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1、南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名学 号专业电子科学与技术课题名称基于TCAD的硅衬底杂质扩散性能的研究阅读文献情 况国内文献10篇 篇开题日期2009年2月23日国外文献2篇 篇开题地点电子信息学院一 文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）集成电路的仿真一般分为：系统功能仿真，逻辑仿真，电路仿真，器件仿真及工艺仿真等不同层次的仿真。其中工艺和器件的仿真，国际上也常称为“集成电路工艺和器件的计算机辅助设计”（Technology CAD of IC)，简称“IC TCAD) 。SILVACO研发的TCAD处于业界领导地位。SILVAC
2、O提供了一整套完整的工具使得物理半导体工艺可以给所有阶段的IC设计方法提供强大动力。借助TCAD（工艺辅助设计）软件进行工艺仿真与设计是目前微电子行业普遍采用的方式，Silvaco软件提供了目前比较流行的一些微电子工艺仿真软件，主要用来进行半导体的工艺仿真和性能模拟，它可以模拟几乎所有半导体器件电学性能，工艺流程，还可以与其他工具组合起来，比如spice，进行系统级的电学模拟。在TCAD中的扩散模型描述了由于浓度梯度和内部电场在热处理过程中掺杂缺陷的注入剖面是怎么进行再分配的。在仿真实际的扩散方程时，需要考虑例如杂质聚类和激活引起的额外影响，以及如何处理界面。三个基本的模型用来描述掺杂物和点缺
3、陷的扩散：费米扩散，二维扩散模型，全耦合扩散模型。三种模型都依赖于对扩散的概念，一个掺杂原子不能依靠自己扩散，它需要在附近点缺陷的存在（硅片本身的间隙或者晶格空位）作为一个扩散载体。如果在两者之间有非零的束缚能，它们可以移动作为一个主体（一对）在最终分化之前通过一系列的跳跃和反转周期。所有扩散模型在TCAD中是使用化学反应和有源区浓度值的概念。化学反应的浓度是掺杂的实际注入值，但当掺杂浓度较高时，聚类或电气失活可能发生，使得有源区浓度可能会小于响应的化学反应浓度。应用实验设计技术与TCAD 相结合进行半导体器件和工艺优化的新途径, 这是一个极具潜力的有效方法。可以更好地发挥各种工艺、器件及电路
4、模拟器的作用, 降低研究和开发集成电路新工艺、新器件的时间和成本。参考文献：1王志功，景为平，孙玲. 集成电路设计技术与工具M. 南京：东南大学出版社，2007.7.2施敏. 半导体器件物理与工艺M. 苏州：苏州大学出版社，2002.3 Xiao Deyuan (肖德元), Wang Xi (王曦), Yuan Haijiang (袁海江), Yu Yuehui (俞跃辉) ,Xie Zhifeng (谢志峰), and Chi Minhwa (季明华). A novel GAAC FinFET transistor: device analysis, 3D TCAD simulation,
5、and fabricationJ. Journal of Semiconductors January 2009 Vol.30, No.1 .4Neil Weste，Kamran Eshraghian. Principles of CMOS VLSI Design：A System Perspective M. AddisonWesley Pub，1985.5 P.R.格雷R.G.迈耶. 模拟集成电路的分析和设计M. I北京：科学出版社，1981.6 尹胜连,冯彬. TCAD 技术及其在半导体工艺中的应用J.半导体技术33(6)2008.6 s480-s482.7甘学温等. D 优化的实验设计
6、在IC 工艺和器件优化中的应用J. 北京大学微电子学研究所, 1996-10,第26卷第 5期:s281- s286.8赵野,孙伟锋,俞军军,苏巍,李艳军. 利用TCAD 方法优化设计金属栅CMOS工艺及电路J.东南大学学报( 自然科学版) 2006-7第36卷第4期.9ZHENG Xue-jun(郑学军), ZHANG Jun-jie(张俊杰), ZHOU Yi-chun(周益春),TANG Ming-hua(唐明华), YANG Bo(杨 博), CHEN Yi-qiang(陈义强). Simulation of electric properties of MFIS capacitor
7、with BNT ferroelectric thin film using Silvaco/AtlasJ.Trans.Nonferrous Met.Soc.China 17(2007) s752s755.10顾江.基于SILVACO- TCAD 氧化仿真程序设计方法研究J. 科技信息 博士专家论坛410-412.11 邓勇, 宣晓峰, 许高斌, 杨明武. 基于TCAD 软件的单层多晶EEPROM 器件模拟分析J. 技术专栏2008-1第33卷第1期:s15-s18.12 李建中,魏同力. 一种CMOS 动态闩锁比较器优化设计J . 电路与系统报,2005 ; 第10卷第2期:48251.二
8、本课题的基本内容，预计解决的难题研究内容：硅衬底的杂质扩散对衬底形貌和电性能起着重要的作用，本课题主要对硅衬底进行杂质扩散，对不同掺杂方式与掺杂参数的仿真结果进行研究。研究目标：通过比较不同掺杂材料和掺杂参数，从而对他们的形貌、深度和效率作一个了解，为工业化的生产提供一个产业参考和理论基础。解决的关键问题：1Silvaco TCAD软件使用中模型的选择和参数设置。2仿真结果的分析以及Polyplot图形的比较。三 课题的研究方法、技术路线1 通过预研，了解课题背景及其应用、现有产品的特点，完成开题报告；2 收集、消化有关技术资料，制定设计方案；3 掌握Silvaco软件的使用，对扩散模型和参数
9、进行分析，采用不同的扩散参数进行仿真，记录收集仿真中的相关数据；4 分析仿真数据，研究仿真参数对仿真结果的影响；5整理资料以及实验数据,总结报告(毕业设计论文)。四 研究工作条件和基础 1.计算机2.Silvaco软件3.参考资料五、进度计划起讫日期工作内容2.18-3.2通过预研，了解课题背景及其应用、现有产品的特点、课题要求，收集有关技术资料。3.3-3.9学习掌握Silvaco软件，分析消化有关资料。3.3-3.9根据课题要求，分析，制定课题方案。3.10-3.17熟悉各种模型与参数，进行仿真实验。 3.18-4.30完成TCAD工艺仿真程序的编写5.1-5.15整理材料与实验数据。5.16-5.31撰写毕业设计论文。6.1-6.10毕业答辩。论文阶段完成日期文献调研完成日期3.30论文实验完成日期5.30撰写论文完成日期6.8评议答辩完成日期6.20指导教师评语 该生能够根据毕业设计任务书的要求，查阅了较多关于Silvaco仿真与半导体工艺的文献与技术资料，对课题的论述正确，制定的技术线路可行，研究方法合理，毕业设计进度安排符合要求，达到毕业设计开题的要求，同意开题。 导师签名： 年 月 日教研室意见 教研室主任签名： 年 月 日学院意见通过开题（）开题不通过（） 教学院长签名： 年 月 日注：1、学院可根据专业特点，可对该表格进行适当的修改。
毕业设计（论文）开题报告基于TCAD的硅衬底杂质扩散性能的研究
