mosfet全温区参数特性分析

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1、广东工业大学硕士学位论文MOSFET全温区参数特性研究姓名：齐领申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：恩云飞;章晓文20090520第一章绪论1．1引言微电子技术是军用高技术的核心和基础。军用高技术的迅猛发展，武器装备的巨大变革，在某种意义来说就是微电子技术发展和广泛应用的结果。微电子技术的渗透性最强，对国民经济和现代科学技术发展起着巨大的推动作用，其发展水平和发展规模已成为衡量一个国家军事、经济实力和技术进步的重要标志。正因为如此，世界各国都把微电子技术作为最关键的技术列在高技术的首位，使其成为争夺技术优势的最重要的领域。但是军事用途的集成电路有其特殊的限

2、制：生产规模小、应用单一化、成本高及可靠性要求较高等。九十年代以后，大规模集成电路工艺的发展仍然遵循摩尔定律所预言的发展速度急剧增加。集成电路技术目前已发展到甚大规模阶段ULSI(UltraLargeScaleIntegratedCircuit)，即每一个芯片所含的晶体管数已超过2亿个，其微细加工工艺已到达超深亚微米级，见表1．1。器件性能则向着高速、低功耗发展。SIA(SemiconductorIndustryAssociation)在95年就曾预测未来5年内互连线的发展趋势是：集成电路IC(IntegratedCircuit．)的特征尺寸将达到0．07pm，线宽O．08

3、pm，布线间距O．12岫，介质厚度0．50lam，电源电压将降到1v，工作频率将达到1．1GHz。表1．1为世界集成电路技术发展预测，而实际的发展已突破了这一预测。就CPU而言，第一代Willamette核心的Pentium4只有4200万个晶体管，转变到Northwood核心之后提高到5500万个，而到了Prescott核心，晶体管总数达到1亿2500万个，而Intel新一代Core微架构移动处理器Merom的晶体管数量已经达到2．91亿个。集成电路大规模生产工艺已达到了12英寸(300毫米)，65nm的水平，而各大芯片制造商正在准备建立18英寸(450毫米)晶圆厂，In

4、tel、AMD等公司开始实施45nm制造工艺。广东工业^学硕士学位论文表1-1世界集成屯路技术发展趋势Table1-1Woddtrendsinthedevelopmentofintegratedcircuittechnology年份199519982001200420072010DRAM的最小线宽／[am035025018013009007DRAM位数64M256MlO4G16G64G微处理器的晶体管数4M7M13M25M50M90M连线层数4-555～666～7■一8芯片面积／mm21902804206409601440硅片直径／mm200300400中国市场方面，200

5、8年仍将保持正增长，但是增长速度将会大幅下降，预计全年中国集成电路市场仅增长85％，市场的发展首次出现～位数”的增长率，同时也是中国集成电路市场连续第五年增长放缓。究其原因，从产业链的角度来看，中国市场太幅减缓的直接原因就是下游整机产量友展的放缓，根据国家工业和信息化部前十个月的统计数据，手机比去年同期增长67％，电视机增长12．2％，PCs增长171％，这些Ic用量较大的产品产量增速与2007年相比都有不同程度的下降。而从宏观来看，金融危机、全球电子制造业向中国转移的连续放缓则是影响2008年中国集成电路市场的主要因素，见图1-1。市场竞争格局则基本没有改变，仍然是Int

6、el、AMD、Samsurtg、TOShiba、11、sT和Hynix等外资厂商在各自领域占据领导地位冲国的本土厂商多为设计公司，而且2008年的发展也不容乐观。未来几年，中国集成电路市场的竞争格局将不会有较大改变。外资厂商的优势将会继续保持}再泳L图1．12003-2008年中国集成电路市场销售额规模及增长Fig】一1ThesahiroomandincreaseofICproductinChinabetween2003·2008第一章绪论在全球行业低迷的影响下，中国集成电路市场的发展也将会有一定减缓，虽然有诸多不利因素，但产品升级、下游应用推动以及政府扶持将会有利于中国市

7、场的发展，但是除了个别领域以外，下游整机产量很难有较快增长，因此预计2009年中国集成电路市场的发展有可能在5％左右，其发展速度进一步接近全球市场。然而长期来看，半导体行业仍然处于行业生命周期的上升期，将来仍将保持规模扩大的趋势。如果2010年全球经济发展稳定，在连续经历了多年的低迷发展之后，半导体行业有望在2010年出现反弹。而中国市场方面，随着中国集成电路市场规模的不断扩大，其增速也会逐渐平稳，而且和全球半导体市场的发展速度会愈发接近，最终二者市场的发展速度将基本保持一致。1．2微电子器件及其可靠性的发展半导体