Заключение

В курсовом проекте проведен предварительный расчет пороговых напряжений в зависимости от концентраций примеси на поверхности полупроводника, от толщины подзатворных окислов и от типа проводимости затворов.

Для порогового напряжения n-МОП-транзистора равного 0,7 В поверхностная концентрация должна быть Nп = 3,01*10¹⁶ см^-3 и для p-МОП-транзистора с пороговым напряжением -0.7 В Nп = 2,1*10¹⁶.

Требуется незначительно уменьшить дозы примесей при подлегирование каналов, поскольку при заданных поверхностных концентрациях n- и p- канальных транзисторов пороговые напряжения отличаются от требуемых по техническому заданию.

Подобраны необходимые дозы и энергии для получения рассчитанных поверхностных концентраций.

В результате электрофизического моделирования пороговое напряжение n-МОП-транзистора равно 0,722 В, а p-МОП-транзистора – -0.785 В. Необходимо провести дополнительную корректировку порогового напряжения, следовательно, требуется уменьшить дозу подлегирования канала n-МОП-транзистора до 8,9*10¹² см^-2 и p-МОП-транзистора до 1,06*10¹² см^-2, при которых пороговое напряжения n-МОП-транзистора равно 0,705 В и p-МОП-транзистора -0,701 В.

В итоге, разработан полный технологический маршрут создания n- и p- канальных транзисторов в составе КМОП-структуры с изоляцией типа LOCOS, позволяющий достичь требуемых по техническому заданию параметров транзисторов.

Список использованных источников.

1. Артамонова Е.А., Балашов А.Г., Ключников А.С., Красюков А.Ю., Поломошнов С.А. Лабораторный практикум по курсу «Моделирование в среде TCAD»: В 2-х ч. Часть 1: Введение в приборно-технологическое моделирование / Под ред. Т.Ю. Крупкиной. – М.: МИЭТ, 2009.

2. Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем: В 2-х ч. / М.А. Королев, Крупкина Т.Ю., М.Г. Путря, В.И. Шевяков; Под ред. Ю.А. Чаплыгина. – М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2009. Ч. 2: Элементы и маршруты изготовления кремниевых ИС и методы их математического моделирования.

3. ДМОП-транзисторы.

http://www.proton-orel.ru/File/optron1/pdf/109.pdf

4. Керенцев А., Ланин А. Конструктивно-технологические особенности MOSFET полевых транзисторов.

http://www.power-e.ru/2008_1_34.php

5. Высоковольтный N-канальный ДМОП транзистор со встроенным обратным диодом. ОАО «АНГСТРЕМ».

http://www.allcomponents.ru/pdf/angstrem/kp7138a.pdf

6. ДМОП транзисторы.

http://www.profininc.ru/rus/transistor/dmop-tranzistori.htm

7. Баранов В. В., Кречко М. М., Рубцевич И. И. Доклад «Конструктивно-технологическая оптимизация мощных ДМОП транзисторов»/ БГУИР, 2007.

http://doklady.bsuir.by/m/12_100229_1_57979.pdf

8. Журнал «T-com. Телекоммуникации и транспорт»: Спец выпуск «Технологии информационного общества». Часть 2: Алферов А. Н., Крицкая Т. Б., Машевич П. Р., ОАО «АНГСТРЕМ»: «Библиотечно-модульные принципы построения рядов силовых полупроводниковых приборов» Июль 2009. (стр. 79 - 80)

http://www.media-publisher.ru/pdf/Nom-MTUSI_2-1.pdf

Приложение.

Двухмерное моделирование технологического маршрута создания n-МОП-транзистора:

TITLE ('nMOSFET Fabrication')

Replace (Control (ngra=10))

graph (triangle=off, plot)

Grid(x= (0, 1.6) y= (0, -4.5), nx=4)

Substrate (element=P, conc=1e15, orientation=100)

Diff (temperature=1000degC, time=30min, atmo=O2)

Implantation (element=B, Energy=20kev, Dose=2e13)

Diff (temperature=1200degC, time=25min, atmo=O2)

Diff (temperature=1200degC, time=50min, atmo=N2)

Etch (material=oxide)

Diff (temperature=1000degC, time=30min, atmo=O2)

Implantation (Element=P, Energy=20kev, Dose=8.97e12)

Etch (material=oxide)

Diff (temperature=994degC, time=34min, atmo=O2)

Deposit (Material=Po, Thickness=0.8mkm, Element=P, Conc=1e20)

Mask (Material=Resist, Thickness=0.8mkm, X (0, 0.4))

Etch (Material=Po, remove=0.8mkm, rate (anise=100))

Etch (Material=Oxide, stop=SiGas, rate (aniso=100))

Etch (Material=Resist)

Implantation (Element=P, Energy=60kev, Dose=3e13, Tilt=0)

Deposit (Material=Oxide, Thickness=0.4mkm)

Etch (Material=Oxide, Remove=0.427mkm, rate (aniso=100))

Diff (Temperature=850degC, Time=20min, Atmo=O2)

Implantation (Element=P, Energy=55kev, Dose=1.5e15, Tilt=0)

Diff (Temperature=900degC, Time=45min, Atmo=O2)

Mask (Material=Resist, Thickness=0.8mkm, X (0.4, 1.2))

Etch (Material=Oxide, Remove=0.427mkm, rate (aniso=100))

Etch (Material=Resist)

reflect (reflectX=0.0)

ask (Material=Al, Thickness=1mkm, X (-1.6, -1.2, -0.35, 0.35, 1.2, 1.6))

1d (RS=on, xsection(0.0))

1d (RS=on, xsection (1.6))

1d (file='nchannel', xsection (0.0), spe (NetActive), fac=-1, append=off)

1d (file='ndrain', xsection (1.6), spe (NetActive), fac=-1, append=off)

Break

save (file='nMOSFET', type=MDRAW, synonyms (al=metal)

contacts (

contact1 (name='source', -1.55, 0.05)

contact2 (name='gate', 0.05, 0.35)

contact3 (name='drain', 1.55, 0.05)

contact4 (name='subs', location=bottom)))

End

Двухмерное моделирование технологического маршрута создания p-МОП-транзистора:

TITLE ('nMOSFET Fabrication')

Replace (Control (ngra=10))

graph (triangle=off, plot)

Grid(x= (0, 1.6) y= (0, -4.5), nx=4)

Substrate (element=P, conc=1e15, orientation=100)

Diff (temperature=1000degC, time=30min, atmo=O2)

Implantation (Element=P, Energy=30kev, Dose=1.06e12)

Etch (material=oxide)

Diff (temperature=994degC, time=34min, atmo=O2)

Deposit (Material=Po, Thickness=0.8mkm, Element=B, Conc=1e20)

Mask (Material=Resist, Thickness=0.8mkm, X (0, 0.4))

Etch (Material=Po, remove=0.8mkm, rate (aniso=100))

Etch (Material=Oxide, stop=SiGas, rate (aniso=100))

Etch (Material=Resist)

Implantation (Element=B, Energy=20kev, Dose=3e13, Tilt=0)

Deposit (Material=Oxide, Thickness=0.4mkm)

Etch (Material=Oxide, Remove=0.427mkm, rate (aniso=100))

Diff (Temperature=850degC, Time=20min, Atmo=O2)

Implantation (Element=B, Energy=20kev, Dose=2.3e15, Tilt=0)

Diff (Temperature=900degC, Time=15min, Atmo=O2)

Mask (Material=Resist, Thickness=0.8mkm, X (0.4, 1.2))

Etch (Material=Oxide, Remove=0.427mkm, rate (aniso=100))

Etch (Material=Resist)

reflect (reflectX=0.0)

Mask (Material=Al, Thickness=1mkm, X (-1.6, -1.2, -0.35, 0.35, 1.2, 1.6))

1d (RS=on, xsection (0.0))

1d (RS=on, xsection (1.6))

1d (file='pchannel', xsection (0.0), spe (NetActive), fac=-1, append=off)

1d (file='pdrain', xsection (1.6), spe (NetActive), fac=-1, append=off)

Break

save (file='pMOSFET', type=MDRAW, synonyms (al=metal)

contacts (

contact1 (name='source', -1.55, 0.05)

contact2 (name='gate', 0.05, 0.35)

contact3 (name='drain', 1.55, 0.05)

contact4 (name='subs', location=bottom)))

End