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2016
年半导体器件与工艺课程设计
设计报告
项目名称
SRAM
读写特性设计
参
与
者
姜云飞
黄思贤
牛永文
所在学院
电子科学与应用物理学院
专业年级
电子科学
与技术
13-1
班
指导教师
宣晓峰
报
告
人
牛永文
时
间
2016.6
1
一、
课程设计的内容与题目要求
1
、
内容
设计一个
SRAM
与非门，分析其读写特性。
SRAM
结构
2
、
题目要求
1
）
MDRAW
工具分别设计一个栅长为
0.18
?
m
的
NMOS
，在
MDRAW
下对器件<
/p>
必要的位置进行网格加密；
2
）先通过
dessis
模拟确定
NMOS
的转移特性，确定器件结构、掺杂及阈
值电压
等无错误。
3
）再根据设计目标，确
定
SRAM
的网表，其负载电容取
3e
-13F
（模拟在
位线负载电容等）
；
4
）编制
d
essis
模拟程序，在模拟程序中设定
SRAM
中各组件的连接，分
析此器件的读写特性；
5
）应用
INSPECT
工具对比输入信号、
输出信号和电流信号，
查看其性能；<
/p>
6
）调节电路设计以及
NMOS
的结构
（栅宽、栅氧厚度、掺杂等）
，优化其
读写速度。
二、
课程设计的工艺流程
1
、
器件构建
2
运用
MDRAW
工具设计一个栅长为
0.18
?
m
的
NMOS
管
(
如图
1.1)
图
1.1
2
、
器件掺杂
运用
MDRAW
对设计好的
NMOS
进行
掺杂（如图
1.2
和图
.3
）
图
1.2
3
图
1.3
3
、
网络生成
掺杂完成后，点击
Mesh
—
Build Mesh
，构建网络（如图
1.4
）
图
1.4
4
课程设计的仿真结果
1
、
des
sis
模拟
NMOS
管的特性
1
）
dessis
程序的编写
File{
Grid=
”
Nmos2_
”
Doping=
”
Nmos2_
”
Plot=
”
nmos_
”
<
/p>
Current=
”
nmos_
”
Output=
”
nmos_
”
}
Electrode{
{Nam
e=
”
source
”
Voltage=0.0}
{Name=
”
drain
”
Voltage=0.1}
{Name=
”
gate
< br>”
Voltage=0.0 Barrier=-0.55}
< br>{Name=
”
s
”
Voltage=0.0}
}
Plot{
eDensityhDensityeCurrenthCurrent
Potential SpaceChargeElectricField
eMobilityhMobilityeVelocityhVelocity
Doping DonorConcebtration
AcceptorConcentration
}
Physics{
Mobility
(DopingDepHighFieldSatEnormal)
Effectiv
elntrinsicDensity(BandGapNarrowing
(OldSlotboom))
}
Math{
Extrapolate
RelErrControl
}
Solve{
Poisson
Coupled{Poisson Electron}
Quasistatioonary
(Maxstep=0.05
Goal{name=
”
gate
”
voltage=2.0})
{Coupled{Poisson
Electron}}
5
三、
}
2
）
Inspect
得出器件转移特性曲线
INSPECT
得出
NMOS
器件的转移特性曲线（如图
1.4
）
，并提取出开启
电压
Vt
图
1.4
2
、
des
sis
模拟
SRAM
的特性
1
）
SRAM
的
dessis
程序
编写
SRAM
的
dessis
读特性程序：
Device NMOS{
Electrode{
{Name=
”
source
< br>”
Voltage=0.0 Area=5}
{Na
me=
”
drain
”
Voltage=0.0 Area=5}
{Name=
< br>”
gate
”
Voltage=0.0 Area=5 Barrier=-0.55}
{Name
=
”
s
”
Voltage=0.0 Area=5}
}
File{
Grid=
”
Nmos2_
”
Doping=
”<
/p>
Nmos2_
”
Plot=
”
nmos_
”
Current=
”
nmos_
”
}
Physics{
Mobilit
y(DopingDepHighFieldSaturationEnormal)
6
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