在过去的半个多世纪中,以CMC)S技术为基础的集成电路技术一直遵循“摩尔定律”,即通过缩小器件的特征尺寸来提高芯片的工作速度、 HZICMAX706ES180G增加集成度以及降低成本,取得了巨大的经济效益与科学技术的重大发展,推动了人类文明的进步,被誉为人类历史上发展最快的

技术之一。伴随MOS器件特征尺寸按比例不断缩小,源与漏之间的距离也越来越短,沟道不仅受栅极电场,同时也受到漏极电场的影响,这样一来栅极对沟道的控制能力变差,栅极电压夹断沟道的难度也越来越大,如此便容易发生亚阀值漏电(Sub_threshold leakage)现象,形成短沟道效应(Short Channel Effects,sCE)。这样会导致晶体管性能的严重退化,影响其开关效率以及速度。如果短沟道效应得不到有效控制,传统的平面体硅MOSFET的尺寸持续按比例缩小将变得越来越困难。集成电路技术发展到当今20nm技术节点及以下时,在速度、功耗、集成度、可靠性等方面将受到一系列基本物理工艺技术问题的限制。

   为了克服这些挑战,人们致力于两方面的研究:一方面积极研发全新的信息处理技术,以便在CMOS技术的能力范围之外继续实现或超越摩尔定律;另一方面积极研究器件新结构、新材料,以便充分挖掘CMOS技术的潜力,实现CMOS技术沿摩尔定律进一步按比例缩小。比如,在传统晶体管的△艺设计中采用新的材料,如高乃电介质,金属栅材料以及隐埋应变硅源漏,或者发展替代传统平面结构的晶体管器件结构。

CM(E集成电路材料与器件结构的演进硐。