集成电路持续朝着速度更快、面积更小、功耗更低的方向高速发展。从器件物理的角度来看,器件的尺寸越小,渡越时间越短,速度也越高;同时载流子途径的碰撞越稀少,功耗也就越低。所以,微电子工艺总体来说,就是通过不断缩小尺寸以达到提高性能、降低功耗的目的。但是,器件尺寸缩小带来的次级效应会影响器件的性能,从而对电路的可靠性和可生产性提出新的挑战。如何得到既简洁又能精确描述器件特性的模型是我们开发新工艺,评估新工艺必须面对的一个重要课题。本文首先深入研究了MOSFET工作原理和衬底均匀掺杂的理想MOSFET阈值电压模型与特点,在此基础上,通过对中纬积体电路(宁波)有限公司典型的1um5V CMOS工艺的实验与数据分析,提出了一种新的短沟MOSFET阈值电压简化模型,并根据简化模型,提出了0.Sum 5V CMOS阈值电压优化设计方案。论文主要工作和成果包括:1.深入研究了MOSFET工作原理和衬底均匀掺杂的MOSFET的阈值电压模型,为得到衬底非均匀掺杂的增强型MOSFET模型,我们根据器件的特点,把理想的MOSFET的阈值电压模型进行了修正,提出短沟MOSFET阈值电压简化模型。2.提取了典型的1.0um 5V CMOS工艺器件模型参数,并应用短沟MOSFET阈值电压简化模型来计算典型的1um 5V CMOS器件的阈值电压,结果表明,该简化模型具有很好的精度。3.对短沟MOSFET阈值电压简化模型进行分析,研究影响短沟效应的各因素,并应用短沟MOSFET阈值电压简化模型,综合考虑各种因素,提出0.8um 5V CMOS工艺阈值电压优化设计的初步方案。