为了有效抑制短沟道效应,提高栅控能力,随着MOS结构的尺寸不断降低,就需要相对应的提高栅电极电容。提高电容的一个办法是通过降低栅氧化层的厚度来达到这一日的。PT4211栅氧厚度必须随着沟道长度的降低而近似地线性降低,从而获得足够的栅控能力以确保良好的短沟道行为「91。另外,随着栅氧厚度的降低,MOS器件的驱动电流将获得提升Ⅱ。由表2.3可见不同技术节点下对栅氧厚度的要求。

   表2.3 等效栅氧厚度的降低趋势(ITRs)

   从20世纪70年代第一次被引入集成电路工业中,二氧化硅一直作为硅基M()S管的栅介电材料。然而,不断降低的二氧化硅的厚度会导致隧穿漏电流的指数提升,功耗增加,而且器件的可靠性问题更为突出;氧化层陷阱和界面陷阱会引起显著的界面散射和库伦散射等,降低载流子迁移率;硼穿通问题则影响PMOSFET阈值电压的稳定性;此外,薄栅氧带来的强场效应会导致明显的反型层量子化和迁移率退化以及隧穿电流后「121。图2.4为英特尔公司总结的栅氧厚度的降低趋势L13」。