小尺寸納米級集成NMOS器件的可制造性設(shè)計.pdf

1、隨著集成電路特征尺寸進(jìn)入納米量級，TCAD (Technology Computer AidedDesign) 設(shè)計階段中的參數(shù)提取及優(yōu)化工作顯得更為重要。同時，由于集成電路制程越來越復(fù)雜，需要的工藝參數(shù)也越來越多，容易導(dǎo)致器件的制造值與設(shè)計值之間存在偏差，因而，集成電路虛擬制造技術(shù)和可制造性設(shè)計技術(shù)已成為IC研發(fā)和工藝級及器件物理特性級仿真的重要技術(shù)手段。 課題根據(jù)我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合。TCAD一體化設(shè)計與優(yōu)化的技

2、術(shù)需求，以集成電路虛擬制造技術(shù)和可制造性設(shè)計技術(shù)為指導(dǎo)，旨在探索納米層次下的工藝級和器件物理特性級仿真與優(yōu)化的最佳技術(shù)途徑。 首先，本課題討論了納米NMOS器件閾值電壓模型，并且分析了影響器件性能的穿通效應(yīng)和熱載流子效應(yīng)(HCE)；其次，針對納米器件的各種效應(yīng)，提出了設(shè)計納米NMOS器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案；接下來，重點(diǎn)通過實(shí)驗分析，量化研究了器件隨溝道變小引起器件性能的變化；溝道注入條件對閾值電壓的影響，并對閾值電壓進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計；

3、探討了提高器件穿通電壓的有效措施及抑穿通離子注入條件對各器件特性參數(shù)的影響；詳細(xì)分析了源漏延伸區(qū)的濃度和深度對器件特性的影響，反映了源漏延伸區(qū)結(jié)構(gòu)對短溝道效應(yīng)的抑制作用；并且分析了暈環(huán)(Halo)注入劑量、能量和注入角度對器件性能的影響；給出了納米NMOS的工藝制程。最后，本課題在集成電路虛擬制造系統(tǒng)Se~aums WorkBench下，以調(diào)閾值離子注入能量、劑量；抑制穿通的注入劑量、能量為控制因素，閾值電壓、亞閾值斜率、漏飽和電流、關(guān)