RF CMOS中淺溝槽隔離對(duì)MOSFET器件行為的影響和模型研究.pdf

1、近年來,集成電路設(shè)計(jì)得到了迅猛的發(fā)展,對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的精度要求也在不斷提高。而電路設(shè)計(jì)精度的提高是建立在精確的器件模型的基礎(chǔ)上,器件模型連接了電路設(shè)計(jì)與工藝生產(chǎn),起到了橋梁的作用。精確的模型不僅可以提高設(shè)計(jì)精度,還可以節(jié)約設(shè)計(jì)成本,縮短設(shè)計(jì)周期?，F(xiàn)今為大家所熟知的MOSFET器件在電路設(shè)計(jì)中發(fā)揮著很大的作用,因此建立MOSFET器件的準(zhǔn)確模型顯得尤為重要。本文主要研究了MOSFET器件RF CMOS新工藝(淺溝槽隔離技術(shù))對(duì)器件電學(xué)特性

2、的影響,建立淺溝槽隔離技術(shù)產(chǎn)生的應(yīng)力的模型。該應(yīng)力主要源于淺溝槽氧化物和硅基硅材料的熱膨脹系數(shù)不同。本文內(nèi)容簡(jiǎn)要如下:
　　 (1)本文從RF CMOS工藝的角度具體分析了淺溝槽隔離技術(shù)工藝,并基于IBM90nm RFCMOS工藝,通過用TCAD仿真工具研究了該技術(shù)對(duì)MOSFET性能的影響。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),STI應(yīng)力影響了溝道摻雜濃度和應(yīng)力分布,特別是在STI結(jié)構(gòu)的拐角處。至此,還發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)對(duì)器件閾值電壓和飽和電流有2％0-5％的影

3、響。
　　 (2)本文通過全局模型的建立方法,用ICCAP軟件建立基本模型(包括DC和RF部分)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)應(yīng)力的作用機(jī)制,設(shè)計(jì)用于分析應(yīng)力參數(shù)SA/SB和STIW影響的器件結(jié)構(gòu),并經(jīng)流片、測(cè)試、提取模型參數(shù),最終建立基于BSIM4模型的應(yīng)力模型,該應(yīng)力模型在50MHz-～30.05GHz范圍內(nèi)得到驗(yàn)證。根據(jù)本文的設(shè)計(jì)目標(biāo),分析了淺溝槽隔離對(duì)MOSFET的影響,建立了該應(yīng)力模型,并且該模型仿真結(jié)果與測(cè)試結(jié)果擬合良好。事實(shí)上