Si(110)上に形成されたSiGeの格子歪みの熱的安定性

摘要

CMOSデバイスの高性能化、低消費電力化を実現するためには正孔移動度を向上させる必要がある。正孔移動度はSi(110)基板上に伸長歪みSi層を形成することで増大することが知られている。伸張歪みSi層を形成するためには歪み緩和SiGeバッファ層が必要となる。これまでの研究により、Si(110)基板上では[001]方向の歪み緩和が優先的に起こり、これと直交する[1̅10]方向の歪みは緩和されにくい傾向があることが分かった。この場合には歪み Si層は[001]方向にのみ伸張する。バンドラインアップの歪み依存性を考慮すると、この異方性歪みは正孔を歪み Si 層に局在させる効果を持つことが指摘されており、格子歪みの異方性はこの材料の特性を左右する重要な要素であると考えられる[1]。一方、デバイス作製プロセス中の高温熱処理はSi層へのGeの拡散、Si 層の歪み緩和、結晶欠陥密度の増大などの問題を発生させることが(001)基板上の歪みSiに関して報告されている[2]。そこで本研究では、Si/SiGe/Si(110)ヘテロ構造の格子歪みの熱的安定性について調べた