随着集成电路产业的发展,采用传统的缩小晶体管尺寸的方法来提高晶体管性能越来越受到成本和技术的限制。寻找新材料,新衬底,新器件结构成为进一步提高晶体管性能的首选。应变硅技术通过在传统的体Si器件中引入应力可以提高载流子的迁移率,且应变CMOS以体Si工艺为基础不需要复杂的工艺,因而正在作为一种廉价且高效的技术得到越来越广泛的应用。由于晶格常数的改变,应变硅中载流子的迁移率高于普通硅材料,这是应变硅MOSFET性能提高的根本原因。本文基于能带理论研究了影响迁移率提高的因素。应变硅的应力如何引入是进行其它方面性质研究的基础。本文对各种主要的应力引入方法:全局应变、工艺致应变、后工艺致应变、混合晶向技术和机械应变等进行了仔细的研究和探索,重点介绍了工艺致应变中的浅沟槽隔离和应力衬垫技术。在浅沟槽隔离方法中,对影响STI应力大小的因素、应力分布及与版图的关系进行了重点研究,对参数STIW建立的模型可以嵌入到BSIM SPICE程序中,提高了电路的仿真性能。在应力衬垫技术方法中重点研究了氮化硅薄膜的制备方法,对具有压应力和张应力的PECVD法氮化硅薄膜应力的基本产生机理进行了描述。提出了两步UV处理法进行张应力氮化硅的制备,还对高压应力氮化硅膜的制备方法进行了说明。根据不同的淀积和工艺处理条件的组合,从而得到了张应力大于1.6GPa和压应力大于2.9GPa的氮化硅薄膜。最后对各种应力引入方法进行了比较,指出了各种方法的优缺点,提出了优化的应力引入方法。两种以上的应力引入方法相结合应用在器件中,会有更大的性能提高。组合使用也是未来产业界的一大趋势。本文提出的优化后的应力引入方法对工业生产具有重要的指导意义。