集成电路可制造性经济学模型（一）—广义前道工序模型

文章从集成电路（ＩＣ）发展规律出发，提出了可制造性设计的必要性和迫切性，并提出了基于可制造性设计的ＩＣ前道工序成本模型，为实现成本驱动设计的自动化和最优化打下必要的基础。     

集成双极型晶体管模型参数的总体优化提取

本文给出了采用分步式总体优化提取双极GP模型直流参数的方法,其中包括双向目标函数的建立、参数提取等级的划分和初值的确定,以及模型参数的全城总体提取。文中介绍了用该法编制的程序及其成功的应用。     

椭圆缺陷轮廓的成品率估计

现有成品率及关键面积估计模型中。假定缺陷轮廓为圆。而70％的实际缺陷轮廓接近于椭圆．提出了椭圆缺陷轮廓的成品率模型，该模型与圆模型相比更具有一般性．而圆模型轮廓的成品率模型仅为新模型的特例．比较了新模型与真实缺陷及其圆模型引起的成品率损失。表明新模型在成品率估计方面更加精确．     

AlGaN/GaN HEMT在N2中高温退火研究

通过N2气氛中对蓝宝石衬底AlGaN／GaN HEMT在200～600℃退火1min和5min的多批实验,研究了在不同温度和时间退火冷却后器件直流参数的变化．对器件欧姆接触和肖特基接触在高温退火前后的特性进行了对比分析．确定出了最有利于高电子迁移率晶体管特性提高的退火温度为500℃．退火时间为5min．该条件退火后高电子迁移率晶体管最大跨导提高8．9%．肖特基栅反向漏电流减小2个数量级．阈值电压绝对值减小．退火后肖特基势垒高度提高．在减小栅泄漏电流的同时对沟道电子也有耗尽作用．这是饱和电流和阈值电压变化的主要原因．采用扫描电子显微镜观察肖特基退火后的形貌，500℃未发现明显变化．600℃有起泡现象．     

变温C-V和传输线模型测量研究AlGaN/GaN HEMT温度特性

通过对异质结材料上制作的肖特基结构变温C-V测量和传输线模型变温测量,研究了蓝宝石衬底AlGaN/GaN异质结高电子迁移率晶体管的直流特性在25～200℃之间的变化,分析了载流子浓度分布、沟道方块电阻、欧姆比接触电阻和缓冲层泄漏电流随温度的变化规律.得出了器件饱和电流随温度升高而下降主要由输运特性退化造成,沟道泄漏电流随温度的变化主要由栅泄漏电流引起的结论.同时,证明了GaN缓冲层漏电不是导致器件退化的主要原因.     

新型槽栅MOSFETs的特性

采用SIVALCO软件对槽栅与平面器件进行了仿真对比分析,结果表明槽栅器件能够有效地抑制短沟道及热载流子效应,而拐角效应是槽栅器件优于平面器件特性更加稳定的原因.对自对准工艺下成功投片所得沟道长度为140nm的槽栅器件进行测量,结果有力地证明了槽栅器件较平面器件的优越性.     

4H-SiC衬底AlGaN/GaN HEMTs台面隔离技术的改进

采用离子注入和ICP干法刻蚀相结合的台面隔离技术提高了4H-SiC衬底AlGaN/GaNHEMTs的直流特性和高频特性.与只采用干法刻蚀进行台面隔离的器件相比,相邻器件有源区之间的泄漏电流减少了两个数量级,栅肖特基泄漏电流在栅漏电压为-40V时由38.5μA减小到1.2μA,截止频率由3.2 GHz提高到6.7 GHz.分析了器件泄漏电流减小和频率特性提高的原因.     

深亚微米nMOSFET器件的总剂量电离辐射效应

选取了采用0.25μm工艺的两组器件进行研究.通过对这两种器件关态泄漏电流、跨导和栅电流等电学参数进行分析,得出当器件发展到深亚微米阶段时,影响其辐射效应的主要原因是场氧化层中的陷阱电荷.并对相关机理进行了分析和仿真验证.     

LDMOS线性微波功率放大器设计

LDMOS以其大功率、高线性度和高效率等优点得到广泛的应用.采用2-tone负载牵引法得到了LDMOS晶体管MRF18030的输入和输出阻抗.在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,运用共轭匹配法设计出匹配网络,并将匹配网络转化为MOMENTUM元件运用在电路设计中,大大提高了设计的准确性.采用载波复幂级数法对PA的AM-AM和AM-PM非线性特性进行了准确计算,弥补了传统泰勒级数只能分析AM-AM的不足.得到了用来消除PA非线性的反载波复幂级数.根据所得反载波复幂级数,利用二极管非线性特性设计出一种新的结构简单、易于实现的预失真器,给出其准确的电路模型表达式,得到了幅值、角度等参数的精确值.ADS仿真结果表明,IMD3改善了27dB.最终,成功设计出大功率、高效率、高线性的LDMOS微波功率放大器.     

一种改进的片内ESD保护电路仿真设计方法

对现有的片内ESD保护电路仿真设计方法进行了改进,使之适用于深亚微米工艺.文中设计了新的激励电路以简化仿真电路模型;增加了栅氧化层击穿这一失效判据;使用能量平衡方程描述深亚微米MOSFET的非本地输运,并对碰撞离化模型进行了修正;使用蒙特卡罗仿真得到新的电子能量驰豫时间随电子能量变化的经验模型.最后使用文中改进的仿真设计方法对一个ESD保护电路进行了设计和验证,测试结果符合设计要求.