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多面栅MOSFET作为一种新型的半导体器件与传统MOSFET相比具有许多的优势:接近理想的亚阈值特性、较高的载流子迁移率、较高的跨导和电流驱动能力、较强的抑制器件短沟道效应的能力等。因此,多面栅MOSFET被认为是MOS器件的特征尺寸缩小到深亚微米量级时最具有发展前途的一种新型器件。本论文的主要工作是在论述和研究多面栅MOSFET的基本理论和各种理论模型的基础上,设计基于双极工艺实现的纵向多面栅MOSFET的器件结构、版图以及实现工艺;通过流水实验来验证和实现设计构想,并通过测试分析对纵向多面栅MOSFET的特性进行了深入的了解和分析,同时对一些相关的器件特性参数、关键工艺等展开深入细致的研究,据此不断提出改进方案。本论文首先介绍了多面栅MOSFET的研究背景以及其发展的必然性,接着对目前的研究状况做了讨论。然后,在以往多面栅MOSFET理论研究的基础上,对多面栅器件特有的体反型现象和等电位假设进行了深入的探索,并引入了反型层质心的概念将其成功的用于薄膜双面栅MOSFET亚阈值区反型层电荷及电流模型的建立。接着,从双极工艺的思路出发并基于24所的工艺条件,设计出能够基于双极工艺实现的纵向多面栅MOSFET器件结构,还设计了具体的工艺步骤和参数。而且对三次流水实验获得的纵向多面栅MOSFET进行了各种测试,获得了器件的特性表征以及特性参量。在此基础上,对包括源漏非对称特性在内的多项器件特性的产生原因和作用结果以及目前器件存在的问题进行了深入的分析,探索了沟道非均匀掺杂器件的研究方法。除此之外,还对器件特性产生重大影响的载流子迁移率及其影响因素进行了研究。最后,论文对侧壁刻蚀及后处理这一关键工艺给予了特别的关注并进行了深入的研究。同时在测试分析和工艺研究的基础上,对目前器件的结构设计和实现工艺提出了改进方案。