據(jù)儲能科學家介紹,鎢靶材因有雜質(zhì)含量低、熔化溫度高、結(jié)晶性好、高溫穩(wěn)定性能強以及電子逸出功小的特點,而有望成為新一代積體電路柵電極的最佳生產(chǎn)原料。與以前的柵電極如SiO2相比,鎢靶材柵電極擁有更不容易出現(xiàn)漏電流的情況,進而能使最終所製備的積體電路的可靠度更高。
伴隨著器件尺寸的不斷縮小,柵極介質(zhì)厚度和源漏間距進一步減小,而柵漏電流(其是指PN結(jié)在截止時流過的電流。)以及源漏間的漏電流卻急劇增加,在5nm以下,由於電子的隧穿效應(yīng),SiO2作為柵極介質(zhì)所產(chǎn)生的漏電流已經(jīng)無法讓工業(yè)界所接受了。為了克服這些問題,目前大多數(shù)製造商都是採用介電常數(shù)較高(high-k)的介質(zhì)來替代傳統(tǒng)的SiO2介質(zhì)。
高k柵介質(zhì)能夠在保持柵電容不變的同時,增加柵介質(zhì)的物理厚度,達到降低柵漏電流和提高器件可靠性的雙重目的。但是要找到合適高k材料並不是一件很容易的事。高k材料的選擇應(yīng)考慮以下幾個問題:合適的k值;較高的禁帶寬度和導帶價帶能帶補償;與半導體接觸的熱穩(wěn)定性要好;材料的薄膜性能要好,材料的相變溫度應(yīng)儘量高,組分和結(jié)晶性要穩(wěn)定等。
近幾年,隨著新型柵電極材料的不斷湧現(xiàn),積體電路的漏電流問題已經(jīng)得到了很好的解決。其中一款使用鎢靶材製作的柵電極的物理化學性能表現(xiàn)較為非凡,這主要源於金屬鎢是一種難熔金屬,具有良好的力學、光學、電學性能等特點。