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摘要本文主要介绍了CMOS半导体器件和SILVACO仿真软件的使用方法。CMOS晶体管，它是由NMOS和PMOS组成(NMOS+PMOS→构成CMOS)，低廉的制作成本以及其极具优势的电学特性使得CMOS晶体管被应用广泛。本文使用SILVACO软件对CMOS进行模拟仿真，通过离子注入，淀积，刻蚀，扩散，光刻，氧化等工艺仿真和器件仿真建立一个满足理想参数的CMOS半导体器件。不断改变栅极尺寸，保证其他参数不变的情况下的到不同尺寸栅极对应的阈值电压大小。本文最终得到的结论是：CMOS半导体器件的阈值电压随着尺寸（栅极）的减小而减小。20315
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关键词 CMOS，NMOS，PMOS，阈值电压，SILVACO
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title Analysis of thethreshold voltage of the CMOS semiconductor device
Abstract
The CMOS devices and the simulation software called SIVACO is introduced
in this thesis.
The CMOS semiconductor ,which consists of NMOS and PMOS(NMOS+PMOS→CMOS),is widely used because of its low cost and obvious advantage.
This paper describes a CMOS visual simulation system with SILVACO software .The system is able to establish a CMOS semiconductor which meets the ideal parameters through the craft simulation such as implantation deposition etching, diffusion photolithography oxidation and the device. The system is able to read the threshold voltage corresponding to different size of grid by changing grid size under the condition of other parameters constant.
Finally the conclusion of this paper is: the threshold voltage of CMOS semiconductor decreases with the decrease of the grid size.
Keywords CMOS NMOS PMOS Threshold Voltage SILVACO
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2研究现状 2
1.3研究问题及其内容 3
2 CMOS简介 4
2.1 CMOS 4
2.2 MOS管的工作原理 5
3 SILVAC-TCAD简介 8
3.1 SILVACO的基础语言 9
3.1.1 go 9
3.1.2 set 9
3.1.3 Tonyplot 10
3.1.4 extract 10
3.2 ATHENA概述 11
3.2.1网格的定义 14
3.2.2 初始化 INITIALIZE 14
3.2.3 离子注入implant 15
3.2.4 扩散DIFFUSE 15
3.2.5 淀积DEPOSIT 16
3.2.6 刻蚀 ETCH 16
3.2.7 氧化OXIDE 16
3.2.8 掺杂 DOPING 17
3.2.9其他单向工艺 17
3.2.10其他重要的语句补充 17
3.3 ATLAS概述 18
3.3.1语法规则 18
3.3.2语句结构 19
3.3.3数值计算方法 19
3.3.4 获取器件特性 20
3.3.5 仿真结果分析 21
4 不同尺寸CMOS的电压阈值分析 21
4.1构建CMOS模型简述 21
4.2 不同尺寸的CMOS电压阈值分析 27
总 结 32
致 谢 34
参考文献 35
1 绪论
1.1 研究背景
在中国乃至世界范围里，各种半导体，场效应管管已成为全球电子设备的核心，在半导体技术中，通常有两种电路制造技术，它们分别是双极电路制造技术和MOS的电路制造技术[20]。
自从1958年，美国德克萨斯仪器公司发明了一种改变人类的技术——集成电路。硅元素开始正式进入电子设备仪器工作者的视野，二十世纪优尔七十年代，人们发明了双极型和MOS型这两种集成电路以后，这就标志着电子管和集成管开始了跨时代的飞跃，人类电子设备便可以进入一个全新的，更成熟的，令人意想不到的高速发展时代。