Silvaco TCAD 工艺仿真

• 继续校准以使计算值和实验值更接近
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2.3 薄层氧化参数校准的例子
默认参数 #---------- thin dry coeffs
oxide silicon dryo2 orient=111 thinox.0 =5.87e6 thinox.e =2.32 \ thinox.l=0.0078 thinox.p=1.0 th in o:e x0 kt th in ox :l thinox:p
Time (min)
#---------- thin dry coeffs oxide silicon dryo2 orient=111 thinox.0 =x1\ thinox.e =x2 thinox.l=x3 thinox.p=x4
时间和氧化层厚度曲线 （黑线为实际曲线）
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2.3 薄层氧化参数校准的例子（续）
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1.4.1 VWF 对节点进行展开
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1.4.2 运行后结果分析
• SPAYN（Statistical Parameter And Yield aNalysis）对 VWF仿真得到的多组数据进行后处理，比如回归分 析、相关分析、多维数据分析、直方图和散点图等 • SPAYN还可以画SPC（统计过程控制）图表和Wafer Map
oxide silicon dryo2 orient=111 thinox.0=7e6 thinox.e=2.32 \ thinox.l=0.0078 thinox.p=1.0 diffuse time=30 temperature=1000 dryO2 press=1 extract name="tox" thickness material="SiO~2" mat.occno=1 x.val=0.1

9SilvacoTCAD器件仿真模块及器件仿真流程Silvaco TCAD是一种广泛使用的集成电路（IC）设计和仿真工具，用于开发和研究半导体器件。

它提供了一套完整的器件仿真模块，可以帮助工程师设计、优化和验证各种半导体器件的性能。

本文将介绍几个常用的Silvaco TCAD器件仿真模块，并提供一个简要的器件仿真流程。

1. ATHENA模块：ATHENA是Silvaco TCAD的物理模型模拟引擎，用于模拟器件的结构和物理特性。

它可以通过解决泊松方程、电流连续性方程和能带方程等来计算电子和空穴的分布、电场和电势等物理量。

ATHENA支持多种材料模型和边界条件，可以准确地模拟各种器件结构。

2. ATLAS模块：ATLAS是Silvaco TCAD的设备模拟引擎，用于模拟半导体器件的电学和光学特性。

它可以模拟器件的电流-电压特性、载流子分布、能量带结构和光电特性等。

ATLAS支持各种器件类型，如二极管、MOSFET、BJT和太阳能电池等。

3. UTILITY模块：UTILITY是Silvaco TCAD的实用工具模块，用于处理和分析仿真结果。

它提供了各种数据可视化、数据处理和数据导出功能，帮助工程师分析和优化器件性能。

UTILITY还可以用于参数提取和模型校准，以改进模拟的准确性。

接下来是一个简要的Silvaco TCAD器件仿真流程：2. 设置模拟参数：在进行仿真之前，需要设置模拟所需的参数，如材料参数、边界条件、物理模型和仿真选项等。

可以使用Silvaco TCAD的参数设置工具来设置这些参数。

3. 运行ATHENA模拟：使用ATHENA模块进行结构模拟，通过求解泊松方程和连续性方程，计算出电子和空穴的分布、电场和电势等物理量。

可以使用Silvaco TCAD的命令行界面或图形用户界面来运行ATHENA模拟。

4. 运行ATLAS模拟：使用ATLAS模块进行设备模拟，模拟器件的电学和光学特性。

ATLAS模块可以计算器件的电流-电压特性、载流子分布、能量带结构和光电特性等。

快速热退火（RTA）： Diffuse time=1 temp=1000 nitro press=1.5
高级的扩散模型：
Method pls
Diffuse time=1 hour temp=950 nitro c.phos=1e20 \
tsave=1 tsave.mult=10 dump.predep=predep
Method pls Diffuse time=1 hour temp=950 nitro \
c.phos=1e20 tsave=1 tsave.mult=10 \ dump.prefix=predep
tonyplot predep*.str tonyplot -overlay predep*.str
淀积，网格控制：
Rate.depo machine=MOCVD cvd dep.rate=0.1 u.m \
step.cov=0.75 tungsten
Deposit machine=MOCVD time=1 minute
20:55
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淀积的例子（网格）
go athena
Line x loc=0.0 spac=0.02 Line x loc=1.0 spac=0.10 Line y loc=0.0 spac=0.02 Line y loc=2.0 spac=0.20
Diffuse time=30 temp=1200 weto2
变温扩散：
Diffuse time=2 temp=800 t.final=1200 nitro press=2 Diffuse time=20 temp=1200 nitro press=2 Diffuse time=2 temp=1200 t.final=800 nitro press=2

SVDP注入（s.oxide为屏氧厚度）：
Implant boron dose=1e13 energy=50 tilt=0 s.oxide=0.005
Monte Carlo注入：
Implant boron dose=1e13 energy=300 bca tilt=0 rotation=0
注入损伤：
优化
*
extract name="Tox" thickness oxide \ mat.occno=1 x.val=0
tonyplot quit
2
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这一讲的安排
介绍各个工艺的参数及其意义 举例说明 这些工艺有：
离子注入，扩散，淀积，刻蚀，外延和抛 光
*
3
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离子注入
Implant boron dose=1e14 energy=50 unit.damage dam.factor=0.1
*
6ห้องสมุดไป่ตู้
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离子注入的例子
go athena Line x loc=0.0 spac=0.02 Line x loc=1.0 spac=0.10 Line y loc=0.0 spac=0.02 Line y loc=2.0 spac=0.20 init silicon c.boron=1e16 two.d
命令implant，参数及说明如下：
*
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离子注入的参数及说明
离子注入的几何说明：
注入面：α 表面：∑
仿真面：β Tilt angle：θ Rotation angle：φ
*
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