High-Performance Ultrathin Body c-SiGe Channel FDSOI pMOSFETs Featuring SiGe Source and Drain: Vth Tuning, Variability, Access Resistance, and Mobility Issues

Autor: F. Allain, Olivier Faynot, Mickaël Cassé, David Cooper, Cyrille Le Royer, Olivier Weber, Sorin Cristoloveanu, Jean-Michel Hartmann, Claude Tabone, Francois Andrieu, Bernard Previtali, Pierre Perreau, A. Villalon, P. Scheiblin, Jaome Mazurier
Přispěvatelé: Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'Hyperfréquences et Caractérisation (IMEP-LAHC), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée (DAPNIA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: IEEE Transactions on Electron Devices
IEEE Transactions on Electron Devices, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2013, 60 (5), pp.1568-1574. ⟨10.1109/TED.2013.2255055⟩
IEEE Transactions on Electron Devices, 2013, 60 (5), pp.1568-1574. ⟨10.1109/TED.2013.2255055⟩
ISSN: 0018-9383
Popis: We report on ultrascaled (LG = 23 nm) compressively strained SiGe-based FDSOI pMOSFET with ultrathin body. The devices have been fabricated using a high-K metal gate (TiN/HfSiON) process flow. SiGe channels (3.4 nm) have been epitaxially grown on 3-nm thick 300-mm SOI wafers and combined with embedded Si0.7Ge0.3(:B) raised source and drain (RSD) for Vth,p tuning and smart strain management. Indepth electrical characterizations point out the +120-mV Vth,p tuning, the excellent short-channel, and DIBL control (similar to SOI reference), and show for the first time extremely low variability for SiGe-based FD pMOSFETs. Furthermore, we investigate hole-transport properties as a function of gate length and temperature and demonstrate 60% Raccess reduction with SiGe RSD and +330% mobility enhancement at 23-nm gate length with respect to 7-nm thick SOI reference.
Databáze: OpenAIRE