨论和分析了这种双轴应变和沟道方向改变的共同作用下迁移率增强的机理.