高k介质的一个挑战是维持器件的高驱动电流,如前所述,在高k介质上面采用金属电极取代多晶硅,可以减少沟道内电子迁移率损失,但还需要在高k介质和 Si 基底之间加入SiO2/SiON 作为界面缓冲层,进一步改善电子迁移率。界面层还有助于界面的稳定性和器件的可靠性,因为在以前多个技术节点,SiO2/SiON 与Si基底界面的优化已经研究得十分深入了。当然,界面层的存在也有不利的一面,它使得整体栅极介质(由低k值的SiO2/SiON 和高k值的HfO2族介质构成)的k值降低,从而影响 EOT的降低,所以必须严格控制它的厚度。
界面层的形成可以采用Si的高温氧化(如ISSG 工艺),或化学氧化来实现。