MOS晶体管基本特性表征课件.ppt

1、MOSFET Basic Characterization(MOS晶体管基本特性表征晶体管基本特性表征)Wenyu Gao2020/04/181.MOSFET的的特性曲线特性曲线与与特征参数特征参数2.短沟效应短沟效应(SCE&RSCE)3.窄沟效应窄沟效应(NWE&RNWE)与与STI寄生晶体管寄生晶体管C-V 特性曲线特性曲线1.N-type,P-type;majority-carrier(多多子子),minority-carrier(少子少子).2.Accumulation(积累积累),depletion(耗耗尽尽),inversion(反型反型)。DBSGN+polyPWeeehhh-

2、N+polyPWeeee+hN-N+polyPWeee+hhhNMOSFETNMOS CapacitorN+polyPWGBBGCpolyCoxCsiN+polySDE orLDDSpacerPWN+N+S/DN-N-gate oxideC-V 特性曲线特性曲线-cont11.Poly 等效厚度与其掺杂浓度有关，一般等效厚度与其掺杂浓度有关，一般Lmin器件便于电路设计器件便于电路设计；机理是机理是Pocket注入和注入和B横向扩散。横向扩散。SCE1.Vth随沟道缩短而变小；随沟道缩短而变小；2.机理是机理是SDE pn结自建电场引起的结自建电场引起的耗尽层；耗尽层；3.SDE 越深，越深，

3、SCE越严重；越严重；4.一般要求一般要求Vth(Lrule-1)/Vth(Lrule)90%。Vth(L=10um)-VthmaxVth(rule-1)Vth(rule)0.18um tech.CD ctrl 与短沟效应与短沟效应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。练习：一个产品的电路设计时器件尺寸选在练习：一个产品的电路设计时器件尺寸选在Lg(nom)(绿园圈绿园圈所示所示),1.红线工艺红线工艺和黑线工艺比较，和黑线工艺比较，CD ctrl一定，产品有何优点？一定，产品有何优点？2.蓝线工艺蓝线工艺和和红线工

4、艺红线工艺比较，比较，CD ctrl一定，产品有何优点？一定，产品有何优点？Ioff限定时限定时:Lg(nom)=Lg(min)+CD ctrl1.MOSFET的的特性曲线特性曲线与与特征参数特征参数2.短沟效应短沟效应(SCE&RSCE)3.窄沟效应窄沟效应(NWE&RNWE)NWE&RNWE1.NWE 主要是针对主要是针对LOCOS隔离器件而言，原因是隔离器件而言，原因是Bird beak 下面栅氧下面栅氧较厚，掺杂较重。较厚，掺杂较重。2.RNWE是对是对STI隔离器件隔离器件(特别是特别是NMOS)而言，主要原因是而言，主要原因是STI corner电场增强电场增强。3.Vth(Wmin)/Vth(W=10)?STI Parasitic Transistor1.除了除了RNWE,STI 寄生管还会引起寄生管还会引起“double hump”效应，继而引起效应，继而引起Ioff增增加加;2.Double hump在衬底加压和高温下更加在衬底加压和高温下更加明显。明显。谢谢各位！谢谢各位！请批评指正请批评指正