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CMOS集成电路工艺、器 件、版图简介 程军 西安交通大学电信学院微电子研究所 2005-12-24 P.1 主要内容 CMOS晶体管 基本工艺 CMOS工艺集成 深亚微米工艺特征 版图设计规则 无源器件R、C、L MOS晶体管寄生参数(R和C) CMOS集成电路互连线 I/O电路和ESD保护 全定制版图设计(R、C、Diode、MOS) P.2 MOSFET结构 MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor 也叫：绝缘栅场效应晶体管（Insulated Gate, IGFET ） 金属-绝缘体-半导体场效应晶体管(MISFET) 电压控制电流器件—场效应晶体管 P.3 MOSFET工作原理（NMOS为例） 半导体表面场效应 1. P型半导体 图1 P型半导体 P.4 2、表面电荷减少(施加正电压) M O S 图 2 表面电荷减少 P.5 3、形成耗尽层（继续增大正电压） M O S 耗尽层（高阻区） 图 3 形成耗尽层 P.6 4 、形成反型层（电压超过一定值Vt 时） M O S 子 电 层 型 反 增大电压 图 4 形成反型层 表面场效应形成反型层（MOS 电容结构） P.7 MOSFET结构 沟道宽度 W 沟道长度 形成反型层，产生 沟道，S和D导通 PMOS 晶体管的原理与此相同，只是晶体管导通所需的栅电压为负值。 P.8 NMOS和PMOS( 四端器件) P.9 CMOS结构（实际物理结构） P.10 MOS