隨著MOS器件尺寸的縮小,當(dāng)柵長小于0.1um時,為控制短溝道效應(yīng),最初的努力是提高襯底摻雜濃度(大于101:扯om√cm3),但這引發(fā)了一系列問題,如閾值電壓升高、結(jié)電容增加、載流子有效遷移率下降, PAM2803AAF095結(jié)果使電路速度下降,電流驅(qū)動能力降低;另外,器件尺寸的減小帶來電源電壓的下降,要求降低閾值電壓、降低襯底摻雜濃度,這也會引發(fā)短溝道效應(yīng)。柵長縮短和短溝道效應(yīng)這對矛盾可以通過非均勻溝道摻雜解決,即表面雜質(zhì)濃度低,體內(nèi)雜質(zhì)濃度高。這種雜質(zhì)結(jié)構(gòu)的溝道具有柵閾值電壓低、抗短溝道效應(yīng)能力強的特點。這種非均勻溝道的形成主要有以下兩種工藝技術(shù)。

   (1)兩步注人工藝,第一步是形成低摻雜淺注入表面區(qū);第二步是形成高摻雜深注入防穿通區(qū)。如汕ΙoS采用田2淺注人,再B深注人,pR/ICE采用As+淺注人,再P深注入。

   (2)在高濃度襯底上選擇外延生長雜質(zhì)濃度低的溝道層,即形成梯度溝道剖面。這種方法能獲得低的閾值電壓、高的遷移率和高的抗穿通電壓,但寄生結(jié)電容和耗盡層電容大。