數(shù)字集成電路設(shè)計-筆記歸納-展示頁
2025-07-04 07:21本頁面
【正文】 時也可使用來求近似值）。導(dǎo)線間的電容：互連電感：何時考慮：很長的互連線；極高的頻率1GHz；低電阻率互連材料如Cu?；ミB電容：導(dǎo)線對襯底的電容：是電路負(fù)載電容的一部分。趨膚深度：電流下降到額定值的1/e時所處的深度。：有源接觸孔5~20，通孔1~5?；ミB電阻越小，允許通過互連線的電流越大，互連延遲越小。寄生參數(shù)簡化條件（寄生電阻、寄生電感、寄生電容（對地電容，線間電容））：若導(dǎo)線電阻大，可以不考慮電感，只考慮電阻電容；若導(dǎo)線電阻小且短，可以只考慮電容；若導(dǎo)線電阻小且長，則需考慮電感電容；若導(dǎo)線平均間距很大，可以不考慮線間電容。限制因素：長期使用的可靠性、載流子的極限速度、功耗。優(yōu)點(diǎn)：電源電壓不變；提高了集成密度問題：電流密度、功率密度極大增加；功耗增加；溝道電場增加，將產(chǎn)生熱載流子效應(yīng)、速度飽和效應(yīng)等負(fù)面效應(yīng)；襯底濃度的增加使PN結(jié)寄生電容增加，速度下降。問題：電流密度增加；VTH小使得抗干擾能力差；電源電壓標(biāo)準(zhǔn)改變帶來不便；漏源耗盡層寬度不按比例縮小。要求：精確；有物理基礎(chǔ)；可擴(kuò)展性，能預(yù)測不同尺寸器件性能；高效率性，減少迭代次數(shù)和模擬時間結(jié)構(gòu)電阻：溝道等效電阻、寄生電阻結(jié)構(gòu)電容：三、特征尺寸縮小目的：尺寸更??；速度更快；功耗更低；成本更低、方式：恒場律（全比例縮?。?，理想模型，尺寸和電壓按統(tǒng)一比例縮小。體效應(yīng)：襯底偏置體效應(yīng)、襯底電流感應(yīng)體效應(yīng)（襯底電流在襯底電阻上的壓降造成襯偏電壓）。解決：LDD（輕摻雜漏）：在漏源區(qū)和溝道間加一段電阻率較高的輕摻雜n區(qū)。影響：使器件參數(shù)變差，引起長期的可靠性問題，可能導(dǎo)致器件失效。熱載流子效應(yīng)：由于器件發(fā)展過程中，電壓降低的幅度不及器件尺寸，導(dǎo)致電場強(qiáng)度提高，使得電子速度增加。一般希望該效應(yīng)越小越好，尤其在依靠電荷在電容上存儲的動態(tài)電路，因為其工作會受亞閾值漏電的嚴(yán)重影響。亞閾值效應(yīng)（弱反型導(dǎo)通）：當(dāng)電壓低于閾值電壓時MOS管已部分導(dǎo)通。漏端感應(yīng)源端勢壘降低（DIBL）：VDS增加會使源端勢壘下降，溝道長度縮短會使源端勢壘下降。此外，提高漏源電壓可以得到類似的效應(yīng)，短溝時VT隨VDS增加而減小，因為這增加了反偏漏襯結(jié)耗盡區(qū)的寬度。短溝道效應(yīng)：在溝道較長時，溝道耗盡區(qū)主要來自MOS場效應(yīng)，而當(dāng)溝道較短時，漏襯結(jié)（反偏）、源襯結(jié)的耗盡區(qū)將不可忽略，即柵下的一部分區(qū)域已被耗盡，只需要一個較小的閾值電壓就足以引起強(qiáng)反型?？朔姆椒ǎ簻p少阱/襯底的寄生電阻，從而減少饋入基極的電流，于是削弱了正反饋。Latchup效應(yīng)：由于單阱工藝的NPNP結(jié)構(gòu)，可能會出現(xiàn)VDD到VSS的短路大電流。此時近似表達(dá)式為：（），（），出現(xiàn)飽和速度時的漏源電壓是一個常數(shù)。在溝道電場強(qiáng)度不高時載流子速度正比于電場強(qiáng)度（），即載流子遷移率是常數(shù)。第三章、器件一、超深亞微米工藝條件下MOS管主要二階效應(yīng)：速度飽和效應(yīng)：主要出現(xiàn)在短溝道NMOS管，PMOS速度飽和效應(yīng)不顯著。主要原因是太大。但在電場強(qiáng)度很高時載流子的速度將由于散射效應(yīng)而趨于飽和，不再隨電場強(qiáng)度的增加而線性增加。線性區(qū)的電流公式不變，但一旦達(dá)到，電流即可飽和，此時與成線性關(guān)系（不再是低壓時的平方關(guān)系）。正反饋機(jī)制：PNP微正向?qū)ǎ浼娏鞣答伻隢PN的基極，電流放大后又反饋到PNP的基極，再次放大加劇導(dǎo)通。保護(hù)環(huán)。所以短溝時VT隨L的減小而減小。這一效應(yīng)被稱為漏端感應(yīng)源端勢壘降低。VDS很大時反偏漏襯結(jié)擊穿，漏源穿通，將不受柵壓控制。不存在導(dǎo)電溝道時源（n+）體（p）漏（n+）三端實(shí)際上形成了一個寄生的雙極性晶體管。絕緣體上硅（SOI）溝長調(diào)制：長溝器件：溝道夾斷飽和；短溝器件：載流子速度飽和。漏端強(qiáng)電場一方面引起高能熱電子與晶格碰撞產(chǎn)生電子空穴對，從而形成襯底電流，另一方面使電子隧穿到柵氧中，形成柵電流并改變閾值電壓。襯
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