發展歷史
互補金屬氧化物半導體早期分離式CMOS邏輯元件只有“4000系列”一種（RCA'COS/MOS'製程），到了後來的“7400系列”時，很多邏輯晶片已經可以利用CMOS、NMOS，甚至是BiCMOS（雙載子互補式金氧半）製程實現。
早期的CMOS元件和主要的競爭對手BJT相比，很容易受到靜電放電（ElectroStaticDischarge,ESD）的破壞。而新一代的CMOS晶片多半在輸出入接腳（I/Opin）和電源及接地端具備ESD保護電路，以避免內部電路元件的閘極或是元件中的PN接面（PN-Junction）被ESD引起的大量電流燒毀。不過大多數晶片製造商仍然會特別警告使用者儘量使用防靜電的措施來避免超過ESD保護電路能處理的能量破壞半導體元件，例如安裝記憶體模組到個人電腦上時，通常會建議使用者配戴防靜電手環之類的設備。
此外，早期的CMOS邏輯元件（如4000系列）的操作範圍可由3伏特至18伏特的直流電壓，所以CMOS元件的閘極使用鋁做為材料。而多年來大多數使用CMOS製造的邏輯晶片也多半在TTL標準規格的5伏特底下操作，直到1990年後，有越來越多低功耗的需求與訊號規格出現，取代了雖然有著較簡單的訊號接口、但是功耗與速度跟不上時代需求的TTL。此外，隨著MOSFET元件的尺寸越做越小，閘極氧化層的厚度越來越薄，所能承受的閘極電壓也越來越低，有些最新的CMOS製程甚至已經出現低於1伏特的操作電壓。這些改變不但讓CMOS晶片更進一步降低功率消耗，也讓元件的性能越來越好。
近代的CMOS閘極多半使用多晶矽製作。和金屬閘極比起來，多晶矽的優點在於對溫度的忍受範圍較大，使得製造過程中，離子布值（ionimplantation）後的退火（anneal）製程能更加成功。此外，更可以讓在定義閘極區域時使用自我校準（self-align）的方式，這能讓閘極的面積縮小，進一步降低雜散電容（straycapacitance）。2004年後，又有一些新的研究開始使用金屬閘極，不過大部分的製程還是以多晶矽閘極為主。關於閘極結構的改良，還有很多研究集中在使用不同的閘極氧化層材料來取代二氧化矽，例如使用高介電係數介電材料（high-Kdielectric），目的在於降低閘極漏電流（leakagecurrent）。
CMOS套用
計算機領域CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，本意是指互補金屬氧化物半導體——一種大規模套用於集成電路晶片製造的原料）是微機主機板上的一塊可讀寫的ROM晶片，用來保存當前系統的硬體配置和用戶對某些參數的設定。CMOS可由主機板的電池供電，即使系統掉電，信息也不會丟失。CMOSROM本身只是一塊存儲器，只有數據保存功能，而對CMOS中各項參數的設定要通過專門的程式。
早期的CMOS設定程式駐留在軟碟上的(如IBM的PC/AT機型)，使用很不方便。現在多數廠家將CMOS設定程式做到了BIOS晶片中，在開機時通過按下某個特定鍵就可進入CMOS設定程式而非常方便地對系統進行設定，因此這種CMOS設定又通常被叫做BIOS設定。
CMOS由PMOS管和NMOS管共同構成，它的特點是低功耗。由於CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間要么PMOS導通、要么NMOS導通、要么都截至，比線性的三極體(BJT)效率要高得多，因此功耗很低，因此，計算機里一個紐扣電池就可以給它長時間地提供電力。
在計算機領域，CMOS常指保存計算機基本啟動信息(如日期、時間、啟動設定等)的晶片。有時人們會把CMOS和BIOS混稱，其實CMOS是ＣＰＵ中的一塊唯讀的ROM晶片，是用來保存BIOS的硬體配置和用戶對某些參數的設定。CMOS可由主機板的電池供電，即使系統掉電，信息也不會丟失。
早期的CMOS是一塊單獨的晶片MC146818A(DIP封裝)，共有64個位元組存放系統信息。386以後的微機一般將MC146818A晶片集成到其它的IC晶片中(如82C206，PQFP封裝)，586以後主機板上更是將CMOS與系統實時時鐘和後備電池集成到一塊叫做DALLDADS1287的晶片中。隨著微機的發展、可設定參數的增多，現在的CMOSRAM一般都有128位元組及至256位元組的容量。為保持兼容性，各BIOS廠商都將自己的BIOS中關於CMOSROM的前64位元組內容的設定統一與MC146818A的CMOSROM格式一致，而在擴展出來的部分加入自己的特殊設定，所以不同廠家的BIOS晶片一般不能互換[5]，即使是能互換的，互換後也要對CMOS信息重新設定以確保系統正常運行。
設定內容
大致都包含如下可設定的內容：
1.StandardCMOSSetup：標準參數設定，包括日期，時間和軟、硬碟參數等。
2.BIOSFeaturesSetup：設定一些系統選項。
3.ChipsetFeaturesSetup：主機板晶片參數設定。
4.PowerManagementSetup：電源管理設定。
5.PnP/PCIConfigurationSetup：即插即用及PCI外掛程式參數設定。
6.IntegratedPeripherals：整合外設的設定。
7.其他：硬碟自動檢測，系統口令，載入預設設定，退出等
微電子學中的CMOS
概念： CMOS，全稱ComplementaryMetalOxideSemiconductor，即互補金屬氧化物半導體，是一種大規模套用於積體電路晶片製造的原料。採用CMOS技術可以將成對的金屬氧化物半導體場效應電晶體（MOSFET）集成在一塊矽片上。該技術通常用於生產RAM和交換套用系統，在計算機領域裡通常指保存計算機基本啟動信息(如日期、時間、啟動設定等)的ROM晶片。CMOS由PMOS管和NMOS管共同構成，它的特點是低功耗。由於CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間要么PMOS導通、要么NMOS導通、要么都截至，比線性的三極體(BJT)效率要高得多，因此功耗很低。
數位相機領域
CMOS製造工藝也被套用於製作數碼影像器材的感光元件（常見的有TTL和CMOS），尤其是片幅規格較大的單眼數位相機。雖然在用途上與過去CMOS電路主要作為固件或計算工具的用途非常不同，但基本上它仍然是採取CMOS的工藝，只是將純粹邏輯運算的功能轉變成接收外界光線後轉化為電能，再透過晶片上的模-數轉換器（ADC）將獲得的影像訊號轉變為數位訊號輸出。相對於其他邏輯系列,CMOS邏輯電路具有一下優點:
1、允許的電源電壓範圍寬,方便電源電路的設計
2、邏輯擺幅大,使電路抗干擾能力強
3、靜態功耗低
4、隔離柵結構使CMOS期間的輸入電阻極大,從而使CMOS期間驅動同類邏輯門的能力比其他系列強得多
媒介研究方法
CMOS跨媒體最佳化研究(CrossMediaOptimizationStudy)美國IAB互動廣告署(InternetAdvertisingBureau)於2003年起聯合知名品牌廣告主、媒體、媒介代理等參與方，共同推動XMOS跨媒體最佳化研究(CrossMediaOptimizationStudy)，吸引多芬、麥當勞、福特、ING等眾多品牌參與，以及Google,Yahoo,AOL、MSN、cnet等媒體。
IAB在英國、歐洲、澳大利亞等網際網路廣告較為成熟的國家同步推進，對於提高廣告投放ROI形成了非常有效的指導和幫助
調研公司DynamicLogic等也在美國市場推動跨媒體研究，包含電視、網際網路、平媒、戶外等媒介評估，幫助廣告主最佳化媒介、行銷方法。
CMOS積體電路介紹
互補金屬氧化物半導體MOS是:金屬-氧化物-半導體(Metal-Oxide-Semiconductor)結構的電晶體簡稱MOS電晶體，有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管構成的積體電路稱為MOS積體電路，而由PMOS管和NMOS管共同構成的互補型MOS積體電路即為CMOS-IC（ComplementaryMOSIntegratedCircuit）。
目前數字積體電路按導電類型可分為雙極型積體電路（主要為TTL）和單極型積體電路（CMOS、NMOS、PMOS等）。CMOS電路的單門靜態功耗在毫微瓦（nw）數量級。
CMOS發展比TTL晚，但是以其較高的優越性在很多場合逐漸取代了TTL。
以下比較兩者性能，大家就知道其原因了。
1.CMOS是場效應管構成，TTL為雙極電晶體構成
2.CMOS的邏輯電平範圍比較大（5～15V），TTL只能在5V下工作
3.CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強，TTL則相差小，抗干擾能力差
4.CMOS功耗很小，TTL功耗較大（1～5mA/門）
5.CMOS的工作頻率較TTL略低，但是高速CMOS速度與TTL差不多相當。
詳細信息
1,TTL電平：輸出高電平>2.4V,輸出低電平<0.4V。在室溫下，一般輸出高電平是3.5V，輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平：輸入高電平>=2.0V，輸入低電平<=0.8V，噪聲容限是0.4V。
2，CMOS電平：
1邏輯電平電壓接近於電源電壓，0邏輯電平接近於0V。而且具有很寬的噪聲容限。
3，電平轉換電路：
因為TTL和CMOS的高低電平的值不一樣（ttl5v<＝＝>cmos3.3v），所以互相連線時需要電平的轉換：就是用兩個電阻對電平分壓，沒有什麼高深的東西。
4，驅動門電路
OC門，即集電極開路門電路，OD門，即漏極開路門電路，必須外接上拉電阻和電源才能將開關電平作為高低電平用。否則它一般只作為開關大電壓和大電流負載，所以又叫做驅動門電路。
5，TTL和CMOS電路比較：
1）TTL電路是電流控制器件，而CMOS電路是電壓控制器件。
2）TTL電路的速度快，傳輸延遲時間短(5-10ns)，但是功耗大。
CMOS電路的速度慢，傳輸延遲時間長(25-50ns),但功耗低。
CMOS電路本身的功耗與輸入信號的脈衝頻率有關，頻率越高，晶片集越熱，這是正常現象。
3）CMOS電路的鎖定效應：
CMOS電路由於輸入太大的電流，內部的電流急劇增大，除非切斷電源，電流一直在增大。這種效應就是鎖定效應。當產生鎖定效應時，CMOS的內部電流能達到40mA以上，很容易燒毀晶片。
防禦措施
1）在輸入端和輸出端加鉗位電路，使輸入和輸出不超過不超過規定電壓。2）晶片的電源輸入端加去耦電路，防止VDD端出現瞬間的高壓。
3）在VDD和外電源之間加線流電阻，即使有大的電流也不讓它進去。
4）當系統由幾個電源分別供電時，開關要按下列順序：開啟時，先開啟CMOS電路得電源，再開啟輸入信號和負載的電源；關閉時，先關閉輸入信號和負載的電源，再關閉CMOS電路的電源。
6，CMOS電路的使用注意事項
1）CMOS電路時電壓控制器件，它的輸入總抗很大，對干擾信號的捕捉能力很強。所以，不用的管腳不要懸空，要接上拉電阻或者下拉電阻，給它一個恆定的電平。
2）輸入端接低內組的信號源時，要在輸入端和信號源之間要串聯限流電阻，使輸入的
電流限制在1mA之內。
3）當接長信號傳輸線時，在CMOS電路端接匹配電阻。
4）當輸入端接大電容時，應該在輸入端和電容間接保護電阻。電阻值為R=V0/1mA.V0是外界電容上的電壓。
5）CMOS的輸入電流超過1mA，就有可能燒壞CMOS。
7，TTL門電路中輸入端負載特性（輸入端帶電阻特殊情況的處理）：
1）懸空時相當於輸入端接高電平。因為這時可以看作是輸入端接一個無窮大的電阻。
2）在門電路輸入端串聯10K電阻後再輸入低電平，輸入端出呈現的是高電平而不是低電平。因為由TTL門電路的輸入端負載特性可知，只有在輸入端接的串聯電阻小於910歐時，它輸入來的低電平信號才能被門電路識別出來，串聯電阻再大的話輸入端就一直呈現高電平。這個一定要注意。CMOS門電路就不用考慮這些了。
8，TTL和CMOS電路的輸出處理
TTL電路有集電極開路OC門，MOS管也有和集電極對應的漏極開路的OD門，它的輸出就叫做開漏輸出。OC門在截止時有漏電流輸出，那就是漏電流，為什麼有漏電流呢？那是因為當三機管截止的時候，它的基極電流約等於0，但是並不是真正的為0，經過三極體的集電極的電流也就不是真正的0，而是約0。而這個就是漏電流。開漏輸出：OC門的輸出就是開漏輸出；OD門的輸出也是開漏輸出。它可以吸收很大的電流，但是不能向外輸出的電流。所以，為了能輸入和輸出電流，它使用的時候要跟電源和上拉電阻一齊用。OD門一般作為輸出緩衝/驅動器、電平轉換器以及滿足吸收大負載電流的需要。
9，什麼叫做圖騰柱，它與開漏電路有什麼區別？
TTL積體電路中，輸出有接上拉三極體的輸出叫做圖騰柱輸出，沒有的叫做OC門。因為TTL就是一個三級關，圖騰柱也就是兩個三級管推挽相連。所以推挽就是圖騰。一般圖騰式輸出，高電平400UA，低電平8MA.
打開電腦的主機箱,可以在主機板右側看到一塊"圓"形成扁體的電池,這塊電池也稱CMOS電池,保存主機板信息的BIOS設定,我在網咖工作,經常碰到主機啟動不了的情況,一般比較容易見效的方法是:將主機電源拔出來,意思是把電源線從電源盒拿下來,這樣是完全斷電狀態,取下主機板電腦可以看到兩個金屬片,成上下,也就是正\負極電路,將其對接讓它短路,按著幾秒鐘,放電基本成功.
還有一種叫小COMS放電:同樣將電源線從電源盒上拔下來,在這樣的狀態下按"開機"按鈕,重試幾下,系統也將小放電,一般也可以解決電腦無法開機的問題.
製造過程
1.p肼CMOS工藝p肼CMOS工藝採用輕摻雜的N型襯底製備PMOS器件。為了做出N型器件，必須先在N型襯底上做出P肼，在p肼內製造NMOS器件。
典型的P肼矽柵CMOS工藝從襯底清洗到中間測試，總共50多道工序，需要5次離子注入，連同刻鈍化視窗，共10次光刻。下面結合主要工藝流程來介紹P肼矽柵CMOS積體電路中元件的形成過程。
（1）光1——光刻肼區，刻出肼區注入孔。
（2）肼區注入及推進，形成肼區。
（3）去除SiO2,長薄氧，長Si3N4
（4）光2——反刻有源區（光刻場區），反刻出P管、N管的源、漏和柵區。
（5）光3——光刻N管場區，刻去N管區上的膠，露出N管場區注入孔。N管場區注入，以提高場開啟，減少閂鎖效應及改善肼的接觸。
（6）長場氧化層，出去Si3N4，再飄去薄的SiO2，然後長柵氧化層。
（7）光4——光刻P管區。p管區注入，調節PMOS管的開啟電壓，然後長多晶矽。
（8）光5——反刻多晶矽，形成多晶矽柵及多晶矽電阻。
（9）光6——光刻P+區，刻去P管及其他P+區上的膠。P+區注入，形成PMOS管的源、漏區及P+保護環。
（10）光7——光刻N+區，刻去N+區上的膠。N+區注入，形成NMOS管的源、漏區及N+保護環。
（11）長PSG
（12）光8——光刻引線孔。可在生長磷矽玻璃後先開一次孔，然後再磷矽玻璃回流及結注入推進後再開第二次孔。
（13）光9——反刻鋁引線。
（14）光10——光刻壓焊塊。
