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SOI电路具有高速、低压、低功耗、抗辐照、耐高温等优点，由于SOI材料的成本较高，原来它的应用主要局限在军工、航空航天等领域来制作耐高温和抗辐照电路。随着SOI衬底制备技术的发展，SOI国片成本不断降低，使得SOI进入民用成为可能。随着移动通信、笔记本电脑等便携式电子产品发展，SOI将成为实现低压、低功耗的主流技术。由于SOI技术也是国防微电子的核心技术之一，长期以来，西方国家一直在材料等相关技术方面对我国实施限制与禁运。按照中国科学院知识创新工程项目《SOI材料与器件》的要求，本论文详细研究了CMOS/SOI器件工艺，进行了CMOS/SOI十二位D/A，八位A/D转换器电路的研制工作。作为本论文的另一方面，本文还根据“863”任务的需要研究了在信息领域有重要应用前景的铁电存储器，铁电存储器（FeRAM）是一种非挥发性存储器。它与普通的浮栅存储器（E2PROM）相比，FeRAM具有写操作速度快、可重写次数多、功耗低等优点。近几年来对它的研究一直是集成铁电学领域内研究的热点。结合以上两方面的任务，本论文主要进行了以下几方面工作： 1．根据SOI电路的特点，与四川固体电路研究所合作，参与了CMOS/SOI十二位D/A、八位A/D转换器讨论与设计的部分工作。在D/A转换器设计中采用了3+9分段结构，对高三位数字量进行3-7温度编码，在没有进行激光调阻的情况下，达到设计所要求的非线性误差，提高了转换器的精度。在A/D转换器的设计中，采用了分级并行转换电路，在牺牲一定的电路速度的情况下，降低了电路制备的难度。 2．对CMOS/SOI晶体管的工艺进行了研究。采用多次氧化对SOI衬底的顶层硅进行减薄，成功制备出全耗尽的MOS晶体管。优化了MOS晶体管掺杂工艺；使它的阈值电压达到预定要求。发现注入能量和注入杂质分布是影响掺杂的主要因素。在工艺上采用的注入条件为：20～30nm缓冲氧化层；注入能量为40KeV；注入剂量4～8×1012/cm2。 3．在对SOI器件工艺研究的基础上，对CMOS/SOI工艺流程进行了优化。利用顶层硅厚度为2400A的P型SOI衬底，参与四川固体电路研究所的流片工作，成功地制备出CMOS/SOI十二位D/A转换器和CMOS/SOI八位A/D转换器。并对制备的CMOS/SOI A/D、D/A转换器相关功能测试的结果进行了分析。 4．自行设计了4×8位铁电存储器，完成了4×8位1C/1T铁电存储器阵列的版图设计、制版。 5．对铁电存储器的工艺进行了详细的研究，完成了铁电存储器的整个工艺流程。发现作为上电极的Pt与PZT薄膜的粘附性比较差，用丙酮超声清洗时上 — —IV—— ＼电极的Pt大面积与PZT薄膜剥离。在500℃下退火30分钟后，Pt与PZT薄膜的粘附性得到大幅度改善。 6在对铁电电容的模型进行了初步的研究后，在Hspice中实现了零反转时间瞬态铁电电客模型（ ZSTT model）。采用 ZSTT模型对 IC／IT铁电存储单元的读写时序进行了模拟，并对铁电存储器中的铁电电客面积进行优化。