MOS晶體管基本特性表征[專業(yè)內(nèi)容]

1、上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司 Grace Semiconductor Manufacturing Corporation 1 Confidential MOSFET Basic Characterization (MOS晶體管基本特性表征晶體管基本特性表征) Wenyu Gao 2008/04/18 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司 Grace Semiconductor Manufacturing Corporation 2 Confidential 1.MOSFET的的特性曲線特性曲線與與特征參數(shù)特征參數(shù) 2.短溝效應(yīng)短溝效應(yīng)(SCE major

2、ity-carrier(多多 子子), minority-carrier(少子少子). 2.Accumulation(積累積累), depletion(耗耗 盡盡), inversion(反型反型)。 D B S G N+ poly PW eee hhh - N+ poly PW eee e + h N- N+ poly PW eee + hhh NMOSFET NMOS Capacitor N+ poly PW G B BG Cpoly Cox Csi N+ poly SDE or LDD Spacer PW N+N+ S/D N-N- gate oxide 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司上海宏

3、力半導(dǎo)體制造有限公司 Grace Semiconductor Manufacturing Corporation 4 Confidential C-V 特性曲線特性曲線-cont1 1.Poly 等效厚度與其摻雜濃度有關(guān)，一般等效厚度與其摻雜濃度有關(guān)，一般Lmin器件便于電路設(shè)計(jì)器件便于電路設(shè)計(jì)； 機(jī)理是機(jī)理是Pocket注入和注入和B橫向擴(kuò)散。橫向擴(kuò)散。 SCE 1.Vth隨溝道縮短而變小；隨溝道縮短而變?。?2.機(jī)理是機(jī)理是SDE pn結(jié)自建電場引起的結(jié)自建電場引起的 耗盡層；耗盡層； 3.SDE 越深，越深，SCE越嚴(yán)重；越嚴(yán)重； 4.一般要求一般要求Vth(Lrule-1)/Vth(L

4、rule) 90%。 Vth(L=10um)-Vthmax Vth(rule-1) Vth(rule) 0.18um tech. 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司 Grace Semiconductor Manufacturing Corporation 14 Confidential CD ctrl 與短溝效應(yīng)與短溝效應(yīng) SCE越小、越小、CD ctrl越好，越好，Lg(nom)就可以越小，就可以越小，Idsat就可以更大。就可以更大。 練習(xí)：一個(gè)產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)時(shí)器件尺寸選在練習(xí)：一個(gè)產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)時(shí)器件尺寸選在Lg(nom)(綠園圈綠園圈所示所示), 1.紅線工藝紅線工

5、藝和黑線工藝比較，和黑線工藝比較，CD ctrl一定，產(chǎn)品有何優(yōu)點(diǎn)？一定，產(chǎn)品有何優(yōu)點(diǎn)？ 2.藍(lán)線工藝藍(lán)線工藝和和紅線工藝紅線工藝比較，比較， CD ctrl一定，產(chǎn)品有何優(yōu)點(diǎn)？一定，產(chǎn)品有何優(yōu)點(diǎn)？ Ioff限定時(shí)限定時(shí): Lg(nom) = Lg(min)+CD ctrl 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司 Grace Semiconductor Manufacturing Corporation 15 Confidential 1.MOSFET的的特性曲線特性曲線與與特征參數(shù)特征參數(shù) 2.短溝效應(yīng)短溝效應(yīng)(SCE 2.Double hump在襯底加壓和高溫下更加在襯底加壓和高溫下更加 明顯。明顯。 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司 Gra