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首先,分析了集成电路虚拟制造技术,对传统的集成电路制造系统和集成电路虚拟制造系统确定最佳工艺条件的方法进行了对比.介绍了集成电路制造工艺仿真系统TSUPREM-4和半导体器件物理特性仿真系统Medici的仿真功能,分析了TSUPREM-4和Medici仿真系统所采用的仿真模型.介绍了集成电路虚拟制造系统Taurus Workbench,并分析了Taurus Workbench 系统的运行机制和优化机制.Taurus Workbench系统集成了TSUPREM-4仿真系统和Medici仿真系统,是一个集成化的集成电路TCAD一体化仿真与优化平台.根据亚微米CMOS结构的nMOS工艺的小尺寸效应,讨论了亚微米CMOS结构的nMOS的工艺流程和器件结构的新特点.对穿通效应进行了理论分析,提出了抑制穿通效应的工艺;给出了调整阈值电压的工艺;着重对热载流子效应采用的轻掺杂漏(LDD)的器件结构.采用TSUPREM-4系统和Medici系统联机仿真的方式,探讨和分析了采用LDD结构对抑制亚微米nMOS器件的小尺寸效应----热载流子效应的作用.通过比较和分析表征半导体器件热载流子效应的参数----衬底电流和栅电流的大小,可以直观的看到LDD结构抑制亚微米nMOS器件中热载流子效应的效果.课题对应用集成电路虚拟制造技术进行亚微米CMOS结构的nMOS工艺中抑制小尺寸效应的工艺仿真和优化作了探讨,为进行深亚微米、超深亚微米,甚至亚0.1微米工艺的仿真和优化研究打下基础.