Моделирование технологического процесса в программе Sentaurus TCAD (Synopsys) - Создание двумерной модели фотоприемной ячейки КМОП-ФД в среде приборно-технологического моделирования Sentaurus TCAD (Synopsys)

Для экономии времени было решено моделировать ячейку в два этапа. Для моделирования технологического процесса была использована программа Sentaurus DIOS. Все поверхносные окислы, поликремниевые затворы и контакты созданы в программе Sentaurus Structure Editor.

Structure editor - это программа для создания полупроводниковых структур и для оптимизации сетки для приборного моделирования. На первом этапе в программе Sentaurus Structure Editor была создана модель, состаящая из кремневой подложки, всевозможных поверхностных окислов и поликремневых затворов. Так же в этой программе к структуре были подведены основные контакты: контакт подложки (SUB), контакты СБРОСА (T1, T2), контакт ПЕРЕНОСА (FD), а так же два контакта виртуальных емкостей (CVIRT1, CVIRT2). Для расчетов электрофизической модели во всех областях фотоприемной ячейки задаются сетки, с шагом, достаточным для адекватного обсчета модели.

DIOS - это программа для одно-, двух - и трехмерного моделирования технологических процессов. Она позволяет моделировать травление, ионную имплантацию, все высокотемпературные операции, а именно быстрый термический отжиг, окисление, эпитаксию и предварительные термообработки, а также рост силицида. Моделировать можно как весь технологический маршрут, так и отдельные операции.

Для проведения моделирования в DIOS необходимо создание командного файла, содержащего описание технологического маршрута. Результатами моделирования отдельных операций могут быть профили распределения примесей, значения поверхностных сопротивлений (или поверхностных концентраций), глубины p-n переходов.

Если необходимо моделирования полного технологического маршрута, то из него выделяют структурообразующие операции. В этом случае результатом моделирования будет физическая структура прибора.

Данные командного файла технологической модели для программы DIOS представлены ниже.

    1) Создание кремневой подложки p-типа. 1.1 ) Размеры х=(0 90) у=(-15 0) 1.2 ) Количество узлов сетки: nx=240 ny=40 1.3 ) Тип подложки КДБ 4.08е14, (1 0 0)
сформированная подложка. сверху защитный окисел

Рис. 22 Сформированная подложка. Сверху защитный окисел

    2) Создание n-слоя фотодиода. 2.1 ) Нанесение резиста: 2950 нм ( -15 11.3 83.38 100) 2.2 ) Ионная имплантация: P 5е12 600keV угол=7 поворот пластины=0

P 5е12 600keV угол=7 поворот пластины=180

    2.3 ) Удаление резиста 2.4 ) Разгонка: 0.25 Т=1100 атмосфера N2
сформированный n-слой фотодиода

Рис. 23Сформированный n-слой фотодиода

    3) Создание p-кармана под контактные области. 3.1 ) Нанесение резиста: 2950 нм ( -15 0 9.18 100) 3.2 ) Ионная имплантация: В 5е12 400keV угол=7 поворот пластины0

В 5е12 400keV угол=7 поворот пластины180

    3.3 ) Удаление резиста 3.4 ) Разгонка: 0.25 Т=1100 атмосфера N2 4)Создание p-слоя фотодиода. 4.1 ) Нанесение резиста: 2950 нм ( -15 10,8 13,26 15,36 82,88 100) 4.2 ) Ионная имплантация: BF2 9.375е15 30keV угол=7 поворот пластины=0

BF2 9.375е15 30keV угол=7 поворот пластины=180

    4.3 ) Удаление резиста 4.4 ) Разгонка: 0.1 Т=1100 атмосфера N2
сформированные p+-слой фотодиода и p-карман

Рис. 24 Сформированные p+-слой фотодиода и p-карман

    5)Создание контактных n+ областей 5.1 ) Нанесение резиста: 2950 нм ( -15 0 0,42 0,96 2,88 3,48 4,68 5,38 6,58 7,18 8,28 13,83 14,79 100) 5.2 ) Ионная имплантация: As 1е15 100keV угол=7 поворот пластины0

As 1е15 100keV угол=7 поворот пластины180

    5.3 ) Удаление резиста 5.4 ) Разгонка: 0.25 Т=1100 атмосфера N2
сформированные n+ контактные области

Рис. 25 Сформированные n+ контактные области.

Похожие статьи




Моделирование технологического процесса в программе Sentaurus TCAD (Synopsys) - Создание двумерной модели фотоприемной ячейки КМОП-ФД в среде приборно-технологического моделирования Sentaurus TCAD (Synopsys)

Предыдущая | Следующая