人们对在pfet中使用锗来改善CMOS逆变器中n通道和p通道器件之间的对称性很感兴趣。但将其与硅集成一直具有挑战性;至少,晶格界面上的缺陷对进展构成了重大障碍。
在IEDM上的论文中,有几篇以Ge积分和限制缺陷为特色的方法。
来自IBM、ST、Globalfoundries、Renesas和Soitec的团队设计了一种在极薄SOI (ETSOI)晶圆上的PMOS器件中创建统一SiGe通道的方法。这需要采用隔离最后的方法,以避免p通道设备边缘的工件,从而使性能依赖于布局。相反,他们用SiGe覆盖整个晶圆,并选择性地蚀刻掉不需要的部分,在Si上留下一层SiGe,这是p型通道的位置。然后,他们进行了“冷凝”步骤——高温氧化,将锗从SiGe层推到它下面的硅中,同时氧化SiGe层的硅。宽器件受益于双轴应力;窄的器件从边缘附近的垂直应变松弛中获益更多。此外,反向门控可用于调制VT为了更大的设计灵活性。唯一的缺点是泄漏仍然可以接受,但高于纯硅。
结果是目前报道的最快的环形振荡器:在0.7 V下11.2 ps/级。
与此同时,台积电正在处理仅仅试图在硅外延上生长锗所产生的缺陷。通常情况下,这会产生错位线,并在整个生长层中向上迁移,使其不适合主动使用。但是他们发现,如果他们在分离后生长锗,并且如果被生长的特征高于它的宽度(长宽比> ~1.4),那么这些线程在撞击侧壁时停止向上传播。这留下了一个受损的鳍底部,但与一个原始的上部,可以用作通道。他们称之为长宽比捕获(ART)。他们声称这是第一次成功地将纯锗集成到FinFET平台上,产生了出色的亚阈值特性,高性能,以及对短通道效应的良好控制。
如果你有会议记录,ETSOI论文是18.1;TSMC论文是#23.5。