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Performance and layout effects of SiGe channel in 14nm UTBB FDSOI: SiGe-first vs. SiGe-last integration

Authors :
Pierre Perreau
Michel Haond
Didier Dutartre
R Berthelon
Alain Claverie
A. Pofelski
Emmanuel Josse
Francois Andrieu
E. Baylac
STMicroelectronics [Crolles] (ST-CROLLES)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI)
Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM)
Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Source :
Solid-State Device Research Conference (ESSDERC), 2016 46th European, Solid-State Device Research Conference (ESSDERC), 2016 46th European, 2016, Unknown, Unknown Region. pp.127-130, ⟨10.1109/ESSDERC.2016.7599604⟩, 2016 46th European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC), ESSDERC
Publication Year :
2016
Publisher :
HAL CCSD, 2016.

Abstract

cited By 0; International audience; We report on the layout effects in strained SiGe channel FDSOI pMOSFETS down to 20nm gate length. Two SiGe integration schemes are compared: the SiGe-first approach, with Ge-enrichment performed prior to the STI module and the SiGe-last approach using only a SiGe epitaxy after the STI module. We evidence reduced layout effects in the SiGe-last integration featuring Si/SiGe bilayer. SiGe-last shows -39% mobility for 170nm narrow 2μm long channel, but +21% Ieff at Lg=20nm and gate-to-STI distance of 59nm. It is translated into a -15% delay reduction for ring oscillators of 1-finger inverters. Layout dependences are explained by physical strain measurements and reproduced by a stress-based electrical model. © 2016 IEEE.

Details

Language :
English
ISBN :
978-1-5090-2969-3
ISBNs :
9781509029693
Database :
OpenAIRE
Journal :
Solid-State Device Research Conference (ESSDERC), 2016 46th European, Solid-State Device Research Conference (ESSDERC), 2016 46th European, 2016, Unknown, Unknown Region. pp.127-130, ⟨10.1109/ESSDERC.2016.7599604⟩, 2016 46th European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC), ESSDERC
Accession number :
edsair.doi.dedup.....74f99594e3eba1ef53825f4f7cfb81a4
Full Text :
https://doi.org/10.1109/ESSDERC.2016.7599604⟩