Silvaco器件仿真课件.ppt

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1、半 导 体 器 件 模 型 与 仿 真 Semiconductor Device Models and Simulation 平 时 ： 30%上 机 +考 试 ： 70% 内 容 大 纲一 、 半 导 体 仿 真 概 述 2学 时二 、 半 导 体 器 件 仿 真 软 件 使 用 2学 时 +2学 时 上 机三 、 Diode器 件 仿 真 2学 时 +2学 时 上 机四 、 BJT器 件 仿 真 4学 时 +4学 时 上 机五 、 半 导 体 工 艺 仿 真 软 件 使 用 4学 时 +4学 时 上 机六 、 MOS工 艺 及 器 件 仿 真 4学 时 +4学 时 上 机七 、 总 结 与

2、 复 习 2学 时 +4学 时 上 机 （ 1） 什 么 是 仿 真 ？仿 真 和 另 外 一 个 词 汇 建 模 （ modeling） 是 密 不 可 分 的 。所 谓 建 模 就 是 用 数 学 方 式 抽 象 地 总 结 出 客 观 事 物 发 展 的 一 般 规 律 。 仿 真 是 在 这 个 一 般 规 律 的 基 础 上 ， 对 某 事 物 在 特 定 条 件 下 的 行 动进 行 推 演 和 预 测 。因 此 可 以 说 建 模 是 仿 真 的 基 础 ， 仿 真 是 随 着 建 模 的 发 展 而 发 展 的 。建 模 和 仿 真 的 关 系 可 以 比 作 程 序 设 计

3、中 算 法 和 语 言 的 关 系 。一 、 概 论 ： 半 导 体 仿 真 概 述 Introduction of Semiconductor Simulation1. 这 门 课 是 研 究 什 么 的 ？ （ 2） 什 么 是 半 导 体 器 件 仿 真 ？那 么 像 电 子 IT行 业 里 面 的 仿 真 软 件 按 用 途 分 是 多 种 多 样 的 。 仅 仅 是集 成 电 路 这 个 行 业 来 讲 ， 就 分 电 路 仿 真 、 器 件 仿 真 、 工 艺 仿 真 等 。再 深 入 下 去 研 究 ， 研 究 固 体 物 理 学 ， 半 导 体 物 理 学 也 都 有 相 关

4、的 仿真 软 件 可 以 进 行 原 子 、 分 子 级 别 的 仿 真 。包 括 工 艺 仿 真 和 器 件 电 学 特 性 仿 真 两 个 部 分 。研 究 单 个 元 器 件 从 生 产 工 艺 到 性 能 特 性 的 。 （ 3） 什 么 是 半 导 体 器 件 仿 真 器 ？ 前 面 提 及 的 理 论 基 础 不 仅 仅 是 同 学 们 学 习 这 门 功 课 所 需 要 的前 期 基 础 知 识 ， 也 同 样 是 开 发 仿 真 软 件 中 最 需 要 的 理 论 基 础 。 为什 么 呢 ？ 因 为 仿 真 实 质 上 是 通 过 仿 真 器 来 完 成 的 。一 般 仿 真

5、 器 实 质 上 等 于 （ 输 入 接 口 +模 型 库 +算 法 +输 出 接 口 ）核 心 部 分 是 模 型 库 的 建 立 ， 精 度 ， 处 理 速 度 需 要 通 过 算 法 来 调 节 。一 个 半 导 体 仿 真 器 弄 能 是 否 强 劲 ， 就 是 看 模 型 库 是 否 强 大 。 所 以它 是 随 着 对 半 导 体 理 论 的 探 索 和 对 实 验 数 据 的 累 计 的 发 展 而 发 展的 。 2. 在 整 个 学 科 中 所 处 的 位 置 是 什 么 ？从 纵 向 来 讲 ， 和 其 他 CAD类 或 仿 真 类 课 程 一 样 ， 它 是 基 础 理 论

6、 知识 和 实 际 生 产 的 链 接 点 。从 横 向 来 讲 ，电 路 模 拟 、 工 艺 模 拟 、 器 件 模 拟 之 间 的 关 系 可 以 用 下面 的 结 构 图 来 表 示 工 艺 描 述 几 何 结 构 及 掺 杂 工 艺 仿 真 (Process Simulation) 电 学 特 性 器 件 仿 真 (Device Simulation)电 路 模 拟 用 器 件 模 型 参 数 IC电 路 仿 真 (IC Circuit Simulation)IC电 路 特 性 本 门 课 程重 点 学 习 部 分 器 件 模 拟 参 数 提 取 (Device parameter e

7、xtraction tools) 3. 有 什 么 用 ？一 方 面 ， 充 分 认 识 半 导 体 物 理 学 ， 半 导 体 器 件 物 理 学 等 这 些 抽 象难 懂 的 理 论 基 础 知 识 在 半 导 体 工 业 中 的 实 际 应 用 。 加 强 理 论 教 学的 效 果 。仿 真 也 可 以 部 分 取 代 了 耗 费 成 本 的 硅 片 实 验 ， 可 以 降 低 成 本 ， 缩短 了 开 发 周 期 和 提 高 成 品 率 。 也 就 是 说 ， 仿 真 可 以 虚 拟 生 产 并 指导 实 际 生 产 。 如 前 图 所 表 ， 这 个 器 件 仿 真 在 逻 辑 上

8、是 基 础 于 电 路 仿 真 的 。工 艺 仿 真 可 以 实 现 离 子 注 入 、 氧 化 、 刻 蚀 、 光 刻 等 工 艺 过 程 的模 拟 。可 以 用 于 设 计 新 工 艺 ， 改 良 旧 工 艺 。器 件 仿 真 可 以 实 现 电 学 特 性 仿 真 ， 电 学 参 数 提 取 。可 以 用 于 设 计 新 型 器 件 ， 旧 器 件 改 良 ， 验 证 器 件 的 电 学 特 性 。如 MOS晶 体 管 ， 二 极 管 ， 双 极 性 晶 体 管 等 等 。 提 取 器 件 参 数 ，或 建 立 简 约 模 型 以 用 于 电 路 仿 真 。 4.学 习 这 门 功 课

9、需 要 哪 些 准 备 ？半 导 体 物 理 学半 导 体 器 件 物 理 学 、 MOS、 BJT、 Diode、 功 率 器 件 等集 成 电 路 工 艺 技 术简 单 的 电 路 基 础 。 5. 学 到 什 么 程 度 ？ 具 体 学 什 么 ？掌 握 模 拟 仿 真 软 件 的 使 用 ， 对 半 导 体 器 件 的 特 性 进 行 模 拟 和 分 析 。具 体 为 ：1.复 习 现 有 以 硅 为 主 的 超 大 规 模 集 成 电 路 工 艺 技 术 。 学 习 工 艺 仿真 软 件 的 使 用 方 法 （ 氧 化 、 扩 散 、 离 子 注 入 、 淀 积 、 刻 蚀 、 光

10、刻 等 ）2. 熟 悉 并 学 会 使 用 器 件 仿 真 软 件（ 1） 学 习 如 何 用 仿 真 语 句 编 写 器 件 的 结 构 特 征 信 息（ 2） 学 习 如 何 使 用 atlas器 件 仿 真 器 进 行 电 学 特 性 仿 真3. 对 半 导 体 工 艺 仿 真 及 器 件 仿 真 中 所 用 到 的 模 型 加 以 了 解 4*. 利 用 工 艺 器 件 仿 真 软 件 ， 培 养 和 锻 炼 工 艺 流 程 设 计 和 新 器 件开 发 设 计 等 方 面 的 技 能 。 6. 半 导 体 器 件 仿 真 的 历 史 发 展1949年 ：半 导 体 器 件 模 拟 的

11、 概 念 起 源 于 此 年 肖 克 莱 （ Shockley） 发 表 的 论 文 ，这 篇 文 章 奠 定 了 结 型 二 级 管 和 晶 体 管 的 基 础 。 但 这 是 一 种 局 部 分析 方 法 ， 不 能 分 析 大 注 入 情 况 以 及 集 电 结 的 扩 展 。1964年 ：古 默 尔 （ H.K.Gummel） 首 先 用 数 值 方 法 代 替 解 析 方 法 模 拟 了 一 维双 极 晶 体 管 ， 从 而 使 半 导 体 器 件 模 拟 向 计 算 机 化 迈 进 。1969年 ：D P Kennedy和 R.R.OBrien第 一 个 用 二 维 数 值 方 法

12、 研 究 了 JFET。J W Slotboom用 二 维 数 值 方 法 研 究 了 晶 体 管 的 DC特 性 。 从 此 以 后 ， 大 量 文 章 报 导 了 二 维 数 值 分 析 在 不 同 情 况 和 不 同 器 件中 的 应 用 。 相 应 地 也 有 各 种 成 熟 的 模 拟 软 件 ， 如 CADDET和MINIMOS等 。 Avanti: Tsuprem4/ MediciTsuprem4/Medici是 Avanti公 司的 二 维 工 艺 、 器 件 仿 真 集 成 软件 包 。 Tsuprem4是 对 应 的 工 艺仿 真 软 件 ， Medici是 器 件 仿 真

13、软 件 。7. 可 选 择 的 工 艺 及 器 件 仿 真 工 具 简 介 ISE-TCAD工 艺 及 器 件 仿 真 工 具 ISE-TCAD是 瑞 士 ISE ( Integrated Systems Engineering ) 公 司开 发 的 生 产 制 造 用 设 计 （ DFM：Design For Manufacturing）软 件 ， 是 一 种 建 立 在 物 理 基 础上 的 数 值 仿 真 工 具 ， 它 既 可 以进 行 工 艺 流 程 的 仿 真 、 器 件 的描 述 ， 也 可 以 进 行 器 件 仿 真 、电 路 性 能 仿 真 以 及 电 缺 陷 仿真 等 。

14、基 本 上 是 成 为 行 业 标 准 ，功 能 强 大 ， 已 被 收 购 ， 升 级 版为 Sentaurus TCAD。 Sentaurus TCAD Sentaurus Process 整 合 了 ： Avanti 公 司 的 Tsuprem系 列 工 艺 级 仿 真 工 具 （ Tsuprem ， Tsuprem ， Tsuprem只 能 进 行 一 维 仿 真 ， 到 了 第 四 代 的 商 业 版 Tsuprem4能 够 完 成 二 维 模 拟 ） 以 及 Taurus Process 系 列 工 艺 级 仿 真 工 具 ；(2)ISE Integrated Systems En

15、gineering公 司 的 ISE TCAD工 艺 级 仿 真 工 具 Dios（ 二 维 ）FLOOPS-ISE（ 三 维 ） 以 及Ligament（ 工 艺 流 程 编 辑 ）系 列 工 具 ， 将 一 维 、 二 维 和三 维 仿 真 集 成 于 同 一 平 台 。Sentaurus Device 整 合 了(1)Avanti 的 Medici和 Taurus Device (2)ISE 的 DESSIS 器 件物 理 特 性 仿 真 工 具 , 充 实 并修 正 了 诸 多 器 件 物 理 模 型 , 推 出 新 的 器 件 物 理 特 性 分 析工 具 Sentaurus Dev

16、ice。 Silvaco TCAD用 来 模 拟 半 导 体 器 件 电 学 性 能 ， 进 行 半 导 体 工 艺 流 程 仿 真 ， 还 可 以 与 其 它 EDA工 具 组合 起 来 使 用 (比 如 spice)， 进 行 系 统 级 电 学 模 拟 。SivacoTCAD为 图 形 用 户界 面 ， 直 接 从 界 面 选 择输 入 程 序 语 句 ， 非 常 易于 操 作 。其 例 子 教 程 直 接 调 用 装载 并 运 行 ， 是 例 子 库 最丰 富 的 TCAD软 件 之 一 。Silvaco TCAD平 台包 括 ： 工 艺 仿 真 (ATHENA)器 件 仿 真 (AT

17、LAS)快 速 器 件 仿 真 (Mercury) devedit 结 构 编 辑 器材 料 定 义 、结 构 定 义 指 令 等 价 *.str结 构 文 件 atlas 器 件 仿 真 器 *.log文 件包 含 器 件 在 指 定工 作 条 件 下 的 工作 特 性 。*.str文 件指 定 工 作 条 件 下 的 结 构 文 件 。 包 含 器件 的 载 流 子 分 布 、电 势 分 布 、 电 场 分布 等 信 息 。输 入 端 仿 真 系 统 输 出 端输 出 端 /输 入 端 athena工 艺 仿 真 器图 形 界 面 操 作 -简 易 方 便命 令 方 式 输 入 -复 杂

18、费 力 Silvaco 软 件 介 绍外 部 指 令 如 偏 压 等工 艺 指 令 如 扩 散 等 输 出 端 仿 真 系 统输 入 端 输 入 端 输 入 端指 令 的 输 入 通 过 deckbuild 软 件 窗 口 传 送 至 仿 真 器*.log *.str等 输 出 文 件 通 过 tonyplot软 件 窗 口 来 查 看athena工 艺 仿 真 部 分 Atlas器 件 仿 真 部 分 Athena概 述用 途 ： 开 发 和 优 化 半 导 体 制 造 工 艺 流 程 。 功 能 ： 模 块 大 致 分 3类（ 1） 用 来 模 拟 离 子 注 入 、 扩 散 、 氧 化

19、等 以 模 拟 掺 杂 分 布 为 主 的 模 块 。 （ 2） 用 来 模 拟 刻 蚀 、 淀 积 等 以 形 貌 为 主 的 模 块 （ 3） 用 来 模 拟 固 有 和 外 来 衬 底 材 料 参 数 及 /或 制 造 工 艺 条 件 参 数的 扰 动 对 工 艺 结 果 影 响 的 所 谓 IC工 艺 统 计 模 拟 可 迅 速 和 精 确 地 模 拟 应 用 在 CMOS、 双 极 、 SiGe / SiGeC 、SiC、 SOI 、 III-V、 光 电 子 和 功 率 器 件 技 术 的 所 有 关 键 加 工 步 骤 athena工 艺 仿 真 器 如 图 所 示 为 一 个

20、半 导 体 工 艺 仿 真 的 结 果 示 意 图 。掺 杂 浓 度 几 何 结 构 deckbuild 的 使 用（ 1） deckbuild的 调 用在 终 端 下 使 用 如 下 命 令 ：deckbuild-an RIGHT; ABOVE; BELOW P1.X P2.X, P1.Y P2.Y 提 供 一 个 迅 捷 的 刻 蚀 方 式 ， 具 有 一 个 梯 形 的 横 断 面 。 刻 蚀 区 域 将在 指 定 的 面 进 行 。 （ 左 /右 /上 /下 ） P1.X 和 P1.Y P2.X P2.Y 用来 定 义 刻 蚀 位 置 的 坐 标 。 如 果 只 定 义 P1.X 或

21、P1.Y， 那 么 系 统 默认 为 垂 直 刻 蚀 。 对 于 非 垂 直 刻 蚀 情 况 需 要 定 义 P2.X P2.Y 。（ 7） Start, Continue和 Done用 来 定 义 一 个 需 要 刻 蚀 工 艺 的 杂 乱 无 章 的 复 杂 区 域 。 可 以 组 多 条线 来 定 义 多 个 点 。 用 X， Y来 定 义 在 start/continue和 done模 式下 的 点 。 参 数 解 析 ：（ 8） Top.Layer定 义 了 至 有 顶 部 层 被 刻 蚀 掉 。（ 9） NOEXPOSE定 义 新 的 表 面 不 被 暴 露 于 刻 蚀 工 艺 后

22、 面 的 氧 化 或 淀 积 工 艺 当 中 。此 参 数 应 被 用 来 从 底 部 或 侧 面 移 除 一 部 分 结 构 。 语 句 实 例 ：（ 1） 简 单 的 几 何 刻 蚀 例 子 ：下 面 的 例 子 刻 蚀 掉 了 坐 标 x=0.5左 侧 所 有 的 氧 化 物 。ETCH OXIDE LEFT P1.X=0.5刻 蚀 前 刻 蚀 后 下 面 的 例 子 进 行 了 梯 形 刻 蚀ETCH OXIDE LEFT P1.X=1.0 P1.Y=-0.15 P2.X=0.5 P2.Y=0.0刻 蚀 前 刻 蚀 后 （ 2） 复 杂 的 几 何 刻 蚀 例 子 ：下 面 的 例 子

23、 刻 蚀 掉 了 以 (0.8,0)(0.8,-0.15)(1.2,-0.15)(1.2,0)为 坐 标 顶 点 的 矩 形 氧 化 物 区 域 .ETCH OXIDE START X=0.8 Y=0.0ETCH CONTINUE X=0.8 Y=-0.15ETCH CONTINUE X=1.2 Y=-0.15ETCH DONE X=1.2 Y=0.0刻 蚀 前 刻 蚀 后 语 句 #6 Etch、 Rate.Etch和 ELITE模 块 中 的 物 理 刻 蚀语 句 功 能 ：Rate. Etch语 句 用 来 设 置 刻 蚀 速 率 参 数 。 这 些 参 数 在 后 面 的 Etch语

24、句 中 被 使 用 。一 般 参 数 简 介 ：（ 1） Machine是 用 来 为 Rate.Etch语 句 定 义 刻 蚀 机 “ machine”的 名 称 。在 之 后 的 Etch语 句 中 可 以 调 用 定 义 好 的 machine。（ 2） Wet.etch, Rie, Plasma和 MC.Plasma用 来 为 “ 刻 蚀 机 ” 定 义 某 种 特 定 的 模 型 。 （ 3） 材 料 定 义 参 数用 来 定 义 刻 蚀 速 率 参 数 所 设 置 的 材 料 类 型 。 可 以 是 Silicon, oxide, nitride, polisilicon, pho

25、toresist, aluminum, gaas等 材 料 。 Wet.etch和 Rie模 型 专 用 参 数 介 绍 ：（ 1） A.H， A.M, A.S U.H, U.M, U.S, 和 N.M用 来 定 义 刻 蚀 速 率 分 别 以 埃 /小 时 ， 埃 /分 钟 ， 埃 /秒 ，微 米 /小 时 ， 微 米 /分 钟 ， 微 米 /秒 ， 和 纳 米 /分 钟 为 单 位 。（ 2） directional用 来 定 义 RIE模 型 中 用 到 的 刻 蚀 速 率 的 方 向 组 成 分 量 。 离 子 化 刻蚀 速 率 是 离 子 对 化 学 刻 蚀 机 制 的 离 子 贡

26、献 。 离 子 被 假 定 具 有 一 个非 等 方 性 的 角 度 分 布 。（ 3） Isotropic用 来 定 义 RIE和 Wet.etch模 型 中 用 到 的 等 方 向 性 刻 蚀 速 率 。 等 方向 性 刻 蚀 速 率 是 等 离 子 体 中 出 来 的 热 原 子 ， radicals和 分 子 的 贡献 。 （ 4） chemical, divergence当 divergence被 竟 以 为 非 零 时 ， Chemical是 RIE模 型 中 垂 直 于 离子 束 的 刻 蚀 速 率 。 用 于 Plasma 等 离 子 体 刻 蚀 模 型 的 参 数（ 1） P

27、ressure定 义 等 离 子 体 刻 蚀 原 子 炉 的 压 强 。（ 2） TGAS定 义 等 离 子 刻 蚀 原 子 炉 的 气 体 温 度 。（ 3） TION用 来 定 义 等 离 子 刻 蚀 原 子 炉 的 离 子 温 度 。（ 4） VPDC用 来 定 义 plasma sheath中 的 直 流 偏 压 。（ 5） VPAC用 来 定 义 sheath-buld界 面 处 的 交 流 电 压 。 Rate.Etch语 句 和 Etch语 句 要 配 合 使 用 ， 当 用 Rate.etch语 句 设 置好 刻 蚀 机 的 条 件 后 ， 要 用 Etch语 句 来 调 用

28、。 可 用 参 数 如 下 ：（ 1） Machine=name用 来 调 用 定 义 好 的 刻 蚀 机 。 Name为 rath.etch语 句 中 定 义 好 了 的刻 蚀 机 名 称 。（ 2） Time 模 块 运 行 时 间 。（ 3） Hours, Minutes, Seconds用 来 定 义 时 间 单 位 。 实 例 详 解 ：（ 1） RIE物 理 刻 蚀 例 子 ：下 面 的 例 子 定 义 了 一 个 以 Plasma1为 名 称 的 刻 蚀 机 器 ， 执 行 了 活 性离 子 刻 蚀 。 被 用 来 对 当 前 结 构 进 行 10分 钟 的 刻 蚀 。RATE.

29、ETCH MACHINE=PLASMA1 SILICON U.M RIE ISOTROPIC=0.1 DIRECT=0.9ETCH MACHINE=PLASMA1 TIME=10 MINUTES （ 2） Wet Etch 实 例 ：下 面 例 子 定 义 了 具 有 湿 刻 蚀 特 性 和 刻 蚀 速 率 为 0.1微 米 /分 钟 的 轰击 硅 表 面 的 刻 蚀 机 。RATE.ETCH MACHINE=TEST SILICON WET.ETCH ISOTROPIC=.1 U.M （ 3） Monte Carlo Plasma Etch 例 子下 面 语 句 定 义 了 蒙 特 卡 洛

30、等 离 子 体 刻 蚀 机 的 参 数 以 及 与 之 相 关 的硅 刻 蚀 特 性 ：RATE.ETCH MACHINE=MCETCH SILICON MC.PLASMA ION.TYPES=1 MC.PARTS1=20000 MC.NORM.T1=14.0 MC.LAT.T1=2.0 MC.ION.CU1=15 MC.ETCH1=1e-05 MC.ALB1=0.2 MC.PLM.ALB=0.5 MC.POLYMPT=5000 MC.RFLCTDIF=0.5 语 句 #7 Deposit语 句 功 能 ：Deposit（ 淀 积 ） 语 句 用 来 淀 积 一 层 某 种 特 定 的 材 料

31、 。语 法 结 构 ：deposit 【 材 料 参 数 】 【 坐 标 参 数 】语 句 解 析 ：Name.resist用 来 定 义 光 刻 胶 的 类 型 。Thickness用 来 定 义 淀 积 层 的 厚 度 ， 单 位 是 微 米 。Temperature定 义 stress.hist模 型 中 所 使 用 的 淀 积 温 度 。 在 ELITE淀 积 中 也 被 用 以 表 面 扩 散 仿 真 。 参 数 解 析 ： 格 点 控 制 参 数(1)Divisions定 义 了 垂 直 格 点 间 隔 。 氧 化 物 生 长 速 率 参 数 语 句 #8 oxide语 句 功 能

32、 ：oxide(氧 化 )语 句 用 来 定 义 氧 化 工 艺 步 骤 中 的 各 种 系 数 。语 法 结 构 ：oxide 【 条 件 参 数 】 【 环 境 类 型 参 数 】语 句 解 析 ：所 有 与 氧 化 相 关 的 参 数 都 在 这 里 有 所 介 绍 。氧 化 模 型 是 在 method语 句 中 定 义 的 。对 于 氧 化 模 型 参 数 的 设 定 ， 需 要 知 道 氧 化 的 类 型 和 衬 底 晶 向 。 六 、 MOSFET工 艺 仿 真 （ 1） 调 用 ATHENA仿 真 器 并 生 成 网 格 信 息go athenaline x loc=0.0 s

33、pac=0.1 line x loc=0.2 spac=0.006line x loc=0.4 spac=0.006line x loc=0.6 spac=0.01 line y loc=0.0 spac=0.002 line y loc=0.2 spac=0.005line y loc=0.5 spac=0.05line y loc=0.8 spac=0.15 （ 2） 对 网 格 进 行 初 始 化 ， 并 设 定 衬 底 材 料 参 数init orientation=100 c.phos=1e14 space.mul=1 two.d程 序 运 行 结 果 如 下 生 成 了 均 匀 分

34、 布的 杂 质 ， 浓 度 为1e14每 立 方 厘 米 （ 3） 在 1000度 和 1个 大 气 压 条 件 下 下 进 行 30分 钟 的 干 氧 扩 散 ，其 中 氯 酸 气 体 含 量 设 定 为 3%diffus time=30 temp=1000 dryo2 press=1.00 hcl=3运 行 结 果 为 在 硅 片表 面 生 成 一 层 氧 化物 薄 膜 （ 4） 刻 蚀 掉 厚 度 为 0.02微 米 的 氧 化 物 薄 膜etch oxide thick=0.02刻 蚀 前 刻 蚀 后 （ 5） 对 表 面 进 行 B离 子 注 入 ， 离 子 剂 量 为 8e12,能

35、 量 为 100keV（ 选 择 pearson解 析 离 子 注 入 模 型 ）implant boron dose=8e12 energy=100 pears （ 6） 对 表 面 进 行 湿 氧 处 理 ， 温 度 设 定 在 950度 ， 时 间 为 100分 钟diffus temp=950 time=100 weto2 hcl=3 （ 7） 再 次 进 行 干 氧 处 理 ， 温 度 在 50分 钟 内 从 1000度 升 高 至 1200度diffus time=50 temp=1000 t.rate=4.000 dryo2 press=0.10 hcl=3 （ 8）在 温 度

36、1200度 下 的 氮 气 中 进 行 220分 钟 的 扩 散 后 退 火这 样 会 得 到 相 对 均 匀 分 布 的 B离 子diffus time=220 temp=1200 nitro press=1diffus time=90 temp=1200 t.rate=-4.444 nitro press=1 （ 9）将 上 面 步 骤 生 成 的 氧 化 物 完 全 蚀 刻 掉 etch oxide all （ 10） 生 成 一 层 “ 清 洁 用 ” 氧 化 层 ， 用 以 去 除 上 述 步 骤 中 损 伤 的 硅 表 面 。 diffus time=20 temp=1000 dr

37、yo2 press=1 hcl=3 （ 11） 再 将 用 于 清 洁 硅 表 面 而 生 成 的 氧 化 物 刻 蚀 掉 etch oxide all （ 12） 在 干 氧 环 境 下 生 成 用 作 栅 极 的 氧 化 层 薄 膜diffus time=11 temp=925 dryo2 press=1.00 hcl=3 （ 13） 如 果 需 要 调 整 阈 值 电 压 需 要 再 次 进 行 一 次 B离 子 注 入 implant boron dose=9.5e11 energy=10 pearson 在 较 低 能 量 下 ， B离 子 会 聚 集 在 硅 片 表 面 处 从 而

38、 改 变 阈 值 电 压 （ 14）为 了 生 成 栅 极 要 在 氧 化 物 上 方 淀 积 一 层 厚 度 为 200nm的 多 晶 硅 ，用 division参 数 来 设 置 其 垂 直 方 向 上 的 网 格 数 量 depo poly thick=0.2 divi=10 （ 15） 利 用 刻 蚀 语 句 刻 蚀 掉 左 侧 不 需 要 的 多 晶 硅 etch poly left p1.x=0.35 （ 16） 对 表 面 再 次 进 行 湿 氧 扩 散 处 理 ， 以 生 成 氧 化 物 薄 膜 method语 句 用 以 分 别 调 用 fermi扩 散 模 型 和 comp

39、ress氧 化 模 型 method fermi compressdiffuse time=3 temp=900 weto2 press=1.0 其 结 果 在 多 晶 硅 四 周 生 成 了 起 保 护 作 用 的 氧 化 物 薄 膜 （ 17） 对 表 面 进 行 磷 注 入 implant phosphor dose=3.0e13 energy=20 pearson 其 结 果 生 成 了 n-MOSFET结 构 中 需 要 的 源 /漏 极 的 n+区 域 （ 18） 在 表 面 淀 积 厚 度 为 120nm的 氧 化 物 薄 膜 ，设 置 垂 直 方 向 网 格 数 量 为 8 d

40、epo oxide thick=0.120 divisions=8 （ 19） 再 在 表 面 用 干 蚀 法 刻 蚀 掉 厚 度 为 120nm的 氧 化 物 薄 膜 ，此 二 步 骤 的 结 果 生 成 了 用 于 隔 离 多 晶 硅 和 未 来 源 /漏 接 触 的 阻 挡氧 化 层 。 etch oxide dry thick=0.120 （ 20） 进 行 As离 子 注 入 ， 以 生 成 n+ 多 晶 硅 栅 极 implant arsenic dose=5.0e15 energy=50 pearson （ 21） 在 氮 气 环 境 中 进 行 扩 散 工 艺method fe

41、rmi compressdiffuse time=1 temp=900 nitro press=1.0 扩 散 后 在 源 /漏 区 域 的 硅 片 表 面 会 得 到 相 对 均 匀 的 As离 子 分 布 （ 22）为 了 生 成 s/d 接 触 金 属 ， 刻 蚀 掉 s/d区 的 氧 化 物 etch oxide left p1.x=0.2 （ 23） 淀 积 金 属 铝 ， 并 刻 蚀 掉 不 需 要 的 部 分deposit alumin thick=0.03 divi=2etch alumin right p1.x=0.18 （ 24） 利 用 镜 像 语 句 ， 使 器 件 依

42、 右 侧 对 称 ， 从 而 得 到 对 称 的 MOSFET结 构 structure mirror right （ 25） 对 MOSFET进 行 电 极 设 置electrode name=gate x=0.5 y=0.1electrode name=source x=0.1electrode name=drain x=1.1electrode name=substrate backside EXTRACT statements are used to measure parameters from both log and solution files. EXTRACT语 句 用 来

43、从 log和 结 果 文 件 当 中 测 量 参 数 。注 意 ： 此 命 令 由 deckbuild执 行 。 此 语 句 ATLAS 器 件 仿 真 器 概 述可 以 仿 真 ： atlas 器 件 仿 真 器 具 有 一 定 物 理 结 构 、 材 料 属 性 及 掺 杂 浓 度 信 息 的 半 导 体 器 件 在 一 定 外 界 条 件（ 如 温 度 、 偏 压 、 电 流 等 条 件 ） 下 的 电 学 、 光 学 、 热 力 学 特 性 （ 包 括 载 流 子分 布 、 电 场 分 布 、 电 势 分 布 、 能 带 分 布 、 电 流 密 度 分 布 、 电 流 与 电 压 关 系等 ） 。 对 器 件 仿 真 器 输 入 的 信 息器 件 仿 真 器 可 以 输 出 的 信 息可 以 在 二 维 或 三 维 网 格 模 式 下 预 测 器 件 的 电 学 物 理 类 量 及 仿 真 载 流 子 运 输 。总 的 来 说 ATLAS器 件 仿 真 通 过 定 义 ： 1.要 仿 真 的 物 理 结 构 ： *.str2.所 使 用 的 物 理 模 型 ： 迁 移 率 ， 功 函 数 ， 量 子 跃 迁 ， 激 发 复 合 模 型 等3.适 用 于 仿 真 电 学 特 性 的 外 界 偏 压 条 件 来 进 行 仿 真