一种新型凹源HV-NMOS器件研究

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作者 孙伟锋 易扬波 +2 位作者 吴烜 王平 吴建辉 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期286-290,共5页

设计出一种能与体硅标准低压 CMOS工艺完全兼容的新型凹源 HV-NMOS( High voltage NMOS)结构 ,在 TSUPREM-4工艺模拟的基础上提出了该结构具体的工艺流程及最佳的工艺参数 ,通过 MEDICI进行特性模拟得到了该结构的电流 -电压和击穿等特... 设计出一种能与体硅标准低压 CMOS工艺完全兼容的新型凹源 HV-NMOS( High voltage NMOS)结构 ,在 TSUPREM-4工艺模拟的基础上提出了该结构具体的工艺流程及最佳的工艺参数 ,通过 MEDICI进行特性模拟得到了该结构的电流 -电压和击穿等特性曲线 ,击穿电压比传统 HV-NMOS提高了 3 7.5 %。同时分析了凹源结构、p阱、缓冲层 ( Buffer层 )及场极板对改善 HV-NMOS工作特性的有效作用 ,最后给出了该凹源 HV-NMOS的流水实验测试结果。 展开更多

关键词 高压n型金属-氧化物-半导体 凹源 缓冲区 场极板 击穿电压

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降低金属与n型Ge接触电阻方法的研究进展

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作者 周志文 沈晓霞 李世国 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期10-15,31,共7页

Ge材料中n型杂质激活的电子浓度偏低,以及费米能级钉扎效应导致的金属与n型Ge接触电子势垒高度偏大,使金属与n型Ge接触电阻较大。基于Ge的材料特性,分析了缺陷对杂质浓度以及费米能级钉扎对电子势垒高度的影响;综述了提高Ge材料中n型掺... Ge材料中n型杂质激活的电子浓度偏低,以及费米能级钉扎效应导致的金属与n型Ge接触电子势垒高度偏大,使金属与n型Ge接触电阻较大。基于Ge的材料特性,分析了缺陷对杂质浓度以及费米能级钉扎对电子势垒高度的影响;综述了提高Ge材料中n型掺杂电子浓度的方法,如激光退火、磷和锑共掺、循环离子注入/退火、氟钝化等;讨论了降低金属与n型Ge接触电子势垒高度的途径,即插入薄的界面层形成金属-界面层-Ge接触。电子浓度的提高,以及电子势垒高度的降低,有效地减小了金属与n型Ge接触电阻。 展开更多

关键词 锗(Ge) n型掺杂 金属-界面层-半导体接触 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 接触电阻

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一种精确求解超薄栅NMOS器件隧穿电流的模型

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作者 李宗林 徐静平 许胜国 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期162-166,共5页

提出了一种精确求解隧穿电流的模型。通过自洽求解一维薛定谔方程和泊松方程,得到NMOS器件的半导体表面电势分布、反型层二维电子气的量子化能级以及对应的载流子浓度分布。为计算隧穿电流,采用了多步势垒逼近方法计算栅氧化物势垒层的... 提出了一种精确求解隧穿电流的模型。通过自洽求解一维薛定谔方程和泊松方程,得到NMOS器件的半导体表面电势分布、反型层二维电子气的量子化能级以及对应的载流子浓度分布。为计算隧穿电流,采用了多步势垒逼近方法计算栅氧化物势垒层的隧穿几率,从而避免了WKB方法在突变边界处波函数不连续带来的缺陷。通过考虑(100)Si衬底的导带多能谷效应和栅极多晶硅耗尽效应,讨论了不同栅氧化层厚度下隧穿电流与栅压的依赖关系。模拟结果与实验数据吻合。 展开更多

关键词 n沟金属-氧化物-半导体器件 量子隧穿 反型层 超薄栅氧化物

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高k金属栅NMOSFET器件阈值电压调控方法

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作者 刘城 王爱记 +2 位作者 刘自瑞 刘建强 毛海央 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第1期13-19,25,共8页

实现对器件阈值电压的有效调控是高k金属栅(HKMG)技术面临的一项重要挑战。TiAl薄膜作为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)的功函数层被广泛地应用于HKMG结构中以实现对器件阈值电压的调控。实验采用射频(RF)-直流(DC)磁控溅射... 实现对器件阈值电压的有效调控是高k金属栅(HKMG)技术面临的一项重要挑战。TiAl薄膜作为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)的功函数层被广泛地应用于HKMG结构中以实现对器件阈值电压的调控。实验采用射频(RF)-直流(DC)磁控溅射的方式沉积TiAl薄膜,通过优化直流功率、射频功率和反应压强工艺参数,实现了对薄膜Ti/Al原子比率的调节,提高了Ti/Al原子比率分布均匀度。基于实验结果,采用后栅工艺流程制造HKMG NMOSFET,讨论不同的Ti/Al原子比率和TiAl层厚度对NMOSFET阈值电压的影响。Ti/Al原子比率增大10%,NMOSFET的阈值电压增加12.6%;TiAl层厚度增加2 nm,NMOSFET的阈值电压下降19.5%。这种方法已经被成功应用于HKMG器件的生产。 展开更多

关键词 高k金属栅(HKMG) 功函数层 磁控溅射 Ti/Al原子比率 阈值电压 n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)

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典型CMOS器件总剂量加速试验方法验证 被引量：3

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作者 罗尹虹 龚建成 +2 位作者 郭红霞 何宝平 张凤祁 《辐射研究与辐射工艺学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期241-245,共5页

应用美军标试验方法1019.5和1019.4分别对两种典型(ComplementaryMetal?Oxide?SemiconductorTransistor,CMOS)器件进行试验验证,论述了试验原理,对试验现象进行了详细的分析,了解实验室条件下评估空间氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷的可... 应用美军标试验方法1019.5和1019.4分别对两种典型(ComplementaryMetal?Oxide?SemiconductorTransistor,CMOS)器件进行试验验证,论述了试验原理,对试验现象进行了详细的分析,了解实验室条件下评估空间氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷的可行性和保守性。实验表明,两种不同工艺的CC4069器件没有通过1019.5所做出的试验验证,从实验现象观察认为是由于界面陷阱电荷大量建立所引起的。加固LC4007?RHANMOS却通过了与1019.5相比过分保守的1019.4的试验验证。 展开更多

关键词 美军标1019.5 互补型金属氧化物半导体器件 辐射效应评估

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PDSOI NMOS器件激光模拟光电流效应

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作者 任尚清 王博博 +3 位作者 蒋春生 钟乐 孙鹏 解磊 《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第2期352-355,共4页

为获得N型金属氧化物半导体(NMOS)器件在γ射线辐照条件下的光电流特性,采用激光模拟技术,利用部分耗尽型绝缘体上硅(PDSOI)工艺NMOS器件进行激光照射试验,获得不同尺寸和拓扑结构器件在激光照射条件下光电流和激光入射能量之间的关系... 为获得N型金属氧化物半导体(NMOS)器件在γ射线辐照条件下的光电流特性,采用激光模拟技术,利用部分耗尽型绝缘体上硅(PDSOI)工艺NMOS器件进行激光照射试验,获得不同尺寸和拓扑结构器件在激光照射条件下光电流和激光入射能量之间的关系。利用TCAD仿真工具进行器件的光电流仿真,对比TCAD仿真与激光模拟试验数据,两组数据结果基本一致,验证了激光模拟技术的可行性和准确性。通过与理论计算得到的光电流进行对比,获得了理论计算与试验光电流之间的关系,并由此得到器件寄生双极晶体管在激光照射条件下的放大倍数。 展开更多

关键词 n型金属氧化物半导体器件 部分耗尽型绝缘体上硅 激光模拟 光电流

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沟道尺寸对深亚微米GGNMOS保护器件特性的影响 被引量：2

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作者 吴晓鹏 杨银堂 +1 位作者 刘海霞 董刚 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期113-117,共5页

基于测试结果,研究了不同沟道宽度、沟道长度对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响机制,并得出保护器件沟道尺寸的优化准则.基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行流片及传输线脉冲测试,得到了不同版图参数条... 基于测试结果,研究了不同沟道宽度、沟道长度对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响机制,并得出保护器件沟道尺寸的优化准则.基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行流片及传输线脉冲测试,得到了不同版图参数条件下保护器件的I-V特性.基于失效电流水平变化趋势以及器件仿真结果,分析了相关物理机制.研究结果表明,沟道宽度的选取必须结合器件的导通均匀性情况,同时沟道长度值则通过改变器件沟道下方的热分布影响保护器件的鲁棒性.利用实验方法分析了沟道尺寸对单叉指栅接地N型金属氧化物半导体保护器件性能影响的物理机制,对深亚微米保护器件的版图设计提供了优化指导. 展开更多

关键词 沟道宽度 沟道长度 静电放电 栅接地n型金属氧化物半导体

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栅长对SOI NMOS器件ESD特性的影响 被引量：2

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作者 恩云飞 何玉娟 +2 位作者 罗宏伟 潘金辉 肖庆中 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期350-352,452,共4页

采用TLP测试的方式,研究了不同栅长对栅接地SOI NMOS器件ESD(Electrostatic discharge,静电放电)特性的影响,结果发现栅长越大,维持电压VH越大,ESD二次击穿电流It2越大;其原因可能与薄硅层中的热分布有关。

关键词 静电保护 绝缘层上硅 传输线脉冲测试 栅接地n型金属-氧化物-半导体

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GGNMOS叉指宽度与金属布线对ESD防护性能的影响 被引量：1

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作者 梁海莲 董树荣 +2 位作者 顾晓峰 李明亮 韩雁 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期194-198,共5页

栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar... 栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计并制备了一系列GGNMOS待测器件;其次,通过传输线脉冲测试,分析了叉指宽度与叉指数对GGNMOS器件ESD失效电流(It2)的影响,结果表明,在固定总宽度下适当减小叉指宽度有利于提高It2;最后,比较了平行式与交错式两种金属布线方案对It2的影响,结果表明,平行式金属布线下GGNMOS器件的ESD鲁棒性更好。 展开更多

关键词 栅接地n型金属氧化物半导体场效应晶体管 静电放电 双极型-互补型金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺 叉指 金属布线 失效电流

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漏极接触孔到栅间距对GGNMOS保护器件的影响

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作者 吴晓鹏 杨银堂 +1 位作者 董刚 高海霞 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期26-30,共5页

研究了不同漏极接触孔到栅间距对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响,并分析了相关物理机制.基于中芯国际0.18μm互补金属氧化物半导体工艺进行流片,并进行传输线脉冲测试,得到了不同漏极接触孔到栅间... 研究了不同漏极接触孔到栅间距对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响,并分析了相关物理机制.基于中芯国际0.18μm互补金属氧化物半导体工艺进行流片,并进行传输线脉冲测试,得到了不同漏极接触孔到栅间距(DCGS)值的保护器件单位宽度失效电流水平的变化趋势.结合器件仿真,分析了保护器件的电、热分布情况.研究结果表明,DCGS值的增大,使电流密度峰值向远离沟道的方向移动,从而降低了尖端放电的风险.同时,当DCGS值增大到一定阈值时,由于漏区与衬底温度达到平衡,因此失效电流水平出现饱和趋势. 展开更多

关键词 漏极接触孔到栅间距 静电放电 栅接地n型金属氧化物半导体

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多种栅结构SOI NMOS器件ESD特性研究 被引量：1

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作者 何玉娟 罗宏伟 肖庆中 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期501-504,共4页

研究了不同栅结构对栅接地SOI NMOS器件ESD(Electrostatic discharge,静电放电)特性的影响,结果发现环源结构的SOI NMOS器件抗ESD能力最强,而环栅结构的器件抗ESD能力最弱,其原因可能与器件有缘区面积和电流分布有关。

关键词 静电保护 绝缘层上硅 传输线脉冲测试 栅接地n型金属-氧化层-半导体器件

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基于电荷泵法的N-LDMOS界面态测试技术研究 被引量：2

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作者 刘斯扬 钱钦松 +2 位作者 孙伟锋 李海松 时龙兴 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期597-601,605,共6页

详细研究了高压N-LDMOS器件的电荷泵(CP)测试技术,指出了高压N-LDMOS器件的特殊结构对其CP测试结果的影响,并解释了高压N-LDMOS器件的CP曲线不饱和的原因,同时对由于不同的源漏偏压造成的高压N-LDMOS器件CP曲线的变化进行了深入的理论... 详细研究了高压N-LDMOS器件的电荷泵(CP)测试技术,指出了高压N-LDMOS器件的特殊结构对其CP测试结果的影响,并解释了高压N-LDMOS器件的CP曲线不饱和的原因,同时对由于不同的源漏偏压造成的高压N-LDMOS器件CP曲线的变化进行了深入的理论分析。这些结论可以为CP法测量界面态密度提供实验指导,同时为更加准确地分析高压LDMOS器件的CP测试曲线提供理论指导。 展开更多

关键词 n型横向双扩散金属氧化物晶体管 电荷泵测试 热载流子

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功率NLDMOS电学安全工作区的版图设计优化 被引量：1

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作者 陈轶群 陈佳旅 蒲贤勇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第8期623-627,658,共6页

在不调整制备工艺、不增加工艺成本条件下,研究了管芯版图优化对功率n型横向扩散金属氧化物半导体(NLDMOS)电学安全工作区(E-SOA)的影响。通过研究p^+带嵌入方式、p^+图形形状、p^+分布密度、阵列单元栅宽及总栅数、金属引线方式等进行... 在不调整制备工艺、不增加工艺成本条件下,研究了管芯版图优化对功率n型横向扩散金属氧化物半导体(NLDMOS)电学安全工作区(E-SOA)的影响。通过研究p^+带嵌入方式、p^+图形形状、p^+分布密度、阵列单元栅宽及总栅数、金属引线方式等进行了版图设计优化和流片。管芯传输线脉冲(TLP)E-SOA测试结果表明,优化后的版图使NLDMOS在5 V工作电压下TLP E-SOA提升约30%,金属引线的加宽和叠加使NLDMOS的开态电流提升约7%。带状紧凑型p^+带且双栅极嵌入的优化版图设计能更好地稳定硅衬底电位,抑制寄生三极管的开启,增大E-SOA,提高器件可靠性。因此,版图设计优化对提升功率NLDMOS的性能和可靠性具有实际意义。 展开更多

关键词 功率管 n型横向扩散金属氧化物半导体(nLDMOS) 版图设计 电学安全工作区(E-SOA) 传输线脉冲(TLP)

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热电子应力下nMOSFET中复合电流的退化特性研究

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作者 陈海峰 《固体电子学研究与进展》 CSCD 北大核心 2017年第5期312-315,338,共5页

复合电流曲线面积S这一参数被引入来研究了热电子应力下n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)中复合电流的退化特性。电子注入应力中,复合电流随着热电子应力后峰值变小并且曲线展宽。基于对S变化的分析,发现这种变化归因于热电子... 复合电流曲线面积S这一参数被引入来研究了热电子应力下n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)中复合电流的退化特性。电子注入应力中,复合电流随着热电子应力后峰值变小并且曲线展宽。基于对S变化的分析,发现这种变化归因于热电子应力过程中,部分热电子占据了部分界面陷阱使得有效的界面态浓度Nit变小,同时另一部分注入进栅漏交叠区的氧化层中而使得有效的漏端电压UD增加。进一步发现,S的变化量△S与应力时间在双对数坐标下成线性关系:△S∝t^a,其中a=0.6。 展开更多

关键词 界面陷阱 复合电流 热电子应力 n型金属氧化物半导体场效应晶体管

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Halo注入角度对热载流子效应的影响及优化 被引量：2

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作者 王兵冰 汪洋 +1 位作者 黄如 张兴 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期130-133,共4页

通过模拟和实验研究了不同的halo注入角度的NMOSFET,研究发现halo的注入角度越大,热载流子效应的退化越严重。考虑到由于热载流子的注入造成栅氧化层损伤,使器件可靠性变差,halo注入时应该采用小的倾角注入。

关键词 HALO 热载流子效应 短沟效应 漏感应势垒降低效应 n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管

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