微电子器件实验模版(1)

1、CMOS Processing$ TSUPREM-4 N-channel MOS application TSUPREM-4 N沟道 MOS应用建立结构和网格初始化$ 1. Identify the graphics driver 识别图像驱动$ Default from DEFPDEV, TERM, or S4PCAP "default" entry used$ 2. Beginning of the main loopLOOP STEPS=2 ASSIGN NAME=LD N.VALUE="3,5"LOOP循环语句，循环2次，给LD赋值，分别为3和5

2、$ 3. Specify the mesh 指定网格MESH GRID.FAC=1.5 网格乘数因子为1.5MESH DY.SURF=0.01 LY.SURF=0.04 LY.ACTIV=2.0Y方向表面层网格间距0.01um，表面层位置0.04um，活性层位置2um$ 4. Initialize 网格初始化INITIALIZE <100> BORON=1E15 WIDTH=( 0.7 + ( LD / 10.0 ) ) DX=0.1网格初始化<100>晶向，硼掺杂浓度1*1015cm-3，X方向宽度为( 0.7 + ( LD / 10.0 ) )，由于在LOOP循环中

3、赋值2次，因此宽度分别为1和1.2，这里的宽度指的是器件一般的长度，X方向间距0.1um$ 5. Plot the initial mesh 绘制初始化网格SELECT TITLE=" Mesh for Delta=0.LD" 添加图表标题" Mesh for Delta=0.LD"PLOT.2D SCALE GRID Y.MAX=3.0 C.GRID=2 绘制2维网格，保持长宽比，Y最大值3um，颜色为红（2）$ 6. Initial oxide pad 初始化垫氧DEPOSIT OXIDE THICKNESS=0.03 淀积氧厚度0.03um$ 7.

4、 P-well implant P阱离子注入IMPLANT BORON DOSE=1E12 ENERGY=35 注入硼，浓度1*1012cm-3，能量为35$ 8. Use a point defect models that simulates OED用点缺陷模型仿真OEDMETHOD PD.TRANS$ 9. P-well drive P阱推进DIFFUSE TEMP=1100 TIME=120 DRYO2 PRESS=0.02 扩散温度1100，时间120分钟，使用干氧，压力为0.02个大气压$ 10. P-well doping profile P阱掺杂SELECT Z=LOG10(B

5、ORON) TITLE="Channel Doping (Delta=0.LD)"添加Z变量为硼掺杂浓度的对数，图表标题为"Channel Doping (Delta=0.LD)"PLOT.1D X.VALUE=0 RIGHT=3.0 BOTTOM=15 TOP=19 LINE.TYP=2 COLOR=2绘制select语句中定义的Z(硼浓度的对数)在结构的某一方向上随位置变化的函数图形或电学参数特性，X方向为0，X数值范围0-3um，Y方向数值范围为15-19um，线形为2，颜色为红色LABEL X=1.8 Y=18.5 LABEL="Aft

6、er p-well drive" LINE.TYP=2 C.LINE=2显示CMOS仿真状态$ 11. Pad nitride 垫氮化物DEPOSIT NITRIDE THICKNESS=0.1 淀积氮化物厚度0.1um$ 12. Field implant and oxidation 场区注入和氧化IMPLANT BORON DOSE=5E13 ENERGY=80 注入硼，浓度1*1012cm-3，能量为80DIFFUSE TEMP=1000 TIME=360 WETO2 扩散温度为1000，时间360分钟，湿氧$ 13. Etch to remove the pad 刻蚀去除衬垫

7、ETCH NITRIDE ALL 刻蚀掉所有的氮化物$ 14. Vt adjust implant 阈值电压调整注入IMPLANT BORON ENERGY=100 DOSE=1E12注入硼，能量为100，浓度1*1012cm-3$ 15. P-well doping profile P阱掺杂SELECT Z=LOG10(BORON) 添加Z变量为硼浓度的对数PLOT.1D X.VALUE=0 AXES CLEAR COLOR=2绘制select语句中定义的Z（硼浓度的对数）在结构的某一方向上随位置变化的函数图形或电学参数特性，X=0处，画出边界和坐标轴，颜色为红色LABEL X=1.8 Y=

8、18.2 LABEL="After Vt implant" LINE.TYP=1 C.LINE=2在X=1.8 ，Y=18.2的位置打标签，名称为"After Vt implant"，线形1，颜色为红色$ 16. Print oxide and silicon thicknesses 打印氧化物和硅厚度SELECT Z=1 氧化物和硅边界坐标为1PRINT.1D X.VALUE=0.0 LAYERS 打印各层厚度及信息X=0处，Layers命令对常数1.0在各层中进行积分，即为各材料层厚度$ 17. Etch oxide 刻蚀掉氧化物ETCH OXIDE

9、 TRAP THICK=0.05 刻蚀氧化层陷阱，厚度为0.05um$ 18. Gate oxidation 栅极氧化DIFFUSE TEMP=950 TIME=30 DRYO2 扩散温度950，时间30分钟，干氧$ 19. Poly deposition 多晶淀积DEPOSIT POLYSILICON THICKNESS=0.3 DIVISIONS=4淀积多晶硅，厚度0.3um，网格数为4$ 20. Poly and oxide etch between x = 0.0 and 0.5 microns 多晶和氧刻蚀，X方向0-0.5umETCH POLY LEFT P1.X=0.5 刻蚀多晶

10、，左边起，X方向0.5umETCH OXIDE TRAP THICK=0.04 刻蚀氧化层陷阱，厚度0.04um$ 21. Deposit a thin layer of oxide 淀积一个薄氧化层DEPOSIT OXIDE THICKNESS=0.02 淀积氧化层，厚度0.02um$ 22. LDD implant LDD注入IMPLANT PHOS ENERGY=50 DOSE=5E13 IMPL.TAB=PHOSPHORUS注入磷，能量50，浓度5*1013cm-3，分布模型为IMPL.TAB=PHOSPHORUS$ 23. LTO 低温氧化 DEPOSIT OXIDE THICK=0

11、.2 淀积氧化物，厚度为0.2um$ 24. Establish a sidewall spacer 建立侧墙掩蔽层ETCH OXIDE TRAP THICK=0.22 刻蚀氧化物陷阱，厚度0.22um$ 25. Source/drain implant 源漏离子注入IMPLANT ARSENIC ENERGY=100 DOSE=2E15 注入砷，能量100，杂质浓度2*1015cm-3$ 26. Oxide etch 氧化物刻蚀ETCH OXIDE LEFT P1.X=0.5 可是氧化层，左边起，X方向0.5um处$ 27. Use an oxidation model that under

12、stands polysilicon 用一个氧化模型解多晶硅METHOD COMPRESS$ 28. Source/drain reoxidation (including the polysilicon gate) 源/漏再氧化（包括多晶硅栅）DIFFUSE TEMP=900 TIME=30 DRYO2 扩散温度900，时间30分钟，干氧仿真CMOS器件$ 29. BPSG - etch to open windows for aluminum contact BPSG刻蚀，打接触孔，铝连接DEPOSIT OXIDE THICK=0.3 淀积氧化物，厚度0.3umETCH OXIDE LEF

13、T P1.X=0.3 刻蚀氧化物，左边起，X方向0.3um$ 30. Metallization - etch to create a source contact 金属化刻蚀源区接触孔DEPOSIT ALUMINUM THICK=0.5 SPACES=3 淀积铝，厚度0.5um，网格数3DEPOSIT PHOTORESIST THICK=1.0 淀积光刻胶，厚度1.0ETCH PHOTORESIST RIGHT P1.X=0.6 刻蚀光刻胶，右起，X方向0.6umETCH ALUMINUM TRAP ANGLE=85 THICK=0.8 刻蚀铝，角度85°，厚度0.8umETCH

14、PHOTORESIST ALL 刻蚀所有的光刻胶$ 31. Reflect to form the complete structure; then save it 形成完整结构，然后保存SAVEFILE OUT.FILE=S4EX7ASLD 保存文件为S4EX7ASLDSTRUCTURE REFLECT RIGHT 结构命令，水平镜像对称，右边SAVEFILE OUT.FILE=S4EX7APLD MEDICI 保存器件仿真文件S4EX7APLD$ 32. End of loop L.END 结束LOOP循环Plotting the results(0.8um)$ TSUPREM-4 N-c

15、hannel MOS application - Part B TSUPREM-4 N-沟道 MOS运用 Part B$ Plot the results for delta = 0.3 绘制结果（delta = 0.3）$ Read the structure 读取结构INITIALIZE IN.FILE=S4EX7AS3 初始化文件S4EX7AS3STRUCTURE REFLECT RIGHT 结构命令，水平镜像对称，右边$ Prepare to plot contours of boron, phosphorus, and arsenic 准备绘制硼、磷和砷的轮廓结构SELECT TIT

16、LE="N-Channel (Delta=0.3)" 添加图表标题"N-Channel (Delta=0.3)"PLOT.2D SCALE Y.MAX=1.5 绘制二维图表，区域Y方向最大值1.5COLOR SILICON COLOR=7 硅化物，黄色COLOR OXIDE COLOR=5 氧化物，浅蓝色COLOR POLY COLOR=3 多晶，绿色COLOR ALUMI COLOR=2 铝，红色SELECT Z=LOG10(Boron) 添加Z为硼浓度的对数FOREACH VAL (14 TO 21 STEP 1) Foreach循环语句，变量val

17、从14到21，步进为1CONTOUR VALUE=VAL LINE=5 COLOR=2 绘制等高线，值为val，线形5，红色END Foreach循环结束SELECT Z=LOG10(Phosphorus) 添加Z为磷浓度的对数FOREACH VAL (16 TO 21 STEP 1) Foreach循环语句，变量val从14到21，步进为1CONTOUR VALUE=VAL LINE=4 COLOR=3 绘制等高线，值为val，线形4，绿色END Foreach循环结束SELECT Z=LOG10(Arsenic) 添加Z为砷浓度的对数FOREACH VAL (16 TO 21 STEP 1

18、) Foreach循环语句，变量val从14到21，步进为1CONTOUR VALUE=VAL LINE=2 COLOR=4 绘制等高线，值为val，线形2，蓝色END Foreach循环结束PLOT.2D AX CL 绘制二维图表，不画坐标轴，绘前不清屏$ Add labels 增加标签LABEL X=0.01 Y=-0.8 LABEL="Aluminum" X=0.01 Y=-0.8，标签"Aluminum"(铝)LABEL X=1.99 Y=-0.8 LABEL="Aluminum" RIGHT X=1.99 Y=-0.8，标签

19、"Aluminum" 右边LABEL X=1.0 Y=-0.45 LABEL="BPSG" CENTER X=1.0 Y=-0.45，标签"BPSG"，中间LABEL X=1.0 Y=-0.2 LABEL="Poly" CENTER X=1.0 Y=-0.2，标签"Poly"，中间LABEL X=0.05 Y=0.35 LABEL="Source" X=0.05 Y=0.35，标签"Source"LABEL X=1.95 Y=0.35 LABEL=&quo

20、t;Drain" RIGHT X=1.95 Y=0.35，标签"Drain"，右边$ Plot the grid 绘制网格SELECT TITLE="Final Mesh (Delta=0.3)" 添加图表标题"Final Mesh (Delta=0.3)"PLOT.2D GRID SCALE Y.MAX=3 C.GRID=2 绘制二维图表，网格保持宽高比，Y方向最大值为3um，网格颜色为红色$ Plot arsenic profile in poly 绘制多晶中的砷掺杂SELECT Z=Log10(Active(Arsen

21、ic) TITLE="Arsenic Concentration in Gate"添加Z为活性层中砷浓度的对数，标题"Arsenic Concentration in Gate"PLOT.1D X.V=1 LEFT=-0.4 RIGHT=0 BOT=16 TOP=21 COLOR=4绘制1维图表，X=1um处，表格横坐标值从-0.4到0，纵坐标16-21，蓝色SELECT Z=Log10(Arsenic) 添加Z为砷浓度的对数PLOT.1D X.V=1 AX CL COLOR=4 LINE=2绘制1维图表，X=1um处，不画坐标轴，绘前不清屏，红色，线形

22、为2LABEL X=-0.16 RIGHT Y=19 SIZE=0.28 COLOR=4 LABEL="Active"X=-0.16，右边，Y=19，尺寸0.28，蓝色，标签"Active"LABEL X=-0.15 LEFT Y=19.7 SIZE=0.28 COLOR=4 LABEL="Total"X=-0.15，左边，Y=19.7，尺寸0.28，蓝色，标签"Total"Plotting the results(1.2um)$ TSUPREM-4 N-channel MOS application - Part

23、 C TSUPREM-4 N-沟道 MOS运用 PartC$ Plot the results for delta = 0.5 绘制结果（delta = 0.5）$ Read the structure 读取结构INITIALIZE IN.FILE=S4EX7AS5 初始化文件S4EX7AS5STRUCTURE REFLECT RIGHT 结构命令，水平镜像对称，右边$ Prepare to plot contours of boron, phosphorus, and arsenic 准备绘制硼、磷和砷的轮廓结构SELECT TITLE="N-Channel (Delta=0.5)

24、" 添加图表标题"N-Channel (Delta=0.5)"PLOT.2D SCALE Y.MAX=1.5 绘制二维图表，区域Y方向最大值1.5COLOR SILICON COLOR=7 硅化物，黄色COLOR OXIDE COLOR=5 氧化物，浅蓝色COLOR POLY COLOR=3 多晶，绿色COLOR ALUMI COLOR=2 铝，红色SELECT Z=LOG10(Boron) 添加Z为硼浓度的对数FOREACH VAL (14 TO 21 STEP 1) Foreach循环语句，变量val从14到21，步进为1CONTOUR VALUE=VAL L

25、INE=5 COLOR=2 绘制等高线，值为val，线形5，红色END Foreach循环结束SELECT Z=LOG10(Phosphorus) 添加Z为磷浓度的对数FOREACH VAL (16 TO 21 STEP 1) Foreach循环语句，变量val从14到21，步进为1CONTOUR VALUE=VAL LINE=4 COLOR=3 绘制等高线，值为val，线形4，绿色END Foreach循环结束SELECT Z=LOG10(Arsenic) 添加Z为砷浓度的对数FOREACH VAL (16 TO 21 STEP 1) Foreach循环语句，变量val从14到21，步进为1

26、CONTOUR VALUE=VAL LINE=2 COLOR=4 绘制等高线，值为val，线形2，蓝色END Foreach循环结束PLOT.2D AX CL 绘制二维图表，不画坐标轴，绘前不清屏$ Add labels 增加标签LABEL X=0.01 Y=-0.8 LABEL="Aluminum" X=0.01 Y=-0.8，标签"Aluminum"(铝)LABEL X=2.39 Y=-0.8 LABEL="Aluminum" RIGHT X=2.39 Y=-0.8，标签"Aluminum" 右边LABEL X=1.2 Y=-0.45 LABEL="BPSG" CENTER X=1.2 Y=-0.45，标签"BPSG"，中间LABEL X=1.2 Y=-0.2 LABEL="Poly" CENTER X=1.2 Y=-0.2，标签"Poly"，中间LABEL X=0.05 Y=0.35 LABEL="Source" X=0.