《博士答辩稿-超深亚微米器件结构研究和超浅结工艺模拟》由会员分享，可在线阅读，更多相关《博士答辩稿-超深亚微米器件结构研究和超浅结工艺模拟（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、北京大学博士学位答辩超深亚微米新器件结构研究和超浅 结工艺模拟答辩人：xxx 导师：xxx北京大学2000级博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟提纲 前言 第一部分：新器件结构设计与工艺研究 准SOI器件结构设计和模拟研究 利用氢氦注入制备SON器件的工艺研究 氢氦注入在其他SON型器件方面的应用 第二部分：超浅结工艺模拟U-LEACS 超浅结工艺和模拟方法介绍 U-LEACS中的物理模型 U-LEACS中的算法 模拟结果和实验结果的对比 总结2北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of
2、 PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟前言前言Whats the problem?Whats the problem? 摩尔定律继续前进，器件尺寸进入超深亚微米； 关态泄漏电流IOFF问题日益突出； ION和IOFF互相制约，体现了电路功耗和速度之间的矛盾； Trade-Off Between IOFF and ION is the must.Trade-Off Between IOFF and ION is the must.3北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute
3、 of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟前言前言Whats the solution?Whats the solution?New Drive Force For Moore Law!New Drive Force For Moore Law! 新结构器件 新工艺 What I will do?What I will do? 准准SOISOI器件和器件和SONSON器件器件 超浅结工艺模拟超浅结工艺模拟4北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生
4、：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟第一部分：新器件结构设计和工艺研究 超深亚微米器件优化设计方法 准SOI结构设计和模拟研究 利用氢氦注入制备SON器件的工艺研究 利用氢氦注入制备其他SON型器件方法第二部分：超浅结工艺模拟5北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟超深亚微米器件优化设计方法研究不充分当前的热点6北京大学微电子研究院（Microel
5、ectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟超深亚微米器件优化设计方法 电学衬底的设计实例1： 部分SON MOSFET; 具有近似理想的亚阈值特性; 能够形成重掺杂源漏扩展区;S.MonfrayS.Monfray, IEEE (2001), IEEE (2001)7北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结
6、工艺模拟超深亚微米器件的优化设计 电学衬底设计实例2（Silicon-On-Depletion Layer）P-N-P夹心结构，N-掺杂足够低使得内建 场能够完全耗尽其中的载流子8北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟第一部分：新器件结构设计和工艺研究 超深亚微米器件优化设计方法 准SOI结构设计和模拟研究 利用氢氦注入制备SON器件的工艺研究 利用氢氦注入制备其他SON型器件方法第二部分：超浅结工艺模拟9北京大学微电子研究
7、院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 设计目的：抑制关态泄漏电流 常规器件中的电流泄漏通道(Simulated by ISE)1.沟道表面弱 反型层ISUB 2.体区IJ原因：短沟条 件下，漏端扩 展区向源端的 扩展造成（1） DIBL效应（2 ）体区穿通10北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学
8、位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 准SOI结构器件介质隔离源漏和体区第二侧墙水平埋层介质11北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 准SOI结构器件抑制DIBL效应12北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结
9、构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 准SOI结构器件抑制源漏结区泄漏电流13北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 准SOI结构器件减小源漏/体电容CDB 低K介质取代耗尽电容使得寄生电容降低，可以期待更好的交流特 性VDS=1.5V Nch=6e17cm-3 NSD=1e20cm-314北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：
10、黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 准SOI结构器件抑制自热效应（PD-SOI和准SOI晶格 温度比较）PD-SOIQuasi-SOIVgs=1.5V, Vds=1.5VT Tmaxmax=410K=410KT Tmaxmax=333K=333K300K300K15北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模
11、拟研究 准SOI结构器件利用绝缘层高度h1控制有效结深(dSi- h1)优化结果： h1=0.045nm 在该点的ION 和IOFF均满足 ITRS的要求， 并且具有最大 的开关比16北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 准SOI和PD-SOI, UTB-SOI、体硅器件的模拟比较 模拟参数（L=100nm, Tox = 3nm, Vt(Vds=1.5V)=0.27V） 模拟中包含的物理模型 IS
12、E ManualISE Manual Hydrodynamic Thermodynamic 迁移率高场退化模型(High Field Mobility Degradation) 带间隧穿(Band-to-Band Tunneling) 准SOIxj=(50-45)nmNch = 6e17PD-SOITsi = 50nmNch = 1.745e18UTB-SOITsi = 5nmNch = 3.85e18体硅(LDD)XjLDD = 30nmNLDD = 1e19 Nch = 5.59e1717北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明
13、 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 转移特性比较（Vds=1.5V）18北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 驱动能力比较 饱和区跨导曲线(Vds=1.5V)输出曲线(Vgs=0, 1.0, 1.5V)19北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟准SOI结构设计和模拟研究 准SOI的优点： 抑制DIBL效应；抑制体区穿通； 避免了超浅结掺杂； 减小源漏寄生电容； 自热效应小； 在关态特性和驱动能力之间达到了良好的平衡；20北京大学微电子研究院（Microelectronics Institute of PKU）博士生：黎明 10008808北京大学博士学位论文答辩北京大学博士学位论文答辩 超深亚微米新器件结构研究和超浅结工艺模拟第一部分：新器件结构设计和工艺研究 超深亚微米器件优化设计方
