4.1.7栅氧厚度的最优化
下面介绍如何使用DECKBUILD中的最优化函数来对栅极氧化厚度进行最优化。假定所测量的栅氧厚度为100Å,栅极氧化过程中的扩散温度和偏压均需要进行调整。为了对参数进行最优化,DECKBUILD最优化函数应按如下方法使用:
a.依次点击Main control和Optimizer…选项;调用出如图4.15所示的最优化工具。第一个最优化视窗显示了Setup模式下控制参数的表格。我们只改变最大误差参数以便能精确地调整栅极氧化厚度为100Å;
b.将Maximum Error在criteria一栏中的值从5改为1;
c.接下来,我们通过Mode键将Setup模式改为Parameter模式,并定义需要优化参数(图4.16)。
图4.15 DECKBUILD最优化的Setup模式
图4.16 Parameter模式
需要优化的参数是栅极氧化过程中的温度和偏压。为了在最优化工具中对其进行最优化,如图4.17所示,在DECKBUILD窗口中选中栅极氧化这一步骤;
图4.17 选择栅极氧化步骤
d.然后,在Optimizer中,依次点击Edit和Add菜单项。一个名为Deckbuild:Parameter Define的窗口将会弹出,如图4.18所示,列出了所有可能作为参数的项;
图4.18 定义需要优化的参数
e.选中temp=<variable>和press=<variable>这两项。然后,点击Apply。添加的最优化参数将如图4.19所示一样列出;
图4.19 增加的最优化参数
f.接下来,通过Mode键将Parameter模式改为Targets模式,并定义优化目标;
g.Optimizer利用DECKBUILD中Extract语句的值来定义优化目标。因此,返回DECKBUILD的文本窗口并选中Extract栅极氧化厚度语句,如图4.20所示;
图4.20 选中优化目标
h.然后,在Optimizer中,依次点击Edit和Add项。这就将“栅极氧化”这个目标添加到了Optimizer的目标列表中去。在目标列表里定义目标值。在Target value中输入值100 Å(见图4.21);
通过在栅极氧化工艺过程中改变温度和偏压,Optimizer对栅极氧化厚度进行了优化。
i.为了观察优化过程,我们可以将Targets模式改为Graphics模式,如图4.22所示;
图4.21 在Target value中输入值100 Å
图4.22 Optimizer中的Graphics模式
j.最后,点击Optimize键以演示最优化过程。仿真将会重新运行,并且在一小段时间之后,重新开始栅极氧化这一步骤。优化后的结果为,温度925.727C,偏压0.982979,
tilt以及抽样氧化厚度100.209 Å,如图4.23所示;
为了完成最优化,温度和偏压的最优化值需要被复制回输入文档中。
k.为了复制这些值,需要返回Parameters模式并依次点击Edit和Copy to Deck菜单项以更新输入文档中的最优化值,输入文档将会在正确的地方自动更新。如图4.24所示;
图4.23 最优化完成
图4.24 优化后的参数在正确的地方自动更新
4.1.8完成离子注入
离子注入是向半导体器件结构中掺杂的主要方法。在A THENA中,离子注入是通过可在A THENA Implant菜单中设定的Implant语句来完成的。这里要演示阈值电压校正注入,条件是杂质硼的浓度为9.5×1011cm-2,注入能量为10keV,tilt为7度,rotation为30度,步骤如下:
a.在Commands菜单中,依次选择Process和Implant…,出现A THENA Implant菜单;
b.在Impurity一栏中选择Boron;通过滚动条或者直接输入的方法,分别在Dose和Exp:这两栏中输入值
9.5和11;在Energy、Tilt以及Rotation这三栏中分别输入值10、7和30;默认为Dual Pearson模式;将Material Type选为Crystalline;在Comment栏中,输入
Threshold V oltage Adjust implant;
c.点击WRITE键,注入语句将会出现在文本窗口中,如图4.25所示;
图4.25 阈值电压调整注入语句
参数CRYSTAL说明了对于任何解析模型来说,均使用一片硅单晶上的值域抽样统计值。
d.点击DECKBUILD控制栏上的Cont键,A THENA继续进行仿真,如图4.26所示;
图4.26 阈值电压调整注入步骤的仿真
4.1.9在TONYPLOT中分析硼掺杂特性
硼杂质的剖面形状可以通过2D Mesh菜单或TONYPLOT的Cutline工具进行成像。在2D Mesh菜单中,可以显现硼杂质的剖面轮廓线。另一方面,在二维结构中运行Cutline工具可以创建一维的硼杂质的横截面图。
首先,我们用图示的方法说明如何利用2D Mesh菜单去获得硼杂质剖面的轮廓线。
a.绘制历史文件“.history05.str”(阈值电压校正注入这一步骤后得到的历史文件),具体方法是,首先选中它,然后从DECKBUILD的Tools菜单依次选择Plot和Plot Structure;
b.在TONYPLOT中,依次选择Plot和Display…项,窗口Display(2D Mesh)将会弹出;
c.选择Contours图象画出结构的等浓度线;点击Define菜单并选择Contours…,如图4.27所示;
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