Bi-CMOS技术进展(下)

三、Bi-CMOS模拟/数字电路 随着电子系统复杂性的增加以及对可靠性要求的提高,过去那种将模拟电路和数字电路通过PC板互连起来的方法已经不适应。因此,实现A/D LSI已经成为人们追求的目标。这种芯片不仅在数字通讯、测量仪器、图像处理等方面有广泛用途,而且在民用领域,如照像机的自动曝光、录相机的自动聚焦、马达控制、声音的合成和识别等方面也有广阔的市场。     

1964年半导体网络技术概况

引言本文介绍单块半导体网络整体电路的目前技术状况。文中着重讨论半导体网路的五种技术:扩散、外延、光刻、薄膜和厚膜。此外,还讨论了各种元件的隔离方法。以“通常的”有源器件结构的制造作为讨论的基础。文中没有考虑更复杂的新器件,如金属-氧化物-半导体(MOS)和金属-基极晶体管等。工艺扩散扩散过程早就成了半导体工艺师精确控制掺杂杂质量的工具。现象基本上是统计性质     

薄层SOI/MOSFET’s热载流子电流的数值模拟

本文应用“幸运电子”概念，取代平均电场热载流子模型［１］，利用二维数值计算的方法，建立起一组热载流子向栅氧化层注入的注入电流和栅电流模型（包括热电子和热空穴）．通过分别对ＳＯＩ／ＭＯＳＦＥＴ和相应的体硅器件模拟计算得出：栅电流和实验数据符合得很好；体硅器件的注入电流和通常一样，最大值发生在Ｖｇ＝Ｖｄ／２处；然而在薄膜（包括中等厚膜）ＳＯＩ器件中，由于存在着前栅、背栅的耦合作用，热载流子电流变化较为复杂．栅电流不能完全表现注入电流的变化情况．准确模拟注入电流是研究薄膜（包括中等厚膜）ＳＯＩ器件热载流子效应所     

Bi-CMOS技术进展(上)

把双极晶体管和CMOS FET制作在同一芯片上的Bi-CMOS技术越来越引人注目。本文对Bi-CMOS的结构、工艺,及其在逻辑电路、存贮器,模拟-数字相容电路和高压大功率等方面的应用进行了评价,认为Bi-CMOS技术很可能成为今后十年硅集成电路发展的主流技术。     

“民兵”整体电路

Ⅰ、引言本文介绍用在“民兵”导弹中 D37 B计算机内的整体电路的各种技术,系一种档案性的总结。从文中可以看出,在整体电路的制造过程中,工艺和线路工作者密切合作是必要的。Ⅱ、出发点——设计的基本规则在半导体整体电路的设计中,线路设计者通常要涉及到一些熟悉的电路元件,如晶体管、二极管、电阻和电容。然而,他们必须准备在受一定限制的条件下来使用这些元件,并且还需要了解在器件工艺中固有的电路关系以及该工艺的限制和优点。为此,必须定出几套基本设计规则。第一套规则是决定如何来划分整体电路单元的。当时唯一的外壳是平板包装外壳,如图1所示。它最多可以有14根引线。采用这种外壳时已实现的最大功率耗散为200毫瓦,它允许有50℃的温升。每个外壳内包装着12到40个元件,每个外壳平均包装21个元件。     

注入型电路的器件物理

本文叙述了注入型电路的器件物理。注入型电路包括I~2L、I~3L、S~2L、SFL、SI~2L以及3JL等,它们的核心是三个相互作用的PN结。 采用“过剩少数载流子总量”的方法,从电流连续方程的积分形式入手,给出了注入型电路端点电流与“过剩少数载流子总量”,以及端点电压之间的关系,由此可以计算出各区域的复合损失。计算结果可用来理解和设计注入型电路。从线路的角度来看,这些参数也可直接测得。 文中给出了可测的注入型大规模集成电路的静态输入和输出特性曲线族。这些特性曲线族包括了各种工作区。对于各种工作区域,可简化为简单的等效电路,用来进行线路和器件的设计,也可用于计算机辅助设计。 E-M和G-P模型对于描述结型晶体管是很完善的,但是不能充分描述三个结之间的相互作用。因此,特别是对于注入型电路的动态分析,还须考虑注入型电路各区域的“过剩少数载流子总量”的建立和消失过程,这时充、放电电流都已不是常数。本文给出了简化的动态分析方程,这些方程有助于器件和线路的设计。     

TFSOI/CMOS ESD研究

文章讨论了TFSOI／CMOS中ESD电路与常见体硅ESD电路的主要区别,详细分析了ESD电路中各个组成部分对整体性能的影响,成功地研制了抗2000V静电的ESD保护电路,指出了进一步提高TFSOI／CMOS ESD抗静电能力的途径。     

氮氧化物栅介质抗辐射性能研究

本文利用具有氮氧化物栅介质的ＮＭＯＳ、ＰＭＯＳ和ＣＭＯＳ集成电路研究氮氧化物栅的抗γ总剂量性能，结果表明氮氧化物多层栅介质有比纯ＳｉＯ２更好的抗辐射性能。     

Al-Mo-Ti-PtSi-Si金属化系统特性研究

本文用AES法结合I-V、C-V等测量研究了Al-Mo-Ti-PtSi-Si金属化系统的特性,结果表明:该系统的钛层中有部分钛在溅射过程中被氧化;在热处理过程中,Ti及其氧化物作为阻挡层较Mo更稳定.Ti、Mo作为阻挡层经500℃以及500℃以下温度的退火时,PtSi-Si肖特基结的特性可保持稳定,退火温度到600℃时,Al开始在阻挡层比较薄弱的地方通过阻挡层到达Si界面,使阻挡层破裂并失效. 此外还用AES法分析了PtSi-Si结构的样品,结果表明:原Si片表面的天然氧化层最终分散在形成的硅化铂内,Si可能是形成大部分PtSi的扩散元.     

深亚微米FD-SOI器件亚阈模型

通过对全耗尽 SOI器件硅膜中的纵向电位分布采用准三阶近似 ,求解亚阈区的二维泊松方程 ,得到全耗尽器件的表面势公式 ;通过引入新的参数 ,对公式进行修正 ,建立深亚微米全耗尽器件的表面势模型 ,能够很好地描述漏感应势垒降低效应 .在此基础上 ,建立了亚阈漏电流模型 ,它能够很好的描述亚阈区的完整漏电流特性 ,模型计算结果与二维器件模拟软件 MEDICI的模拟结果相符