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4.1.16
源
/
漏极
注入和退火
要形成
NMOS
器件的重掺杂源
/
漏极，就需要进行砷注入。砷
的浓度为
5
?
10
cm
，
注入能量为
50KeV
。
为了演示这一注入过程，
我们将再一次使
用
ATHENA Implant
菜单。
在
调用出注入菜单以后，具体步骤如下：
a.
在
Im
purity
栏中将注入杂质从
Phosphorus
改为
Arsenic
；
分别在
Dose
和
Exp
：
中输
入值
5
和
15
；在
Energy<
/p>
、
Tilt
和
R
otation
中分别输入值
50
、<
/p>
7
、
30
；将<
/p>
Material
Type
选为
Crystalline
；在
Comment
栏中输入
Source/Drain Implant
；点击
WRITE
键，注入语句将会出
现在如下所示的文本窗口中：
#Source/Drain Implant
implant arsenic dose=5e15 energy=15
crytal
紧接着源
/
漏极注入的
是一个短暂的退火过程，条件是
1
个大气压，
< br>900C
，
1
分钟，氮
气环境。该退火过程可通过
Diffuse
菜单
实现，步骤如下：
b.
在
Diffuse
菜单中，
将
Time
和
Tempreture
的值分别设为
1
和
900
；
在
Ambient
栏中，
点击
Nitrogen
；激活
Gas pressure
，并将其值设为
1
；在
Display
栏中点击
Models
，然后可用
的模式将会列出来；
选中
Diffusion
< br>模式并选择
Fermi
项。
不要
选择
Oxidation
模式；
在
Comment
栏中添加注释
Source
/Drain Annealing
并点击
WRITE
键；
下面这些扩散语句将会出现在文本
窗口中：
#Source/Drain Annealing
method Fermi
diffus time=1
temp=900 nitro press=1.00
c.
点击
DECKBUILD
控制栏上的<
/p>
Cont
键以继续进行
ATHENA
仿真，并将结构的杂
质分布图表示出来，如图
4.39
；
15
?
3
图
4.39
源
/
漏极的注入和退火过程
接下来，
我们将会看到退火过程前后
Net Doping
（净掺杂）
的一
些变化。
操作步骤如下：
a.
在源
/
漏极退火后结构的
TONYPLOT
中
，
依次点击
File
和
Load Structure…
菜单项；
b.
为了加载在
implant
arsenic
dose=5e15
energy=50
crytal
一
步中产生的历史文件
（
）
，
在
filename
栏中
键入
.
；
依次点击
Load
、
Overlay
项，<
/p>
如图
4.40
；
图
4.40
加载注入步骤的结构文件并覆盖
c.
前述的注入结构（
.
）将会覆盖至退火结构（
.
）如图
4.41
所
示。注意到图的副
标题为
Data from multiple
files
；
图
4.41
覆盖结构
d.
在两个结构图相互覆盖以后，依
次选择
TONYPLOT
中的
Tool
s
和
Cutline…
菜单项
并显示图例；
Cutline
菜单将会出现。点
击
keyboard
图象并如图
4.4
2
所示输入
X
和
Y
的值；
图
4.42
使用
Cutline
菜单的
Key
board
选项
e.
完成后，
点击
keyboard
的
retur
n
键，
TONYPLOT
将会提示确认
。
点击
Confirm
键；
图
4.43
右手边的一
维图便是最终的结果。从图中可以看出短暂的退火过程将杂质粒子
从
MOS
结构的表面转移走了。
图
4.43
一维净掺杂图
4.1.17
金属的淀积
ATHENA
可以在任何金属、硅化物或多晶硅区域上增加电极。一种特殊的情况就是可
以放在底部而没有金属的底部电极。这里，对半个
NMOS
结构
的金属的淀积是通过这种方
法完成的，首先在源
/
漏极区域形成接触孔，然后将铝淀积并覆盖上去。为了形成源
/
漏极区
域的接触孔，
氧化层应从
X=0.2μm
开始向左进行刻蚀。
使用
< br>ATHENA Etch
菜单的具体步骤
如下：
a.
在
Et
ch
菜单的
Geometrical type
一栏中，点击
Left
；在
M
aterial
栏中，选择
Oxide
；
在
Etch
location
栏中输入值
0.2
；在
Comment
栏中添加注释
Open
Contact
Window
；点击
WRITE
将会出现如下语句：
#Open Contact Window
etch oxide left p1.x=0.2
b.
继续
A
THENA
仿真，并将刻蚀后的结构图绘制出来，如图
4.44
所示；
接下来，利用
ATHENA
Depo
sit
菜单，一个厚度为
0.03μm
的铝层将被淀积到这半个
NMOS
器件表面，具体步骤如下：<
/p>
a.
在
Material
菜单中选择
Alumin
um
，
并将其厚度值设为
0.03
；
对于
Grid
specification
参数，将
Total
number of grid layers
设为
2
；
b.
在
Comment
栏中添加注释
< br>Aluminum
Deposition
，并点击
WRITE
键；下面的淀积
语句将会出现在
文本窗口中：
图
4.44
在金属淀积之前形成接触孔
#Aluminum Deposition
deposit aluminum thick=0.03
divisions=2
；
c.
点击
D
ECKBUILD
控制栏上的
Cont
键以继续进行
ATHENA
仿真，并将结构绘制
出来，如图
4.45
所示；
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