另一種實現(xiàn)高慮絕緣材料/金屬柵電極的技術解決方案是,沉積兩種不同的絕緣材料來取代不同功函數(shù)的金屬。M24C08-WMN6TP 用于NMOS器件的可以是鉿化物與一種帶有更多正電性的絕緣材料,如氧化鑭等的組合,這種絕緣材料的內建偶極子場能夠調整器件的Vt,而不受金屬功函數(shù)的影響;對于PMOS器件,鉿化物必須與另一種帶有更多負電性的絕緣材料配合使用,如基于鋁的氧化物等的組合。這些技術方案需要不同的材料、生產流程甚至生產設各,以滿足大生產的需求。

   高慮金屬柵的制造工藝大致分為金屬柵極置前和金屬柵極置后兩種I藝。在金屬柵極置前△藝中,高乃材料和金屬柵極都在形成源漏之前形成「⒛],這要求高乃材料和金屬柵經(jīng)歷高溫熱活化過程。相反地,在金屬柵極置后△藝中,在源漏熱活化工程之后形成金屬。囚而,前者的柵介電材料(如鉿硅酸鹽)和金屬柵極需要有較高的熱穩(wěn)定性,其I藝與舊有多晶硅工藝基本類似。金屬柵極置后工藝更為復雜,同時它在版圖設計上需要有更的限制,以適應平坦化工藝的需求。但是,高乃和金屬柵不需要經(jīng)過高溫過程。金屬柵極置后工藝提供了更好的V】調節(jié)能力和更高的器件電學性能,這在PMC)S上表現(xiàn)更為明顯。

   另外也有報道披露混合工藝技術,即NMOS采用金屬柵極置前工藝,而PMOS采用金屬柵在高乃金屬柵之外,另一種等效擴充的方法是增加通過器件溝道的電子或空穴的遷移率。表2.5列舉了一些提高器件載流子遷移率的手段及其對PMOS或者NM(,S的作用。

   應力技術是提高MOS晶體管速度的有效途徑,它可改善NMOS晶體管電子遷移率和PMOS晶體管空穴遷移率,并可降低MC)S晶體管源/漏的,應變硅可通過如下3種方法獲得:①局部應力工藝,通過晶體管周圍薄膜和結構之間形成應力;②在器件溝道下方嵌人SiGe層;③對整個晶圓進行處理:局部應力I藝已經(jīng)被廣泛應用來提升CMOS器件性能。源漏區(qū)嵌人式鍺硅技術產生的壓應力已經(jīng)被證明可以有效提高PMOS器件的驅動電流。另外,源漏區(qū)嵌人式碳硅技術產生的拉應力可以提高NM(B器件的驅動電流。應力記憶技術在NMOS器件性能提升中得到使用。金屬前通孔雙極應力刻蝕阻擋層技術也是有效的局部應力I藝,拉應力可以提高NMOS的器件性能,而壓應力可以提高PMOS的器件性能。