使用ATHENA的NMOS工艺设计仿真.pdfVIP

范文 范例 指导 参考 §4 工艺及器件仿真工具SILVACO-TCAD 本章将向读者介绍如何使用 SILVACO 公司的 TCAD 工具 ATHENA 来进行工艺仿真以 及 ATLAS 来进行器件仿真。假定读者已经熟悉了硅器件及电路的制造工艺以及MOSFET(金 属氧化物半导体场效应晶体管)和 BJT （双极结晶体管）的基本概念。 4.1 使用ATHENA的NMOS工艺仿真 4.1.1 概述 本节介绍用 ATHENA 创建一个典型的 MOSFET 输入文件所需的基本操作。包括： a. 创建一个好的仿真网格 b. 演示淀积操 c. 演示几何刻蚀操 d. 氧化、扩散、退火以及离子注入 e. 结构操 f. 保存和加载结构信息 4.1.2 创建一个初始结构 1 定义初始直角网格 a. 输入 UNIX 命令： deckbuild-an，以便在 deckbuild 交互模式下调用 ATHENA 。在 短暂的延迟后， deckbuild 主窗口将会出现。如图 4.1 所示，点击 File 目录下的 Empty Document，清空DECKBUILD 文本窗口； 图4.1 清空文本窗口 b. 在如图 4.2 所示的文本窗口中键入语句 go Athena ； 图4.2 以“go athena”开始 word 版 整理 范文 范例 指导 参考 接下来要明确网格。网格中的结点数对仿真的精确度和所需时间有着直接的影响。仿真 结构中存在离子注入或者形成PN 结的区域应该划分更加细致的网格。 c. 为了定义网格，选择Mesh Define 菜单项，如图4.3 所示。下面将以在0.6μm×0.8μm 的方形区域内创建非均匀网格为例介绍网格定义的方法。 图4.3 调用ATHENA 网格定义菜单 2 在0.6μm×0.8μm的方形区域内创建非均匀网格 a. 在网格定义菜单中，Direction （方向）栏缺省为X ；点击Location （位置）栏并输入 值0 ；点击Spacing （间隔）栏并输入值0.1 ； b. 在Comment （注释）栏，键入“Non-Uniform Grid(0.6um x 0.8um)”,如图4.4 所示； c. 点击insert 键，参数将会出现在滚动条菜单中； 图4.4 定义网格参数图 4.5 点击Insert 键后 d. 继续插入X 方向的网格线，将第二和第三条X 方向的网格线分别设为0.2 和0.6，间 距均为0.01 。这样在X 方向的右侧区域内就定义了一个非常精密的网格，用作为NMOS 晶 体管的有源区； e. 接下来，我们继续在Y 轴上建立网格。在Direction 栏中选择Y ；点击Location 栏并 输入值0 。然后，点击Spacing 栏并输入值0.008； f. 在网格定义窗口中点击insert 键，将第二、第三和第四条Y 网格线设为0.2、0.5 和 0.8 ，间距分别为0.01，0.05 和0.15，如图4.6 所示。 wor 版 整理 范文 范例 指导 参考 图4.6 Y 方向上的网格定义 g. 为了预览所定义的网格，在网格定义菜单中选择View 键,则会显示View Grid 窗口。 h. 最后，点击菜单上的WRITE 键从而在文本窗口中写入网格定义的信息。如图4.7 。 图4.7 对产生非均匀网格的行说明 4.1.3定义初始衬底参数 由网格定义菜单确定的LINE 语句只是为ATHENA 仿真结构建立了一个直