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半导体制造工艺实验姓名：章叶满班级：电子1001学号：10214021一、氧化E3:25.1:1.goathena#TITLE:OxideProfileEvolutionExample#Substratemeshdefinitionlineyloc=0spac=0.05lineyloc=0.6spac=0.2lineyloc=1linexloc=-1spac=0.2linexloc=-0.2spac=0.05linexloc=0spac=0.05linexloc=1spac=0.2initorient=100#Anisotropicsiliconetchetchsiliconleftp1.x=-0.218p1.y=0.3p2.x=0p2.y=0#Padoxideandnitridemaskdepositoxidethick=0.02div=1depositnitridethick=0.1div=1etchnitrideleftp1.x=0etchoxideleftp1.x=0#Fieldoxidationwithstructurefileoutputformoviediffusetim=90tem=1000weto2dump=1dump.prefix=anoxex01mtonyplot-stanoxex01m*.strstructureoutfile=anoxex01_0.strquit实验截图:实验分析：当氧扩散穿越已生长的氧化剂时，它是在各个方向上扩散的。一些氧原子纵向扩散进入硅，另一些氧原子横向扩散。这意味着在氮化硅掩膜下有着轻微的侧面氧化生长。由于氧化层比消耗的硅更厚，所以在氮化物掩膜下的氧化生长将抬高氮化物的边缘。这就是LOCOS氧化工艺中的“鸟嘴效应”。这种现象是LOCOS氧化工艺中不受欢迎的副产物。氧化物较厚时，“鸟嘴效应”更显著。为了减小氮化物掩膜和硅之间的应力，在它们之间热生长一层薄氧化层—垫氧。或者可以使用浅槽隔离技术来代替LOCOS，这样就可以避免“鸟嘴效应”。E3:25.1:2.goathena#TITLE:MixedAmbientOxidationExample#Thisexampledemonstratesmixedambientoxidationin1D#foreachgas(2.to8.step2.)#linexloc=0.0sp=1.0linexloc=1.0sp=1.0lineyloc=0.0sp=0.05lineyloc=1.0sp=0.05initialize#diffusetime=60temperature=1000f.o2=gasf.h2=20.structureoutfile=anoxex02_gas.str#endtonyplot-stanoxex02*.strquit实验截图:实验分析：实验描述的是当气流中通过四种不同浓度比的由氧气、水、氢、氮构成的混合气体时Si氧化成SiO2的不同程度，其中参数F.O2,F.H2O,F.H2,F.N2是每个气流中流的氧气、水、氢、氮的扩散语句。由图可以看出，不同的气体比例会得到不同的氧化效果。潮湿的氧化环境水蒸气在二氧化硅中扩散的更快、溶解度更高，更有利于硅氧化生长速率的加快。而无论是何种程度的氧化，二氧化硅的生长都是要消耗硅的，氧化生长的越多，硅消耗的越多。硅消耗的厚度占氧化物总厚度的0.46。氧化物生长发生在氧分子通过已生成的二氧化硅层运动进入硅片的过程中。E3:25.1:9.goathena#TITLE:OrientationdependentOxidationExamplelineyloc=0spac=0.1lineyloc=4spac=0.1linexloc=-1spac=0.1linexloc=1spac=0.1##initializewithorientationofsidewallsalong100directioninitorient=100rot.sub=0methodgridinit.ox=0.02grid.ox=0.02#Anisotropicsiliconetchetchsiliconrightp1.x=0.0p1.y=2.0p2.x=0.0p2.y=0.0#Fieldoxidationdiffusetime=20tem=1000wet##extractname=toxxthicknessoxidemat.occno=1x.val=0.50extractname=toxythicknessoxidemat.occno=1y.val=1.05#Savethestructurestructureoutfile=anoxex09_1.strlineyloc=0spac=0.1lineyloc=4spac=0.1linexloc=-1spac=0.1linexloc=1spac=0.1##initializewithorientationofsidewallsalong110directioninitorient=100rot.sub=45#Anisotropicsiliconetchetchsiliconrightp1.x=0.0p1.y=2.0p2.x=0.0p2.y=0.0#Fieldoxidationdiffusetime=20tem=1000wetextractname=toxxthicknessoxidemat.occno=1x.val=0.50extractname=toxythicknessoxidemat.occno=1y.val=1.05#Savethestructurestructureoutfile=anoxex09_2.str##ploteachofthesavedstructurestonyplot-overlayanoxex09_1.stranoxex09_2.str-setanoxex09.set实验截图:实验分析：上图中红线代表忽略晶向影响的情况，绿线代表考虑晶向影响的情况。实验表明，在氧化生长的线性阶段侧墙的生长氧化受到硅晶向的影响。而在抛物线阶段侧墙的生长氧化几乎不受硅晶向的影响。E3:25.1:10.goathena#simflags=-V5.6.0.R#TITLE:OxidationOverlapinNarrowTrenchExample##Thisexamplesimulatesoxidationinanarrowtrench#linexloc=0.0spac=0.2linexloc=1.0spac=0.05#lineyloc=0.0spac=0.05lineyloc=0.7spac=0.25lineyloc=1.4spac=0.05lineyloc=2spac=0.25initialize#etchsiliconstartx=0.95y=0.0etchcontinuex=1.0y=0.0etchcontinuex=1.0y=1.5etchdonex=0.8y=1.5#structuremirrorright##Specifyingfillonmethodstatementcausesvoidsinoxidetobefilledmethodcompressfermidiffusetime=8temp=1150wetdump=1dump.prefix=anoxex10mstructureoutfile=anoxex10.str#tonyplot-stanoxex10m*.stranoxex10.strquit实验截图：实验分析：上图演示的是沟槽夹断现象。在用PECVD进行淀积的时候，随着淀积过程的不断进行，膜在间隙入口出产生夹断现象，并且导致在间隙填充中的空洞，影响电学特性和长期可靠性。为了避免这一现象的产生，我们可以采用HDPCVD进行淀积。HDPCVD即高密度等离子体CVD，它的主要优点在于可以在300到400摄氏度较低的淀积温度下，制备出能够填充高深宽比间隙的膜。二、扩散24.1:1.goathena#TITLE:SimpleBoronAnneal#thexdimensiondefinitionlinexloc=0.0spacing=0.1linexloc=0.1spacing=0.1#theverticaldefinitionlineyloc=0spacing=0.02lineyloc=2.0spacing=0.20#initializethemeshinitsiliconc.phos=1.0e14#performuniformboronimplantimplantborondose=1e13energy=70#performdiffusiondiffusetime=30temperature=1000#extractname=xjxjsiliconmat.occno=1x.val=0.0junc.occno=1#savethestructurestructureoutfile=andfex01.str#plotthefinalprofiletonyplotandfex01.strquit实验截图:实验分析：上图实验为硼的注入和退火的过程。红、绿、蓝线分别表示硼、磷以及净掺杂。注入后形成高斯分布。随着硼浓度的下降，净掺杂浓度等于磷的浓度。离子注入通过高压离子轰击把杂质引入硅片，杂质通过与硅片发生原子级的高能碰撞，才能被注入。离子注入会将原子撞击出晶格结构而损伤硅片晶格。退火能够加热被注入硅片，修复晶格缺陷，还能使杂质原子移动到晶格点，将其激活，最小化杂质扩散。24.1:2.goathena#OEDofBoron#thexdimensiondefinitionlinexloc=0.0spacing=0.1linexloc=0.1spacing=0.1#theverticaldefinitionlineyloc=0spacing=0.02lineyloc=2.0spacing=0.20lineyloc=25.0spacing=2.5#initializethemeshinitsiliconc.phos=1.0e14#performuniformboronimplantimplantborondose=1e13energy=70#setdiffusionmodelforOEDmethodtwo.dim#performdiffusiondiffusetime=30temperature=1000dryo2#extractname=xj_two.dimxjsiliconmat.occno=1x.val=0.0junc.occno=1#savethestructurestructureoutfile=andfex02_0.str#repeatthesimulationwithdefaultFERMImodelgoathena#TITLE:SimpleBoronAnneal#thexdimensiondefinitionlinexloc=0.0spacing=0.1linexloc=0.1spacing=0.1#theverticaldefinitionlineyloc=0spacing=0.02lineyloc=2.0spacing=0.20lineyloc=25.0spacing=2.5#initializethemeshinitsiliconc.phos=1.0e14#performuniformboronimplantimplantborondose=1e13energy=70#selectdiffusionmodelmethodfermi#performdiffusiondiffusetime=30temperature=1000dryo2#extractname=xj_fermixjsiliconmat.occno=1x.val=0.0junc.occno=1#savethestructurestructureoutfile=andfex02_1.str#c