圖5,13所示即為覆蓋有雙極應力刻蝕阻擋層的補償式金屬氧化物半導體場效應晶體管器件。TC551001CF-70L如文獻E29]所述,通過采用雙極應力刻蝕阻擋層,NMOS和PMOS器件的驅動電流都可以得到大幅提升,提升幅度與薄膜厚度和應力大小的乘積成正向相關,甚至可以高達30%「291(見圖5,14)。

   圖5.14 雙極應力對于NMOS和PMOs

   在等離子體增強化學氣相沉積工藝中,硅烷和氨氣可以分別提供硅原子和氮原子,形成氮化硅薄膜,這種薄膜的組分除了含有硅和氮之外,還不可避免地被摻人一些氫離子。初期人們只是通過氣體流量和反應電壓來調節氫含量和應力類型及其大小,而當半導體I藝對于氮化硅薄膜的應力要求越來越高時,紫外光照射工藝被引進「36),可以打斷氮化硅中原有的硅氫鍵和氮氫鍵,形成更強的硅氮鍵。在紫外光照射工藝的激發下,氮化硅的拉應力最高可以達到1.8GPa左右。但紫外光照射工藝也會帶來風險,這種沉積后處理工藝會使氮化硅薄膜體積產生收縮,如果薄膜所覆蓋的器件或溝槽有較大的凸起,則容易在該處形成裂縫。一旦薄膜出現裂縫,應力松弛效應將會占據主導地位,應力作用將無法轉移到半導體器件溝道。為避免裂縫的出現,通常會采用“沉積-紫外光照射”多次循環的制造工藝,來減小風險。而如果要形成壓應力性質的氮化硅薄膜,通常會采用雙頻射頻電源的等離子增強氣相沉積技術[37]。高頻射頻電源通常用來解離反應氣體,形成反應粒子源,而低頻電源由于可以使得帶電基團有更大的自由程,通常可以產生更好的轟擊效應,從而使得薄膜更為致密,并形成較大的壓應力。引人質量較輕的氫氣和重型粒子(如氬氣和氮氣)共同作用,并優化他工藝參數,最高可以得到3.0GPa以上的壓應力。