文献共享教程小木虫

1、4.1.10 多晶硅栅的淀积淀积可以用来产生多层结构。共形淀积是最简单的淀积方式，并且在各种淀积层形状要求不是非常严格的情况下使用。NMOS 工艺中，多晶硅层的厚度约为 2000 ，因此可以使用共形多晶硅淀积来完成。为了完成共形淀积，从 ATHENAds 菜单中依次选择Pros、Deit 和 Deit菜单项。ATHENA Deit 菜单如图 4.30 所示；a.在 Deit 菜单中，淀积类型默认为 Conformal；在 Material 菜单中选择 Polysilicon，并将它的厚度值设为 0.2；在 Grid specification 参数中，点击Total number of lay

2、ers 并将其值设为 10。（在一个淀积层中设定几个网格层通常是非常有用的。在这里，需要 10 个网格层用来仿真杂质在多晶硅层中的传输。）在 Comment 一栏中添加注释Conformal PolysiliconDeition，并点击WRITE 键；b.下面这几行将会出现在文本窗口中：#Conformal Polysilicon Deition图 4.30 ATHENA 淀积菜单deit polysilicon thick=0.2 divis=10c.d.点击 DECKBUILD 控制栏上的 Cont 键继续进行 ATHENA 仿真；还是通过DECKBUILD Tools 菜单的 Plot

3、和 Plot structure来绘制当前结构图。创建后的三层结构如图 4.31 所示。图 4.31 多晶硅层的共形淀积4.1.11 简单的几何图形刻蚀接下来就是多晶硅的栅极定义。这里多晶硅栅极的左边边缘定为 x=0.35m，中心定为 x=0.6m。因此，多晶硅应从左边 x=0.35m 开始进行刻蚀，如图 4.32 所示。图 4.32 ATHENA Etch 菜单a.在DECKBUILDds 菜单中依次选择Pros、Etch 和Etch。出现 ATHENAEtch 菜单；在 Etch 菜单的 Geometrical type 一栏中选择 Left；在 Material 一栏中选择Polysil

4、icon；将 Etch location 一栏的值设为 0.35；在 Comment 栏中输入注释 Poly Definition；点击 WRITE 键产生如下语句：#Poly Definitionetch polysilicon left p1.x=0.35点击 DECKBUILD 控制栏上的 Cont 键以继续进行 ATHENA 仿真，并将刻蚀结构b.绘制出来，如图 4.33 所示；图 4.33 刻蚀多晶硅以形成栅极4.1.12 多晶硅氧化接下来需要演示的是离子注入之前对多晶硅进行的氧化处理。具体方法是 900C，1 个大气压下进行 3 分钟的湿氧化。因为氧化过程要在非平面且破坏的多晶硅上

5、进行，要使用被称为 fermi 和 compress 的两种方法。Fermi 法用于掺杂浓度小于 11020cm-3 的破坏的衬底而 compress 法用于在非平面结构上仿真氧化和二维氧化。为了演示这一氧化过程，可在 ATHENA项并调出Diffuse 菜单。ds 菜单中选择 Pros 和 Diffuse菜单a.在 Diffuse 菜单中，将 Time 从 11 改为 3，Temperature 从 950 改为 900；在 Ambient一栏中，点击 Wet O2；激活 Gas prere 这一栏，而不要选中HCL 栏；在 Display 栏中点击 Ms，可用的模式将会列出来；同时激活 D

6、iffu和 Oxidation 模式，并分别选择 Fermi和 Compressible 项；在 Comment 栏中输入注释 Polysilicon Oxidation，并点击 WRITE 键；b.下面的 Diffuse 语句将会被添加到输入文件中：#Polysilicon Oxidation method fermi compressdiffus time=3 temp=900 weto2 press=1.00c.点击 DECKBUILD 控制栏上的 Cont 键继续进行 ATHENA 仿真，并将结构绘制出来，如图 4.34。从图中可以看出，在这一氧化过程中，多晶硅和衬底的表面都形成了氧化

7、层；图 4.34 多晶硅氧化后形成的氧化层4.1.13 多晶硅掺杂在完成了多晶硅氧化之后，接下来要以磷为杂质创建一个重掺杂的多晶硅栅极。这里杂质磷的浓度为 31013cm-3，注入能量为 20KeV。为了演示多晶硅掺杂这一步骤，次使用 ATHENA Implant 菜单。再一a.在ds 菜单中，依次选择 Pros 和 Implant。出现 ATHENA Implant 菜单；在 Impurity 栏中，将 Boron 改为 Phosphorus；在 Dose 和 Exp：两栏中分别用滚动条或者直接输入值3、13；在Energy、Tilt 和Roion 中分别输入值20、7、30；M默认为Dua

8、l Pearson；将 Material Type 选为 Crystalline；在 Comment 栏中输入 Polysilicon Do注入语句将会出现在文本窗口中：#Polysilicon Doimplant phosphor dose=3e13 energy=20 crystal；点击 WRITE 键，b.点击 DECKBUILD 控制栏上的 Cont 键继续进行 ATHENA 仿真，点击 Display（2DMesh）菜单上的 Contours 键及Apply 键将结构的Net Do绘制出来，如图 4.35 所示；图 4.35 多晶硅注入离子后的净掺杂轮廓图c.为了看到注入磷后的轮廓

9、图，可在 Display（2D Mesh）菜单中点击 Define 子菜单并选择 contours，TONYPLOT：contours 弹出的窗口将会出现。在ty 选项中，默认选为 Net Do。现在将Net Do改为 Phosphorus；d.依次点击Apply 键和 Dismiss 键；注入磷杂质的侧面轮廓图将会出现如图 4.36 所示；图 4.36 注入磷杂质的侧面轮廓图4.1.14氧化层淀积在源极和漏极植入之前，首先需要演示的是氧化层的淀积。这里氧化层淀积的厚度为 0.12m。这可通过 ATHENA Deit 菜单实现，步骤如下：a.在 ATHENAds 菜单中，依次选择 Pros、D

10、eit 和 Deit菜单项。ATHENA Deit 菜单将会出现；b.在 Material 菜单中选择 Oxide，并将其厚度值设为 0.12；将 Grid specification 参数“Total number of grid layers”设为 10；在 Comment 栏中添加注释语句Spacer Oxide de并点击WRITE 键；淀积语句将会出现在DECKBUILD 文本窗口中：ition，#Spacer Oxide DeitionDeit oxide thick=0.12 divis=10c.点击 DECKBUILD 控制栏上的 Cont 键以继续进行 ATHENA 仿真，并将图示的结构用网格格表示出来，如图 4.37 所示；图 4.37氧化层淀积后的结构网格4.1.15 侧墙氧化为了形成侧墙氧化骤如下：层的形成，必须进行干刻蚀。这可以通过 ATHENA Etch 菜单来完成，步a.在 Etch 菜单的 Geometrical type 一栏中，点击Dry thickness；在 Material 一栏中，选择 Oxide；在 thickne