新一代工藝及器件仿真工具Sentaurus

1、編輯ppt1發(fā)之于心發(fā)之于心 察之于微察之于微究之以底究之以底 親而為之親而為之新一代工藝及器件仿真工具 Sentaurus編輯ppt2課程內(nèi)容Sentaurus TCAD介紹與概述Sentaurus Workbench介紹與使用Sentaurus Process Simulator介紹與使用Sentaurus Structure Editor介紹與使用Sentaurus Device Simulator介紹與使用Sentaurus其他工具介紹編輯ppt3TCAD概述什么是 TCAD？TCAD計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)(Technology Computer Aided Design)Process Si

2、mulation；Device SimulationTCAD工具有哪些？Sentaurus Workbench (SWB)Sentaurus Process (sprocess)Sentaurus Structure Editor (sde)Sentaurus Device (sdevice)Tecplot SV/Inspect編輯ppt4Synopsys公司簡介Synopsys公司總部設(shè)在美國加利福尼亞州Mountain View，有超過60家分公司分布在北美、歐洲與亞洲。2002年并購Avant公司后，Synopsys公司成為提供前后端完整IC設(shè)計(jì)方案的領(lǐng)先EDA工具供應(yīng)商。Sentaur

3、us是Synopsys公司收購瑞士ISE(Integrated Systems Engineering)公司后發(fā)布的產(chǎn)品，全面繼承了ISE TCAD,Medici和Tsuprem4的所有特性及優(yōu)勢。編輯ppt5TCAD概述T4 / MediciSentaurusISE Silvaco sprocesssdesdeviceTCAD*_fps.tdr*_fps.cmd*_bnd.tdr*.tdr*_msh.tdr*.plt*_dvs.cmd*_des.cmdWorkbench (SWB)編輯ppt6TCAD概述T4 / MediciSentaurusISE Silvaco sprocesssdes

4、deviceTCAD*_fps.tdr*_fps.cmd*_bnd.tdr*.tdr*_msh.tdr*.plt*_dvs.cmd*_des.cmdWorkbench (SWB)編輯ppt7Sentaurus Workbench介紹與使用Getting StartedCreating ProjectsBuilding Multiple Experiments編輯ppt8Workbench基于集成化架構(gòu)模式來組織、實(shí)施TCAD仿真項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，為用戶提供了圖形化界面，可完成系列化仿真工具軟件以及諸多第三方工具的運(yùn)行，以參數(shù)化形式實(shí)現(xiàn)TCAD項(xiàng)目的優(yōu)化工程。SWB的工具特征編輯ppt9SWB的

5、工具特征SWB被稱為“虛擬的集成電路芯片加工廠”SWB環(huán)境科集成Synopsys公司的系列化TCAD仿真工具，使用戶在集成環(huán)境下實(shí)現(xiàn)TCAD仿真及優(yōu)化。SWB基于現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)方法學(xué)和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的建模。用戶可根據(jù)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析、工藝及器件參數(shù)的優(yōu)化。SWB支持可視化的流程操作，用戶可方便地安排和檢測仿真的動(dòng)態(tài)過程。編輯ppt10安裝在137服務(wù)器下利用putty軟件在137中取得端口號(hào)： vncserver geometry 1280 x960利用VNC軟件登陸137服務(wù)器 Getting Started編輯ppt11打開軟件指令：source /opt/demo/sentauru

6、s.env GENESISe&重裝license指令su - （進(jìn)入root，密碼向機(jī)房管理員索?。?opt/sentaurus09/linux/bin/lmdown c /opt/license/synopsys.dat (關(guān)閉license)/opt/sentaurus09/linux/bin/lmgrd c /opt/license/synopsys.dat （安裝license）exit (退出root權(quán)限)Getting Started編輯ppt12Creating Projects主菜單仿真工具菜單項(xiàng)目編輯環(huán)境編輯ppt13Creating Projects編輯ppt14新

7、建文件夾和項(xiàng)目Creating Projects編輯ppt15構(gòu)造仿真流程SP工藝仿真SE網(wǎng)格策略和電極定義SD器件特性仿真SE器件繪制以網(wǎng)格定義SD器件特性仿真Creating Projects編輯ppt16Creating Projects編輯ppt17Building Multiple Experiments編輯ppt18Building Multiple Experiments編輯ppt19Building Multiple Experiments編輯ppt20Building Multiple ExperimentsParameter在cmd文件中的定義與使用:編輯ppt21TCAD

8、概述T4 / MediciSentaurusISE Silvaco sprocesssdesdeviceTCAD*_fps.tdr*_fps.cmd*_bnd.tdr*.tdr*_msh.tdr*.plt*_dvs.cmd*_des.cmdWorkbench (SWB)編輯ppt22Sentaurus Process SimulatorSynopsys Inc.的Sentaurus Process 整合了：Avanti 公司的TSUPREM系列工藝級(jí)仿真工具（Tsuprem，Tsuprem，Tsuprem只能進(jìn)行一維仿真，到了第四代的商業(yè)版Tsuprem4能夠完成二維模擬）Avanti公司的T

9、aurus Process 系列工藝級(jí)仿真工具；ISE Integrated Systems Engineering公司的ISE TCAD工藝級(jí)仿真工具Dios（二維工藝仿真）FLOOPS-ISE（三維工藝仿真）Ligament（工藝流程編輯）系列工具，將一維、二維和三維仿真集成于同一平臺(tái)。編輯ppt23Sentaurus Process在保留傳統(tǒng)工藝級(jí)仿真工具卡與命令行運(yùn)行模式的基礎(chǔ)上，又作了諸多重大改進(jìn)：增加、設(shè)置了一維模擬結(jié)果輸出工具（Inspect）和二維、三維模擬結(jié)果輸出工具（Tecplot SV）。Inspect 提供了一維模擬結(jié)果的交互調(diào)閱。而Tecplot SV 則實(shí)現(xiàn)了仿真曲

10、線、曲面及三維等輸出結(jié)果的可視化輸出。（ISE TCAD的可視化工具Inspect和tecplot的繼承）增加、設(shè)置了模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫瀏覽器（PDB），為用戶提供修改模型參數(shù)及增加模型的方便途徑；編輯ppt24Sentaurus ProcessSentaurus Process 還收入了諸多近代小尺寸模型。這些當(dāng)代的小尺寸模型主要有：高精度刻蝕模型及高精度淀積模型；基于Crystal-TRIM 的蒙特卡羅（Monte Carlo）離子注入模型、離子注入校準(zhǔn)模型、注入解析模型和注入損傷模型；高精度小尺寸擴(kuò)散遷移模型等。引入這些小尺寸模型，增強(qiáng)了仿真工具對(duì)新材料、新結(jié)構(gòu)及小尺寸效應(yīng)的仿真能力，適應(yīng)未

11、來半導(dǎo)體工藝技術(shù)發(fā)展的需求。編輯ppt25Sentaurus Process編輯ppt26Sentaurus Process Print（Hello NMOS?。┚庉媝pt27Sentaurus Process 28編輯ppt關(guān)鍵詞SP器件結(jié)構(gòu)說明語句region：用于指定矩形網(wǎng)絡(luò)中的矩形材料區(qū)域Line：用于定義器件的矩形區(qū)域網(wǎng)格Grid：執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的操作命令Doping：定義分段的線性摻雜剖面分布Refinebox：設(shè)置局部網(wǎng)格參數(shù)，并使用MGOALS庫執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)細(xì)化Contact：設(shè)置器件仿真需要的電極結(jié)構(gòu)信息。SP的工藝步驟說明語句Deposit：淀積語句Diffuse：高溫?zé)釘U(kuò)散與高

12、溫氧化Photo：光刻膠Mask：定義掩膜光刻和離子注入所需要的掩膜類型Etch：刻蝕Strip：剝離Implant：實(shí)現(xiàn)離子注入仿真的語句29編輯ppt定義2D器件區(qū)域#Hello NMOSGraphics online x location= 0.0 spacing= 1.0 tag=SiTop line x location=50.0 spacing=10.0 line x location= 0.5 spacing=50.0 line x location= 2.0 spacing= 0.2 line x location= 4.0 spacing= 0.4 line x locati

13、on=10.0 spacing= 2.0 tag=SiBottomline y location=0.0 spacing=50.0 tag=Mid line y location=0.40 spacing=50.0 tag=RightInitial 2D grid.30編輯pptregion silicon xlo=SiTop xhi=SiBottom ylo=Mid yhi=Rightinit concentration=1.0e+15 field=Phosphorus wafer.orient=100 （N形襯底）仿真區(qū)域初始化Boron注入implant Boron dose=2.0e1

14、3 energy=200 tilt=0 rotation=0implant Boron dose=1.0e13 energy= 80 tilt=0 rotation=0implant Boron dose=2.0e12 energy= 25 tilt=0 rotation=0 （P阱）常見摻雜雜質(zhì)N型：Phosphorus、ArsenicP型：Boron31編輯ppt生長柵氧化層min.normal.size用來指定邊界處的網(wǎng)格間距，離開表面后按照normal.growth.ratio確定的速率調(diào)整，accuracy為誤差精度。mgoals on min.normal.size=1 max.l

15、ateral.size=2.0 normal.growth.ratio=1.4 accuracy=2e-5#-Note: accuracy needs to be much smaller than min.normal.sizediffuse temperature=850 time=10.0 O2生長多晶硅deposit poly type=anisotropic thickness=0.18 （各向異性）mask name=gate_mask left=-1 right=90 etch poly type=anisotropic thickness=0.2 mask=gate_maske

16、tch oxide type=anisotropic thickness=0.132編輯ppt注意點(diǎn)掩膜版使用前必須要先定義，maskEtch命令用來去除沒有光刻膠保護(hù)的材料多晶硅的二次氧化為減小多晶硅柵表面的應(yīng)力，需要再多晶硅上生長一層薄氧化層diffuse temperature=900 time=10.0 O2 pressure=0.5 mgoals.native默認(rèn)pressure為1atm。Mgoals.native表示自動(dòng)采用MGOALS對(duì)這層進(jìn)行網(wǎng)格分布33編輯pptMgoals.native34編輯ppt保存結(jié)構(gòu)文件Sentaurus Process中使用struct命令來保存

17、結(jié)構(gòu)文件，同樣可以使用Tecplot SV來調(diào)閱結(jié)構(gòu)文件。保存格式有TDR和DF-ISE，這里使用TDR格式來保存struct tdr=NMOS4 35編輯pptrefinebox silicon min= 0.0 0.05 max= 0.1 0.12 xrefine= 0.01 0.01 0.01 yrefine= 0.01 0.01 0.01 add refinebox remeshLDD和Halo（暈環(huán)）注入前網(wǎng)格的細(xì)化min和max定義refinebox的范圍Xrefine和yrefine定義refinebox的網(wǎng)格細(xì)化規(guī)則The first number specifies the

18、spacing at the top or left side of the box, the second number defines the spacing in the center, and the last one at the bottom or right side of the box.36編輯pptLDD和Halo（暈環(huán)）注入LDD注入形成N-區(qū)域，為了有效抑制熱載流子效應(yīng)Halo注入目的是在源漏的邊緣附近形成高濃度的硼摻雜區(qū)域，用來有效抑制有可能發(fā)生的短溝道效應(yīng)implant Arsenic dose=4e14 energy=10 tilt=0 rotation=0 （注

19、入角、旋轉(zhuǎn)角）implant Boron dose=0.25e13 energy=20 tilt=30 rotation=0 implant Boron dose=0.25e13 energy=20 tilt=30 rotation=90 implant Boron dose=0.25e13 energy=20 tilt=30 rotation=180 implant Boron dose=0.25e13 energy=20 tilt=30 rotation=270 diffuse temperature=1050 time=5.0編輯ppt37LDD和Halo（暈環(huán)）注入LDDHalo制備前

20、編輯ppt38側(cè)墻制備制備過程：在整個(gè)結(jié)構(gòu)上淀積一層均勻的氧化硅層及氮化硅層設(shè)置type=isotropic保證生長速率的各向同性隨后，將淀積的氧化層和氮化硅層刻蝕掉刻蝕僅在垂直方向進(jìn)行，則淀積在柵區(qū)邊緣的材料并未被腐蝕掉，形成側(cè)墻，以此作為源/漏注入時(shí)的掩膜deposit oxide type=isotropic rate =1 time=0.005 deposit nitride type=isotropic thickness=60 etch nitride type=anisotropic thickness=84 etch oxide type=anisotropic thickne

21、ss=10struct tdr=SP各相同性淀積各相異性刻蝕編輯ppt39制備結(jié)果編輯ppt40Source/Drain注入前網(wǎng)格再細(xì)化refinebox silicon min= 0.04 0.05 max= 0.18 0.4 xrefine= 0.01 0.01 0.01 yrefine= 0.05 0.05 0.05 add refinebox remesh編輯ppt41Source/Drain注入implant Arsenic dose=5e15 energy=40 tilt=7 rotation=-90 diffuse temperature=1050 time=10.0struct

22、 tdr=SDim為了確保source和drain區(qū)域較低的電阻率，采用高劑量（5e15cm-2）。傾斜7角防止溝道效應(yīng)，離子注入過深編輯ppt42Source/Drain注入注入前注入以及退火后43編輯ppt接觸孔Isotropic（各向同性）刻蝕是為了把殘留的金屬刻蝕干凈deposit Aluminum type=isotropic thickness=30 #0.2到1m的部分被保護(hù)了下來mask name=contacts_mask left=0.2 right=1.0etch Aluminum type=anisotropic thickness=0.25 mask=contacts

23、_mask etch Aluminum type=isotropic thickness=0.02 mask=contacts_mask編輯ppt44翻轉(zhuǎn)由于漏源對(duì)稱，所以翻轉(zhuǎn)，加快設(shè)計(jì)周期transform reflect left #TDRstruct smesh=nnode注意：nnode的用法！根據(jù)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)編號(hào)， 便于流程化操作45編輯pptNMOS結(jié)構(gòu)46編輯pptNMOS結(jié)構(gòu)編輯ppt47TCAD概述T4 / MediciSentaurusISE Silvaco sprocesssdesdeviceTCAD*_fps.tdr*_fps.cmd*_bnd.tdr*.tdr*_msh.

24、tdr*.plt*_dvs.cmd*_des.cmdWorkbench (SWB)編輯ppt48Structure Editor的重要性網(wǎng)格設(shè)置對(duì)方程(x-2)2=0的數(shù)值解的影響編輯ppt49Sentaurus Structure EditorSDE是Synopsys Inc. TCAD Sentaurus系列工具中新增加的、具有器件結(jié)構(gòu)編輯功能的集成化TCAD器件結(jié)構(gòu)生成器?？膳csprocess聯(lián)用，彌補(bǔ)各自的不足。在圖形化用戶界面（GUI-Graphic User Interface）下，交互可視地生成、編輯器件結(jié)構(gòu)。也可以在批處理命令模式下使用腳本語言來創(chuàng)建器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的圖形用

25、戶界面（GUI）與批處理命令腳本模式是可逆的可視化的器件結(jié)構(gòu)與參數(shù)化的器件結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)編輯ppt50Sentaurus Structure Editor包含以下幾個(gè)工具模塊：二維器件編輯（Device Editor）模塊三維器件編輯（Device Editor）模塊Procem三維工藝制程仿真模塊具有的主要特征如下：具有優(yōu)秀的幾何建模內(nèi)核，為創(chuàng)建可視化模型提供了保障擁有高質(zhì)量的繪圖引擎和圖形用戶界面（GUI）共享DFISE和TDR輸入和輸出的文件格式編輯ppt51SentaurusSE 3D圖例Source (Drain)Drain (Source)SiO2Gate編輯ppt52How to u

26、se SDE啟動(dòng)演示啟動(dòng)方式命令提示符下輸入：sde編輯ppt53How to use SDE(sdeio:read-tdr-bnd nnode|)(sdedr:define-submesh-placement ExternalPro ExternalPro NoReplace)#t(sdedr:define-submesh ExternalPro nnode|nnode| w)#t編輯ppt54How to use SDE編輯ppt55How to generate 2D boundaries？SDE主窗口演示命令編輯器畫圖區(qū)編輯ppt56How to generate 2D boundar

27、ies？To start a new object and discard all objects that have been previously definedFileNew, or Ctrl+N, or click the corresponding toolbar button.The corresponding Scheme command is:(sde:clear) 編輯ppt57How to generate 2D boundaries？開啟準(zhǔn)確坐標(biāo)模式為了能準(zhǔn)確定義器件的坐標(biāo)Boolean ABAThe corresponding Scheme command is:(sd

28、egeo:set-default-boolean “ABA”) 編輯ppt58How to generate 2D boundaries？Selecting Materialsfor example,SiliconCreating Rectangular RegionsDrawCreate 2D RegionRectangle, or click the corresponding toolbar button.Drag the pointer to draw a rectangle in the view window. TheExact Coordinatesdialog box is d

29、isplayed.Enter(-0.5 0.0), (0.5 1.0)in the corresponding fields and clickOK.編輯ppt59How to generate 2D boundaries？Creating Other Revice Rectangular Regions做什么用？順序能換嗎？The corresponding Scheme command is:(sdegeo:create-rectangle (position -0.5 0.0 0.0) (position 0.5 1.0 0.0) Silicon region_1)(sdegeo:cre

30、ate-rectangle (position -0.2 -40e-4 0.0) (position 0.2 0.0 0.0) SiO2 region_2) (sdegeo:create-rectangle (position -0.2 -0.2 0.0) (position 0.2 -40e-4 0.0) Si3N4 region_3) (sdegeo:create-rectangle (position -0.1 -0.2 0.0) (position 0.1 -40e-4 0.0) PolySilicon region_4) (sdegeo:create-rectangle (posit

31、ion -0.5 0.1 0.0) (position 0.5 0.2 0.0) SiO2 region_5)編輯ppt60How to generate 2D boundaries？注意坐標(biāo)軸方向-0.50.51X編輯ppt61How to generate 2D boundaries？分塊處理(需要對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行不同處理，比如大塊的Si)EditSeparate LumpsThe corresponding Scheme command is:(sde:assign-material-and-region-names all)編輯ppt62How to generate 2D bounda

32、ries？Rounding Edges (側(cè)墻磨邊處理)Edit ParametersDefine fillet-radius in the VariableVariable field and enter 0.08 for the ValueValue.ClickSetand then clickClose.Click theSelection Levellist and selectSelect Vertex.Click theAperture Selectbutton in the toolbar. Click the upper-left corner of the spacer to

33、 highlight the vertex.EditEdit 2DFillet.Repeat the last two steps with the upper-right corner of the spacer.編輯ppt63How to generate 2D boundaries？Rounding Edges (側(cè)墻磨邊處理)The corresponding Scheme command is:(sde:define-parameter fillet-radius 0.08 0.0 0.0 )(sdegeo:fillet-2d (find-vertex-id (position -0

34、.2 -0.2 0.0) fillet-radius) (sdegeo:fillet-2d (find-vertex-id (position 0.2 -0.2 0.0) fillet-radius)編輯ppt64How to generate 2D boundaries？定義ContactsContactsContact Sets.TheContact Setsdialog box is displayed.定義contacts屬性. 在Contact Name中輸入名字.在Edge Color中給contact賦RBG顏色； 也可以修改 Edge Thickness值用來區(qū)分contact

35、；Face Pattern一項(xiàng)只對(duì)一項(xiàng)只對(duì) 定義3D contacts有效編輯ppt65How to generate 2D boundaries？定義Contacts點(diǎn)擊Set增加已經(jīng)定義好的Contact. 重復(fù)操作Close為什么要定義電極The corresponding Scheme command is:(sdegeo:define-contact-set source 4.0 (color:rgb 1.0 0.0 0.0 ) #) (sdegeo:define-contact-set drain 4.0 (color:rgb 0.0 1.0 0.0 ) #) (sdegeo:de

36、fine-contact-set gate 4.0 (color:rgb 0.0 0.0 1.0 ) #) (sdegeo:define-contact-set substrate 4.0 (color:rgb 1.0 1.0 0.0 ) #) (sdegeo:define-contact-set bodytie 4.0 (color:rgb 1.0 0.0 1.0 ) #)編輯ppt66How to generate 2D boundaries？將已經(jīng)定義好的Contacts設(shè)置到邊界上ContactsContact Sets.TheContact Setsdialog box is dis

37、played.在已經(jīng)定義好的庫中，選擇需要的contact，比如source點(diǎn)擊Activate激活被選中的contact其他類似操作編輯ppt67How to generate 2D boundaries？將已經(jīng)定義好的Contacts設(shè)置到邊界上用選擇邊界工具選中邊界ContactsSet Edge(s)（3/5）The corresponding Scheme command is:(sdegeo:define-2d-contact (find-edge-id (position -0.4 0.0 0.0) source) (sdegeo:define-2d-contact (find-

38、edge-id (position 0.4 0.0 0.0) drain) (sdegeo:define-2d-contact (find-edge-id (position 0.0 1.0 0.0) substrate)編輯ppt68How to generate 2D boundaries？Adding VerticesDrawAdd Vertexor click the corresponding toolbar button.Exact Coordinates對(duì)話出現(xiàn)輸入(-0.1 0.1)和和(-0.05 0.1)創(chuàng)造2個(gè)端點(diǎn)4/5The corresponding Scheme c

39、ommand is:(sdegeo:insert-vertex (position -0.10 0.1 0.0) (sdegeo:insert-vertex (position -0.05 0.1 0.0) (sdegeo:define-2d-contact (find-edge-id (position -0.07 0.1 0.0) bodytie) 編輯ppt69How to generate 2D boundaries？4個(gè)contacts定義完畢編輯ppt70How to generate 2D boundaries？如何定義一個(gè)區(qū)域?yàn)閏ontact選擇方式為BodyContactsS

40、et Region Boundary EdgesEdit2D Edit ToolsDelete RegionThe corresponding Scheme command is:(sdegeo:set-current-contact-set gate) (sdegeo:set-contact-boundary-edges (find-body-id (position 0.0 -0.1 0.0) (sdegeo:delete-region (find-body-id (position 0.0 -0.1 0.0)編輯ppt71How to generate 2D boundaries？區(qū)域重

41、命名默認(rèn)區(qū)域名字一般為region_1或者region_1_lump，不適合后期進(jìn)行摻雜或者網(wǎng)格定義等操作步驟：選取方式為Body選擇區(qū)域EditChange Region Name完成命名規(guī)則化編輯ppt72How to generate 2D boundaries？卡命令-R代表Region為了能查看剛改的區(qū)域命名情況The corresponding Scheme command is:(sde:add-material (find-body-id (position 0.0 0.8 0.0) Silicon R.Substrate) (sde:add-material (find-bo

42、dy-id (position 0.0 0.15 0.0) SiO2 R.Box) (sde:add-material (find-body-id (position 0.0 0.05 0.0) Silicon R.Siliconepi) (sde:add-material (find-body-id (position 0.0 -20e-4 0.0) SiO2 R.Gateox) (sde:add-material (find-body-id (position -0.15 -0.1 0.0) Si3N4 R.Spacerleft) (sde:add-material (find-body-

43、id (position 0.15 -0.1 0.0) Si3N4 R.Spacerright)The corresponding Scheme command is:(sde:showattribs all)改名編輯ppt73How to generate 2D boundaries？保存器件結(jié)構(gòu).sat（SE特有）File Save Mode保存器件結(jié)構(gòu).tdrThe corresponding Scheme command is:(sde:save-model soifet_bnd)The corresponding Scheme command is:(sdeio:save-tdr-b

44、nd (get-body-list) soifet_bnd.tdr)編輯ppt74How to generating doping profiles硅襯底摻雜DeviceConstant Pro材料選擇硅選擇常數(shù)摻雜摻雜雜質(zhì)為boron，濃度為1e15點(diǎn)擊Add/Change PlacementCloseThe corresponding Scheme command is:(sdedr:define-constant-profile Const.Silicon BoronActiveConcentration 1e+15) (sdedr:define-constant-pro PlaceCD

45、.Silicon Const.Silicon Silicon)編輯ppt75How to generating doping profiles硅外延摻雜DeviceConstant Pro選擇區(qū)域名為R.Siliconepi摻雜雜質(zhì)為boron，濃度為1e17點(diǎn)擊Add/Change PlacementCloseThe corresponding Scheme command is:(sdedr:define-constant-profile Const.Epi BoronActiveConcentration 1e17) (sdedr:define-constant-pro PlaceCD.

46、Epi Const.Epi R.Siliconepi)編輯ppt76How to generating doping profiles解析摻雜MeshDefine Ref/Eval WindowLine （基線）（基線）Enter(-0.8 0)for the start point and clickOKEnter(-0.2 0)for the end point and clickOK重復(fù)重復(fù)The corresponding Scheme command is:(sdedr:define-refinement-window BaseLine.Source Line (position -

47、0.8 0.0 0.0) (position -0.2 0.0 0.0) (sdedr:define-refinement-window BaseLine.Drain Line (position 0.2 0.0 0.0) (position 0.8 0.0 0.0) (sdedr:define-refinement-window BaseLine.SourceExt Line (position -0.8 0.0 0.0) (position -0.1 0.0 0.0) (sdedr:define-refinement-window BaseLine.DrainExt Line (posit

48、ion 0.1 0.0 0.0) (position 0.8 0.0 0.0)編輯ppt77How to generating doping profiles解析摻雜DeviceAnalytic Pro雜質(zhì)為磷，選取高斯分布方式SourceExt和DrainExt形成LDD編輯ppt78How to generating doping profiles保存摻雜分布.sat（SE特有）File Save ModeThe corresponding Scheme command is:(sde:save-model “soifet_dop_sde”)需要?編輯ppt79Generating Mes

49、hes網(wǎng)格策略主要步驟硅外延區(qū)域-精網(wǎng)格布置MeshRefinement Placement選擇R.Siliconepi區(qū)域X方向，最大網(wǎng)格0.1最小0.005Y方向，最大0.0125最小0.005選擇摻雜漸變函數(shù)編輯ppt80Generating Meshes定義窗口（不能利用區(qū)域的時(shí)候）MeshDefine Ref/Eval WindowRectangle對(duì)channel和整體部分進(jìn)行定義The corresponding Scheme command is:(sdedr:define-refinement-window RefWin.all Rectangle (position -0.

50、5 1.0 0.0) (position 0.5 -0.2 0.0) (sdedr:define-refinement-window RefWin.Channel Rectangle (position -0.1 0.0 0.0) (position 0.1 0.1 0.0)編輯ppt81Generating Meshes利用定義好的窗口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布置MeshRefinement PlacementRef/Win選擇RefWin.allX方向，最大0.25最小0.1Y方向，最大0.25最小0.1較粗略的網(wǎng)格安排The corresponding Scheme command is:(sdedr:

51、define-refinement-size RefDef.all 0.25 0.1 0.25 0.1) (sdedr:define-refinement-placement PlaceRF.all RefDef.all RefWin.all)編輯ppt82Multibox Mesh Strategy in Refinement Windows策略策略由于在某些應(yīng)用中會(huì)需要用到逐漸變化的網(wǎng)格線的策略比如在MOS管溝道，尤其是Silicon-Oxide交界面處，需要密集的網(wǎng)格線以便于計(jì)算，而離該界面越遠(yuǎn)，需要的網(wǎng)格可以越寬松。這樣既可以省去CPU計(jì)算時(shí)間，又可以為器件結(jié)構(gòu)帶來精確計(jì)算。具體步驟如

52、下編輯ppt83Generating MeshesMultibox Mesh StrategyMeshMultibox Placement選取定義好的RefWin.Channel塊X方向和Y方向的策略見圖保存保存The corresponding Scheme command is:(sdedr:define-multibox-size MB.Channel 0.05 0.0125 0.025 1e-4 1 1.35) (sdedr:define-multibox-placement PlaceMB.Channel MB.Channel RefWin.Channel)(sde:save-mod

53、el “soifet_msh_sde”)編輯ppt84Generating MeshesMeshing the Device Structure網(wǎng)格策略基本布置完成，仍然需要利用Meshing engine把網(wǎng)格建造出來步驟MeshBuild Mesh-s （2D必須選）-F （產(chǎn)生.tdr）3D則用NOFFSET引擎SNMesh三角網(wǎng)格編輯ppt85Generating MeshesMESH成果SDE查看Tecplot查看編輯ppt863D3D MOSFET編輯ppt87TCAD概述T4 / MediciSentaurusISE Silvaco sprocesssdesdeviceTCAD*

54、_fps.tdr*_fps.cmd*_bnd.tdr*.tdr*_msh.tdr*.plt*_dvs.cmd*_des.cmdWorkbench (SWB)編輯ppt88Sentaurus Device Simulator內(nèi)嵌一維、二維及三維器件物理特性模型仿真的方式主要是通過數(shù)值求解一維、二維或三維的半導(dǎo)體物理基本方程 (泊松方程、連續(xù)性方程及運(yùn)輸方程)得到經(jīng)工藝仿真而生成的或自定義的器件在有源或無源以及相應(yīng)的外圍電路作用下的電學(xué)參數(shù)和電學(xué)特性仿真對(duì)象多元化Sentaurus Device除了能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的硅器件的仿真外，還可以進(jìn)行光電器件、異質(zhì)結(jié)器件、量子器件以及化合物半導(dǎo)體器件的物理特性模

55、擬編輯ppt89Sentaurus Device SimulatorSentaurus Device支持三種仿真類型：單器件型、單器件-電路型、多器件-電路型編輯ppt90Sentaurus Device SimulatorSentaurus Device通過數(shù)值模擬和可視化的輸出，可以得到器件在無源狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器件物理特性參數(shù)如各區(qū)域內(nèi)的電位、電場、雜質(zhì)的縱向分布、橫向分布及等位分布各區(qū)域內(nèi)載流子壽命、遷移率及其與雜質(zhì)濃度間的定量關(guān)系各區(qū)域內(nèi)的電流密度、電子復(fù)合率與產(chǎn)生率的變化各區(qū)域內(nèi)電場場強(qiáng)和內(nèi)電勢分布等數(shù)據(jù)!編輯ppt91Sentaurus Device SimulatorSent

56、aurus Device在保留經(jīng)典器件物理特性模型基礎(chǔ)上，又增加了許多小尺寸器件物理模型，以滿足當(dāng)前對(duì)納米器件物理特性分析的技術(shù)需求有載流子隧道擊穿模型包括直接隧道擊穿熱電子發(fā)射誘發(fā)的擊穿非局域隧道擊穿等這些模型的引入為分析各類小尺寸效應(yīng)的特定成因和危害提供了有效的途徑編輯ppt92SentaurusD Examples晶體管CMOS圖像傳感器閃存SCR結(jié)構(gòu)電流路徑ESD編輯ppt93Sentaurus DeviceFile 定義器件結(jié)構(gòu)的輸入文件和輸出文件的名稱Thermode 定義器件的電極溫度 (可以省略)Electrode 定義器件的電極相關(guān)信息Physics 定義器件過程中使用的物理模型Plot 定義所有的計(jì)算變量Math 定義DESSIS仿真時(shí)算法的設(shè)置Solve 定義電壓掃描，仿真電學(xué)特性 編輯ppt94FileGrid = “tdr”Parameters = “parameters”O(jiān)utput = “l(fā)og”Current = “plot”Plot = “tdrdat”編輯ppt95Electrode*DC simulation Electrode Name=Anode Voltage=