深亚微米工艺低温阈值电压解析模型研究
Nuclear Electronics & Detection Technology（2023）
Abstract
现有仿真模型的温度适用范围在223～423 K,无法满足低温设计需求,且目前公开报道的低温CMOS工艺物理建模研究成果中模型不解析.为了在低温下高纯锗探测器近端集成CMOS读出电路,实现高分辨率的核探测技术,着重从阈值电压温度效应物理机理出发,通过分段线性化和主项近似积分法结合常温下的边界条件建立4～423 K深亚微米工艺阈值电压解析模型.常温下的边界条件获取过程中,在均匀掺杂长沟道器件阈值电压表达式基础上,分别考虑横向、纵向非均匀掺杂,以及漏致势垒下降效应带来的影响,通过求解简化的耗尽区准泊松方程,得到常温边界条件通式.实际使用过程中,可针对不同工艺通过测试得到通式里包含的4个因子.在SMIC 0.18 μm工艺下用该模型与MEDICI软件仿真结果对比发现极其吻合,验证了低温建模方法的可行性.
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Low temperature,the CMOS process of 0.18 μm,Threshold voltage,Analytical model
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