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随着现代通信系统的工作频率由吉赫兹(GHz)逐步向太赫兹(THz)频段迈进,对通信系统信号的高速传输以及核心半导体器件的高频特性提出了更高的需求。本文基于应变技术以及绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)工艺,首先设计了一种基于单轴应变的SOI SiGe HBT器件,在集电区通过“嵌入式SiGe源/漏应力源”技术引入了单轴压应力,利用SILVACO?TCAD软件进行了工艺仿真和器件仿真,讨论了在不同基区Ge组分分布和集电区有无应力对器件性能的影响,并对器件电流增益β、厄尔利电压VA、特征频率fT、最大振荡频率fmax等主要性能指标进行了仿真。仿真结果表明,当基区Ge组分为梯形分布时,βmax、VA、fT、fmax分别为:1062、186V、419GHz、485GHz。集电区引入Si1-yGey应力源相比于集电区无应力源的常规SOI SiGe HBT器件,特征频率fT提高了1.1倍,最大振荡频率fmax提高了42.2%。其次,研究了SOI SiGe HBT的集电区引入不同的应力源(SiO2、Si3N4、SiGe)以及应力引入方式对器件性能的影响。利用软件仿真分析得到结论:在相同器件工艺参数以及几何尺寸的条件下,上述各个不同应力源在集电区内所引入的附加单轴应力值σ大小为:σ(Si3N4)>σ(SiO2)>σ(SiGe)。器件特征频率的仿真结果表明:fT(SiGe)>fT(Si3N4)>fT(SiO2),其值分别为419GHz、392GHz和379GHz,集电区的应力源选用SiGe材料更有益于实现器件高频特性,同时这也与单轴应变硅PMOS使用SiGe源/漏的结构一致,有益于与其进行BiCMOS工艺集成。最后,考虑到与应变Si/SiGe异质结CMOS器件集成的可能性,本文设计了一种双轴应变SGOI SiGe HBT器件结构并进行了仿真研究。仿真结果表明:集电区Si1-y Gey衬底的Ge组分变化对器件的频率特性几乎没有影响。集电区外延层掺杂浓度越大,电流增益βmax越大,特征频率fT也越大。当外延层浓度为7.5×1017cm-3时,电流增益峰值βmax约为2341,特征频率fT可达419GHz;当外延层厚度越小时,特征频率越大,当厚度减小为80nm时,特征频率fT为438GHz。本文的相关研究工作对硅基应变高速/高频半导体器件和电路的发展有一定的参考价值和工程意义。