半导体先进工艺用metal gate的问题

xhwubai · 发表于 2012-4-24 05:16:03

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用metal gate是防止原先poly gate的depletion效应，那metal 就没有"metal depletion"效应了？为什么？

wolffshen · 发表于 2012-4-24 09:31:52

没有的，金属中的电子是以“电子气”的形式存在的，不存在耗尽的问题

xhwubai · 发表于 2012-4-24 20:14:45

回复 2# wolffshen

谢谢啊！为什么“电子气”就不能耗尽了呢？

再请教个问题啊：mos的gate为什么一开始用metal，后来用poly，再后来又用metal了？

wolffshen · 发表于 2012-4-25 01:28:05

回复 3# xhwubai

可能从能带来理解更好点，金属是导体，其价带与导带重叠，没有禁带，其中的电子都是载流子，所以即使能带弯曲，也不存在载流子耗尽的情况
所以你看到能带图里，金属都是1条线，到真空的能量差就是金属的功函数

以下是我的理解
最早的MOS就是FET来的，场效应晶体管，那个时候氧化层还挺厚，很多沾污，氧化层中的离子等影响考虑的比较少，后来随着器件尺寸的缩小，氧化层减薄，Gate功函数的影响会很明显，Poly的好处是，N+ Poly和P+ Poly可以分别调N/PMOS的栅极功函数，比较接近我们的期望值，Vt的影响参数之一，尺寸进一步缩小，栅氧更薄了，Poly Depletion就是个问题了，所以考虑用回Metal Gate，但是因为功函数的问题，一般在用到High-K以后才同时引入Metal Gate，因为N/P要通过用不同的金属层来调整

half_honey · 发表于 2012-4-25 08:56:15

4楼大牛~~~学习了~~~

xhwubai · 发表于 2012-5-4 01:53:20

回复 4# wolffshen

谢谢大牛！我可不可以这样简单理解：金属里的电子太多而不可能耗尽？

wolffshen · 发表于 2012-5-4 10:54:39

回复 wolffshen

谢谢大牛！我可不可以这样简单理解：金属里的电子太多而不可能耗尽？
xhwubai 发表于 2012-5-4 01:53

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可以简单这样理解，金属的话，因为对最外层电子束缚小，所以金属有大量的自由电子，"电子气"基本就是这样的概念，不过这个都不是基于量子力学的概念在理解

kevin_gao · 发表于 2012-5-10 16:30:46

4楼讲的很详细，赞

阿基里奥斯 · 发表于 2012-7-5 18:34:51

4楼牛人

wjb158 · 发表于 2012-7-5 21:03:53

烦啊！！写了很多不见了。

可能跟自对准工艺有关，还有淀积的温度与栅极材料的温度有关。

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