随着MOS器件尺寸的缩小,当栅长小于0.1um时,为控制短沟道效应,最初的努力是提高衬底掺杂浓度(大于101:扯om√cm3),但这引发了一系列问题,如阈值电压升高、结电容增加、载流子有效迁移率下降, PAM2803AAF095结果使电路速度下降,电流驱动能力降低;另外,器件尺寸的减小带来电源电压的下降,要求降低阈值电压、降低衬底掺杂浓度,这也会引发短沟道效应。栅长缩短和短沟道效应这对矛盾可以通过非均匀沟道掺杂解决,即表面杂质浓度低,体内杂质浓度高。这种杂质结构的沟道具有栅阈值电压低、抗短沟道效应能力强的特点。这种非均匀沟道的形成主要有以下两种工艺技术。

   (1)两步注人工艺,第一步是形成低掺杂浅注入表面区;第二步是形成高掺杂深注入防穿通区。如汕ΙoS采用田2浅注人,再B深注人,pR/ICE采用As+浅注人,再P深注入。

   (2)在高浓度衬底上选择外延生长杂质浓度低的沟道层,即形成梯度沟道剖面。这种方法能获得低的阈值电压、高的迁移率和高的抗穿通电压,但寄生结电容和耗尽层电容大。