薄膜全耗尽SOI CMOS电路高温特性模拟和结构优化

在300～600K温度范围内,利用ISE TCAD模拟软件对全耗尽SOI电路的温度特性进行了模拟分析,得到了较全面的SOI CMOS倒相器静态特性和瞬态特性,并提出了一种改进的AlN-DSOI结构.结果显示,SOI CMOS电路的阈值电压对温度较为敏感,随着温度的升高,输出特性衰退明显.瞬态模拟也表明电路的速度和功耗受外界环境温度的影响较大.改进后的AlN-DSOI结构在有效缓解SOI结构热效应和浮体效应的基础上,显著提高了电路的速度和驱动能力.     

薄膜全耗尽SOI CMOS器件和电路

对全耗尽SOI(FD SOI)CMOS器件和电路进行了研究,硅膜厚度为70nm.器件采用双多晶硅栅结构,即NMOS器件采用P+多晶硅栅,PMOS器件采用N+多晶硅栅,在轻沟道掺杂条件下,得到器件的阈值电压接近0.7V.为了减小源漏电阻以及防止在沟道边缘出现空洞(Voids),采用了注Ge硅化物工艺,源漏方块电阻约为5.2Ω/□.经过工艺流片,获得了性能良好的器件和电路.其中当工作电压为5V时,0.8μm 101级环振单级延迟为45ps.     

N+多晶硅栅薄膜全耗尽SOI CMOS器件与电路的研究

选用SIMOX(Separation by Implantation of Oxygen)衬底材料,对全耗尽SOI CMOS工艺进行了研究,开发出了N 多晶硅栅全耗尽SOI CMOS器件及电路工艺,获得了性能良好的器件和电路。nMOS和pMOS的驱动电流都比较大,且泄漏电流很小,在工作电压为3V时,1．2μm101级环振的单级延迟仅为50．5ps。     

高温SO I CMO S 倒相器瞬态特性的研究

本文主要研究高温SOI CMOS倒相器在（27－300℃）宽温区的瞬态特性。研究结果表明：当采用N^ PN^ 和P^＋PP^ 结构薄膜SOI MOSFET组合，并且其结构参数满足高温应用的要求，则SOI CMOS倒相器实验样品在（27－300℃）具有良好的高温瞬态特性。     

薄膜全耗尽应变Si SOI MOSFET特性模拟与优化分析

研究了应变Si沟道引入对薄膜全耗尽SOI MOSHET器件特性的影响,并分析了器件特性改进的物理机理.与传统的SOI MOSFET结构相比,器件的驱动电流和峰值跨导都有明显提高,对n-FET分别为21%和16.3%,对p-FET为14.3%和10%.应变si沟道的引入还降低了器件的阈值电压,这有益于集成电路中供电电压的降低和电路功耗的减小.另外,本文还对新结构中的Ge含量进行了优化分析,认为当Ge含量为30%时,器件有较好的电特性,而且不会增加器件制作的工艺成本.     

一种高温工作的激光测距SOICMOS集成电路

基于薄膜全耗尽SOICMOS工艺,进行了建模分析,在300～600 K温度范围内,利用ISETCAD软件对SOICMOS器件单管高温特性进行了模拟分析,同时利用Verilog软件对激光测距电路进行了整体仿真.通过工艺流片,实现了一种电路级具有完整功能和参数要求的高温工作的激光测距SOICMOS集成电路.通过实际测试表明模拟结果与之相吻合,同时通过对整体电路结果功能和参数在常温和高温下的测试,表明该电路功耗低、速度快,可满足激光测距电路的要求.该电路的研制,对进一步开展高温短沟道SOICMOS集成电路的研究具有一定的指导意义.     

一种高温工作的激光测距SOICMOS集成电路

基于薄膜全耗尽SOICMOS工艺,进行了建模分析,在300～600 K温度范围内,利用ISETCAD软件对SOICMOS器件单管高温特性进行了模拟分析,同时利用Verilog软件对激光测距电路进行了整体仿真.通过工艺流片,实现了一种电路级具有完整功能和参数要求的高温工作的激光测距SOICMOS集成电路.通过实际测试表明模拟结果与之相吻合,同时通过对整体电路结果功能和参数在常温和高温下的测试,表明该电路功耗低、速度快,可满足激光测距电路的要求.该电路的研制,对进一步开展高温短沟道SOICMOS集成电路的研究具有一定的指导意义.     

薄膜全耗尽SOICMOS器件和电路

对全耗尽 SOI(FD SOI) CMOS器件和电路进行了研究 ,硅膜厚度为 70 nm.器件采用双多晶硅栅结构 ,即NMOS器件采用 P+多晶硅栅 ,PMOS器件采用 N+多晶硅栅 ,在轻沟道掺杂条件下 ,得到器件的阈值电压接近0 .7V.为了减小源漏电阻以及防止在沟道边缘出现空洞 (V oids) ,采用了注 Ge硅化物工艺 ,源漏方块电阻约为5 .2Ω /□ .经过工艺流片 ,获得了性能良好的器件和电路 .其中当工作电压为 5 V时 ,0 .8μm 10 1级环振单级延迟为 45 ps     

Elevated Source/Drain Engineering by Novel Technology for Fully Depleted SOI CMOS Devices and Circuits

0.35μm thin-film fully-depleted SOI CMOS devices with elevated source/drain structure are fabricated by a novel technology.Key process technologies are demonstrated.The devices have quasi-ideal subthreshold properties;the subthreshold slope of nMOSFETs is 65mV/decade,while that of pMOSFETs is 69mV/decade.The saturation current of 1.2μm nMOSFETs is increased by 32% with elevated source/drain structure,and that of 1.2μm pMOSFETs is increased by 24%.The per stage propagation delay of 101-stage fully-depleted SOI CMOS ring oscillator is 75ps with 3V supply voltage.     

采用新的抬高源漏工艺技术制作的全耗尽SOI CMOS器件和电路

采用新的工艺技术,成功研制了具有抬高源漏结构的薄膜全耗尽SOI CMOS器件.详细阐述了其中的关键工艺技术.器件具有接近理想的亚阈值特性,nMOSFETs和pMOSFETs的亚阈值斜率分别为65和69mV/dec.采用抬高源漏结构的1.2μm nMOSFETs的饱和电流提高了32%,pMOSFETs的饱和电流提高了24%.在3V工作电压下101级环形振荡器电路的单级门延迟为75ps.     

SOI CMOS器件研究

利用0.35μm工艺条件实现了性能优良的小尺寸全耗尽的器件硅绝缘体技术(SOI)互补金属氧化物半导体(FD SOI CMOS)器件,器件制作采用双多晶硅栅工艺、低掺杂浓度源/漏(LDD)结构以及突起的源漏区。这种结构的器件防止漏的击穿,减小短沟道效应(SCE)和漏感应势垒降低效应(DIBL);突起的源漏区增加了源漏区的厚度并减小源漏区的串联电阻,增强了器件的电流驱动能力。设计了101级环形振荡器电路,并对该电路进行测试与分析。根据在3V工作电压下环形振荡器电路的振荡波形图,计算出其单级门延迟时间为45ps,远小于体硅CMOS的单级门延迟时间。     

45ps的超高速全耗尽CMOS/SOI环振

亚微米全耗尽 SOI( FDSOI) CMOS器件和电路经过工艺投片 ,取得良好的结果 ,其中工作电压为 5V时 ,0 .8μm全耗尽 CMOS/ SOI1 0 1级环振的单级延迟仅为 45ps;随着硅层厚度的减薄和沟道长度的缩小 ,电路速度得以提高 ,0 .8μm全耗尽 CMOS/ SOI环振比 0 .8μm部分耗尽 CMOS/ SOI环振快 30 % ,比 1 μm全耗尽 CMOS/ SOI环振速度提高 1 5% .     

TiN栅及抬高源漏的薄膜全耗尽SOI CMOS器件的模拟研究

对0．25μm TiN栅及抬高源漏的薄膜全耗尽SOI CMOS器件进行了模拟研究。由于TiN栅具有中间禁带功函数，在低的工作电压下，NMOS和PMOS的阈值电压都得到了优化。随硅膜厚度的减小，釆用源漏抬高结构，减小了源漏串联电阻。采用抬高源漏结构的NMOS和PMOS，其饱和电流分别提高了36％和41％。由于采用源漏抬高能进一步降低硅膜厚度，短沟道效应也得到了抑制．