阈值电压的调节方法、装置、CMOS器件、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及阈值电压的调节方法、装置、CMOS器件、电子设备及存储介质，该方法通过在CMOS器件的阱区设置接触区；接触区用于和外部电源相连；若CMOS器件的当前工作温度处于预设温度范围内，对接触区施加偏压。如此，可以降低保证CMOS器件的阈值电压维持在正常工作范围内，且不需要额外的工艺调整，可以节约成本。

Regulating methods, devices, CMOS devices, electronic devices and storage media of threshold voltage

【技术实现步骤摘要】
阈值电压的调节方法、装置、CMOS器件、电子设备及存储介质
本申请涉及集成电路
，特别涉及一种阈值电压的调节方法、装置、CMOS器件、电子设备及存储介质。
技术介绍
近年来，对互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)器件的研究受到了越来越多的关注，一方面由于其在超导量子计算方面的应用，另一方面深空极低的温度环境，也离不开低温CMOS器件。根据现有的研究结果，极低温下，CMOS器件表现出优越的性能，比如更高的开态电流，更低的漏电流以及更优的亚阈值斜率，但是极低温下，由于沟道的冻析效应，CMOS器件的阈值电压会大幅提高。如图1(a)所示，对于基于体硅的NMOS或PMOS器件，从300开氏度到极低温约4.2开氏度，阈值电压都会有约200毫伏的上升；如图1(b)所示，对于基于绝缘层上硅(SiliconOnInsulator，SOI)的NMOS或PMOS器件，从室温300开氏度到极低温约4.2开氏度，阈值电压也都会有约200毫伏的上升。由于比较大的阈值差异，设计在常温下工作的电路在极低温下会难以工作，需要工艺变动来调整阈值以适应低温下的应用。但是工艺调整会带来的许多困难和额外花费；且某些电路需要兼顾不同的工作温度，工艺调整的实用性不强。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种阈值电压的调节方法、装置、CMOS器件、电子设备及存储介质，可以降低低温环境下的COMS器件的阈值电压，不需要额外的工艺调整，可以节约成本。一方面，本申请实施例提供了一种阈值电压的调节方法，调节方法应用于CMOS器件，CMOS器件的阱区设置有接触区；接触区用于和外部电源相连；方法包括：若CMOS器件的当前工作温度处于预设温度范围内，对接触区施加偏压。另一方面，本申请实施例提供了一种阈值电压的调节装置，调节装置应用于CMOS器件，CMOS器件的阱区设置有接触区；接触区用于和外部电源相连；装置包括：施加偏压模块，用于若CMOS器件的当前工作温度处于预设温度范围内，对接触区施加偏压。另一方面，本申请实施例提供了一种CMOS器件，CMOS器件的阱区设置有接触区；接触区用于和外部电源相连。另一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行上述的阈值电压的调节方法。另一方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现上述的阈值电压的调节方法。本申请实施例提供的阈值电压的调节方法、装置、CMOS器件、电子设备及存储介质具有如下有益效果：通过在CMOS器件的阱区设置接触区；接触区用于和外部电源相连；若CMOS器件的当前工作温度处于预设温度范围内，对接触区施加偏压。如此，可以保证CMOS器件的阈值电压维持在正常工作范围内，且不需要额外的工艺调整，可以节约成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种阈值电压随温度变化的示意图；图2是本申请实施例提供的一种应用场景的示意图；图3是本申请实施例提供的一种阈值电压的调节方法的流程示意图；图4是本申请实施例提供的一种阈值电压的调节方法的流程示意图；图5是本申请实施例提供的一种基于体硅的CMOS器件的结构示意图；图6是本申请实施例提供的一种CMOS器件阈值电压随偏压变化的曲线示意图；图7是本申请实施例提供的一种基于SOI的CMOS器件的结构示意图；图8是本申请实施例提供的一种NMOS器件阈值电压随偏压变化的曲线示意图；图9是本申请实施例提供的一种阈值电压的调节装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种应用场景的示意图，包括CMOS器件201、监测装置202和外部电源模块203；监测装置202实时监测CMOS器件201的当前工作温度；CMOS器件201的阱区设置有接触区201；接触区201用于和外部电源模块203相连。若监测装置202监测到CMOS器件201的当前工作温度处于预设温度范围内，通过外部电源模块203对接触区2011施加偏压，使得CMOS器件201的阈值电压维持在正常工作范围内。本申请实施例中，CMOS器件201、监测装置202和外部电源模块203可以被设置在同一个设备中，比如低温下的反相器和放大器等；可选的，CMOS器件201、监测装置202和外部电源模块203可以被设置在多个设备中，该多个设备处于一个电路中。本申请实施例中，CMOS器件201、监测装置202和外部电源模块203之间可以通过有线连接，CMOS器件201和监测装置202也可以通过无线连接。以下介绍本申请一种阈值电压的调节方法的具体实施例，图3是本申请实施例提供的一种阈值电压的调节方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。具体的如图3所示，该方法可以包括：S301：判断CMOS器件的当前工作温度是否处于预设温度范围。若CMOS器件的当前工作温度处于预设温度范围内，则转至步骤S303；否则，确定CMOS器件的阈值电压在正常工作范围内，不调节阈值电压。其中，确定CMOS器件的阈值电压在正常工作范围内，不调节阈值电压的步骤请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种阈值电压的调节方法的流程示意图。S303：对接触区施加偏压。本申请实施例中，CMOS器件的阱区设置有接触区；该接触区用于和外部电源相连。通过监测装置监测CMOS器件的当前工作温度，若当前工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阈值电压的调节方法，其特征在于，所述调节方法应用于CMOS器件，所述CMOS器件的阱区设置有接触区；所述接触区用于和外部电源相连；所述方法包括：/n若所述CMOS器件的当前工作温度处于预设温度范围内，对所述接触区施加偏压。/n

【技术特征摘要】
1.一种阈值电压的调节方法，其特征在于，所述调节方法应用于CMOS器件，所述CMOS器件的阱区设置有接触区；所述接触区用于和外部电源相连；所述方法包括：
若所述CMOS器件的当前工作温度处于预设温度范围内，对所述接触区施加偏压。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CMOS器件包括基于体硅的CMOS器件；所述阱区包括N阱区和P阱区；
所述对所述接触区施加偏压，包括：
若所述接触区设置于所述N阱区，对所述接触区施加负偏压；
若所述接触区设置于所述P阱区，对所述接触区施加正偏压。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CMOS器件包括基于绝缘体上硅的CMOS器件；所述阱区包括第一阱区和第二阱区；
所述第一阱区的上方设置有第一N+注入区、第二N+注入区和第一栅极结构；所述第一N+注入区和所述第二N+注入区分别设置于所述第一栅极结构的两侧；
所述第二阱区的上方设置有第一P+注入区、第二P+注入区和第二栅极结构；所述第一P+注入区和所述第二P+注入区分别设置于所述第二栅极结构的两侧；
所述对所述接触区施加偏压，包括：
若所述接触区设置于所述第一N+注入区背离所述第一栅极结构的一侧，对所述接触区施加正偏压；
若所述接触区设置于所述第一P+注入区背离所述第二栅极结构的一侧，对所述接触区施加负偏压。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设温度范围为100毫开氏度至300开氏度。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏压的大小根据预设的温度和偏压大小关系表确定。


6.一种阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳，董业民，陈晓杰，单毅，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31