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天津工业大学 毕业实践实习报告 N 沟道 MOS 管工艺模拟与器件模拟 班 级： 电科 1103 学 号： 1110940316 姓 名： 汪兆明 成 绩： 2015 年 4 月 1 日 一、实践目的 熟练氧化、离子注入与扩散工艺，使用 Silvaco 软件进行模拟，掌握 CMOS 工艺流程。学会用 Silvaco 软件提取 MOS 晶体管的各种参数，掌握用 SILVACO 工具对 MOS 晶体管进行器件模拟 二、实践要求 1、用 Anthena 构建一个 NMOS 管，要求沟道长度不小于 0.8 微米，阈值电压在 -0.5v 至 1V 之间。 2、工艺模拟过程要求提取 S/D 结结深、阈值电压、沟道表面掺杂浓度、 S/D 区薄层电阻等参数。 3、进行器件模拟，要求得到 NMOS 输出特性曲线族以及特定漏极电压下的转移特性曲线，并从中提取 MOS 管的阈值电压和? 值。 4、分析各关键工艺步骤对器件性能的影响。三、操作步骤 1、启动 silvaco 软件。 2、创建一个网格并定义衬底的参数。 3、由于本实验运用了cmos 工艺，所以先在衬底上做一个p 阱，严格定义p 阱的浓度，注入能量，以及阱区的推进。 4、生长栅氧化层，严格控制各参数。 diffus time=10 temp=950 dryo2 press=1.00 hcl.pc=3 5、淀积多晶硅，其厚度为 0.2um。 6、刻蚀掉x=0.35 左面的多晶硅，然后低剂量注入磷离子，形成轻掺杂层，剂量为 3e13，能量为 20kev。 7、淀积氧化层，然后再进行刻蚀，以进行下一步的源漏区注入。 8、进行源漏砷离子的注入，剂量为 4e15，能量为 40kev。 9、淀积铝，形成 S/D 金属接触。 10、进行向右镜像操作，形成完整的 nmos 结构并定义电极。 11、抽取源漏结深，阈值电压，n+区薄层电阻，沟道表面掺杂浓度，轻掺杂源漏区的薄层电阻等参数。 12、描述输出特性曲线并绘出。 13、描述转移特性曲线并绘出，同时从中提取 MOS 管的阈值电压和? 值。四．测试结果 测试结果分析 工艺图 获取器件参数 在这一部分，我们将提取这半个 NMOS 结构的一些器件参数,这些参数包括： a.结深 b.N++源漏方块电阻 c.边墙下 LDD 区的方块电阻d.长沟阈值电压计算结深 计算结深的语句如下： extract name=nxj xj silicon mat.occno=1 x.val=0.1 junc.occno=1 获取 N++源/漏极薄层电阻 extract name=n++ sheet rho sheet.res material=Silicon mat.occno=1 x.val=0.05 region.occno=1 测量沟道阈值电压 extract name=n1dvt 1dvt ntype vb=0.0 qss=1e10 x.val=0.49 在这条 extract 语句中，1dvt 指测量一维阈值电压；ntype 指器件类型； x.val=0.49 为器件沟道内一点；qss=1e10 指浓度为 1e10cm-3 的表面态电荷；vb=0.0 栅极偏置 0V。 沟道表面掺杂浓度 extract name=chan surf conc surf.conc impurity=Net Doping \ material=Silicon mat.occno=1 x.val=0.45 上」匾Hl叫 H X叫心 extract name=HnldvtH ldvt ntype vb=O.O qss=lelO x. val =0. 49 飞二 三三五言三三C1:；：三 二 寸＝＂Ne t Dop 1 的＂砬a t e m a 1 ＝为1 l 1c on IaiL t. o c m o = 1 x. “a 1= 0. 45 yaojinpeng_ruoos_sti:. in - Deckbuild 回困 卫Ll e 卫dil S.earch For??l i ew (;omm ds Exe￡ul i on Ex哑卫 l es l_{el p 司叫副 川叫叫斗 上 ·1 川叫 H冈－1叫 忙 Extr a c t design parameters 立1 # extract final S/DXj .,沪 ei:tract name=-nxj- xj silicon ma t . oc c n o =l x. v a l 0. 1 junc.occno=l # extr act the N++ regions sheet resistance e 工 t r ac t na