目錄1．MOSFET器件尺寸縮小帶來的挑戰2.6.9現代IC中的先進MOSFET結構2．淺槽隔離3．輕摻雜漏區與側墻4．自對準多晶柵技術與自對準金屬硅化物柵5．應變硅溝道和提升源漏結構6．高k柵介質與金屬柵7．SOI結構8．FinFET及其改進結構3．輕摻雜漏區與側墻工作在飽和區的MOS器件，溝道夾斷后漏極附近耗盡層上壓降為(VDS-VSat)，通過溝道后載流子進入耗盡層被加速。若耗盡層中電場足夠強，使得加速載流子具有的能量比費米能級大幾個kT，這種載流子稱為熱載流子。(1)MOS器件熱載流子注入效應3．輕摻雜漏區與側墻當熱載流子能量達到或者超過Si-SiO2界面勢壘時，就會注入到柵氧化層中，產生界面態、氧化層陷阱或者被陷阱俘獲，使氧化層電荷增加，或者導致氧化層電荷波動不穩，這就是熱載流子注入HCI（HotCarrierInjection）。(1)MOS器件熱載流子注入效應3．輕摻雜漏區與側墻熱載流子注入導致氧化層中電荷發生變化，從而使得與氧化層電荷有關的器件特性，如MOS器件的閾值電壓、跨導等均發生退化，嚴重時導致器件失效。這就是熱載流子注入效應。(1)MOS器件熱載流子注入效應3．輕摻雜漏區與側墻

針對HCI廣泛采用的有效措施是采用輕摻雜漏結LDD（LightlyDopedDrain）。LDD結構的漏區np結包括兩個區域：

靠近溝道的是一個輕摻雜淺結，MOS器件工作于飽和區時，該區域全部成為耗盡層，可以減小勢壘區中的橫向電場，從而能夠有效減弱熱載流子效應。

重摻雜深結區域有利于減小漏極串聯電阻。(2)輕摻雜漏結LDD結構3．輕摻雜漏區與側墻采用側墻(sidewallspacer）是為了防止重摻雜源漏離子注入改變LDD結構。(3)形成LDD結構工藝過程早期MOSFET是一種平面結構的器件，柵極材料為鋁。考慮鋁柵與源漏之間的套準問題，為了保證漏源之間溝道的連續性，要求柵氧化層以及柵金屬電極與源區和漏區有一定的交疊，這樣就產生較大的柵—源和柵—漏覆蓋電容。隨著尺寸減小，為了克服覆蓋電容問題。將鋁柵改為多晶硅柵，實現了源漏摻雜“自對準”。(1)從鋁柵到多晶硅柵4．自對準多晶硅技術與自對準金屬硅化物電極(2)自對準多晶硅技術

生成柵氧和多晶硅柵后，采用擴散或離子注入的摻雜方法制作源漏區。

因為多晶硅柵材料對雜質起到掩蔽膜的作用，自動保證了柵與源漏區的對準問題，因此稱為自對準工藝。

實現源漏摻雜的“自對準”，減小了柵極覆蓋電容，改善了器件特性，而且可以通過摻雜調節多晶硅的功函數，進而調整VTH。

多晶硅柵在集成電路中得到廣泛應用。4．自對準多晶硅技術與自對準金屬硅化物電極(3)金屬硅化物（polycide）柵

多晶硅柵的缺點是電阻率相對較高，在溝道尺寸縮小到深亞微米范圍時已嚴重地影響MOSFET的高頻參數，如噪聲和fmax。

為此在多晶柵的基礎上改為采用多晶硅和金屬硅化物(如WSi2)雙層材料代替多晶硅柵。4．自對準多晶硅技術與自對準金屬硅化物電極4．自對準多晶硅技術與自對準金屬硅化物電極(4)自對準金屬硅化物（salicide）電極

隨著器件尺寸縮小，源漏接觸孔隨之縮小，接觸電阻明顯升高，將影響器件特性。

當集成電路工藝節點發展到深亞微米階段，除了柵極采用多晶硅和金屬硅化物雙層材料外，硅化物（silicide）也廣泛作為源漏區的接觸電極。

可供選用的材料有CoSi和NiSi等。

金屬硅化物的特點是接觸電阻小，而且還可以采用自對準技術，進一步減小源極和漏極的接觸電阻以及串聯電阻。

將自對準和金屬硅化物工藝結合在一起的工藝稱為金屬硅化物自對準工藝salicide（SelfAlignedSilicide）。4．自對準多晶硅技術與自對準金屬硅化物電極(4)自對準金屬硅化物（salicide）電極

金屬硅化物自對準工藝salic