MEDICI仿真NMOS器件晶體管
TITLE TMA MEDICI Example 1 - 1.5 Micron N-Channel MOSFET
給本例子取的標題，對實際的模擬無用
COMMENT語句表示該行是注釋
MESH SMOOTH=1
創建器件結構的第一步是定義一個初始的網表(見圖1),在這一步中網表不需要定義得足夠精確,只需要能夠說明器件的不同區域,在后面我們會對該網表進行優化.網表的生成是由一個MESH語句開始的,MESH語句中還可以對smoothing進行設置(好的smoothing可以把SPREAD語句產生的鈍角三角形帶來的不利影響減小).
X.MESH WIDTH=3.0 H1=0.125
X.MESH和Y.MESH語句描述了初始網表是怎樣生成的,X.MESH用來描述橫向的區域.在此例子中,X.MESH語句中的H1=0.125說明在橫向區域0—WIDTH之間垂直網格線水平間隔為0.125微米(均勻分布).
Y.MESH N=1 L=-0.025
Y.MESH用來描述縱向的區域,在這參數N指第一條水平網格線,L指位於－0.025微米處
Y.MESH N=3 L=0.
第三條水平線位於0微米處
在這個例子中頭三條水平線用來定義厚度為0.025微米的二氧化硅(柵氧).
Y.MESH DEPTH=1.0 H1=0.125
這條語句添加了一個1微米深(DEPTH)的,垂直向網格線均勻間隔0.125微米(H1)的區域
Y.MESH DEPTH=1.0 H1=0.250
添加了一個1微米深的,垂直向網格線均勻間隔0.250微米的區域
ELIMIN COLUMNS Y.MIN=1.1
該語句將1.1微米(Y.MIN)以下的網格線隔列(COLUMNS)刪除,以減小節點數
SPREAD LEFT WIDTH=.625 UP=1 LO=3 THICK=.1 ENC=2
SPREAD語句用來對網格線進行扭曲,以便更好的描述器件的邊界.這個SPREAD語句將前三條網格線在左邊(0-WIDTH之內, WIDTH在這里以過渡區域的中點為准。)的間隔從0.025(柵區氧化層)過渡到0.1微米(源區氧化層).其中UP指要定義的區域的上邊界(此處為第一條網格線),LO指要定義的區域的下邊界(此處為第三條網格線),THICK定義了這個區域的厚度.
X方向，左邊0-0.625um區域，Y方向第1條水平到第3條水平線之間，氧化層厚度從0.025um到0.1um用2個網格過渡
SPREAD RIGHT WIDTH=.625 UP=1 LO=3 THICK=.1 ENC=2
這個SPREAD語句將前三條網格線的在右邊的間隔從0.025(柵區氧化層)過渡到0.1微米(漏區氧化層).
參數ENC決定了從厚的區域過渡到薄的區域的變化特性.值越大過渡區越平緩,（ENC=2表明只在兩格完成過渡）
X方向，左邊0-0.625um區域，Y方向第1條水平到第3條水平線之間，氧化層厚度從0.025um到0.1um用2個網格過渡
COMMENT Use SPREAD again to prevent substrate grid distortion（失真）
COMMENT line NO.4 move to Y.Lo, >line No.4 will be not affected
SPREAD LEFT WIDTH=100 UP=3 LO=4 Y.LO=0.125
這個SPREAD語句將第四條網格線固定在0.125微米處（Y.LO=0.125）,可以使前兩條SPREAD語句產生的網格扭曲不影響到0.125微米以下的網格，在這兒WIDTH參數取了一個特別大的值,可以把過渡性的區域放在器件的外面.
REGION SILICON
REGION是用來定義區域的材料性質,如果不特別說明區域的范圍的話,則表示對整個結構進行定義,在這里定義整個區域為硅
REGION OXIDE IY.MAX=3
定義第三條網格線以上的區域為二氧化硅
ELECTR NAME=Gate X.MIN=0.625 X.MAX=2.375 TOP
ELECTR是用來定義電極位置的,在這里將柵極放在柵極二氧化硅的表面
ELECTR NAME=Substrate BOTTOM
將襯底接觸電極放在器件的底部
ELECTR NAME=Source X.MAX=0.5 IY.MAX=3
將源區的接觸電極放在器件的左邊
ELECTR NAME=Drain X.MIN=2.5 IY.MAX=3
將漏區的接觸電極放在器件的右邊
PROFILE P-TYPE N.PEAK=3E15 UNIFORM
PROFILE語句是用來定義摻雜情況的,P-TYPE表示是P型摻雜, N.PEAK描述峰值濃度.這個語句定義整個襯底的濃度為均勻摻雜(UNIFORM),濃度為P型(P-TYPE)3E15(N.PEAK).
PROFILE P-TYPE N.PEAK=2E16 Y.CHAR=.25
這個語句定義溝道閾值調整的摻雜為P型,濃度為2E16，摻雜的特征長度(Y.CHAR)為0.25微米
PROFILE N-TYPE N.PEAK=2E20 Y.JUNC=.34 X.MIN=0.0 WIDTH=.5 XY.RAT=.75
PROFILE N-TYPE N.PEAK=2E20 Y.JUNC=.34 X.MIN=2.5 WIDTH=.5 XY.RAT=.75
以上兩句定義了源(0-0.5微米處)和漏（2.5-3微米處）的摻雜區,他們的結深(Y.JUNC)為0.34微米,橫向擴散率為0.75(XY.RAT),為N型(N-TYPE),濃度為2E20(N.PEAK).
INTERFAC QF=1E10
INTERFAC語句是用來定義界面態的,這個語句說明在整個二氧化硅的表面有濃度一致的固定電荷,濃度為1E10(QF).
PLOT.2D GRID TITLE="Example 1 - Initial Grid" FILL SCALE
PLOT.2D是用來顯示二維圖形的語句,
參數GRID表示在圖中顯示網表，
FILL表示不同的區域用顏色填充，
使用參數SCALE后,可以使顯示圖形的大小合適.
這個語句本身並不能顯示器件的什么特性,只是給器件特性的顯示提供一個平台,結合了其他的語句后才能顯示所想要的圖形,這一點在下面會給出示范.在這里的幾個參數都是可有可無的,不妨把他們去掉,看看有什么不同,以加深理解.
該語句所得的圖形如下:
到目前為止,器件的結構已經定義了,下面將對該網格進行調整以適應模擬的需要.
REGRID DOPING IGNORE=OXIDE RATIO=2 SMOOTH=1
REGRID語句是用來對網格按要求進行優化的語句.
當節點的摻雜特性超出了RATIO的要求時,該三角形網格將被分割成四個適合的小三角形,但二氧化硅區域不被包含在內(由IGNORE說明).
SMOOTH用來平滑網格的,以減小鈍角三角形帶來的不利影響,
SMOOTH=1表示平滑網格時,各個區域的邊界不變,
SMOOTH=2表示僅僅不同材料的邊界保持不變.參數DOPING說明優化網格的標准是基於雜質分布的,雜質分布變化快的區域自動進行調整.
PLOT.2D GRID TITLE="Example 1 - Doping Regrid" FILL SCALE
該語句生成的圖形如下,大家可以仔細比較一下和上圖的區別(在網格上有什么不同,尤其是在PN結的邊緣.這兒濃度的變化最快).
CONTACT NAME=Gate N.POLY
CONTACT語句是用來定義電極相關的一些物理參數，
在這兒柵極(NAME)的材料被定義為N型的多晶硅(N.POLY).
MODELS CONMOB FLDMOB SRFMOB2
MODELS用來描述在模擬中用到的各種物理模型,
模擬時的溫度也可以在這里設定(由參數TEMP設定).
除非又使用了該語句,否則該語句定義的模型一直有效.
參數CONMOB表示使用遷移率與雜質分布有關的模型,
參數FLDMOB表示使用遷移率與電場分布有關的模型.
參數SRFMOB2表示表面遷移率降低效應將被考慮.
SYMB CARRIERS=0
在這兒只選用了Poisson來解方程,
因為在這只需要勢能,所以載流子類型為零.
METHOD ICCG DAMPED
METHOD語句設置了一個和SYMB語句相關的特定的求解的算法
在大多數的情況下,只需要這兩個參數就能夠得到最有效的零類型載流子模擬.
SOLVE
該語句用來獲得解,在這里初始條件設置為0
REGRID POTEN IGNORE=OXIDE RATIO=.2 MAX=1 SMOOTH=1
該語句可以在勢能變化快的地方將網格進一步優化,
PLOT.2D GRID TITLE="Example 1 - Potential Regrid" FILL SCALE
該語句顯示的圖形如下：
SYMB CARRIERS=0
SOLVE OUT.FILE=MDEX1S
保存零偏壓下的解。SYMB語句必須在使用SLOVE語句前定義來獲得下次的解。因為上一次獲得解之后在網格中的節點已經改變。
PLOT.1D DOPING X.START=.25 X.END=.25 Y.START=0 Y.END=2
+ Y.LOG POINTS BOT=1E15 TOP=1E21 COLOR=2
+ TITLE="Example 1 - Source Impurity Profile"
PLOT.1D語句是用來顯示參數的一維變化的.在這里參數DOPING說明顯示的是雜質的分布情況,X.START,X.END,Y.START,Y.END用來定義想要考察的路徑（起始坐標是（X.START,Y.START）,終點坐標是（X.END,Y.END））.
Y.LOG表示縱坐標使用對數坐標,最大值為TOP,最小值為BOT.
參數COLOR用來描述該曲線選用的顏色，不妨改變該參數，看看顏色發生了什么變化。
這條語句用來顯示從（0.25,0）到（0.25,2）上的一維雜質分布,具體結果見圖：
PLOT.1D DOPING X.START=1.5 X.END=1.5 Y.START=0 Y.END=2
+ Y.LOG POINTS BOT=1E15 TOP=1E17 COLOR=2
+ TITLE="Example 1 - Gate Impurity Profile"
這條語句用來顯示從（1.5,0）到（1.5,2）上的一維雜質分布，具體結果見圖：
PLOT.2D BOUND REGION TITLE="Example 1 - Impurity Contours" FILL SCALE
CONTOUR DOPING LOG MIN=16 MAX=20 DEL=.5 COLOR=2
CONTOUR DOPING LOG MIN=-16 MAX=-15 DEL=.5 COLOR=1 LINE=2
在這里PLOT.2D語句搭建了一個顯示的平台，兩個CONTOUR語句則在這個平台上描繪了所需參數的特性，CONTOUR語句是用來在最近的一個PLOT.2D語句上繪制各種物理參量的二維特性的。
在這里它們都是用來繪制雜質的二維分布（由參數DOPING說明）。
MIN和MAX則指定了參數的顯示范圍，DEL表示所顯示的相鄰曲線之間的在參數值上的間隔，負數表示是P型摻雜，正數表示是N型摻雜。
COLOR表示線條的顏色，LINE表示線條的類型。
LOG表示MIN，MAX和DEL都采用對數表示。
上面三條語句產生的圖形如下：
SYMB CARRIERS=0
SOLVE
為了給下面的模擬提供一個起始條件，在這獲得了一個零偏置解，因為器件在零偏置的時候，電流很小，所以使用零載流子模型就足夠了。
SYMB CARRIERS=0
METHOD ICCG DAMPED
SOLVE V(Gate)=1.0
在使用SOLVE語句獲得下一個解之前，SYMB語句必須再使用一次。因為網表的節點數在上一次求解的時候已經改變。
SYMB NEWTON CARRIERS=1 ELECTRON
下面將要求解漏極電壓和漏極電流的關系，因為是NMOS器件，所以設置載流子類型為電子
SOLVE V(Drain)=0.0 ELEC=Drain VSTEP=.2 NSTEP=15
漏極上加上步長為VSTEP，掃描次數為NSTEP的掃描電壓，然后進行模擬。
PLOT.1D Y.AXIS=I(Drain) X.AXIS=V(Drain) POINTS COLOR=2
+ TITLE="Example 1D - Drain Characteristics"
該語句顯示漏極電壓（橫坐標）和漏極電流（縱坐標）的關系，結果下圖：
LABEL LABEL="Vgs = 3.0v" X=2.4 Y=0.1E-4
LABEL語句用來在圖上適當位置添加標志.
PLOT.2D BOUND JUNC DEPL FILL SCALE
+ TITLE="Example 1D - Potential Contours"
E.LINE X.START=2.3 Y.START=0.02 S.DELTA=-0.3 N.LINES=8
+ LINE.TYPE=3 COLOR=1
E．LINE是用來畫電力線的,這條語句必須和PLOT.1D或者是PLOT.2D相結合使用.在這里要求最多畫N.LINES條電力線,從(X.START,Y.START)開始畫，S .DELTA定義了電力線起點之間的距離,正數表示在上一個條電力線的右邊，負數表示在左邊。
CONTOUR POTENTIA MIN=-1 MAX=4 DEL=.25 COLOR=6
這一條語句是用來繪制勢能分布的（由參數POTENTIA決定），繪制的勢能曲線從-1伏（MIN）開始，到4伏（MAX），每一條曲線之間電勢差為0.25伏（DEL）,共有(MAX-MIN)/DEL條勢能曲線。
LABEL LABEL="Vgs = 3.0v" X=0.2 Y=1.6
LABEL LABEL="Vds = 3.0v"
這兩條語句在圖中加了兩個標志，使圖形更具有可讀性。上面幾句繪制的勢能曲線如下：
SOLVE V(Drain)=0 TSTEP=1E-18 TSTOP=1E-10
下面將要顯示當漏極電壓突然從5伏（上面一個SOLVE語句已經得到了）突然降到0伏（在這一個SOLVE語句中由V(Drain)得到）時的漏極電流瞬態曲線,因為瞬態響應的模擬不同於直流模擬,因而必須重新求解,在這里,設定求解時迭代的步長為TSTEP,模擬結束時間為TSTOP.
PLOT.1D X.AXIS=TIME Y.AXIS=I(Drain) Y.LOG X.LOG POINTS
這個語句設定縱坐標為漏極電流,橫坐標為時間,兩個坐標都使用對數坐標。
Tsuprem4仿真NMOS工藝仿真
$ TSUPREM-4 N-channel MOS application
識別圖像驅動
FOREACH LD ( 3 5 )
loop循環語句，循環5次，給LD賦值，分別為3和5。
MESH GRID.FAC=1.5
網格乘數因子1.5
MESH DY.SURF=0.01 LY.SURF=0.04 LY.ACTIV=2.0
Y方向表面層網格間距0.01um，表面層位置0.04um。活性層位置2um。
網格初始化，100晶向，硼摻雜濃度為1e15 cm-3，X方向寬度分別為1、1.1和1.2um。
SELECT TITLE="Mesh for Delta=0.@{LD}"
PLOT.2D SCALE GRID Y.MAX=3.0 C.GRID=2
繪制初始化網格，添加圖標表格，繪制二維網格，保持寬長比。
DEPOSIT OXIDE THICKNESS=0.03
初始化墊氧，淀積厚度為0.03um。
IMPLANT BORON DOSE=1E12 ENERGY=35
P阱注入，注入硼1E12cm-2，能量為35KeV
METHOD PD.TRANS
用點缺陷模型仿真OED
DIFFUSE TEMP=1100 TIME=120 DRYO2 PRESS=0.02
P阱推進,擴散溫度為1100℃，時間為120min，使用干氧，壓力為0.02個大氣壓。
SELECT Z=LOG10(BORON) TITLE="Channel Doping (Delta=0.@{LD})"
PLOT.1D X.VALUE=0 RIGHT=3.0 BOTTOM=15 TOP=19 LINE.TYP=2 COLOR=2
LABEL X=1.8 Y=18.5 LABEL="After p-well drive" LINE.TYP=2 C.LINE=2
P阱摻雜，添加Z變量為硼摻雜濃度的對數，繪制select語句中定義的Z在結構的某一方向上隨位置變化的函數圖形或電學參數特性。
DEPOSIT NITRIDE THICKNESS=0.1
淀積氮化物，厚度為0.1um。
IMPLANT BORON DOSE=5E13 ENERGY=80
DIFFUSE TEMP=1000 TIME=360 WETO2
場區注入和氧化，注入硼，濃度為5e13cm-2,能量為80KeV，在濕氧環境下，擴散溫度為1000°，時間360分鍾。
ETCH NITRIDE ALL
刻蝕所有氮化物
IMPLANT BORON ENERGY=100 DOSE=1E12
閾值電壓調整注入，注入硼，能量為 100KeV，濃度為 1012cm-2
SELECT Z=LOG10(BORON)
PLOT.1D X.VALUE=0 ^AXES ^CLEAR COLOR=2
繪制一維圖表，繪制坐標軸，清屏
LABEL X=1.8 Y=18.2 LABEL="After Vt implant" LINE.TYP=1 C.LINE=2
添加Z為硼的對數，繪制select語句中Z在結構的某一方向上隨位置變化的函數圖形或電學參數特性。
SELECT Z=1
PRINT.1D X.VALUE=0.0 LAYERS
打印氧化物和硅的厚度，選擇X=0處，打印一維各層信息。
ETCH OXIDE TRAP THICK=0.05
刻蝕氧化物，刻蝕氧化物陷阱，厚度為0.05um
DIFFUSE TEMP=950 TIME=30 DRYO2
柵極氧化，擴散溫度950°，時間30分鍾，干氧
DEPOSIT POLYSILICON THICKNESS=0.3 DIVISIONS=4
淀積多晶硅，厚度0.3um，網格數4
ETCH POLY LEFT P1.X=0.5
ETCH OXIDE TRAP THICK=0.04
//刻蝕多晶和氧化層，X方向0-0.5um；刻蝕多晶，左邊起X方向0.5um；刻蝕氧化層陷阱，厚度0.04um
DEPOSIT OXIDE THICKNESS=0.02
淀積一個薄的氧化層；淀積氧化層，厚度0.02um
IMPLANT PHOS ENERGY=50 DOSE=5E13 IMPL.TAB=PHOSPHORUS
LDD注入，注入磷，能量50KeV，濃度5e13cm-2，分布模型為IMPL.TAB= PHOSPHORUS
DEPOSIT OXIDE THICK=0.2
低溫氧化，淀積厚度為0.2um
ETCH OXIDE TRAP THICK=0.22
建立掩蔽側牆，刻蝕氧化物陷阱，厚度0.22um
IMPLANT ARSENIC ENERGY=100 DOSE=2E15
源漏注入，注入砷，能量100KeV，濃度2e15cm-2
ETCH OXIDE LEFT P1.X=0.5
氧化物刻蝕，刻蝕氧化層，左邊起，X方向0.5um處
METHOD COMPRESS
用一個氧化模型解多晶硅
DIFFUSE TEMP=900 TIME=30 DRYO2
源漏再氧化（包括多晶硅）；擴散溫度900°，時間30分鍾，干氧
DEPOSIT OXIDE THICK=0.3
ETCH OXIDE LEFT P1.X=0.3
BPSG—刻蝕，打接觸孔，鋁連接；淀積氧化層，厚度0.3um；刻蝕氧化層，左邊起，X方向0.3um
DEPOSIT ALUMINUM THICK=0.5 SPACES=3
DEPOSIT PHOTORESIST THICK=1.0
ETCH PHOTORESIST RIGHT P1.X=0.6
ETCH ALUMINUM TRAP ANGLE=85 THICK=0.8
ETCH PHOTORESIST ALL
金屬化，刻蝕源漏接觸空；淀積鋁，厚度0.5um，網格數3；淀積光刻膠厚度1.0；刻蝕光刻膠，右起X方向0.6，刻蝕鋁，角度85°，厚度0.8um；刻蝕所有光刻膠
PLOT.2D SCALE GRID Y.MAX=3.0 C.GRID=2
SAVEFILE OUT.FILE=S4EX7AS@LD
STRUCTURE REFLECT RIGHT
SAVEFILE OUT.FILE=S4EX7AP@LD MEDICI
savefile out.f=s4ex7a@{LD}.tif tif
形成完整結構，然后保存，保存文件，結構命令，水平鏡像堆成，右邊，保存期間仿真文件
END
MEDICI仿真NPN晶體管器件仿真
TITLE TMA MEDICI NPN Transistor Simulation
MESH
創建初始網格
X.MESH WIDTH=6.0 H1=0.250
網格橫向寬為6u，間距為0.25u
Y.MESH Y.MIN=-0.25 Y.MAX=0.0 N.SPACES=2
在縱向－0.25和0之間創建兩（N.SPACES）行網格
Y.MESH DEPTH=0.5 H1=0.125
縱向添加深度為0.5u的網格，縱向間距為0.125u
Y.MESH DEPTH=1.5 H1=0.125 H2=0.4
縱向再添加深度為1.5u的網格，其縱向間距從0.125u變化到0.4u
REGION NAME=Silicon SILICON
定義整個區域性質為silicon
REGION NAME=Oxide OXIDE Y.MAX=0
定義從－0.25到0的區域都為二氧化硅
REGION NAME=Poly POLYSILI Y.MAX=0 X.MIN=2.75 X.MAX=4.25
再次定義二氧化硅層的中間部分區域為poly
ELECTR NAME=Base X.MIN=1.25 X.MAX=2.00 Y.MAX=0.0
基區電極位置定義
ELECTR NAME=Emitter X.MIN=2.75 X.MAX=4.25 TOP
發射區電極位置定義（在整個器件頂部,TOP）
ELECTR NAME=Collector BOTTOM
集電區電極位置定義（在器件的最底部BOTTOM）
PROFILE N-TYPE N.PEAK=5e15 UNIFORM OUT.FILE=MDEX2DS
定義襯底為n型均勻攙雜，濃度為5e15，並將所有定義的摻雜特性記錄在文件MDEX2DS中，在下次網格優化時方便調用
PROFILE P-TYPE N.PEAK=6e17 Y.MIN=0.35 Y.CHAR=0.16
+ X.MIN=1.25 WIDTH=3.5 XY.RAT=0.75
定義基區為p型摻雜，濃度為6e17，摻雜特征長度（Y.CHAR）為0.16，橫向擴散率為0.75
PROFILE P-TYPE N.PEAK=4e18 Y.MIN=0.0 Y.CHAR=0.16
+ X.MIN=1.25 WIDTH=3.5 XY.RAT=0.75;
仍舊是定義基區的摻雜特性（和發射區鄰接部分濃度較高）
PROFILE N-TYPE N.PEAK=7e19 Y.MIN=-0.25 DEPTH=0.25 Y.CHAR=0.17
+ X.MIN=2.75 WIDTH=1.5 XY.RAT=0.75；
定義n型發射區的摻雜特性
PROFILE N-TYPE N.PEAK=1e19 Y.MIN=2.0 Y.CHAR=0.27；
定義n型集電區的摻雜特性
REGRID DOPING LOG RATIO=3 SMOOTH=1 IN.FILE=MDEX2DS；
讀入文件MDEX2DS,對網格進行優化處理，當網格上某節點的攙雜變化率超過3時，對這個網格進行更進一步的划分（分為四個全等的小三角形）
REGRID DOPING LOG RATIO=3 SMOOTH=1 IN.FILE=MDEX2DS；
再次進行同樣的優化處理，將網格更加的細化
REGRID DOPING LOG RATIO=3 SMOOTH=1 IN.FILE=MDEX2DS
+ X.MIN=2.25 X.MAX=4.75 Y.MAX=0.50 OUT.FILE=MDEX2MP；
對發射區與基區交界部分的網格進行專門的優化處理。最后將整個完整定義的網格保存在文件MDEX2MP中
PLOT.2D GRID SCALE FILL
+ TITLE=”Example 2P - Modified Simulation Mesh”；
完成的網格如下圖
MOBILITY POLYSILI CONC=7E19 HOLE=2.3 FIRST LAST；
在多晶硅的摻雜濃度為7e19
時，空穴的遷移率為2.3（依賴多晶硅的摻雜濃度而變化），不過FIRST和LAST這兩個參數的引入表明無論摻雜濃度為多少，空穴的遷移率保持不變
MATERIAL POLYSILI TAUP0=8E-8；
多晶硅中空穴的壽命保持為8e－8
MODEL CONMOB CONSRH AUGER BGN；
定義在模擬中用到的各種物理模型，CONMOB表示使用遷移率與雜質分布有關的模型； AUGER表示使用與俄歇復合有關的模型；BGN表示使用與禁帶寬度變窄效應有關的模型。
SYMB CARRIERS=0；
在SYMB語句中如果設置CARRIERS＝0，表示只選用POISSON方程來建模。稱之為零載流子模型
METHOD ICCG DAMPED；
一般使用上述兩個參數來解決零載流子模型
SOLVE V(Collector)=3.0；
在Vc＝3v時求探索解
SYMB NEWTON CARRIERS=2；
在使用了零載流子模型作初步估計后，我們使用更精確的模型：NEWTON來作進一步求解
SOLVE；
仍舊在Vc＝3v時求解（使用NEWTON模型）
PLOT.2D GRID TITLE="Poten REGrid" FILL SCALE depl
繪制器件網格
LOG OUT.FILE=MDEX2PI；
將上面模擬的數據保存在LOG文件MDEX2PI中,后面要用到
SOLVE V(Base)=0.2 ELEC=Base VSTEP=0.1 NSTEP=4
+ AC.ANAL FREQ=1E6 TERM=Base；
在頻率為1e6HZ，Vb＝0.2v－0.6v（步長為0.1V）的情況下，進行交流小信號的模擬
SOLVE V(Base)=0.7 ELEC=Base VSTEP=0.1 NSTEP=2
+ AC.ANAL FREQ=1E6 TERM=Base OUT.FILE=MDEX2P7；
同樣是在頻率為1e6HZ，Vb＝0.7－0.9（步長為0.1V）的情況下，進行交流小信號的模擬，並將結果(Vb＝0.7v)保存在文件MDEX2P7中,Vb=0.8v的結果保存在文件MDEX2P8中，Vb=0.9v的結果保存在文件MDEX2P9中
LOAD IN.FILE=MDEX2P9
載入MDEX2P9
PLOT.2D GRID TITLE="Poten REGrid-Vbe=0.9V" FILL SCALE depl
繪制基極電壓為0.9V時器件網格
PLOT.1D IN.FILE=MDEX2PI Y.AXIS=I(Collector) X.AXIS=V(Base)
+ LINE=1 COLOR=2 TITLE=”Example 2PP - Ic & Ib vs. Vbe”
+ BOT=1E-14 TOP=1E-3 Y.LOG POINTS；
讀取LOG文件，繪制集電極電流和基極電壓的關系曲線，其中縱坐標為對數坐標（LOG文件一般與PLOT.1D聯合使用）。
PLOT.1D IN.FILE=MDEX2PI Y.AXIS=I(Base) X.AXIS=V(Base)
+ Y.LOG POINTS LINE=2 COLOR=3 UNCHANGE；
繪制基極電流和電壓的曲線圖，UNCHANGE表明仍舊繪制在上面一條曲線所在的坐標系中。
LABEL LABEL=”Ic” X=.525 Y=1E-8
LABEL LABEL=”Ib” X=.550 Y=2E-10
LABEL LABEL=”Vce = 3.0v” X=.75 Y=1E-13；
上述三句在上面繪制的曲線圖上添加標簽
EXTRACT NAME=Beta EXPRESS=@I(Collector)/@I(Base)；
使用EXTRACT語句，列出Beta（增益）的表達式
PLOT.1D IN.FILE=MDEX2PI X.AXIS=I(Collector) Y.AXIS=Beta
+ TITLE=”Example 2PP - Beta vs. Collector Current”
+ BOTTOM=0.0 TOP=25 LEFT=1E-14 RIGHT=1E-3
+ X.LOG POINTS COLOR=2；
繪制集電極電流與增益的關系曲線
LABEL LABEL=”Vce = 3.0v” X=5E-14 Y=23；
做標簽
EXTRACT NAME=Ft UNITS=Hz
+ EXPRESS=”@G(Collector,Base)/(6.28*@C(Base,Base))”；
列出截止頻率的表達式，單位是Hz
PLOT.1D IN.FILE=MDEX2FI X.AXIS=I(Collector) Y.AXIS=Ft
+ TITLE=”Example 2FP - Ft vs. Collector Current”
+ BOTTOM=1 TOP=1E10 LEFT=1E-14 RIGHT=1E-3
+ X.LOG Y.LOG POINTS COLOR=2；
繪制集電極電流與截止頻率的關系曲線，橫縱坐標均使用對數坐標
LABEL LABEL=”Vce = 3.0v” X=5E-14 Y=1E9；
做標簽
MESH IN.FILE=MDEX2MS；
由於要繪制二維圖形，為了方便，重新載入前面描述的網格。
LOAD IN.FILE=MDEX2S9；
載入模擬結果文件MDEX2S9(Vbe＝0.9v)
PLOT.2D BOUND JUNC SCALE FILL
+ TITLE=”Example 2FP - Total Current Vectors”
VECTOR J.TOTAL COLOR=2；
繪制二維電流矢量圖
LABEL LABEL=”Vbe = 0.9v” X=0.4 Y=1.55
LABEL LABEL=”Vce = 3.0v”；
做標簽
PLOT.2D BOUND JUNC DEPL SCALE FILL
+ TITLE=”Example 2FP - Potential Contours”
CONTOUR POTEN MIN=-1 MAX=4 DEL=.25 COLOR=6；
繪制等勢能曲線（CONTOUR用來繪制等高線），POTEN指勢能，MIN和MAX指定參數的顯示范圍，DEL表示所顯示的相鄰曲線在參數值上的間隔，負數表示是p型摻雜，正數表示是n型摻雜
LABEL LABEL=”Vbe = 0.9v” X=0.4 Y=1.55
LABEL LABEL=”Vce = 3.0v”；
做標簽
LOAD IN.FILE=MDEX2S7；
載入模擬結果文件MDEX2S7(Vbe＝0.7v)
PLOT.1D DOPING Y.LOG SYMBOL=1 COLOR=2 LINE=1
+ BOT=1E10 TOP=1E20
+ X.STA=3.5 X.END=3.5 Y.STA=0 Y.END=2
+ TITLE=”Example 2FP - Carrier & Impurity Conc.”;
繪制器件的雜質濃度特性曲線，使用第一種標志（SYMBOL=1,方塊），起始點為（3.5,0）,終止點為（3.5,2）
PLOT.1D ELECTR Y.LOG SYMBOL=2 COLOR=3 LINE=2 UNCHANGE
+ X.STA=3.5 X.END=3.5 Y.STA=0 Y.END=2；
仍舊在上面曲線的基礎上繪制電子的濃度特性曲線
PLOT.1D HOLES Y.LOG SYMBOL=3 COLOR=4 LINE=3 UNCHANGE
+ X.STA=3.5 X.END=3.5 Y.STA=0 Y.END=2；
繪制空穴的濃度特性曲線
LABEL LABEL=”Vbe = 0.7v” X=1.55 Y=4E12
LABEL LABEL=”Vce = 3.0v”
LABEL LABEL=”Doping” SYMBOL=1 COLOR=2
LABEL LABEL=”Electrons” SYMBOL=2 COLOR=3
LABEL LABEL=”Holes” SYMBOL=3 COLOR=4；
添加標簽
Stop
Tsuprem4 對NPN工藝仿真
INITIALIZE<100> BORON = 1E15
定義襯底，襯底為100晶向，襯底摻雜為硼，濃度為1015cm-3
DIFFUSION TEMP = 1150 TIME = 120 STEAM
ETCH OXIDE ALL
埋層氧化層掩膜的生長，溫度為1150℃，時間120分鍾，蒸汽氧化，氧化完成后刻蝕整個氧化層
IMPLANT ANTIMONY DOSE = 1E15 ENERGY = 75
DIFFUSION TEMP = 1150 TIME = 30 DRYO2
DIFFUSION TEMP = 1150 TIME = 360
ETCH OXIDE ALL
埋層注入與退火和退結，
注入銻離子(Sb, Antimony，V族元素)，摻雜濃度為1015cm-2，注入能量為75KeV，
在1150℃干氧氛圍下退火30min，
退火，氧化，溫度為1150°，時間360分鍾，
退火完成后刻蝕整個氧化層
EPITAXY THICKNESS = 1.8 SPACES = 9 TEMP = 1050 TIME = 6 ARSENIC = 5E15
生長N型外延層，厚度為1.8μm，外延層網格數為9，淀積溫度為1050℃，淀積時間6分鍾，雜質為砷，濃度為5x1015
DIFFUSION TEMP = 1050 TIME = 30 DRYO2
生長墊氧，干氧氧化，溫度1050°，時間30分鍾
DEPOSITION NITRIDE THICKNESS = 0.12
淀積氮化物。
墊氧生長條件為1050℃以及干氧氣氛，生長時間為30分鍾
淀積0.12μm厚的氮化物
SAVEFILE OUT.FILE = S4EXAS
保存現有工藝文件
SELECT Z = LOG10(BORON) TITLE = "Active, Epitaxy"
PLOT.1D BOTTOM = 13 TOP = 21 RIGHT = 5 LINE.TYP = 5 COLOR = 2
SELECT Z = LOG10(ARSENIC)
PLOT.1D ^AXES ^CLEAR LINE.TYP = 2 COLOR = 3
SELECT Z = LOG10(ANTIMONY)
PLOT.1D ^AX ^CL LINE.TYP = 3 COLOR = 3
繪制結果，在同一張圖上繪制硼，砷，銻的濃度垂直分布，采用對數縱坐標，坐標最小值為1013，最大值為1021
LABEL X = 4.2 Y = 15.1 LABEL = Boron
LABEL X = -.8 Y = 15.8 LABEL = Arsenic
LABEL X = 2.1 Y = 18.2 LABEL = Antimony
增加標簽
SELECT Z = DOPING
PRINT.1D LAYERS
輸出LAYERS
聯合仿真
初始化網格定義
LINE X LOCATION=0 SPACING=0.2
在0處繪制豎直線，網格間隔為0.2μm
LINE X LOCATION=0.9 SPACING=0.06
LINE X LOCATION=1.8 SPACING=0.2
LINE Y LOCATION=0 SPACING=0.01
LINE Y LOCATION=0.1 SPACING=0.01
LINE Y LOCATION=0.5 SPACING=0.10
LINE Y LOCATION=1.5 SPACING=0.2
LINE Y LOCATION=3.0 SPACING=1.0
X=0.6的垂直線，距離為0.06um
X=1.8的垂直線，距離為0.2um
Y=0的水平線，距離為0.011um
Y=0.5的水平線，距離為0.10um
Y=1.5的水平線，距離為0.2um
Y=3的水平線，距離為1.0um
ELIMIN ROWS X.MIN=0.0 X.MAX=0.7 Y.MIN=0.0 Y.MAX=0.15
清除(0,0)到(0.7,0.15)定義的范圍內的水平線
ELIMIN ROWS X.MIN=0.0 X.MAX=0.7 Y.MIN=0.06 Y.MAX=0.20
ELIMIN COL X.MIN=0.8 Y.MIN=1.0
INITIALIZ <100> BORON=1E15
初始化襯底，采用100晶向，硼摻雜P型襯底，雜質濃度1x1015cm-3
SELECT TITLE=”TSUPREM-4: Initial Mesh”
PLOT.2D GRID
繪制初始化網格圖形
DEPOSIT OXIDE THICKNESS=0.03
METHOD VERTICAL
初始化氧化層，
淀積氧化硅厚度為0.03μm，
采用模型VERTICAL，氧化增強擴散工藝，生長方向為垂直方向
IMPLANT BORON DOSE=3E13 ENERGY=45
DIFFUSE TEMP=1100 TIME=500 DRYO2 PRESS=0.02
ETCH OXIDE ALL
P阱注入，注入硼，劑量為3x1013cm-2，能量為45keV，注入后退火推阱，溫度為1100℃，干氧環境，時間500min，氣壓為0.02個大氣壓，然后刻蝕全部氧化層
DIFFUSE TEMP=900 TIME=20 DRYO2
制作墊氧，溫度為900攝氏度，干氧環境，氧化20分鍾
DEPOSIT NITRIDE THICKNESS=0.1
制作氮化物，厚度為0.1μm
DIFFUSE TEMP=1000 TIME=360 WETO2
制作場氧，溫度為1000攝氏度，濕氧氧化360分鍾
ETCH NITRIDE ALL
氧化完畢后刻蝕所有氮化物
IMPLANT BORON ENERGY=40 DOSE=1E12
ETCH OXIDE ALL
$Vt調整注入，雜質為硼，注入能量為40KeV，計量為1x1012cm-2，然后刻蝕所有氧化層
DIFFUSE TEMP=900 TIME=35 DRYO2
DEPOSIT POLYSILICON THICKNESS=0.3 DIVISIONS=4
制作柵氧，溫度為900℃，干氧環境，氧化35分鍾，然后淀積0.3μm厚的多晶硅
ETCH POLY LEFT P1.X=0.8 P1.Y=-0.5 P2.X=0.8 P2.Y=0.5
ETCH OXIDE LEFT P1.X=0.8 P1.Y=-0.5 P2.X=0.8 P2.Y=0.5
DEPOSIT OXIDE THICKNESS=0.02
刻蝕ETCH中：
刻蝕(0.8,-0.5)，(0.8,0.5)兩點確定范圍內的氧化層和多晶硅，
然后制作側牆，淀積氧化層厚度為0.02μm
IMPLANT PHOS ENERGY=50 DOSE=5E13
LDD注入，注入磷，能量50KeV，劑量為5x1013cm-2
DEPOSIT OXIDE THICK=0.2 DIVISIONS=10
淀積氧化層，厚度為0.2um,網格數為10
ETCH OXIDE DRY THICK=0.22
干法刻蝕氧化層，厚度為0.22μm
IMPLANT ARSENIC ENERGY=100 DOSE=2E15
注入源漏區，雜質為砷，注入能量100KeV，劑量2x1015cm-2
ETCH OXIDE LEFT P1.X=0.5
DIFFUSE TEMP=950 TIME=30 DRYO2 PRESS=0.02
刻蝕左側氧化層范圍為X=0至X=0.5，
干氧氧化，溫度為950攝氏度，干氧環境，0.02個大氣壓，氧化時間為30分鍾
DEPOSIT OXIDE THICK=0.3
ETCH OXIDE LEFT P1.X=0.3 P1.Y=-2 P2.Y=2
制作磷硼玻璃，氧化厚度為0.3μm，刻蝕(0,-2)，(0.3,2)兩點確定區域內的氧化硅
SELECT Z=LOG10(DOPING) TITLE=”TSUPREM-4: S/D Doping Profile”
PLOT.1D X.VALUE=0 LINE.TYP=5 BOUNDARY Y.MIN=14 Y.MAX=21
$繪制源漏區摻雜濃度曲線，選擇參數Z為摻雜濃度的對數，標題為”S/D Doping Profile”，
繪制一維圖表，x=0處，線形為5，調整網表以適應邊界的界面，Y軸范圍為1014至1021。
DEPOSIT ALUMINUM THICK=0.5 SPACES=3
ETCH ALUMINUM RIGHT P1.X=0.6 P2.X=0.55 P1.Y=-2 P2.Y=2
STRUCTUR REFLECT RIGHT
SAVEFILE MEDICI OUT.FILE=S4EX9BS
$金屬化，濺射鋁，厚度為0.5μm，刻蝕右側(0.6,-2)，(0.55,2)定義的鋁，然后整個結構向右鏡像，儲存為S4EX9BS(medici格式)
MEDICI 部分
TITLE Example 9B - TSUPREM-4/MEDICI Interface
MESH IN.FILE=S4EX9BS TSUPREM4 ELEC.BOT POLY.ELEC Y.MAX=3
導入Tsuprem4工藝文件
RENAME ELECTR OLDNAME=1 NEWNAME=Source
RENAME ELECTR OLDNAME=2 NEWNAME=Drain
SAVE MESH OUT.FILE=MDEX9BM
重新定義電極的名稱，原Tsuprem4定義的1，2電極改為源漏，然后保存電極設置
CONTACT NUMBER=Gate N.POLY
MODELS CONMOB PRPMOB FLDMOB CONSRH AUGER BGN
多晶硅作為柵極，定義物理模型
PLOT.2D GRID SCALE FILL TITLE=”Structure from TSUPREM-4”
繪制初始網格圖形
PLOT.1D DOPING LOG X.START=0 X.END=0 Y.START=0 Y.END=2
+ POINTS BOT=1E14 TOP=1E21 TITLE=”S/D Profile”
繪制源漏雜質濃度分布曲線(同Tsuprem4 圖2)，Y軸范圍為114~121為對數坐標。
PLOT.1D DOPING LOG X.START=1.8 X.END=1.8 Y.START=0 Y.END=2
+ POINTS BOT=1E14 TOP=1E19 TITLE=”Channel Profile”
繪制溝道區雜質濃度分布
PLOT.2D BOUND SCALE FILL L.ELEC=-1 TITLE=”Impurity Contours”
繪制器件雜質的二維分布，左電極-1
CONTOUR DOPING LOG MIN=14 MAX=20 DEL=1 COLOR=2
CONTOUR DOPING LOG MIN=-20 MAX=-14 DEL=1 COLOR=1 LINE=2
Contour（輪廓）描繪各種物理量的輪廓線從 到 對數繪制
SYMB CARR=0
載流子類型為0
METHOD ICCG DAMPED
SOLVE V(Gate)=2
SYMB CARR=1 NEWTON ELECTRON
LOG OUT.FILE=MDEX9BI
分析VG=2V時的源漏I-V特性，定義初始載流子濃度為0，用ICCG和DAMPED兩個參數解決零載流子模型，用NEWTON模型繼續求解零載流子濃度為1時的器件模型，保存求解結果
SOLVE V(Drain)=0.0 ELEC=Drain VSTEP=0.1 NSTEP=2
SOLVE V(Drain)=0.5 ELEC=Drain VSTEP=0.5 NSTEP=5
COMMENT Plot results
PLOT.1D X.AXIS=V(Drain) Y.AXIS=I(Drain) TOP=2.2E-5
+ TITLE=”Ids vs. Vds” COLOR=2 POINTS
LABEL LABEL=”Vgs = 2V” COLOR=2
求解漏極電壓為0V，0.1V，0.2V，0.5V，1V，1.5V，2.0V，2.5V，3.0V時的源漏I-V特性，繪制I-V特性曲線，曲線的Y軸為線形坐標，最大值為2.2x10-5，繪制結果如圖8所示，可以很清楚地看到器件工作的線性區和飽和區
離子注入后的Diffusion是退火推結用的
退火在離子注入之后緊接着的步驟
有氧氣，diffusion為氧化