半导体工艺实验报告-【交大】

半导体工艺实验报告-【交大】

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.

go athena

#TITLE: Oxide Profile Evolution Example

# Substrate mesh definition

line y loc=0 spac=0.05

line y loc=0.6 spac=0.2

line y loc=1

line x loc=-1 spac=0.2

line x loc=-0.2 spac=0.05

line x loc=0 spac=0.05

line x loc=1 spac=0.2

init orient=100

# Anisotropic silicon etch

etch silicon left p1.x=-0.218 p1.y=0.3 p2.x=0 p2.y=0

# Pad oxide and nitride mask

deposit oxide thick=0.02 div=1

deposit nitride thick=0.1 div=1

etch nitride left p1.x=0

etch oxide left p1.x=0

# Field oxidation with structure file output for movie

diffuse tim=90 tem=1000 weto2 dump=1 dump.prefix=anoxex01m

tonyplot -st anoxex01m*.str

structure outfile=anoxex01_0.str

quit

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.

go athena

#TITLE: Mixed Ambient Oxidation Example

# This example demonstrates mixed ambient oxidation in 1D

#

foreach gas (2. to 8. step 2.)

#

line x loc=0.0 sp=1.0

line x loc=1.0 sp=1.0

line y loc=0.0 sp=0.05

line y loc=1.0 sp=0.05

initialize

#

diffuse time=60 temperature=1000 f.o2=gas f.h2=20.

structure outfile=anoxex02_gas.str

#

end

tonyplot -st anoxex02*.str

quit

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. go athena

#TITLE: Orientation dependent Oxidation Example

line y loc=0 spac=0.1

line y loc=4 spac=0.1

line x loc=-1 spac=0.1

line x loc=1 spac=0.1

#

#initialize with orientation of sidewalls along 100 direction init orient=100 rot.sub=0

method gridinit.ox=0.02 grid.ox=0.02

# Anisotropic silicon etch

etch silicon right p1.x=0.0 p1.y=2.0 p2.x=0.0 p2.y=0.0

# Field oxidation

diffuse time=20 tem=1000 wet

#

#

extract name="toxx" thickness oxide mat.occno=1 x.val=0.50 extract name="toxy" thickness oxide mat.occno=1 y.val=1.05

# Save the structure

structure outfile=anoxex09_1.str

line y loc=0 spac=0.1

line y loc=4 spac=0.1

line x loc=-1 spac=0.1

line x loc=1 spac=0.1

#

#initialize with orientation of sidewalls along 110 direction init orient=100 rot.sub=45

# Anisotropic silicon etch