CMOS工艺及版图.PDF

CMOS工艺及版图 电信学院微电子学系 程 军 Email：jcheng@mail.xjtu.edu.cn 本章主要内容 PN结和MOS晶体管结构 IC制造主要基本工艺 N阱CMOS简化工艺及工艺的改进 CMOS反相器电路结构及版图 无源器件：R、C、L 版图设计规则 微电子学系 Chap2 P. 2 本征硅、n型和p型半导体的硅晶格（二维表示） 9 3 室温下，掺杂比仅为1:10 (ppb)，1cm 硅 的电阻由347K欧姆变为92.6欧姆 微电子学系 Chap2 P. 3 PN结的结构 IC 中的PN结 IC 中的PN结 PN结 PN结 IC 中的PN结 IC 中的PN结 微电子学系 Chap2 P. 4 PN结形成 空间电荷区－耗尽层 空间电荷区－耗尽层 自建电场 载 流 子 漂 移 (电流)和扩散 (电流)过程保 持 平 衡 ( 相 等)，形成自 X X XN XP N N P P 建场和自建势 空间电荷区XM 空间电荷区为高阻区，因为缺少载流子 微电子学系 Chap2 P. 5 PN结的单向导电性能 PN结最显著的特点是具有整流特性，它只允许电 流沿一个方向流动，不允许反向流动。 P区为正、N 区为 P区为负、N 区为 负时，PN结为正 正时，PN结为反 向偏置 向偏置 微电子学系 Chap2 P. 6 正向偏置的PN结，电流随电压的增加而迅速增加。反 向偏置的PN 结，电流很小基本可以忽略不计。 微电子学系 Chap2 P. 7 PN结寄生电容(1) 扩散