Silvaco中文學(xué)習(xí)手冊(cè)樣本

§4 SILVACO-TCAD本章將向讀者簡(jiǎn)介如何使用SILVACOTCADATHENA來(lái)進(jìn)展工藝仿真以及ATLASMOSFET和BJT根本概念。

使用ATHENANMOS工藝仿真概述ATHENA創(chuàng)立一種典型MOSFET輸入文獻(xiàn)所需根本操作。涉及：創(chuàng)立一種好仿真網(wǎng)格演示淀積操作演示幾何刻蝕操作氧化、集中、退火以及離子注入構(gòu)造操作保存和加載構(gòu)造信息創(chuàng)立一種初始構(gòu)造定義初始直角網(wǎng)格UNIX命令：deckbuild-an&deckbuildATHENA。在短暫延遲后，deckbuild主窗口將會(huì)消滅。如圖4.1所示，點(diǎn)擊FileEmptyDocument，清空DECKBUILD文本窗口；4.1清空文本窗口4.2所示文本窗口中鍵入語(yǔ)句goAthena；4.2以“goathena”開(kāi)頭存在離子注入或者形成PN結(jié)區(qū)域應(yīng)當(dāng)劃分更加細(xì)致網(wǎng)格。MeshDefine4.30.6μm×0.8μm方形區(qū)域內(nèi)創(chuàng)立非均勻網(wǎng)格為例簡(jiǎn)介網(wǎng)格定義方法。4.3調(diào)用ATHENA0.6μm×0.8μm方形區(qū)域內(nèi)創(chuàng)立非均勻網(wǎng)格在網(wǎng)格定義菜單中，Direction〔方向〕欄缺省為X；點(diǎn)擊Location〔位置〕欄并輸入0；點(diǎn)擊Spacing〔間隔〕0.1；在Comment〔注釋〕欄，鍵入“Non-UniformGrid(0.6umx0.8um)”,4.4所示；點(diǎn)擊insert鍵，參數(shù)將會(huì)出當(dāng)前滾動(dòng)條菜單中；圖4.4定義網(wǎng)格參數(shù)圖 4.5點(diǎn)擊Insert鍵后連續(xù)插入XX0.20.6，間距均0.01。這樣在X方向右側(cè)區(qū)域內(nèi)就定義了一種格外周密網(wǎng)格，用作為NMOS晶體管有源區(qū)；接下來(lái)，咱們連續(xù)在Y軸上建立網(wǎng)格。在Direction欄中選取Y；點(diǎn)擊Location欄并0。然后，點(diǎn)擊Spacing0.008；insertY0.2、0.5和0.80.01，0.050.154.6所示。圖4.6 Y方向上網(wǎng)格定義為了預(yù)覽所定義網(wǎng)格，在網(wǎng)格定義菜單中選取View鍵,則會(huì)顯示ViewGrid窗口。最終，點(diǎn)擊菜單上WRITE鍵從而在文本窗口中寫入網(wǎng)格定義信息。如圖4.7。4.7對(duì)產(chǎn)生非均勻網(wǎng)格行說(shuō)明定義初始襯底參數(shù)由網(wǎng)格定義菜單擬定LINE語(yǔ)句只是為ATHENA仿真構(gòu)造建立了一種直角網(wǎng)格系根本。接下來(lái)需要對(duì)襯底區(qū)進(jìn)展初始化。對(duì)仿真構(gòu)造進(jìn)展初始化環(huán)節(jié)如下：ATHENACommandsMeshInitialize…ATHENA網(wǎng)格初始化菜單將會(huì)彈出。在缺省狀態(tài)下，<100>晶向硅被選作材料；點(diǎn)擊Boron雜質(zhì)板上Boron鍵，這樣硼就成為了背景雜質(zhì)；對(duì)于Concentration欄，通過(guò)滾動(dòng)條或直接輸入選取抱負(fù)濃度值為1.0，而在Exp欄中選取指數(shù)值為1。這就擬定了背景濃度為1.01014原子數(shù)/c3〔也可以通過(guò)以·為單位電阻系數(shù)來(lái)擬定背景濃度〕對(duì)于Dimensionality2D。即表達(dá)在二維狀況下進(jìn)展仿真；對(duì)于Comment欄，輸入“InitialSiliconStructurewith<100>Orientation”4.8；點(diǎn)擊WRITE鍵以寫入網(wǎng)格初始化關(guān)于信息。4.8通過(guò)網(wǎng)格初始化菜單定義初始襯底參數(shù)ATHENA并且繪圖ATHENA以獲得初始構(gòu)造。點(diǎn)擊DECKBUILD掌握欄里run鍵。structoutfile=.history01.strDECKBUILD通過(guò)歷史記錄功能自動(dòng)產(chǎn)生，便于調(diào)試文獻(xiàn)等。使初始構(gòu)造可視化環(huán)節(jié)如下：選中文獻(xiàn)“.history01.str”Tools菜單項(xiàng)，并依次選取Plot和PlotStructure…，如圖4.9所示；在一種短暫延遲之后，將會(huì)消滅TONYPLOT。它僅有尺寸和材料方面信息。TONYPLOT中，依次選取PlotDisplay…；消滅Display〔二維網(wǎng)格4.10EdgesRegions圖象已選。把Mesh圖象也選上，并點(diǎn)擊Apply4.11所示。INIT語(yǔ)句創(chuàng)立了一種0.6μm×0.8μm1.0×1014原子數(shù)/cm3、摻雜均勻<100>〔例如離子注入，集中，刻蝕等。4.9繪制歷史文獻(xiàn)構(gòu)造圖4.10 Tonyplot：Display〔二維網(wǎng)格〕菜單4.11初始三角網(wǎng)格柵極氧化接下來(lái)，咱們通過(guò)干氧氧化在硅外表生成柵極氧化層，條件是1個(gè)大氣壓，950°C，3%HCL,11ATHENACommands菜單中依次選取ProcessDiffuse…，ATHENADiffuse菜單將會(huì)消滅。Diffuse菜單中，將Time〔minutes〕3011，Tempreture〔C〕1000改成95。Constant溫度默認(rèn)選中〔見(jiàn)圖4.1；4.12由集中菜單定義柵極氧化參數(shù)4.13柵極氧化構(gòu)造Ambient欄中，選取DryO2項(xiàng)；分別檢查Gaspressure和HCL欄。將HCL改3%；在Comment欄里輸入“GateOxidation”WRITE鍵；關(guān)于柵極氧化數(shù)據(jù)信息將會(huì)被寫入DECKBUILDDiffuse語(yǔ)句被用來(lái)實(shí)現(xiàn)柵極氧化；DECKBUILDContATHENA仿真。一旦柵極氧化完畢，另一種歷史文獻(xiàn)“.history02.str”“.history02.str”Tools依次選取Plot和PlotStrTONYPLOT4.13所示。從圖中可以看出，一種氧化層淀積在了硅外表上。提取柵極氧化層厚度下面過(guò)DECKBUILD中Extract程序來(lái)擬定在氧化解決過(guò)程中生成氧化層厚度。CommandsExtract…ATHENAExtract菜單；Extract欄默以為Materialthickness；在Name一欄輸入“Gateoxide”；對(duì)于Material一欄，點(diǎn)擊Material…，并SiO~2；在Extractlocation這一欄，點(diǎn)擊X0.3；點(diǎn)擊WRITE鍵，Extract語(yǔ)句將會(huì)出當(dāng)前文本窗口中；在這個(gè)Extract語(yǔ)句中，mat.occno=1為說(shuō)明層數(shù)參數(shù)。由于這里只有一種二氧化硅層，