另一种实现高虑绝缘材料/金属栅电极的技术解决方案是,沉积两种不同的绝缘材料来取代不同功函数的金属。M24C08-WMN6TP 用于NMOS器件的可以是铪化物与一种带有更多正电性的绝缘材料,如氧化镧等的组合,这种绝缘材料的内建偶极子场能够调整器件的Vt,而不受金属功函数的影响;对于PMOS器件,铪化物必须与另一种带有更多负电性的绝缘材料配合使用,如基于铝的氧化物等的组合。这些技术方案需要不同的材料、生产流程甚至生产设各,以满足大生产的需求。

   高虑金属栅的制造工艺大致分为金属栅极置前和金属栅极置后两种I艺。在金属栅极置前△艺中,高乃材料和金属栅极都在形成源漏之前形成「⒛],这要求高乃材料和金属栅经历高温热活化过程。相反地,在金属栅极置后△艺中,在源漏热活化工程之后形成金属。囚而,前者的栅介电材料(如铪硅酸盐)和金属栅极需要有较高的热稳定性,其I艺与旧有多晶硅工艺基本类似。金属栅极置后工艺更为复杂,同时它在版图设计上需要有更的限制,以适应平坦化工艺的需求。但是,高乃和金属栅不需要经过高温过程。金属栅极置后工艺提供了更好的V】调节能力和更高的器件电学性能,这在PMC)S上表现更为明显。

   另外也有报道披露混合工艺技术,即NMOS采用金属栅极置前工艺,而PMOS采用金属栅在高乃金属栅之外,另一种等效扩充的方法是增加通过器件沟道的电子或空穴的迁移率。表2.5列举了一些提高器件载流子迁移率的手段及其对PMOS或者NM(,S的作用。

   应力技术是提高MOS晶体管速度的有效途径,它可改善NMOS晶体管电子迁移率和PMOS晶体管空穴迁移率,并可降低MC)S晶体管源/漏的,应变硅可通过如下3种方法获得:①局部应力工艺,通过晶体管周围薄膜和结构之间形成应力;②在器件沟道下方嵌人SiGe层;③对整个晶圆进行处理:局部应力I艺已经被广泛应用来提升CMOS器件性能。源漏区嵌人式锗硅技术产生的压应力已经被证明可以有效提高PMOS器件的驱动电流。另外,源漏区嵌人式碳硅技术产生的拉应力可以提高NM(B器件的驱动电流。应力记忆技术在NMOS器件性能提升中得到使用。金属前通孔双极应力刻蚀阻挡层技术也是有效的局部应力I艺,拉应力可以提高NMOS的器件性能,而压应力可以提高PMOS的器件性能。