本文介绍了SMT如何帮NMOS跑得更快。
在芯片制造中，提升NMOS晶体管速度的一个有效方法，是在沟道中引入张应力。应力能改变硅的晶格结构，让电子迁移得更快。但问题在于，传统的应力引入方式——比如在器件上方沉积一层应力氮化硅薄膜——会带来布局依赖效应，不同密度的图形区域应力效果差异很大。
于是工程师发明了应力记忆技术，简称SMT。它的巧妙之处在于，应力源只是“临时工”，用完之后就撤走，但应力效果却被永久保留在了沟道里。
SMT的流程分四步。第一步，用硅离子注入对NMOS区域的源漏和多晶硅栅进行非晶化处理。高能离子把晶格结构打乱，让表面层变成非晶态，就像把一块整齐的砖墙砸成碎砖堆。第二步，在整个晶圆上沉积一层高张应力的氮化硅薄膜，然后通过光刻和刻蚀把这层氮化硅从PMOS区域去除，只保留在NMOS区域。第三步，进行高温退火。在退火过程中，非晶化的源漏区会重新结晶，从底部单晶硅衬底向上“长”回去。关键在于，退火时上方覆盖的张应力氮化硅就像一个“模具”，把应力“压”进了正在结晶的硅中。第四步，把这层氮化硅薄膜完全去除。
神奇的事情发生了：即使氮化硅应力源已经被移除，沟道中的张应力依然保留着。这就是“记忆”二字的来源——应力像被记住了一样，永久留在了沟道里，不再需要外部的氮化硅薄膜来维持。
SMT对NMOS性能的提升非常显著，通常能让Idsat提升5%到10%，而且没有布局依赖性，因为应力源移除后，影响性能的只剩下沟道本身的状态。它主要应用于平面NMOS工艺，在FinFET时代，由于鳍片结构本身对应力更敏感，SMT的效果有所减弱，但其背后的思想——通过临时应力源改变永久材料状态——仍然在后续技术中延续。
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