SilvacoTCAD工藝仿真模塊及工藝仿真流程1精選2021版課件

主要內(nèi)容第一部分工藝仿真器介紹第二部分工藝仿真流程第三部分總結(jié)2精選2021版課件1工藝仿真器介紹第一部分工藝仿真器介紹第二部分工藝仿真流程第三部分總結(jié)3精選2021版課件1.1工藝仿真模塊工藝仿真軟件

二維硅工藝仿真器蒙托卡諾注入仿真器硅化物模塊的功能精英淀積和刻蝕仿真器蒙托卡諾沉積刻蝕仿真器先進(jìn)的閃存材料工藝仿真器光電印刷仿真器DeckBuild集成環(huán)境4SSuprem4ATHENA4精選2021版課件1.1.1ATHENA分析和優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的和最新的隔離流程，包括LOCOS，SWAMI，以及深窄溝的隔離在器件制造的不同階段分析先進(jìn)的離子注入方法——超淺結(jié)注入，高角度注入和為深阱構(gòu)成的高能量注入支持多層次雜質(zhì)擴(kuò)散，以精確預(yù)測(cè)襯底與鄰近材料表面的雜質(zhì)行為考慮多重?cái)U(kuò)散影響，包括瞬態(tài)增強(qiáng)的擴(kuò)散，氧化/硅化加強(qiáng)的擴(kuò)散，瞬態(tài)激活作用，點(diǎn)缺陷和簇群構(gòu)造以及材料界面的再結(jié)合，雜質(zhì)分離，和傳輸通過MaskViews的掩模構(gòu)造說明，工程師可以有效地分析在每個(gè)工藝步驟和最終器件結(jié)構(gòu)上的掩模版圖變動(dòng)的影響。與光電平面印刷仿真器和精英淀積和刻蝕仿真器集成，可以在物理生產(chǎn)流程中進(jìn)行實(shí)際的分析。5精選2021版課件1.1.2SSuprem4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的Pearson和dual-Pearson注入模型非高斯深度相關(guān)的橫向注入分布函數(shù)擴(kuò)展的注入矩表，有能量，劑量，旋轉(zhuǎn)和氧化物厚度變化用戶定義的或蒙特卡洛提取的注入矩雜質(zhì)擴(kuò)散和點(diǎn)缺陷擴(kuò)散完全復(fù)合氧化和硅化增強(qiáng)/延緩的擴(kuò)散快速的熱量減退和瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散(TED)由于導(dǎo)致點(diǎn)缺陷的注入和{311}空隙束而引起的TED影響以顆粒為基礎(chǔ)的多晶硅擴(kuò)散模式應(yīng)力相關(guān)的粘性氧化模型分離硅和多晶硅的氧化率系數(shù)與摻雜濃度相關(guān)性經(jīng)由MaskViews的淀積作用和刻蝕說明外延生長(zhǎng)模擬6精選2021版課件1.1.3MC蒙特卡洛注入仿真器在所有主要的三維結(jié)晶方向的離子引導(dǎo)以物理為基礎(chǔ)的損傷積累和無定形的影響在無定形區(qū)域的隨機(jī)碰撞二維拓?fù)溆绊懓x子遮蔽和反射可以在200eV-2MeV的大范圍內(nèi)精確校準(zhǔn)能量偏差減少模擬技術(shù)可以提升十倍的效率精確計(jì)算由損傷，表面氧化，光束寬度變化，注入角度，以及能量和不定形材料引起的分離通道影響7精選2021版課件1.1.4硅化物模塊的功能適用于鈦，鎢和鉑的硅化物在基片硅中硅化物增強(qiáng)擴(kuò)散擴(kuò)散和反作用的有限生長(zhǎng)率在硅化物/金屬以及硅化物/硅（多晶硅）界面的反作用和邊界運(yùn)動(dòng)精確的材料消耗模型硅和多晶硅材料的獨(dú)立比率8精選2021版課件1.1.5精英淀積和刻蝕仿真器以物理為基礎(chǔ)的刻蝕和淀積模型帶有各向異性性和各向同性刻蝕率的材質(zhì)回流模型干法刻蝕模式的光束擴(kuò)散微加載影響由單向的，雙向的，半球狀的，軌道式的，以及圓錐形源引起的淀積作用9精選2021版課件1.1.6光刻仿真器投射，接近，和接觸系統(tǒng)模擬非平面的基礎(chǔ)構(gòu)造相位移位，二元以及局部傳動(dòng)的掩模g，h，i，DUV和寬線源散焦，任意光源形狀，空間過濾以及局部相關(guān)性影響高數(shù)字的孔徑模型四級(jí)照明模型照明系統(tǒng)失常模型考慮到衍射影響的曝光模型一流的開發(fā)模型后曝光烘培模式頂部和底部的抗反射鍍膜支持使用Bossung曲線和ED目錄結(jié)構(gòu)的CD控制為印制的圖像提供交互式光學(xué)接近校正10精選2021版課件1.2可仿真的工藝BakeCMPDepositionDevelopmentDiffusionEpitaxyEtchExposureImageingImplantationOxidationSilicidation11精選2021版課件1.3ATHENA輸入和輸出ATHENA12精選2021版課件2工藝仿真流程第一部分第二部分工藝仿真器介紹第三部分總結(jié)工藝仿真流程13精選2021版課件2工藝仿真流程1建立仿真網(wǎng)格2仿真初始化3工藝步驟4提取特性5結(jié)構(gòu)操作6

Tonyplot顯示14精選2021版課件2.1.1網(wǎng)格定義的命令及參數(shù)定義某座標(biāo)附近的網(wǎng)格線間距來建立仿真網(wǎng)格XY0x1x2s1s2y1y2s3s4line

x

location=x1spacing=s1linexlocation=x2spacing=s2lineylocation=y1spacing=s3lineylocation=y2spacing=s4Note1：

網(wǎng)格間距會(huì)根據(jù)loc和Spac自動(dòng)調(diào)整Note2：網(wǎng)格定義對(duì)仿真至關(guān)重要15精選2021版課件2.1.2網(wǎng)格定義的例子linexloc=0.0spac=0.1linexloc=1.0spac=0.1lineyloc=0.0spac=0.2lineyloc=2.0spac=0.2linexloc=0.0spac=0.02linexloc=1.0spac=0.10lineyloc=0.0spac=0.02lineyloc=2.0spac=0.20非均勻網(wǎng)格的例子：均勻網(wǎng)格的例子：16精選2021版課件2.1.3網(wǎng)格定義需要注意的地方疏密適當(dāng)（在物理量變化很快的地方適當(dāng)密一些）不能超過上限（20000）仿真中很多問題其實(shí)是網(wǎng)格設(shè)置的問題，要注意查看報(bào)錯(cuò)的信息和網(wǎng)格定義相關(guān)的命令和參數(shù)還有：

命令，relax；淀積和外延時(shí)的dy,ydy等參數(shù)17精選2021版課件2.2.1初始化的命令及參數(shù)命令initialize可定義襯底或初始化仿真襯底參數(shù):

material,orientation,c.impurities,resitivity…初始化仿真：

infile導(dǎo)入已有的結(jié)構(gòu)

仿真維度，one.d,two.d…

網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)，space.mult,scale,flip.y…18精選2021版課件2.2.2初始化的例句initinfile=test.strinitgaasc.selenium=1e15orientation=100initphosphorresistivity=10initalgaasc.fraction=0.2工藝仿真從結(jié)構(gòu)test.str中開始：GaAs襯底，含硒濃度為1015cm-3，晶向[100]：硅襯底，磷摻雜，電阻率為10Ω.cmAlGaAs襯底，Al的組分為0.2inittwo.d采用默認(rèn)參數(shù)，二維初始化仿真：19精選2021版課件2.2.3初始化的例子采用默認(rèn)參數(shù)初始化goathenalinexloc=0.0spac=0.02linexloc=1.0spac=0.10lineyloc=0.0spac=0.02lineyloc=2.0spac=0.20inittwo.dtonyplotquit20精選2021版課件2.2.4網(wǎng)格釋放命令Relax釋放網(wǎng)格參數(shù)：material,x.min,x.max,y.min,y.max,dir.x|dir.ysurface,dx.surfgoathenalinexloc=0.0spac=0.02linexloc=1.0spac=0.10lineyloc=0.0spac=0.02lineyloc=2.0spac=0.20Inittwo.drelaxx.max=0.5y.min=0.1dir.xtonyplot21精選2021版課件2.3工藝步驟對(duì)具體的工藝進(jìn)行仿真這些工藝包括Bake，CMP，Deposition，Development，Diffusion，Epitaxy，Etch，Exposure，Imaging，Implantation，Oxidation，Silicidation本節(jié)課先簡(jiǎn)單介紹氧化（Oxidation）工藝22精選2021版課件2.3.1氧化的命令及參數(shù)得到氧化層的辦法可以是擴(kuò)散（diffuse）和淀積（deposit）,這節(jié)課稍微介紹一下diffuseDiffuse做氧化

主要參數(shù)有： 擴(kuò)散步驟的參數(shù)，time,temperature,t.final,t.rate 擴(kuò)散氛圍的參數(shù)，dryo2|weto2|nitrogen|inert,hcl.pc,pressure,f.o2|f.h2|f.h2o|f.n2|f.hcl,c.impurity 模型參數(shù)，b.mod|p.mod|as.mod,ic.mod|vi.mod 混雜參數(shù)，no.diff,reflow23精選2021版課件2.3.2Diffuse做氧化的例子diffusetime=30temp=1000f.o2=10diffusetime=30temp=1200dryo2氧化時(shí)間30分鐘，1200度，干氧氧化時(shí)間30分鐘，1000度，氧氣流速10sccmgoathenalinexloc=0.0spac=0.02linexloc=1.0spac=0.10lineyloc=0.0spac=0.02lineyloc=2.0spac=0.20inittwo.ddiffusetime=30temp=1200dryo2tonyplotquit干氧氧化的完整語法：24精選2021版課件2.4提取特性Deckbuild有內(nèi)建的抽取功能，在ATHENA中某一步工藝之后抽?。翰牧虾穸?，結(jié)深，表面濃度，濃度分布，方塊電阻等特性由QUICKMOS和QUICKBIP可以得到一維時(shí)的器件特性，如閾值電壓、一維結(jié)電容等等。命令:extract25精選2021版課件2.4.1自動(dòng)生成提取語句26精選2021版課件2.4.2提取氧化層厚度的例子在菜單欄中自動(dòng)生成抽取語句goathenalinexloc=0.0spac=0.02linexloc=1.0spac=0.10lineyloc=0.0spac=0.02lineyloc=2.0spac=0.20inittwo.ddiffusetime=30temp=1200dryo2extract

name=“Tox”thickness\oxidemat.occno=1x.val=0tonyplotEXTRACT>initinfile="AIa02224"EXTRACT>extractname="Tox"thicknessoxidemat.occno=1x.val=0WARNING:specifiedcutlinemaygiveinaccuratevaluesresultingfromproximitytostructureedge,(min=0,max=1)Tox=1378.95angstroms(0.137895um)X.val=0EXTRACT>quit輸出窗口顯示的結(jié)果：27精選2021版課件2.5結(jié)構(gòu)操作的命令及參數(shù)命令structure可以保存和導(dǎo)入結(jié)構(gòu)，

對(duì)結(jié)構(gòu)做鏡像或翻轉(zhuǎn)參數(shù)：infile,outfile,flip.y, mirror[left|right|top|bottom]在仿真到一定步驟時(shí)可適當(dāng)保存結(jié)構(gòu)goathenalinexloc=0.0spac=0.02linexloc=1.0spac=0.10lineyloc=0.0spac=0.02lineyloc=2.0spac=0.20inittwo.ddiffusetime=30temp=1200dryo2structureoutfile=oxide.strextractname="Tox"thickness\oxidemat.occno=1tonyplot28精選2021版課件2.6Tonyplot顯示Tonyplot可以