緒論及工藝基礎(chǔ)ppt課件(參考版)
2025-05-15 12:06本頁面
【正文】 ????DDDLDDLD PVCfVCfP ?????????? 按比例縮小后，器件的特性基本按比例變化 ? 性能：速度按比例增加 ? 功耗：由于電流和電壓按比例縮小，功耗按照平方的關(guān)系縮小 31 按比例 CE規(guī)則對(duì)電路影響 ? 綜合考慮速度和功耗的參數(shù) PDP按 3次方減小，而面積，按照平方減小 ? 可見， CE規(guī)則變化的器件集成度按平方增加，速度線性增加，而功耗平方減小 ? 這就是為什么人們不斷追求半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步的主要原因 3/)( ?????? P D PtPP D P d32 按比例變化 CE α 1 工藝參數(shù)的按比例縮小 器件尺寸（ Tox， L， W， Xj） 1/α 摻雜濃度（ Na， Nd） α 電源電壓（ Vdd） 1/α 器件參數(shù)的 變化 電場 1 載流子速度 1 耗盡區(qū)寬度 1/α 電容 1/α 漂移電流 1/α 溝道電阻 1 電路參數(shù)的 變化 電路的延遲 (T~CV/I) 1/α 好 器件的功耗 (P~VI) 1/α 2 很好 功耗延遲乘積 PDP(=PT) 1/α 3 非常好 33 按比例縮小理論 ? 恒定電場原則 CE ? 恒定電壓原則 CV ? 準(zhǔn)恒定電場原則 QCE 34 Silicon?s Roadmap Year 1999 2022 2022 2022 2022 2022 Feature size (nm) 180 130 100 70 50 35 Chip size (mm2) 170 214 235 269 308 354 Clock rate (GHz)* Power supply Vdd (V) Power (W) 90 130 160 170 174 183 For a CostPerformance MPU (L1 onchip SRAM cache。39。NNVVxxttWWLL?????????????CE中通過按比例降低工作電壓和提高襯底摻雜濃度，可以使得源漏 pn結(jié)耗盡區(qū)寬度實(shí)現(xiàn)按比例縮小 27 2. 閾值電壓的變化 002 ( 2 )112 ( 2 )/si F B SoxTox oxoxsi A F B Sox oxTqN VQVCCQqN VCCV? ? ?? ? ???? ? ??? ? ? ?????? ? ? ???????閾值電壓不是嚴(yán)格的按比例縮小 28 3. 工作電流的變化 ??? /DD II? ?e f f 12D o x G S T D S D SWI C V V V VL ?? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ???按 CE規(guī)則縮小的器件的導(dǎo)通電流按比例縮小 ?由于溝道寬度 w按比例縮小，因此器件的溝道電流密度不變 ?器件的導(dǎo)電因子增加 α 倍 29 MOS器件縮小前后的輸入和輸出特性 ? 根據(jù)實(shí)際測量的結(jié)果，
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