版图邻近效应的高精度标准单元波动检测电路

随着集成电路的发展,工艺尺寸进一步微缩,工艺波动导致的器件波动对电路性能以及可靠性的影响越来越严重.版图邻近效应就是先进工艺下影响工艺波动的重要因素.为了应对先进工艺下版图邻近效应(LPE)的影响,代工厂需要确立器件波动最小且最优标准单元版图.如何精确测量相同标准单元的不同版图的器件波动具有很大的挑战.提出了一个高分辨率、高速且测试便利的器件波动检测电路,用来对6种优化LPE引入的器件波动影响的标准单元版图进行测试.电路在28 nm工艺上进行了流片验证,电路面积为690 μm×350 μm,并对全晶圆进行了测试.通过分析NMOS和PMOS的测试结果,对比了不同版图形式应对LPE影响的效果,进而为代工厂设计和优化标准单元版图,尽可能减小LPE引入的器件波动提供参考.     

100mm InGaP/GaAs HBT及相关电路关键工艺

对100mm In0.49Ga0.51P/GaAs HBT器件及相关电路制备中的In0.49Ga0.51P腐蚀问题、聚酰亚胺平面化、空气桥等几项关键工艺进行了研究,解决了器件及电路制备过程中出现的难题,尤其是用很简单的方法解决了In0.49-Ga0.51P腐蚀过程中经常出现的腐蚀"岛"问题,并且成功地制作出所设计的器件及电路.     

估价MOS集成电路工艺和器件设计改进措施的分层结构

本文介绍一种把器件和工艺设计参数与具体的电路应用联系起来的分层结构,定出了这种结构所用的功能电路块的完整的清单,给出了这种结构用于重在设计型电路的例子。这些例子中所给出的实验数据显示出器件设计对特殊的电路应用的影响。另外,还给出了重在工艺型电路的实例,证明了工艺改进措施对具体电路应用的影响。这种分层结构以及器件和工艺的数据将有助于电路设计人员正确评价某些器件和工艺改进措施对特殊的电路和系统要求的影响。     

NMOS管热载流子衰退效应评价模型及寿命预测方法研究

热载流子是器件可靠性研究的热点之一.特别对于亚微米器件,热载流子失效是器件失效的一个最主要方面.通过对这种失效机理及其失效模型的研究,为设计和工艺提供帮助,从而有效降低由热载流子引起的电路失效,提高电路可靠性.本文主要针对几种典型工艺的栅氧厚度(例如:Tox分别为150 (A)、200 (A)、250 (A))的NMOSFET进行加速应力实验,提取寿命模型的相关参数,估算这些器件在正常工作条件下的寿命值,对亚微米工艺器件寿命进行快速评价.     

CMOS集成电路中ESD保护技术研究

分析ESD失效的原因和失效模式,针对亚微米CMOS工艺对器件ESD保护能力的降低,从工艺、器件、电路三个层次对提高ESD保护能力的设计思路进行论述。工艺层次上通过增加ESD注入层和硅化物阻挡层实现ESD能力的提高;器件方面可针对电路的特点,选择合适的器件(如MOS,SCR,二极管及电阻)达到电路需要的ESD保护能力;电路方面采用栅耦和实现功能较强的ESD保护。     

0.5μm SOI CMOS器件和电路

研究了 0 .5μm SOI CMOS器件和电路 ,开发出成套的 0 .5μm SOI CMOS工艺 .经过工艺投片 ,获得了性能良好的器件和电路 ,其中当工作电压为 3V时 ,0 .5μm 10 1级环振单级延迟为 42 ps.同时 ,对部分耗尽 SOI器件特性 ,如“浮体”效应、“kink”效应和反常亚阈值特性进行了讨论     

0.5μm SOI CMOS器件和电路

研究了0.5μm SOI CMOS器件和电路,开发出成套的0.5μm SOI CMOS工艺.经过工艺投片,获得了性能良好的器件和电路,其中当工作电压为3V时,0.5μm 101级环振单级延迟为42ps.同时,对部分耗尽SOI器件特性,如“浮体”效应、“kink”效应和反常亚阈值特性进行了讨论.     

CMOS图像传感器中时间延迟积分的实现与优化

提出了一种在标准CMOS工艺下实现时间延迟积分(TDI)功能的电路结构,电路采用一面阵CMOS像素阵列,通过像素列曝光累积实现了TDI功能.详细分析了器件噪声和积分器噪声对电路的影响,提出了器件级噪声优化公式.电路采用SMIC 0.35 μm CMOS工艺实现.仿真结果表明,该电路能够实现TDI功能,运算放大器的等效输入噪声为36.1 μV,具有低噪声特性.     

基于CMOS工艺的射频集成电路ESD保护研究

随着工艺特征尺寸的缩小,射频集成电路承受的静电放电(ESD)问题日趋变得复杂.保护电路与被保护核心电路的相互影响,已经成为制约射频集成电路发展的一个障碍.本文主要研究CMOS工艺下,ESD保护电路与被保护核心电路之间的相互影响的作用机理,提出研究思路,并对射频集成电路ESD保护电路的通用器件作出评价.1.引言随着半导体...     

基于遗传算法的开关电流存储电路的设计

针对开关电流存储电路存在固有误差和电路器件参数需要大量手工迭代计算等难题,提出基于遗传算法的开关电流存储电路设计方法.其主要思想是以Class AB栅极接地存储电路为基础,对其进行小信号模型分析,借助遗传算法对电路的电荷注入误差和时间响应性能进行多目标优化,获取电路中器件参数的最优Pareto解.采用0.5μm CMOS工艺参数,对电路进行PSPICE仿真测试.结果表明,优化设计的电路具有存储精度高、响应速度快等优点.     

CMOS工艺中横向双极型晶体管的直流与交流电学特性

在 CMOS工艺结构中,将位于阱中的 MOS 器件加适当的偏置,可以使其变为体内器件、以横向双极管的模式工作.本文利用 3μm P-well和 2μm N-well两种 CMOS工艺设计了这种横向双极器件,分析讨论了这种器件的工作原理和特点,并给出其典型的直流和交流参数的实验数据.这些分析和实验数据将有助于电路设计者了解和掌握该器件的电流、频率工作范围及特性,以便在CMOS电路中充分发挥其特长.     

一种双极工艺下抗辐照PWM推挽转换电路的研究

利用双稳态竞争原理,通过状态保持电路和状态转换电路的配合,实现一种基于双极器件的PWM推挽转换电路,该电路对辐照后双极器件的电流增益退化不敏感.采用华越双极2μm工艺进行流片而没有进行任何工艺加固.并在Co-60辐照源,5.6rad(Si)/s剂量率,100krad(Si)总剂量的条件下进行抗辐照实验,结果表明,单管的...     

混成式InSb焦平面器件的湿法倒角技术研究

针对焦平面器件在抛光过程中出现的崩边和深划伤问题,通过分析采用了湿法倒角工艺,并进行了倒角可行性试验、倒角对电极的影响和对电路连通性的影响等实验.结果表明,用湿法倒角技术不仅使InSb边缘没有尖锐的角,并且对器件的电性能没有影响,抛光后可得到高光洁的表面,最终得到性能良好的焦平面器件.     

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.     

一种基于BCD工艺的高速低功耗电平位移电路

提出了一种基于0.25 μm BCD工艺、适用于高压降压型DC-DC转换器的新型电平位移电路.该电路使用了耐压60 V的高压DMOS器件(HVNMOS、HVPMOS)、耐压5V的低压CMOS器件(LVNMOS、LVPMOS),以及耐压5V的三极管器件(BJT).分析了降压型DC-DC转换器对电平位移电路的特殊要求;基于对两种常见电平位移电路的分析,提出了一种新型的电平位移电路.电路仿真结果显示,与之前的电路相比,新型电路结构具有响应快速、功耗低、输出电平精确、可靠性高等优点.     

单次可编程金属-分子-金属器件

提出了一种单次可编程的金属-分子-金属器件.该器件利用一种经过改良的Rotaxane LB膜作为功能层.可以和应用于场编程门阵列电路中的无机反熔丝器件相比拟,将在有机可编程电路和容错电路等方面有较广泛的应用.所有的加工工艺都是低温工艺,使得该器件可以和其他有机器件集成.电学测试表明该器件有良好的单次编程能力,其击穿电压为2.2V,关态电阻为15kΩ,而开态电阻为54Ω.据分析,这一特性是由非对称的电极结构和金属原子在高电场作用下穿透了分子薄膜所造成的.     

高速SOI MOS器件及环振电路的研制

采用SOI/CMOS工艺成功地研制出沟道长度为0.8μm的SOI器件和环振电路,在5V和3V电源电压时51级环振的单门延迟时间分别为82ps和281ps,速度明显高于相应的体硅电路.由于采用硅岛边缘注入技术,寄生边缘管得到较好的抑制.对沟道宽度对SOI器件特性的影响进行了讨论.实验表明SOI器件是高速和低压低功耗电路的理想选择.     

一种用于双极电路ESD保护的SCR结构

针对目前双极电路的ESD保护需求,结合双极电路的特点和制造工艺,设计了一种可控硅整流器(SCR)结构.使用器件仿真工具MEDICI,对器件的结构参数进行了优化设计,得到的ESD电压大于3 kV,很好地满足了设计要求.     

单次可编程金属-分子-金属器件

提出了一种单次可编程的金属-分子-金属器件. 该器件利用一种经过改良的Rotaxane LB膜作为功能层,可以和应用于场编程门阵列电路中的无机反熔丝器件相比拟,将在有机可编程电路和容错电路等方面有较广泛的应用. 所有的加工工艺都是低温工艺,使得该器件可以和其他有机器件集成. 电学测试表明该器件有良好的单次编程能力,其击穿电压为2.2V,关态电阻为15kΩ,而开态电阻为54Ω. 据分析,这一特性是由非对称的电极结构和金属原子在高电场作用下穿透了分子薄膜所造成的.     

利用BiCom3硅锗高速半导体工艺发展新一代高效能模拟器件

BiCom3是一种适合高速器件设计的先进高效能互补Bi-CMOS工艺,不仅提供很高的晶体管转换频率(transit frequency),还具备绝佳的线性特性和精准度.BiCom3以现有的数字工艺器件库为基础,包含种类齐全的数字器件.并整合数字逻辑与双极电路结构以制造更复杂的功能.近来有许多以无线通讯、医疗影像以及高阶测试与量测为目标的创新器件出现,代表了此工艺在高速器件设计的潜力.本文将介绍工艺本身的特点、工艺与某些器件效能参数的关联以及工艺在实际器件的应用结果.