HKMG工艺为什么要用金属栅极?

知识星球里的学员问:在HKMG工艺中,会用到HfO2等作为栅介质层,为什么不能再用多晶硅做栅极,而是改为金属栅极?

什么是HKMG工艺?

HKMG(High-K Metal Gate ),是45nm,32nm,22nm及以下节点多采用的工艺,它使用高k材料做栅介质层,用金属材料(如铪,钛,钽)来取代传统的多晶硅栅极。

关于HKMG工艺,可以见之前的文章:

++为什么要用高k材料做栅介质层材料?++

HKMG工艺优点?

1, 高K材料增加了栅极介质的等效氧化物厚度(EOT),从而显著降低了漏电流。

2,晶体管尺寸可以进一步缩小,同时具有高性能和低功耗的优势。

为什么要用金属栅极而不是多晶硅栅极?

1,多晶硅与高k介质不兼容。多晶硅与高k介质HfO2中的Hf能够发生反应,产生界面缺陷。

2,多晶硅电阻率更大,导致栅极电阻更大。使芯片具有较高的RC延迟,降低了电路的开关速度。

3,消除多晶硅耗尽效应(Poly-Depletion Effect)。在多晶硅栅极中,当电路处于"打开"状态时,靠近栅介质的部分的多晶硅层会被耗尽,导致栅极实际的电容减小。而金属栅极本身是良导体,因此在栅极材料中不会出现耗尽区。

相关推荐
一隅论数智5 天前
给AI一张“业务概念地图“:本体如何从哲学走向企业智能
大数据·人工智能·经验分享·笔记·学习·学习方法·政务
上海广测检测科技有限公司5 天前
智能平板出口巴西合规详解:Anatel射频、Inmetro电源/电池与LGPD数据合规叠加
经验分享
FLJwu5 天前
存储与固件量产实战01:运动相机TF卡量产翻车实录!V30≠4K可用,90%OEM踩中的隐形售后坑
经验分享·数码相机·相机
xiaomu001235 天前
床垫选型的技术评估模型:结构、材料、卫生与检测四层口径
经验分享
汉风设计装饰6 天前
智慧办公弱电系统设计:门禁、监控与 IoT 传感器的集成方案
经验分享
m0_719640876 天前
支持开源二次开发的VR遥操机器人2026年选型推荐
经验分享
陈卫军老师6 天前
陈卫军:把口味写在一张纸上,店才稳得住
经验分享·笔记·流量运营
从零开始的嵌入式之旅6 天前
day47
arm开发·经验分享·笔记·嵌入式硬件
恒锐丰科技林技术员6 天前
EG1164 高压大电流升压同步整流芯片解析
经验分享·嵌入式硬件·硬件工程
欣悦财务6 天前
怎么判断代理记账收费值不值,把费用折成服务密度再比
经验分享