短沟道SOI MOSFET栅结构研究与进展

系统比较了几种不同栅结构短沟道SOI MOSFET的性能,包括短沟道效应、电流驱动能力、器件尺寸等特性,获得了栅的数目与短沟道SOI器件的性能成正比的结论.介绍了两种新的短沟道SOI器件栅结构:Π栅和Ω栅,指出了短沟道SOI MOSFET栅结构的发展方向.     

双栅双应变沟道全耗尽SOI CMOS的瞬态特性分析

在提出双栅双应变沟道全耗尽SOl MOSFET新结构的基础上,模拟了沟道长度为25nm时基于新结构的CMOS瞬态特性.结果表明,单栅工作模式下,传统应变SiGe(或应变Si)器件的CMOS电路只能实现上升(或下降)时间的改善,而基于新结构的CMOS电路能同时实现上升和下降时间的缩短;双栅模式下,CMOS电路的上升和下降时间较单栅模式有了更进一步的改善,电路性能得以显著提高.     

双栅双应变沟道全耗尽SOI CMOS的瞬态特性分析

在提出双栅双应变沟道全耗尽SOl MOSFET新结构的基础上,模拟了沟道长度为25nm时基于新结构的CMOS瞬态特性.结果表明,单栅工作模式下,传统应变SiGe(或应变Si)器件的CMOS电路只能实现上升(或下降)时间的改善,而基于新结构的CMOS电路能同时实现上升和下降时间的缩短;双栅模式下,CMOS电路的上升和下降时间较单栅模式有了更进一步的改善,电路性能得以显著提高.     

n~＋p~＋p－n结隔离CMOS铝栅工艺

本文介绍一种新的ｎ￣＋ｐ￣＋ｐ－ｎ结隔离铝栅大规模集成电路工艺。它与常规铝栅ＣＭＯＳ工艺的重要区别在于，采用ｎ￣＋ｐ￣＋ｐ－ｎ结隔离技术，芯片上无低掺杂浓度区与厚的场氧化绝缘膜，场氧化膜与栅氧化膜在同一工序中完成并且厚度相接近。文中重点阐述了ｎ￣＋ｐ￣＋ｐ－ｎ结隔离击穿与ｎ￣＋，ｐ￣＋区掺杂浓度ｐ－ｎ结深度和器件特征尺寸之间的关系以及该工艺在电路中的应用等问题。     

双栅氧CMOS工艺研究

双栅氧工艺(dual gate oxide)在高压CMOS流程中得到了广泛的应用,此项工艺可以把薄栅氧器件和厚栅氧器件集成在同一个芯片上.文章介绍了常用的两种双栅氧工艺步骤并分析了它们的优劣.在此基础上,提出了一种实现双栅氧工艺的方法.     

Al栅BESOI／CMOS器件的辐照特性

在表层硅厚度约６μｍＢＥＳＯＩ材料上，制备了Ａｌ栅ＣＭＯＳ器件。实验样品消除了纵向寄生结构和困扰ＳＯＩ薄膜器件的背沟效应、边缘效应、Ｋｉｎｋ效应。样品未作抗辐照工艺加固，γ累积辐辐照剂量已达３×１０５ｒａｄ（Ｓｉ）。实验表明，该结构埋层ＳｉＯ２的存在对器件的辐照性能影响不明显。     

铝栅体硅CMOS器件总剂量加固的工艺技术

本文拟讨论辐射加固的铝栅体硅CMOS集成电路的工艺优化和设计。文中描述了加固的基本考虑,部分工艺试验,辐照结果和工艺筛选结果及例行试验结果。一个较全面的方案,是要评价工艺参数对CMOS电路加固性能的影响,以建立一个有依据的辐射加固工艺。这里集中探讨改进的场氧工艺、栅氧工艺、版图设计和蒸铝工艺。研究所获得的优化加固工艺使器件的总剂量加固水平高于1×10~4Gy(Si)。文中评价了采用此加固工艺的器件成品率,并通过例行试验证明了器件的可靠性。     

先进的小尺寸金属栅CMOS工艺开发

利用校准之后工艺模拟软件TSUPREM-4和器件模拟软件MEDICI,采用工艺模拟与实际工艺流片相结合的方法对沟道尺寸为0．8μm-2μm之间的金属铝栅CMOS进行器件模拟、试验及分析,提出了相应的工艺及改进措施,确定了器件的结构、工艺等参数,提出了一个可行的工艺流程。通过对晶体管部分特征参数和电学特性的详细分析,最终获得了满意的设计参数和性能。同时通过对在此工艺平台下的各种端口的ESD保护结构进行试验与分析,找出满足2kV HBM模式的ESD保护结构与设计规则。     

多应力结构CMOS器件的模拟研究

使用TCAD仿真工具Sentaurus在45 nm节点工艺下模拟研究了包含多应力结构的应变Si CMOS器件。模拟所得的开关电流比与相同节点工艺下报道的实验结果能很好吻合,验证了所用模型及方法的正确性。用Sentaurus工艺模拟工具得到了器件内部的应力和掺杂分布,并用Sentaurus器件模拟工具分析了各种应力结构对电学特性的影响。结果表明：在nMOS中,SMT和DSL能有效提高器件性能,而STI却会降低器件性能;在pMOS中,SiGe S/D和DSL的存在是性能改善的主要原因,而STI对性能改善的帮助较小。     

先进CMOS工艺栅极氧化膜的硅片级可靠性评价

可靠性评价的结果可直接关系到一个工艺是否能投入实际生产,也可反应出工艺中存在的问题.随着工艺更新速度的加快,硅片级可靠性(WLR)测试应运而生,其核心任务就是快速有效地评价工艺的可靠性,并对工艺进行监控.本文介绍了CMOS器件栅极氧化膜的硅片级可靠性快速评价方法以及失效机理,并给出了0.18μm CMOS工艺硅片级可靠性评价的最新研究亮点.     

基于标准CMOS工艺的片上太阳敏感器研究

微纳卫星对于载荷的苛刻要求使得太阳敏感器的微型化研究具有重要意义。为了解决光学器件和处理电路的集成兼容问题,文章基于标准CMOS工艺提出一种新型片上太阳敏感器,以金属走线层构建微型墙结构,两侧均匀分布pn结构成光电传感器,通过检测两侧光电流比例解算出入射光角度。文章从工艺实现、模型建立、数值仿真和实验测试等方面验证了器件的合理性和可行性。最终,片上太阳敏感器阵列芯片质量为1.5g,尺寸为304.2mm³,检测精度为±1.6°,视场范围为80°,可满足微型化需求。     

基于65 nm CMOS工艺的2阶温度补偿全CMOS电压基准源

采用65 nm CMOS工艺,设计了一种基于MOS亚阈区特性的全CMOS结构电压基准源.首先利用工作在亚阈值区NMOS管的栅源电压间的差值得到具有特定2阶温度特性的CTAT电压,该CTAT电压的2阶温度特性与PTAT电压2阶温度特性的弯曲方向相反.再通过电流镜技术实现CTAT电压和PTAT电压求和,最终得到具有2阶温度...     

0.5μm CMOS腐蚀工艺研究

本文主要介绍了0.5 μm CMOS 工艺中一些腐蚀模块的工艺。     

CMOS工艺氧化膜完整性的评估

提出了用阵列电容来监测氧化层的完整性。分析表明,从多个子列的氧化层电容漏电合格率的曲线可以求出氧化层完整性的表征因子Ｅ值（每个缺陷包含的单元数）。     

基于标准CMOS工艺的新型pH值传感器

基于0.6μmCMOS工艺设计了一种新型的pH值传感器。多晶硅和双层金属电极形成复合的悬浮栅结构,Si3N4钝化层作为敏感层。传感单元为W/L=500μm/20μm的PMOS管,其阈值电压随溶液pH值线性变化,并通过恒定PMOS管源漏电压和源漏电流控制电路转换成PMOS管源电压线性输出。PMOS管源电压线性输出范围达到4.6V,很好满足在不同pH值溶液中测试的要求。采用波长396nm紫外灯管照射来消除浮栅上电荷,增大阈值电压并有效调整溶液栅电压线性区工作范围。紫外照射后溶液栅电压可偏置在0V,减少溶液中噪声影响。CMOSpH值传感器的平均灵敏度为35.8mV/pH。     

一种基于0.25μm CMOS工艺的锁相环电路设计

锁相环在很多领域都得到了广泛应用。本文给出了一款全芯片集成锁相环电路设计,其工作输出频率范围在50M到150M之间,抖动在150ps以内,工作电压为2.5伏,该芯片采用了0.25μmCMOS工艺。本文主要阐述全芯片集成锁相环的设计方法,以及对各个参数的折衷设计考虑,最后给出了一些仿真结果和电路物理版图。