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第两百三十六章 给了一个大大的惊喜![3 / 5]

几步。

一位戴黑框眼镜的专家姓吴,头发已经灰白了大半,他摘下手套,凑近了看测试机屏幕上滚动显示的数据,然后转过头来,目光灼灼地看着钱学明。

“钱学明同志,我问一个我琢磨了很久的问题。”

“CMOS工艺我们部里的几个院所也研究过,但大家普遍碰到的瓶颈是开关速度上不去,PMOS的空穴迁移率比NMOS的电子迁移率低将近三倍,这导致CMOS的传输延迟比NMOS大很多。”

“你们是怎么突破这个问题的?”

话音还没落下,另一位专家孙教授也跟着补了一句:

“还有一个闩锁效应的问题,CMOS在较高的电压或快速跳变的时候容易触发寄生SCR结构,导致芯片烧毁或功能异常,这个可靠性隐患你们是怎么解决的?”

听到这两个问题,钱学明没有紧张,他早有准备,不急不缓地回道:

“吴老师问得非常专业,这两个问题确实是CMOS路线上最大的两座山,也是业界公认的CMOS路线的难点。”

“关于开关速度,我们做了三个层面的优化。”

“第一,在版图设计上采用自举电路结构,把某些节点的电压在瞬间抬到超过电源电压,以此来增强驱动能力,补偿PMOS的迁移率短板。”

“实测我们的曙光一号内部关键路径的传输延迟做到了三点八纳秒,比常规CMOS设计缩短了将近百分之四十。”

钱学明顿了顿,继续道:“第二,我们优化了栅极材料的掺杂浓度和退火条件。”

“我们通过控制多晶硅栅的掺杂浓度在每立方厘米十的二十次方量级,然后搭配快速热退火工艺,把栅极电阻降低了约百分之三十,这进一步压缩了RC延迟。”

“第三,我们在工艺上采用了阱隔离技术,把P阱和N阱的掺杂曲线做陡,减小了寄生电容和漏电流。”

“综合起来,曙光一号的主频可以达到四十兆赫兹,而功耗只有同频率NMOS芯片的八分之一。”

吴专家听得眼睛越睁越大,整个人肉眼可见的激动起来。

钱学明没有停,继续回答第二个问题:

“关于闩锁效应,我们的策略是在版图层面就把触发概率降到最低

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