部分耗尽SOI体接触nMOS器件的关态击穿特性

分别采用具有硅化物和不具有硅化物的SOI工艺制成了部分耗尽SOI体接触nMOS晶体管.在体接触浮空和接地的条件下测量了器件的关态击穿特性.通过使用二维工艺器件模拟,并测量漏体结的击穿特性,详细讨论和分析了所制成器件击穿特性的差异和击穿机制.在此基础上,提出了一个提高PD-SOI体接触nMOS击穿特性的方法.     

提高SOI器件和电路性能的研究

在分析SOI器件的浮体效应、击穿特性、背栅阈值、边缘漏电、ESD及抗辐照特性的基础上,提出了提高SOI器件和电路性能的技术途径.体接触是防止浮体效应的最好方法;正沟道和背沟道的BF2/B离子注入可以分别满足阈值和防止背栅开启的需要;SOI器件栅电极的选取严重影响器件的性能;源区的浅结有助于减小寄生npn双极晶体管的电流增益;而自对准硅化物技术为SOI器件优良特性的展现发挥了重要作用.研究发现,采用综合加固技术的nMOS器件,抗总剂量的水平可达1×106rad(Si).     

闪速存储器的单管多位技术

为了在现有务件下进一步降低闪速存储器的单位成本，已开发了各种单管多位技术。文章着重介绍了基于浮栅结构的MLC技术和基于SONOS的单管多位技术。     

总剂量辐照加固的PDSOI CMOS 3线-8线译码器

报道了一种制作在SIMOX晶圆之上的总计量加固的2μm部分耗尽SOI CMOS 3线-8线译码器电路,其辐照特性由晶体管的阚值电压、电路的静态泄漏电流以及电流电压特性曲线表征.实验表明,该译码器的抗总剂量能力达3×105rad(Si),nMOS管和pMOS管在最坏情况下前栅沟道阈值漂移分别小于20和70mV,并且在辐照、退火以及后续追加辐照过程中无明显的泄漏电流增加,电路的功能并未退化.     

基于混合遗传算法的SOI MOSFET模型参数提取

通过将遗传算法和模拟退火算法相结合得到了改进的遗传算法,这种改进的遗传算法可用于提取SOI MOSFET模型参数.用这种方法提取了基于中国科学院微电子研究所开发的标准的1.2μm CMOS/SOI工艺的SOI MOSFET模型参数,用此模型模拟的数据与测试数据吻合很好,与商业软件相比精度得到了明显的提高.这种方法与商业软件使用的传统的方法相比,不需要对SOI MOSFET模型有非常深入的了解,也不需要复杂的计算.更深入的验证表明,该模型适用的器件尺寸范围很广.     

栅极触发PDSOI CMOS闩锁效应研究

测试了不同静态栅极触发电压(输入电压)下诱发CMOS闩锁效应需要的电源电压和输出电压(即将闩锁时的输出电压),发现静态栅极触发CMOS闩锁效应存在触发电流限制和维持电压限制两种闩锁触发限制模式,并且此栅极触发电压.输出电压曲线是动态栅极触发CMOS闩锁效应敏感区域与非敏感区域的分界线.通过改变输出端负载电容,测试出了不同电源电压下CMOS闩锁效应需要的栅极触发电压临界下降沿,并拟合出了0 pF负载电容时的临界下降沿,最终得出了PDSOI CMOS电路存在的CMOS闩锁效应很难通过电学方法测试出来的结论.     

总剂量辐照加固的PDSOI CMOS 3线-8线译码器

报道了一种制作在SIMOX晶圆之上的总计量加固的2μm部分耗尽SOI CMOS 3线-8线译码器电路,其辐照特性由晶体管的阚值电压、电路的静态泄漏电流以及电流电压特性曲线表征.实验表明,该译码器的抗总剂量能力达3×105rad(Si),nMOS管和pMOS管在最坏情况下前栅沟道阈值漂移分别小于20和70mV,并且在辐照、退火以及后续追加辐照过程中无明显的泄漏电流增加,电路的功能并未退化.     

全耗尽SOI MOSFET阈值电压解析模型

提出了一种简化的全耗尽SOIMOSFET闽值电压解析模型。该模型物理意义明确，形式简单，不需要非常复杂的计算。通过在不同条件下将本文的模拟结果和MEDICI模拟结果进行对比，验证了本模型的精确性。因此本模型对于器件物理特性的研究和工艺设计有很好的指导意义。     

提高SOI器件和电路性能的研究

在分析SOI器件的浮体效应、击穿特性、背栅阈值、边缘漏电、ESD及抗辐照特性的基础上,提出了提高SOI器件和电路性能的技术途径.体接触是防止浮体效应的最好方法;正沟道和背沟道的BF2/B离子注入可以分别满足阈值和防止背栅开启的需要;SOI器件栅电极的选取严重影响器件的性能;源区的浅结有助于减小寄生npn双极晶体管的电流增益;而自对准硅化物技术为SOI器件优良特性的展现发挥了重要作用.研究发现,采用综合加固技术的nMOS器件,抗总剂量的水平可达1×106rad(Si).     

采用半背沟注入提高PDSOI nMOSFETs的热载流子可靠性

提出了一个提高PDSOI nMOSFETs可靠性的方法,并且研究了这种器件的热载流子可靠性.这种方法是在制造器件中,进行背沟道注入时只注入背沟道一半的区域.应力试验结果表明这种新的器件和常规器件相比,展示了较低的热载流子退变.2D器件模拟表明在漏端降低的峰值电场有助于这种器件提高的热载流子可靠性.