新型栅电极材料金属栅.pdf

2005年11月 第十四届全国半导体集成电路、硅材料学术会议 珠海 新型栅电极材料一金属栅 周华杰，徐秋霞 中国科学院微电子研究所 100029 摘要：随着晶体管尺寸的缩小，传统的多晶硅栅存在的多晶硅耗尽效应，过高的栅 电阻和PMOS管的硼穿通效应成为晶体管尺寸进一步缩小的障碍。而难熔金属栅则被认为 是最有希望的替代者。它可以很好的解决多晶硅栅面临的这些问题。本文主要介绍了五种 主要的金属栅制备工艺。 关键词：金属栅；难熔金属；多晶硅耗尽效应；硼穿通 i Thecanddateof l i eelectrode poy—S gat __——·_—-__——__——__——metal e electrode gat Zhou Huajie，XuQiuxia InstituteofMicroelectroniCSofChinese ofSciences100029 Academy Abstract：Withthe of has scalingtransistor，conventional polysilicongate encounteredaseriesof problem，suchas：poly—Silicon(poly—Si)gatedepletion， B resistance，and from to highgate dopantpenetrationdopedpoly—Sigate gate dielectriCet becomeanobstacleforfurther oftransiStor． a1．，which scaling And metal isconsideredtobethemost candidate．It refractorygate promising can resolvethese confronted commendably problems bypolysilicongate．ThiS article introduces5 mainly importantmetal—gatefabricating processes． Keywords：metal—gate：refractorymetal：poly—sidepletioneffect：boron ion penetrat 1．引言 自从第一个晶体管发明以来，晶体管的横向和纵向尺寸都迅速缩小，性能不断提高。 我们能够在相同面积的芯片上集成更多的器件，使集成电路的功能更加强大，同时降低了 单位功能成本。但是当传统的多晶硅栅晶体管尺寸缩小到一定程度后，过高的栅电阻，多 晶硅耗尽效应和P管的硼穿通效应将阻碍晶体管性能的提升，成为进一步提高CMOS器件 性能的瓶颈。为了解决这些问题，研究人员进行