不過(guò)雖然多晶硅在過(guò)去的二十多年里已成為制造ⅣR)SFET柵極的標(biāo)準(zhǔn),但也有若干缺點(diǎn)使得工業(yè)界在先進(jìn)CMOS器件產(chǎn)品中使用高介電常數(shù)的介質(zhì)和金屬柵極(High慮Metal Gate,HKMG),這些缺點(diǎn)如下:多晶硅導(dǎo)電性不如金屬,限制了信號(hào)傳遞的速度。HZICLVC07A114X0G

   雖然可以利用摻雜的方式改善其導(dǎo)電性,但效果仍然有限。有些熔點(diǎn)比較高的金屬材料如:鎢(Tungsten)、鈦(Titanium)、鈷(Cobalt)或鎳(Nickel)被用來(lái)和多晶硅制成合金。這類混合材料通常稱為金屬硅化物(silicide)。加上了金屬硅化物的多晶硅柵極導(dǎo)電特性顯著提高,而且義能夠耐受高溫工藝。此外因?yàn)榻饘俟杌锏奈恢檬窃跂艠O表面,離溝道區(qū)較遠(yuǎn),所以也不會(huì)對(duì)M(EFET的閾值電壓造成太大影響。在柵極、源極與漏極都鍍上金屬硅化物的工藝稱為“自我對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物工藝”(&lf Aligned sili0de),通常簡(jiǎn)稱salicide△藝。

   當(dāng)MOSFET的器件尺寸縮得非常小、柵極氧化層也變得非常薄時(shí),例如,最新△藝可以把氧化層厚度縮小到lnm左右,一種過(guò)去沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的稱之為“多晶硅耗盡”現(xiàn)象也隨之產(chǎn)生。當(dāng)M()SFET的反型層形成時(shí),有多晶硅耗盡現(xiàn)象的M(瀉FET柵極多晶硅靠近氧化層處,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)耗盡層,無(wú)形中增加了柵氧化層厚度,影響M()SFET器件能。要解決這種問(wèn)題,一種解決方案是將多晶硅完全的合金化,稱為FU~qI(FUlly SIlicide Polysilicon Gate)工藝。金屬柵極是另一種最好的方案,可行的材料包括鉭(Tantalum)、鎢、氮化鉭(TantalumNitride),或是氮化鈦(Titalium Nithde)再加上鋁或鎢。這些金屬柵極通常和高介電常數(shù)物質(zhì)形成的氧化層一起構(gòu)成MOs電容。