Strained Si and Ge MOSFETs with high-K/metal gate stack for high mobility dual channel CMOS
O. Weber
(1)
,
Y. Bogumilowicz
(1)
,
T. Ernst
(1)
,
J.-M. Hartmann
(1)
,
F. Ducroquet
(1)
,
F. Andrieu
(2, 1)
,
C. Dupré
(1)
,
L. Clavelier
(1)
,
C. Le Royer
(1)
,
Nikolay Cherkashin
(3)
,
Martin Hÿtch
(4)
,
D. Rouchon
(1)
,
H. Dansas
(1)
,
A.-M. Papon
(1)
,
V. Carron
(1)
,
C. Tabone
(1)
,
S. Deleonibus
(1)
1
CEA-LETI -
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
2 IMEP - Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique
3 CEMES-MEM - Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme
4 CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
2 IMEP - Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique
3 CEMES-MEM - Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme
4 CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
F. Ducroquet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171005
- IdHAL : frederique-ducroquet
- ORCID : 0000-0001-8770-9650
- IdRef : 081930062
Nikolay Cherkashin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 17711
- IdHAL : nikolay-cherkashin
- ORCID : 0000-0002-0322-0864
- IdRef : 183426924
Martin Hÿtch
- Fonction : Auteur
- PersonId : 17686
- IdHAL : martin-hytch
- ORCID : 0000-0002-9099-0129
- IdRef : 131509829
Résumé
Epitaxial strained Si and Ge n- and p-MOSFETs with a TiN/HfO2 gate stack were fabricated with the same process for a dual channel integration scheme. Compared to the HfO2/Si reference, X1.7 strained Si electron and X9 strained Ge hole mobility gains are demonstrated, achieving symmetric n- and p-MOSFET IDsat performance. This X9 strained Ge hole mobility enhancement highly exceeds previous reported results on Ge pMOSFETs with high-k dielectrics. For the first time, such a hole mobility enhancement, theoretically predicted and experimentally reported with thick SiO2 gate dielectrics, is demonstrated with a thin high-k gate dielectric (EOT=14Aring)