[發明專利]一種TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法

有效

• 申請號: 201710822297.3
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107622959B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 師沛
• 申請（專利權）人: 上海微阱電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G06F17/50;G01R31/26
• 代理公司: 31275 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 陶金龍;張磊<國際申請>=<國際公布>=

1.一種TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S01：建立TCAD工藝仿真程序，并運行得到MOS電容的仿真器件結構；

步驟S02：進行實際流片，制作得到相應尺寸的MOS電容器件；

步驟S03：對所得MOS電容器件進行測試，獲得實際MOS電容CV特性曲線，并計算得到柵氧厚度擬合值和實際溝道摻雜濃度；

步驟S04：根據柵氧厚度擬合值和實際溝道摻雜濃度，對TCAD仿真中的柵氧厚度和溝道摻雜濃度進行校準，得到TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線；

步驟S05：將TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線與實際測試結果進行對比和調整，獲得硅禁帶中的快速表面態分布；

步驟S06：進一步調整硅和二氧化硅界面的固定電荷，以調整TCAD仿真中的閾值電壓。

2.根據權利要求1所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，步驟S01中，根據CMOS實際工藝流程、具體工藝參數以及版圖尺寸信息，建立TCAD工藝仿真程序。

3.根據權利要求2所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，步驟S02中，按照所述CMOS實際工藝流程和具體工藝參數，并利用與所述版圖尺寸信息匹配的版圖進行實際流片。

4.根據權利要求1或3所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，步驟S03中，對所得MOS電容器件的柵極進行CV特性測試，獲得實際MOS電容CV特性曲線，并由實際MOS電容CV特性曲線得到MOS電容器件的積累區電容，進而計算得到柵氧厚度擬合值，用于步驟S04中對TCAD器件仿真中的柵氧厚度進行校準。

5.根據權利要求1或3所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，步驟S03中，利用實際MOS電容CV特性曲線，計算得到實際溝道摻雜濃度，用于步驟S04中對TCAD工藝仿真中氧化和擴散的物理模型參數進行調整，以使工藝仿真中得到的校準后溝道摻雜濃度與實際溝道摻雜濃度相符。

6.根據權利要求5所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，步驟S04中，通過對TCAD工藝仿真中硅和二氧化硅之間擴散和氧化物理模型的邊界條件參數進行校準，以使得工藝仿真中得到的校準后溝道摻雜濃度與實際溝道摻雜濃度相符。

7.根據權利要求6所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，所述邊界條件參數包括描述不同材料界面偏析的界面陷阱模型中的陷阱密度和硅氧化過程中間隙的注入速率。

8.根據權利要求5所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，還包括：步驟S03中，利用實際MOS電容CV特性曲線得到MOS電容器件的反型區電容，確定對TCAD工藝仿真中多晶硅柵極摻雜濃度的校準。

9.根據權利要求1所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，步驟S05中，將TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線與實際測試結果進行對比和調整，包括：通過調整硅禁帶中靠近價帶的指數分布快速表面態的濃度大小，以調整TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的左半部分形狀與實際MOS電容CV特性曲線的左半部分形狀對準；通過調整硅禁帶中靠近導帶的指數分布快速表面態的濃度大小，以調整TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的右半部分形狀與實際MOS電容CV特性曲線的右半部分形狀對準。

10.根據權利要求1或9所述的TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的校準方法，其特征在于，步驟S06中，通過調整閾值電壓，以使TCAD仿真中MOS電容CV特性曲線的底部與實際MOS電容CV特性曲線的底部對準。