SOI CMOS技術及其應用

第1章緒論1.
1.1硅集成電路技術發(fā)展概況及存在的問題1
1.2SOI技術的特點與優(yōu)勢3
1.3SOI技術存在的問題5
1.4SOI技術發(fā)展的現(xiàn)狀與展望6
1.5本書的章節(jié)安排8
參考文獻9
第2章SOI材料制備技術11
2.1SOI材料的特點及技術分類11
2.2注入隔離技術14
2.2.1SIMOX技術15
2.2.2注氮隔離技術和注氧.氮隔離技術18
2.2.3SIMOXSOI材料的模型與模擬18
2.2.4改進SIMOX材料質(zhì)量的途徑26
2.2.5注氧離子注入機31
2.2.6等離子體浸沒離子注入技術(PIII)31
2.3硅片鍵合SOI技術（BSOI）35
2.3.1硅-硅鍵合機理36
2.3.2硅-硅直接鍵合的相關問題37
2.3.3硅-硅直接鍵合工藝的表征技術40
2.3.4硅-硅直接鍵合的減薄技術42
2.4智能剝離技術43
2.4.1智能剝離技術中的離子注入44
2.4.2智能剝離技術鍵合前的表面處理47
2.4.3智能剝離技術中的退火53
參考文獻54
第3章SOI材料特性的表征60
3.1晶體基本性質(zhì)的表征61
3.1.1晶向的確定61
3.1.2缺陷62
3.1.3晶化程度66
3.2硅膜厚度的測量70
3.2.1橢圓偏振光譜法70
3.2.2電學方法測量硅膜厚度74
3.2.3光譜反射法——薄硅膜厚度的測量74
3.2.4反射光譜極值法78
3.2.5傅里葉變換法——厚硅膜的測量80
3.3載流子壽命和表面復合82
3.3.1器件中的少數(shù)載流子壽命測量82
3.3.2表面光電壓法測量硅少子壽命93
3.4硅-二氧化硅界面態(tài)的測量95
3.4.1電容電壓法95
3.4.2電荷泵法96
3.4.3直流電流-電壓法101
3.5硅層中的雜質(zhì)102
3.5.1硅中的碳雜質(zhì)102
3.5.2硅中的氧雜質(zhì)103
參考文獻103
第4章SOIMOS器件的基本特性108
4.1厚膜和薄膜SOI器件及其主要工作模式108
4.1.1厚膜和薄膜SOI器件108
4.1.2SOIMOS器件的主要工作模式110
4.2背柵效應111
4.3短溝道效應和窄溝道效應112
4.3.1短溝道效應112
4.3.2窄溝道效應115
4.4浮體效應和器件的瞬態(tài)特性120
4.4.1Kink效應121
4.4.2寄生雙極晶體管效應122
4.4.3瞬態(tài)浮體效應和器件的瞬態(tài)特性126
4.4.4線性區(qū)Kink效應132
4.5邊緣效應133
4.6自加熱效應137
4.7熱載流子退化效應140
4.7.1常規(guī)SOI器件的熱載流子退化特性140
4.7.2超薄柵SOI器件的熱載流子退化特性..
4.8噪聲特性150
4.9抗輻射特性153
4.9.1總劑量輻射效應
4.9.2單粒子事件155
4.9.3瞬時輻射效應158
參考文獻
第5章SOIMOS器件的理論模型166
5.1閾值電壓模型166
5.1.1長溝道SOI器件的閾值電壓模型166
5.1.2短溝道全耗盡SOI器件的閾值電壓模型168
5.2亞閾值模型176
5.2.1亞閾值斜率176
5.2.2亞閾值電流模型183
5.3強反型電流模型185
5.3.1分區(qū)模型185
5.3.2連續(xù)模型189
5.4二級物理效應模型193
5.4.1短溝道效應和DIBL效應193
5.4.2漏致電導增強效應194
5.4.3遷移率退化效應195
5.4.4串聯(lián)電阻效應195
5.4.5線性區(qū)電流與飽和區(qū)電流196
5.4.6溝道長度調(diào)制效應198
5.4.7速度過沖效應199
5.5浮體效應和自加熱效應模型200
5.5.1考慮浮體效應的模型200
5.5.2考慮自加熱效應的模型210
參考文獻212
第6章SOI器件與電路制備工藝216
6.1SOI器件與電路在工藝和設計中的特點216
6.2SOI工藝中的一些關鍵問題218
6.2.1隔離工藝218
6.2.2自對準硅化物工藝221
6.3抑制浮體效應的途徑225
6.3.1體引出工藝抑制浮體效應225
6.3.2抑制浮體效應的工藝途徑231
6.4SOICMOS器件和電路制備的工藝流程234
參考文獻
第7章新型SOIMOS器件241
7.1動態(tài)閾值MOS器件（柵控混合管）241
7.1.1工作機理及工藝241
7.1.2特性分析244
7.1.3存在的問題250
7.2超薄體SOIMOS器件252
7.2.1凹陷溝道和提升源漏超薄體SOI器件252
7.2.2超薄體器件的載流子遷移率和閾值電壓256
7.3SOI應變溝道MOS器件257
7.3.1應變溝道MOS器件的遷移率257
7.3.2SOI應變溝道MOS器件258
7.4SONMOS器件264
7.4.1SOVMOS器件264
7.4.2SONMOS器件266
7.5雙柵SOIMOS器件269
7.5.1雙柵SOIMOS器件的基本特性270
7.5.2雙柵SOIMOS器件的按比例縮小理論271
7.5.3對稱雙柵和非對稱雙柵器件273
7.5.4雙柵SOIMOS器件結構及制備工藝275
7.5.5多柵SOIMOS器件283
參考文獻287
第8章SOI技術的若干典型應用295
8.1在微處理器方面的應用295
8.2在數(shù)模混合集成電路中的應用297
8.3在射頻集成電路中的典型應用304
8.3.1SOI技術應用于射頻集成電路的可能性304
8.3.2基于SOI襯底的射頻有源器件306
8.3.3基于SOI襯底的射頻無源器件310
8.3.4基于SOI襯底的射頻電路315
8.4在存儲器中的應用336
8.4.1SOIDRAM337
8.4.2SOISRAM347
8.4.3SOI閃存器358
8.4.4SOITRAM363
8.5在高溫環(huán)境下的應用364
8.5.1SOI器件高溫特性364
8.5.2SOI高溫電路應用366
8.6在高壓領域的應用370
8.6.1SOI技術在功率器件中的優(yōu)勢及問題370
8.6.2SOI高壓器件372
8.6.3SOI功率集成電路376
參考文獻377...