短沟道SOI／SDB CMOS器件性能研究

利用硅栅自对准分离子注入工艺制备了ＳＯＩ／ＳＤＢ ＣＭＯＳ器件，讨论了该器件的短沟道效应、“Ｋｉｎｋ”效应以及ＳＯＩ硅膜厚度对ＮＭＯＳ、ＰＭＯＳ管参数的影响。     

短沟道CMOS／SIMOX器件及电路的辐照特性研究

利用薄膜全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ工艺成功地研制了沟道长度为１．０μｍ的薄膜抗辐照ＳＩＭＯＸＭＯＳＦＥＴ、ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ反相器和环振电路，Ｎ和ＰＭＯＳＦＥＴ在辐照剂量分别为３ｘ１０５ｒａｄ（Ｓｉ）和７ｘ１０５ｒａｄ（Ｓｉ）时的阈值电压漂移均小于１Ｖ，１９级ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ环振经过５ｘ１０５ｒａｄ（Ｓｉ）剂量的电离辐照后仍能正常工作，其门延迟时间由辐照前的２３７ｐｓ变为３２８ｐｓ。     

SOI CMOS器件及其应用

介绍SOI技术及其形成方法。介绍SOI CMOS器件的优点、全耗尽(FD)SOI CMOS器件的特点及其应用。     

用于辐照加固器件的ELO SOI技术

本文讨论了制作绝缘体上硅(SOI)结构的外延横向过生长技术(ELO),并通过在SOI结构上制作的nMOS晶体管验证ELO SOI材料质量和器件总剂量加固性能。在SOI结构上制作的nMOS晶体管显示出了好的辐射特性,例如,发现剂量为10~5戈瑞(硅)的辐射诱发变化为,阈值电压漂移=-0.25V,跨导衰减=18％。     

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。     

采用硅片粘合和内向腐蚀法制作的CMOS／SOI器件的辐射响应

研究了采用硅片粘接和先用金刚石研磨、然后用非接触抛光的腐蚀方法(BE-SOI)制作薄膜SOI的制造工艺和这种膜的缺陷特性。制作了一些MOS器件,并测试了它们在辐射前后的电特性。采用TEM进行的分析表明。、这种BESOI膜无缺陷。CMOS器件具有很高的迁移率和很低的漏电流(小于1.0pA/微米)。这些器件的上表面和边缘的氧化层的辐射响应与体硅器件相近。在10兆拉德(SiO_2)剂量的辐射下,正电荷俘获和界面陷阱产生分别为-0.8和0.8V。     

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。     

低压高速CMOS/SOI器件和电路的研制

采用全耗尽CMOS／SIMOX工艺成功地研制出了沟道长度为0．5μm的可在1．5V和3．0V电源电压下工作的SOI器件和环形振荡器电路．在1．5V和3．0V电源电压时环振的单级门延迟时间分别为840ps和390ps．与体硅器件相比，全耗尽CMOS／SIMOX电路在低压时的速度明显高于体硅器件，亚微米全耗尽CMOS／SOI技术是低压低功耗和超高速集成电路的理想选择．     

自对准硅化物CMOS／SOI技术研究

在ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸＳＯＩ电路制作中引入了自对准钴（Ｃｏ）硅化物（ＳＡＬＩＣＩＤＥ）技术，研究了ＳＡＬＩＣＩＤＥ工艺对ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ单管特性和ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路速度性能的影响．实验表明，采用ＳＡＬＩＣＩＤＥ技术能有效地减小ＭＯＳＦＥＴ栅、源、漏电极的寄生接触电阻和方块电阻，改善单管的输出特性，降低ＣＭＯＳ／ＳＯＩ环振电路门延迟时间，提高ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的速度特性．     

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     

自对准硅化物SOI／CMOS技术研究

在ＳＯＩ／ＣＭＯＳ电路制作中引入了自对准钴硅化物（ＳＡＬＩＣＩＤＥ）技术，研究了ＳＡＬＩＣＩＤＥ工艺对ＳＯＩ／ＭＯＳＦＥＴ单管特性和ＳＯＩ／ＣＭＯＳ电路速度性能的影响。实验表明，ＳＡＬＩＣＩＤＥ技术能有效地减小ＭＯＳＦＥＴ栅、源、漏电极的寄生接触电阻和薄层电阻，改善单管的输出特性，降低ＳＯＩ／ＣＭＯＳ环振电路门延迟时间，提高ＳＯＩ／ＣＭＯＳ电路的速度特性。     

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％．     

短沟道MOSFET器件物理模型研究

通过求解经修正的二维泊松方程，并考虑了主要的短沟效应和高场效应，得到一个描述短沟道ＭＯＳＦＥＴ器件Ｉ－Ｖ特性的统一物理模型。该模型适用于包括亚阈区在内的不同工作区域，对０．８μｍ和１．４μｍ器件的漏极电流特性能较好地描述，可应用于亚微米、深亚微米级ＭＯＳＦＥＴ的电路模拟。     

注F~+加固CMOS/SOI材料的抗辐射研究

向SIMOX材料的SiO2埋层或Si/SiO2界面注入170 keV F+,进而制成CMOS/SOI材料,采用60Co g 辐射器辐照并测量材料的I-V特性。结果表明:向CMOS/SOI材料埋层注入F+离子,能提高CMOS/SOI材料的抗电离辐照性能。而且,注入F+的剂量为11015cm2时,材料的抗辐照能力较强。这对制作应用于电离辐射环境的COMS/SOI器件极其有益。     

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.     

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。     

全耗尽SOI MOSFET及CMOS／SOI电路的研究

采用ＳＩＭＯＸ材料，研制了一种全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ模拟开关电路，研究了全耗尽ＳＯＩ ＭＯＳ场效应晶体管的阈值电压与背栅偏置的依赖关系，对漏源击穿的Ｓｎａｐｂａｃｋ特性进行分析，介绍了薄层ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ制作工艺，给出了全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的测试结果。