据日经BP社报道,NEC与NEC电子共同开发了32nm工艺以后的高速大容量内存混载SoC(system on a chip)的低成本制造方法。该技术可以以1种金属栅极,实现逻辑与部分内存必需的3种阈值电压。
该方法的原理是在NiSi2栅极和SiON栅极绝缘膜界面上偏析杂质,通过改变栅极功率函数,把构成逻辑部分和内存一部分的MOS FET的阈值电压设定为目标值。由于逻辑部分重视驱动能力,需要较低的阈值电压,栅极功率函数设定在能带边缘附近。而内存部分重视低漏电流,需要高阈值电压,所以栅极功率函数设定在中间带隙附近。nMOS和pMOS的逻辑部分需要设定为不同的阈值电压。迄今为止,尚无利用1种金属栅极实现了3种阈值电压的先例。
通过采用金属栅极,与以前使用的多晶硅栅极相比,逻辑部分和内存(SRAM)部分工作时的耗电量分别下降了15%和30%。