短沟道CMOS／SOI器件加固技术研究

通过大量辐照实验分析了采用不同工艺和不同器件结构的薄膜短沟道ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件的抗辐照特性，重点分析了Ｈ２－Ｏ２合成氧化和低温干氧氧化形成的薄栅氧化层、ＣｏＳｉ２／多晶硅复合栅和多晶硅栅以及环形栅和条形栅对ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件辐照特性的影响，最后得到了薄膜短沟道ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件的抗核加固方案．     

CMOS／SOI的高温特性分析

采用ＳＩＭＯＸ和ＢＥＳＯＩ材料制作了ＣＭＯＳ倒相器电路，在２５￣２００℃的不同温度下测量了ＰＭＯＳ和ＮＭＯＳ的亚阈特性曲线，实验结果显示，薄膜全耗尽ＩＭＯＸ器件的阈值电压和泄漏电流随温度的变化小于厚膜ＢＥＳＯＩ器件。     

全耗尽CMOS／SOI技术的研究进展

ＳＯＩ材料技术的成熟，为功耗低，抗干扰能力强，集成度高，速度快的ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件的研制提供了条件，分析比较了ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件与体硅器件的差异，介绍了国外薄膜全耗尽ＳＯＩ技术的发展和北京大学微电子所的研究成果。     

CMOS／SOI电路模拟与参数提取

ＳＯＩ－ＭＯＳＦＥＴ主要模型参数得一致的提取，因而该模型嵌入ＳＰＩＣＥ后能保证ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的正确模拟工作，从ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件和环振电路的模拟结果和实验结果看，两者符合得较好，说明我们所采用的ＳＯＩ ＭＯＳＦＥＴ器件模型及其参数提取都是成功的。     

CMOS／SIMOX和CMOS／BESOI的γ射线辐照特性比较

用薄膜ＳＩＭＯＸ（ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩＭｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｆＯＸｙｇｅｎ）、厚膜ＢＥＳＯＩ（ｆｆｅｎｄｉｎｇａｎｄＥｔｃｈ－ｂａｃｋＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）和体硅材料制备了ＣＭＯＳ倒相器电路，并用６０Ｃｏγ射线进行了总剂量辐照试验。在不同偏置条件下，经不同剂量辐照后，分别测量了ＰＭＯＳ、ＮＭＯＳ的亚阈特性曲线，分析了引起ＭＯＳＦＥＴ阈值电压漂移的两种因素（辐照诱生氧化层电荷和新生界面态电荷）。对ＮＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ，由于寄生背沟ＭＯＳ结构的影响，经辐照后背沟漏电很快增大，经３００Ｇｙ（Ｓｉ）辐照后器件已失效。而厚膜ＢＥＳＯＩ器件由于顶层硅膜较厚，基本上没有背沟效应，其辐照特性优于体硅器件。最后讨论了提高薄膜ＳＩＭＯＸ器件抗辐照性能的几种措施。     

低压低功耗集成电路：SOI技术的新机遇

就热载流于效应、软失效、体效应及寄生电容等问题将薄膜全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件与体硅ＣＭＯＳ器件的进行比较。并阐述薄膜全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ技术是低压低功耗集成电路的理想技术。     

薄膜全耗尽CMOS／SOI—下一代超高速Si IC主流工艺

本文较为详细地分析了薄膜全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ技术的优势和国内外ＴＦ ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件和电路的发展状况，讨论了ＳＯＩ技术今后发展的方向，得出了全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ成为下一代超高速硅集成电路主流工艺的结论。     

深亚微米薄膜CMOS／SOI电路的集成器件线路模拟

开发了适用于薄膜亚微米、深亚微米ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的集成器件线路模拟软件，该模拟软件采用集成数值模型，将薄膜ＳＯＩ器件的数值模拟与电路模拟有机地结合在一起，实现了薄膜亚微米、深亚微米ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的精确数值模拟，利用这一软件较为详细地分析了硅层厚度为５０￣４００ｎｍ、沟道长度为０．１５￣１．０ｕｍ的ＣＭＯＳ／ＳＯＩ环形振荡器电路，使我们对深亚微米薄膜ＣＭＯＳ／ＳＯＩ环振的特性及工作机理了较     

硅膜厚度对SOI栅控混合管性能的影响

本文分析了ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）栅控混合管（ＧＣＨＴ）中硅膜厚度对器件短沟道效应、阈值电压、亚阈斜率、零栅压电流的影响,讨论了结构参数、工艺参数对硅膜厚度作用的影响．研究表明,与常规ＳＯＩＭＯＳ器件相比,ＳＯＩ栅控混合管具有较低的硅膜厚度灵敏度,改善了深亚微米常规ＳＯＩＭＯＳ器件由于硅膜厚度的影响而性能下降的问题,以独特的工作方式为深亚微米器件的发展提供了新思路     

适于器件及电路分析的全耗尽短沟道LDD／LDSSOI MOSFET器件模型

本文系统描述了全耗尽短沟道ＬＤＤ／ＬＤＳＳＯＩＭＯＳＦＥＴ器件模型的电压电压特性。该模型扩展了我们原有的薄膜全耗尽ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ模型，文中着重分析了器件进入饱和区后出现的沟道长度调制效应，及由于ＬＤＤ／ＬＤＳ区的存在对本征ＭＯＳ器件电流特性的影响。     

短沟道CMOS／SIMOX器件与电路的制造

本文简要介绍短沟道ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件与电路的研制。在自制的ＳＩＭＯＸ材料上成功地制出了沟道长度为１．０μｍ的高性能全耗尽ＳＩＭＯＸ器件和１９级ＣＭＯＳ环形振荡器。Ｎ管和Ｐ管的泄漏电流均小于１×１０－１２Ａ／μｍ，在电源电压为５Ｖ时环振电路的门延迟时间为２８０ｐｓ。     

薄膜SOIMOSFET浮体效应的抑制优化研究

本文根据所建浮体效应物理模型，研究了器件参数对ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ浮体效应影响关系．研究结果表明，降低源漏掺杂浓度、减小体区少子寿命、采用优化的硅膜厚度、以及在保持器件全耗尽的情形下适当提高沟道掺杂浓度等，可以有效地抑制浮体效应，提高器件的源漏击穿电压，这些参数在工艺上可以对应采用ＬＤＤ＆ＬＤＳ的ＭＯＳ结构、准确控制的沟道缺陷工程以减小少子在ＳＯＩ体区的复合寿命等，为从工艺设计上进一步改善ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ的器件特性打下理论基础．     

采用CoSi2 SALICIDE结构CMOS/SOI器件辐照特性的实验研究

讨论了ＣｏＳｉ２ＳＡＬＩＣＩＤＥ结构对ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件和电路抗γ射线总剂量辐照特性的影响。通过与多晶硅栅器件对比进行的大量辐照实验表明,ＣｏＳｉ２ＳＡＬＩＣＩＤＥ结构不仅可以降低ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的源漏寄生串联电阻和局域互连电阻,而且对ＳＯＩ器件的抗辐照特性也有明显的改进作用。     

减小CMOS逻辑器件的△I噪声的方法

通过确定ＣＭＯＳ逻辑器件的各种参数与馈通电流和容性负载充放电电流的定量关系,得出设计ＣＭＯＳ逻辑器件的各种参数以减小△Ｉ噪声,从电磁兼容的角度提出了设计ＣＭＯＳ器件的方法。     

凹陷沟道SOI器件的实验研究

本文较为详细地描述了凹陷沟道ＳＯＩ器件的结构和工艺制造技术，采用凹陷沟道技术制备的ＳＯＩ器件的性能明显优于常规厚膜部分耗尽和常规薄膜全耗尽ＳＯＩ器件的性能．采用该技术已成功地研制出沟道区硅膜厚度为７０ｎｍ、源漏区硅膜厚度为１６０ｎｍ、有效沟道长度为０．１５～４．０μｍ的高性能凹陷沟道ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ，它与常规薄膜全耗尽ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ相比，跨导及饱和漏电流分别提高了约４０％．     

CMOS／SIMOX器件总剂量辐照的研究

在新材料ＳＩＭＯＸ上制作ＣＭＯＳ器件,并采用静态Ｉ－Ｖ技术,研究了ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ在（６０）Ｃｏ－γ电离辐照场中辐照感生界面态、氧化物正电荷、阈值电压、静态漏电流等参数的变化。结果表明,在辐照过程中,氧化物正电荷增加较多,界面态增加较少,且ＮＭＯＳ和ＰＭＯＳ＂导通＂辐照偏置是最恶劣偏置。     

0.18μm SOI工艺技术

最近 ,三菱电机公司开发出了一种具有高可靠性的 0 18μｍＳＯＩ工艺技术。通过这种技术 ,由ＣＭＯＳ器件实现 2 5Ｇｂ/ｓ的超高速通信用ＩＣ。而且 ,业已证实采用大容量ＳＲＡＭＴＥＧ (ＴｅｓｔＥｌｅｍｅｎｔＧｒｏｕｐ :特性评价器件 )有可能实现大规模高速ＬＳＩ。1　局部沟槽隔离技术(ａ) 0 18μｍＳＯＩ技术的开发情况所谓的ＳＯＩ技术 ,就是在Ｓｉ基板的绝缘膜 (埋入氧化膜 )上形成单晶硅层 (ＳＯＩ层 )结构。与普通的Ｓｉ基板器件在基板上直接形成晶体管的情况相反 ,ＳＯＩ器件则是在薄的ＳＯＩ层上形成晶体管 ,由于可以缩小源 …     

40Gb/sATM交换机LSI

ＮＴＴ已研制出以40Ｇｂ/ｓ运行的ＡＴＭ交换机大规模集成电路(ＬＳＩ)。这种新的ＬＳＩ采用ＣＭＯＳ/ＳＩＭＯＸ工艺,其交换速度为现有器件的4倍。这种新器件将ＣＭＯＳ/ＳＩＭＯＸ的固有特性与下列技术相结合,提供ＡＴＭ交换机ＬＳＩ所要求的高速度和低功耗性能。(1)通过减少执行高速运行电路中的器件连接数目,使栅极电容引起的运行速度下降得以减轻。(2)增加输出电压上升电路,以获得高速输出信号。(3)采用制造高质量ＳＩＭＯＸ基片的新颖技术,在一块10.5ｍｍ×13.5ｍｍ大小的基片上,可提供大约900000个晶体管和一个100ｋｂ的存储器,以实…     

深亚微米MOSFET二维数值模拟的若干结果

对溶亚微米器件，由于工作电压下降，要求重新确定ＬＤＤ和常规ＭＯＳＦＥＴ在ＶＬＳＩ中的作用。本文从基本器件数理方程发出，对深亚微米常规及ＬＤＤ ＭＯＳＦＥＴ的器件特性、热载流子效应及短沟道效应进行了二维稳态数值模拟，指出了常规和ＬＤＤ ＭＯＳＦＥＴ各自的局限性，明确了在深亚微米ＶＬＳＩ中，ＬＤＤ仍然起主要作用。     

SOI材料与器件的辐照效应

目前，ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）材料的一个主要用途是用来制作抗辐照电路，本文以ＳＩＭＯＸ（ＳｅｐｅｒａｔｉｏｎｂｙＩＭｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｆＯＸｙｇｅｎ）技术为主，详细论述了ＳＯＩ材料和器件（ＭＯＳＦＥＴ）的辐照特性及其机理，包括总剂量、瞬时和单粒子效应，并以总剂量效应为主。经过恰当的加固工艺和优化设计，可以制造出优良的抗辐照集成电路。