從圖5.1中可以看出,當(dāng)拉應(yīng)力作用于<110>和<100>晶向溝道上時(shí),NMOS器件的驅(qū)動(dòng)電流都會(huì)隨應(yīng)力增加而增加。而壓應(yīng)力作用于其上時(shí), K4S561632J-UI75它的驅(qū)動(dòng)電流會(huì)隨應(yīng)力增加而減少。PMOS器件的行為和NMOS器件是不同的,不管是拉應(yīng)力還是壓應(yīng)力,幾乎不會(huì) 影響(100>溝道的PMOS器件驅(qū)動(dòng)電流。為了獲得應(yīng)變工程的好處,PMOS器件需要做在<110)溝道上。作用于<110)溝道上的壓應(yīng)力正比于PM(E器件的驅(qū)動(dòng)電流的大小;而拉應(yīng)力則反之,越大的拉應(yīng)力獲得的驅(qū)動(dòng)電流越小。需要指出的是,沒有受到應(yīng)變作用的PMOS器件在<100)溝道上的驅(qū)動(dòng)電流大于(110>溝道,這就是為什么有些公司在90nm和65nmェ藝中PMOS沒有使用應(yīng)變硅遷移率提升技術(shù)的時(shí)候,采用(100)晶向的

單晶硅(100)晶面襯底的原因。

   圖5.1已經(jīng)總結(jié)了集成電路工業(yè)中廣泛使用的驅(qū)動(dòng)電流與應(yīng)力和溝道方向的相關(guān)性及其提升CMOS器件性能的方法。在本章中,我們將講解一些主要的應(yīng)變I程技術(shù)。5.2節(jié)中將討論源漏區(qū)嵌入技術(shù),源漏區(qū)嵌人式鍺硅技術(shù)產(chǎn)生的壓應(yīng)力已經(jīng)被證明可以有效提高PMOS器件的驅(qū)動(dòng)電流(詳見5.2.1節(jié))。另外一方面,源漏區(qū)嵌人式碳硅技術(shù)產(chǎn)生的拉應(yīng)力可以提高NMOS器件的驅(qū)動(dòng)電流(詳見5.2,2節(jié))。5.3節(jié)將討論在NMOS器件性能提升中廣泛使用的應(yīng)力記憶技術(shù),5.4節(jié)將討論金屬前通孔雙極應(yīng)力刻蝕阻擋層技術(shù),拉應(yīng)力可以提高NMOS的器件性能,而壓應(yīng)力可以提高PMOS的器件性能。最后一節(jié)將討論應(yīng)變效果提升的技術(shù),包括應(yīng)力臨近技術(shù)和可替代柵提高應(yīng)變的技術(shù)等。