- 1、本文档共98页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
1第2章 CMOS元器件及其模型魏廷存 教授weitc@nwpu.edu.cn
22.1 CMOS (NMOS/PMOS)2.2 双极型晶体管(与CMOS工艺兼容)2.3 二极管2.4 电阻(无源电阻)2.5 电容2.6 低压/中压/高压混合电压工艺 第2章 CMOS元器件及其模型
3 2.1 CMOS (NMOS/PMOS) CMOS:Complementary Metal-Oxide Semiconductor 互补金属-氧化物半导体
4 2.1.1 CMOS的基本结构(NMOS)NMOS模拟电路(四端器件)数字电路(三端器件,衬底默认接地)
5 CMOS的基本结构(PMOS)PMOS模拟电路(四端器件)数字电路(三端器件,衬底默认接VDD)
6 CMOS的特点Gate-Source间无直流电流通路,功耗低,输入电阻高,这是CMOS与Bipolar的主要区别(CMOS是压控器件,且只有一种载流子参与导电,Bipolar 是电流控制器件,且同时有两种载流子参与导电);NMOS的衬底接电路中最低电位,通常PMOS的衬底接电路中最高电位,以保证所有源区/漏区与衬底间的pn结被反偏,防止产生流入衬底(Bulk/Substrate)的漏电流;CMOS的所有导电机能均发生在栅氧化层的下面(衬底表面)区域;Drain与Source在物理构造上无区别,完全对称。但为了电路设计上的方便,通常把提供载流子的一端称为源极(Source),而把收集载流子的一端称为漏极(Drain)。NMOS中连接低电压的端子为源极(载流子为电子),PMOS中连接高电压的端子为源极(载流子为空穴)。
7 2.1.1 CMOS的基本结构(续)NMOS与PMOS制作在同一p型衬底上(n阱工艺):所有的NMOS具有同一p型衬底,接电路中最低电位(通常接地)。PMOS处于各自独立的n-well中,n-well(即PMOS的衬底)可接任何正电位。在大多数电路中(例如数字电路),n-well与最正的电源(VDD)相连接。Salicide(硅化物)用于减小D、G、S、B区的接触电阻。在衬底(B)端,Salicide与n+ 或p+形成欧姆接触,以消除肖特基二极管效应(金属与轻掺杂的n或p型半导体直接接触时产生)。
8 肖特基二极管的形成原理金属与轻掺杂的n或p型半导体直接接触时产生肖特基二极管效应
9 CMOS的详细构造FOX (field-oxide,场氧),SiO2,用于电气上隔离CMOS器件(器件的四周均被FOX包围)。Contact(接触孔)DrainSourceGate 尽可能用多个Contact,以减小接触电阻,使电流均匀分布。另外对防止Latch-up也有好处。为了提高可靠性,多晶硅栅的Contact不放置在栅区域上面。
10 沟道阻断注入阈值电压很大(场氧层较厚)的寄生 NMOS进一步提高寄生 NMOS的阈值电压(注入P+),防止导通
11 CMOS的详细构造(续) CMOS工艺发展方向(摩尔定律):按比例逐渐减小Lmin(特征尺寸)与tox (tox≈Lmin/50),其带来的好处是(主要针对数字电路):减小了芯片面积(W也可按比例同时减小)随着tox减小,导通阈值电压Vth 将减小,可提高电路动作速度由于耐压降低,电源电压降低,导致充放电动态功耗减小在模拟电路中,当工艺确定后,可调整W/L获得所要求特性。CMOS工艺的特征尺寸与供电电压的关系
12 CMOS的版图设计PMOSNMOS
13 CMOS的版图设计 CMOS管的尺寸W和L由电路设计决定,源区和漏区的长度E由版图设计规则确定。为了提高其工作可靠性和制造良品率,多晶硅栅的接触孔不设置在栅极区域(导电沟道)的上面。
14 CMOS的详细构造NMOSPMOS
15 CMOS的制造过程从轻掺杂的p型衬底(或p型外延层)材料出发P-substrate CMOS工艺通常采用p型衬底的原因是:在系统应用中,p型衬底可以接地(0)电位。如采用n型衬底,则需接正电位(VDD)。用于制作衬底的单晶硅片的纯度在 9N(99.9999999%)-11N(99.999999999%)左右
16 CMOS的制造过程n阱和p阱的形成,在n阱中制作PMOS,在p阱中制作NMOSn型注入和扩散p型注入和扩散
17 CMOS的制造过程场氧(SiO2)注入
您可能关注的文档
- 漆艺-全套PPT课件.pptx
- 人力资源管理概论-全套PPT课件.pptx
- 烹饪原料(第三版)同步练习及答案.pdf
- 统编版(部编版)语文二年级上册《狐假虎威》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《时间表》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《文具店》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《能通过吗》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《刘胡兰》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《需要多少钱》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《植树》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《寄书》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《雪孩子》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《八角楼上》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《长方形周长》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《丰收了》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《夜宿山寺》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《风娃娃》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《朱德的扁担》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《难忘的泼水节》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《纸船和风筝》教学设计.docx
最近下载
- 教师资格综合素质教育观-案例分析题应用 .pdf VIP
- 2023年普通高等学校招生全国统一考试化学试卷 辽宁卷(参考版)(无答案精品.pdf VIP
- 十年(2015-2024)高考真题数学分项汇编(全国通用)专题01 集合与常用逻辑用语(教师卷).pdf
- 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 教学课件 作者 韩鸿鸾 数控机床机械系统装调与维修一体化教程教案_4 3模块四.doc VIP
- 2024学年度第一学期小学道德与法治五年级上册教学计划附教学进度.pdf VIP
- 2023年期货从业资格之期货投资分析通关考试题库带答案解析 .pdf VIP
- 总结好句好段的摘抄PPT.pptx
- 信息社会的未来发展 课件高中信息技术教科版(2019)必修2.pptx VIP
- 人教版高中地理必修1“地球上的水”教材分析及教学建议.pdf
- 北京交通大学2023年891通信原理考研真题及答案.pdf
文档评论(0)