为什么28nm process下PMOS管的阈值电压小于NMOS

众所周知，在较大沟道长度时代（不考虑衬偏效应），NMOS阈值电压Vthn小于PMOS管阈值电压。比如0.5um工艺下Vthn=0.7V，|Vthp|=0.8V;
然而，28nm工艺下，以某TSXX为例，Vthn=0.5V，|Vthp|=0.4V.
请问有大侠能解释下吗?最好从工艺和半导体物理角度解释下，不胜感激！

单独谈VTN, VTP 大小没有很大意义. 在同一个TECHNOLOGY, 有不同VTH的器件, 比如LVNMOS, LVTNMOS, HVTNMOS等等. 这一切都以设计为主, 比如是高速,或者LOW LEAKAGE 等等. 关于VTH 的大小, 受很多因素影响, STI, DOPANT, CHANNEL LENGTH, WIDTH, GATE MATERIAL WORKFUNCTION, OXIDE LAYER THICKNESS等很多因素. 不要太纠结大小, 一切为DESIGN 服务.

vth 高，那么亚阈值的漏电就小，本来Nmos的漏电就大，到了sub50nm，为了特殊考虑，把Nmos的Vth设定的高了一点

是的，可以保证delay足够小了。谢谢赐教！实际做的过程中发现漏电不小。什么事情都是一体两面

    好处大了。数字inverter 可以基本做成1:1， 这样寄生也小，delay可以优化。模拟也有好处多多，这个只有你自己体会。28hpm 是个好工艺。

    我觉得应该就是这个原因了，Id/gm会变大些。实在想不通还有些什么其他的好处

谢谢 fuyibin，因为我是做IP的，所以尽量要求采用SVT（standard Vth）。过去做0.35ym，0.18um都是注意的Vthn<|Vthp|，所以接触28nm后觉得奇怪。如果说是为了提高PMOS的Ion（在尺寸不变情况下），降低Vthp是很简便的方法。

首先这个众所周知就有问题，NMOS/PMOS的vth并不是一定符合某种比例
Vthn < Vthp的这种规律也许在180nm时候就不在正确了
对于某个fab，某个process node，都会有自己的目标，包括Ion/Ioff等众多参数
Vth是根据需要来调整的
总的来说，nmos Ion大约是在 pmos的2, 3倍，现在在高阶工艺nmos越来越快，NMOS/PMOS vth的调整也会基于这方面的考虑
BTW, 现在主流process都会有lvt, svt, hvt的vth，所以不用老的思维方式去思考问题，MOSFET的vth是根据具体需求来调整的，没有硬性规定

这个应该是不是28nm的特点，其他工艺也是这样。不知道为什么

让pmos 提速，这样整体速度快。这个很好理解啊

谢谢lwjee，如果是考虑PMOS漏电小，倒是可以理解。不过为什么PMOS的漏电小?（的确是28nm，可能我没说明，仿真时.option scale=0.9）希望不吝赐教！

因为P管漏电小。最小尺寸不是30nm，是28nm。不过你看到的是30nm。

谢谢您的回答！按照我的不成熟的想法，Vth越大漏电越能抑制漏电（假设|Vgs|不变， |（|Vgs|-|Vth|）|差值随着|Vth|变大而变大）。为什么相反的会抑制漏电?

首先谢谢您的回答。在28nm工艺下PMOS和NMOS的最小Length都是30nm。可能是考虑到在core mos下供电电源较低（0.9V甚至更低），为了保证MOS管的Vds有足够的headroom，把Vthn和|Vthp|都降低了。至于为什么PMOS降低的更厉害，本质上是工艺上掺杂降的更低所致；但是对于电路设计有什么好处，一时半会不太理解。

抑制漏电

在这么小的特征尺寸下，决定管子开启的不在只是载流子类型了。你看一下，pmos的最小沟道长度是不是比n管的要小一些?当然这和制程掺杂浓度也有密切关系，搞不好是为专门应用故意调节而制的特殊管子。

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