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MOSFET沟道掺杂对阈值电压的控制：TCAD仿真实践

共计 30 章节
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01
课程导论
MOSFET基本结构 · 阈值电压定义 · 掺杂对器件性能的重要性
课程导论MOSFET
02
TCAD仿真环境搭建
Sentaurus/Silvaco工… · 项目创建与文件结构
TCAD仿真环境搭建
03
MOSFET器件几何建模
定义沟道长度 · 宽度 · 栅氧化层厚度
MOSFET器件几何建模
04
网格生成策略
网格密度控制 · 关键区域（沟道/界面）网格细化原则
网格生成策略网格密度控制
05
物理模型选择
迁移率模型 · 载流子统计模型 · 复合模型
物理模型选择迁移率模型
06
掺杂分布定义
均匀掺杂 · 高斯掺杂 · 离子注入分布函数
掺杂分布定义均匀掺杂
07
沟道掺杂浓度对阈值电压的影响
理论公式（Vth与掺杂浓度平方根关系…
沟道掺杂浓度对阈…Vth
08
仿真案例1
均匀沟道掺杂（Nch=1e17 cm…
仿真案例1Nch
09
仿真案例2
均匀沟道掺杂（Nch=1e18 cm…
仿真案例2Nch
10
仿真案例3
低掺杂沟道（Nch=1e16 cm^…
仿真案例3Nch
11
非均匀沟道掺杂
晕环（Halo）掺杂结构原理与建模
非均匀沟道掺杂Halo
12
仿真案例4
晕环掺杂对阈值电压滚降的抑制效果
仿真案例4晕环掺杂对阈值电…
13
逆向掺杂沟道（Retrograde Doping）
概念与TCAD实现
RetrogradeDoping
14
仿真案例5
逆向掺杂与均匀掺杂的阈值电压及漏电流…
仿真案例5逆向掺杂
15
沟道掺杂波动性
随机掺杂波动（RDF）的蒙特卡洛仿真…
沟道掺杂波动性RDF
16
仿真案例6
RDF对Vth统计分布的影响（100…
仿真案例6RDF
17
温度效应
不同温度下掺杂对阈值电压的敏感度分析
温度效应不同温度下掺杂对…
18
仿真案例7
-40°C · 25°C · 125°C下的Vth提取与对比
仿真案例740°C
19
衬底偏置效应
体效应系数与沟道掺杂浓度的关系
衬底偏置效应体效应系数
20
仿真案例8
不同衬偏下（0V · -1V · -2V）的Vth变化
仿真案例8不同衬偏下
21
栅氧化层厚度与掺杂的耦合影响
EOT缩放对掺杂控制的要求
栅氧化层厚度掺杂的耦合影响
22
仿真案例9
固定掺杂下 · 不同EOT（1nm · 2nm
仿真案例9固定掺杂下
23
短沟道效应（SCE）
掺杂浓度对DIBL和Vth滚降的抑制
SCE短沟道效应
24
仿真案例10
沟道长度从1um缩至30nm · 不同掺杂下的Vth滚降曲线
仿真案例10um
25
阈值电压提取方法
线性外推法（Vth_lin） · 常数电流法（Vth_const）
阈值电压提取方法Vth
26
仿真数据后处理
使用Tecplot/Svisual提…
仿真数据后处理Tecplot/Svis…
27
工艺偏差分析
掺杂剂量与能量偏差对Vth的敏感性
工艺偏差分析Vth
28
仿真案例11
注入剂量±10%变化对Vth的影响
仿真案例11Vth
29
器件优化设计
基于仿真结果调整掺杂分布以达到目标V…
器件优化设计基于仿真结果调整…
30
课程总结与展望
先进节点（FinFET/GAA）中掺…
课程总结FinFET/GAA