摘要: 射频CMOS技术具有低成本、低功耗和高度集成的特点,成为当前研究开发的热点和未来发展趋势之一.但是,射频CMOS也面临着衬底损耗、噪声、串扰及无源元件品质因数较低等方面的挑战;同体硅相比,SOI技术的上述特性显著改善,在射频集成领域极具发展潜力,因... 展开 射频CMOS技术具有低成本、低功耗和高度集成的特点,成为当前研究开发的热点和未来发展趋势之一.但是,射频CMOS也面临着衬底损耗、噪声、串扰及无源元件品质因数较低等方面的挑战;同体硅相比,SOI技术的上述特性显著改善,在射频集成领域极具发展潜力,因而受到广泛的研究和关注.本文对薄膜SOI部分耗尽射频器件及集成技术进行了深入的研究和开发,主要的研究成果包括:1)研究了螺旋电感版图及工艺参数对于射频性能的影响,讨论了优化设计的原则和方法.2)提出了以局部介质增厚技术提高电感性能的新方法.3)提出了超厚铝的高精度刻蚀新方法.4)采用上述自主开发的局部介质增厚技术和超厚铝技术,在高阻SOI衬底上制作的2/5/10nH螺旋电感的品质因数分别高达16.3/13.1/8.6,性能处于同类工艺(两层铝布线、高阻衬底)的国际领先水平.5)比较了LBBC/BTS/H-gate几种体接触方式抑制SOI MOSFET浮体效应的能力,以及对模拟和射频性能的影响;发现LBBC结构能最有效地抑制浮体效应,最适合具有较大沟道宽长比的射频器件.因而在所开发的射频MOS器件中全面采用了LBBC体接触技术.6)研制了缓变沟道掺杂的射频SOI NMOS器件.其结构和工艺完全兼容于LDMOS器件,适用于0.35 μm以上的NMOS器件.7)研制了SOI LDD NMOS器件.器件最小栅长0.25 μm,具有优良的直流及射频性能;截止频率和最高振荡频率分别达到25.6 GHz和31.4 GHz,处于报道的国内领先水平;但同国际先进水平相比,尚有一定差距.8)针对薄栅氧LDMOS难于制作自对准硅化物的问题,开发了"氧化硅/氮化硅"双层复合侧墙基础上的自对准硅化物新技术,成功地用于制作薄栅氧、薄膜SOI LDMOS器件硅化物,使不同栅长LDMOS器件的截止频率提高了27%-42%.9)研制了与SOI LDD NMOS工艺兼容的偏置栅MOS功率器件.采用0.25 μm栅长和60 A薄栅氧,获得了高达22 V的击穿电压和15.2 GHz的截止频率.10)采用上述开发的新技术和器件结构,在单层多晶硅、双层铝布线的1.2 μmSOI CMOS工艺线上实现了两种0.25 μm的SOI射频集成结构,包含了功率MOS、NMOS、电感、电容、电阻及MOS变容管等多种有源和无源器件,可望满足900 MHz-2.5 GHz的无线通讯终端射频集成的基本需要. 收起