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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
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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
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