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相似文献
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1.
Si-SiGe材料三维CMOS集成电路技术研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据SiGe材料的物理特性,提出了一种新有源层材料的三维CMOS集成电路.该三维CMOS集成电路前序有源层仍采用Si材料,制作nMOS器件;后序有源层则采用SiGe材料,以制作pMOS器件.这样,电路的本征性能将由Si nMOS决定.使用MEDICI软件对Si-SiGe材料三维CMOS器件及Si-SiGe三维CMOS反相器的电学特性分别进行了模拟分析.模拟结果表明,与Si-Si三维CMOS结构相比,文中提出的Si-SiGe材料三维CMOS集成电路结构具有明显的速度优势.  相似文献   

2.
根据SiGe材料的物理特性,提出了一种新有源层材料的三维CMOS集成电路.该三维CMOS集成电路前序有源层仍采用Si材料,制作nMOS器件;后序有源层则采用SiGe材料,以制作pMOS器件.这样,电路的本征性能将由Si nMOS决定.使用MEDICI软件对Si-SiGe材料三维CMOS器件及Si-SiGe三维CMOS反相器的电学特性分别进行了模拟分析.模拟结果表明,与Si-Si三维CMOS结构相比,文中提出的Si-SiGe材料三维CMOS集成电路结构具有明显的速度优势.  相似文献   

3.
基于应变Si/SiGe的CMOS电特性模拟研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种应变Si/SiGe异质结CMOS结构,采用张应变Si作n-MOSFET沟道,压应变SiGe作p-MOSFET沟道,n-MOSFET与p-MOSFET采用垂直层叠结构,二者共用一个多晶SiGe栅电极.分析了该结构的电学特性与器件的几何结构参数和材料物理参数的关系,而且还给出了这种器件结构作为反相器的一个应用,模拟了其传输特性.结果表明所设计的垂直层叠共栅结构应变Si/SiGe HCMOS结构合理、器件性能提高.  相似文献   

4.
本文提出一种沟道长度为0.125 μm的异质结CMOS(HCMOS)器件结构.在该结构中,压应变的SiGe与张应变的Si分别作为异质结PMOS(HPMOS)与异质结NMOS(HNMOS)的沟道材料,且HPMOS与HNMOS为垂直层叠结构;为了精确地模拟该器件的电学特性,修正了应变SiGe与应变Si的空穴与电子的迁移率模型;利用Medici软件对该器件的直流与交流特性,以及输入输出特性进行了模拟与分析.模拟结果表明,相对于体Si CMOS器件,该器件具有更好的电学特性,正确的逻辑功能,且具有更短的延迟时间,同时,采用垂直层叠的结构此类器件还可节省约50%的版图面积,有利于电路的进一步集成.  相似文献   

5.
三维CMOS集成电路技术研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
论述了三维集成电路(3DIC)的发展概况,介绍了近几年国外发展的各种三维集成电路技术,主要包括再结晶技术、埋层结构技术、选择性外延过生长技术和键合技术.并基于SiGe材料特性,提出了一种新型的Si-SiGe三维CMOS结构,即将第一层器件(Si nMOS)做在SOI(Si on insulator)材料上,接着利用SiO2/SiO2低温直接键合的方法形成第二层器件的有源层,然后做第二层器件(SiGe pMOS),最终形成完整的三维CMOS结构.与目前所报道的Si基三维集成电路相比,该电路特性明显提高.  相似文献   

6.
在通常适合于制作埋沟SiGe NMOSFET的Si/弛豫SiGe/应变Si/弛豫SiGe缓冲层/渐变Ge组分层的结构上,制作成功了SiGe PMOSFET.这种SiGe PMOSFET将更容易与SiGe NMOSFET集成,用于实现SiGe CMOS.实验测得这种结构的SiGe PMOSFET在栅压为3.5V时最大饱和跨导比用作对照的Si PMOS提高约2倍,而与常规的应变SiGe沟道的器件相当.  相似文献   

7.
高勇  黄媛媛  刘静 《微电子学》2007,37(5):619-623
基于全耗尽SOI CMOS工艺,建立了具有SiGe沟道的SOI MOS器件结构模型,并利用ISE TCAD器件模拟软件,对SiGe SOl CMOS的电学特性进行模拟分析。结果表明,引入SiGe沟道可极大地提高PMOS的驱动电流和跨导(当Ge组分为0.3时,驱动电流提高39.3%,跨导提高38.4%),CMOS电路的速度显著提高;在一定的Ge总量下,改变Ge的分布,当沟道区呈正向递减式分布时,电路速度最快。  相似文献   

8.
以半导体器件二维数值模拟程序Medici为工具,模拟和对比了SiGe pMOS同Si pMOS的漏结击穿电压随栅极偏压、栅氧化层厚度和衬底浓度的变化关系;研究了SiGe pMOS垂直层结构参数硅帽层厚度、SiGe层厚度及Ge剂量和p+ δ掺杂对于击穿特性的影响.发现SiGe pMOS击穿主要由窄带隙的应变SiGe层决定,击穿电压明显低于Si pMOS并随Ge组分增加而降低;SiGe/Si异质结对电场分布产生显著影响,同Si pMOS相比电场和碰撞电离具有多峰值分布的特点;Si帽层及SiGe层参数对击穿特性有明显影响,增加p型δ掺杂后SiGe pMOS呈现穿通击穿机制.  相似文献   

9.
纳米CMOS电路的应变Si衬底制备技术   总被引:1,自引:1,他引:0  
应变硅衬底材料——弛豫SiGe层作为应变硅技术应用的基础,其质量的好坏对应变硅器件性能有致命的影响。综述了近年来用于纳米CMOS电路的各类弛豫SiGe层的制备技术,并对弛豫SiGe层中应变测量技术进行了简单的介绍,以期推动应变硅技术在我国芯片业的应用。  相似文献   

10.
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.  相似文献   

11.
SiGe沟道SOI CMOS的设计及模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
在 SOI(Silicon on Insulator)结构硅膜上面生长一层 Si Ge合金 ,采用类似 SOICMOS工艺制作成具有Si Ge沟道的 SOICMOS集成电路。该电路不仅具有 SOICMOS电路的优点 ,而且因为 Si Ge中的载流子迁移率明显高于 Si中载流子的迁移率 ,所以提高了电路的速度和驱动能力。另外由于两种极性的 SOI MOSFET都采用 Si Ge沟道 ,就避免了只有 SOIPMOSFET采用 Si Ge沟道带来的选择性生长 Si Ge层的麻烦。采用二维工艺模拟得到了器件的结构 ,并以此结构参数进行了器件模拟。模拟结果表明 ,N沟和 P沟两种 MOSFET的驱动电流都有所增加 ,PMOSFET增加得更多一些  相似文献   

12.
A drive-current enhancement in NMOS with a compressively strained SiGe structure, which had been a difficult challenge for CMOS integration with strained SiGe high-hole-mobility PMOS, was successfully achieved using a Si-SiGe heterostructure low electric field channel of optimum thickness. A 4-nm-thick Si low-field-channel NMOS with a 4-nm-thick Si/sub 0.8/Ge/sub 0.2/ layer improved drive current by 10% with a 20% reduction in gate leakage current compared with Si-control, while suppressing threshold-voltage rolloff characteristic degradation, and demonstrated excellent I/sub on/--I/sub off/ characteristics of I/sub on/ = 1 mA//spl mu/m for I/sub off/ = 100 nA//spl mu/m. These results are the best in ever reported NMOS with a compressively strained SiGe structure and indicate that a Si-SiGe heterostructure low-field-channel NMOS integrated with a compressively strained SiGe channel PMOS is a promising candidate for high-speed CMOS in 65-nm node logic technology.  相似文献   

13.
This paper describes an RF SiGe BiCMOS technology based on a standard 0.18-/spl mu/m CMOS process. This technology has the following key points: 1) A double-poly self-aligned SiGe-HBT is produced by adding a four-mask process to the CMOS process flow-this HBT has an SiGe epitaxial base selectively grown on an epi-free collector; 2) two-step annealing of CMOS source/drain/gate activation is utilized to solve the thermal budget tradeoff between SiGe-HBTs and CMOS; and 3) a robust Ge profile design is studied to improve the thermal stability of the SiGe-base/Si-collector junction. This process yields 73-GHz f/sub T/, 61-GHz f/sub max/ SiGe HBTs without compromising 0.18-/spl mu/m p/sup +//n/sup +/ dual-gate CMOS characteristics.  相似文献   

14.
SiGe HBT及高速电路的发展   总被引:3,自引:0,他引:3  
详细讨论了SiGeHBT的直流交流特性、噪声特性,SiGeHBT的结构、制作工艺、与工艺相关的寄生效应、SOI衬底上的SiGeHBT等,以及它在高速电路中的应用,包括低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA),电压控制振荡器(VCO)以及涉及到的无源器件等。  相似文献   

15.
This paper investigates the electrostatic discharge (ESD) characteristics of the silicon-germanium heterojunction bipolar transistor (SiGe HBT) in a 0.18-/spl mu/m SiGe BiCMOS process. According to this letter, the open base configuration in the SiGe HBT has lower trigger voltage and higher ESD robustness than a common base configuration. As compared to the gate-grounded NMOS and PMOS in a bulk CMOS process, the SiGe HBT has a higher ESD efficiency from the layout area point of view. Additionally, any trigger biases used to improve the ESD robustness of the SiGe HBT are observed as invalid, and even they can work successfully in bulk CMOS process.  相似文献   

16.
本文研究了一种应变SiGe沟道的NMOS器件,通过调整硅帽层、SiGe缓冲层,沟道掺杂和Ge组分变化,并采用变能量硼注入形成P阱的方式,成功完成了应变NMOS器件的制作。测试结果表明应变的NMOS器件在低场(Vgs=3.5V, Vds=0.5V)条件下,迁移率极值提升了140%,而PMOS器件性能保持不变。文中对硅基应变增强机理进行了分析。并利用此NMOS器件研制了一款CMOS倒向器,倒向器特性良好, 没有漏电,高低电平转换正常。  相似文献   

17.
A technology for combining 0.2-μm self-aligned selective-epitaxial-growth (SEG) SiGe heterojunction bipolar transistors (HBTs) with CMOS transistors and high-quality passive elements has been developed for use in microwave wireless and optical communication systems. The technology has been applied to fabricate devices on a 200-mm SOI wafer based on a high-resistivity substrate (SOI/HRS). The fabrication process is almost completely compatible with the existing 0.2-μm bipolar-CMOS process because of the essential similarity of the two processes. SiGe HBTs with shallow-trench isolations (STIs) and deep-trench isolations (DTIs) and Ti-salicide electrodes exhibited high-frequency and high-speed capabilities with an fmax of 180 GHz and an ECL-gate delay of 6.7 ps, along with good controllability and reliability and high yield. A high-breakdown-voltage HBT that could produce large output swings for the interface circuit was successfully added. CMOS devices (with gate lengths of 0.25 μm for nMOS and 0.3 μm for pMOS) exhibited excellent subthreshold slopes. Poly-Si resistors with a quasi-layer-by-layer structure had a low temperature coefficient. Varactors were constructed from the collector-base junctions of the SiGe HBTs. MIM capacitors were formed between the first and second metal layers by using plasma SiO2 as an insulator. High-Q octagonal spiral inductors were fabricated by using a 3-μm thick fourth metal layer  相似文献   

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