tcad仿真（工艺&器件）

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1、TCAD仿真工具的使用——黄大海2008年9月8日主要内容工具简介工艺仿真主要内容NMOS工艺仿真器件仿真9/15/20212仿真工具：ESD领域现有三套仿真工具：Tsuprem4/MediciSILVACO（Athena、Atlas）ISETCAD（Dios、Mdraw、Dessis）工具简介9/15/20213仿真方式：工艺仿真器件仿真器件描述器件仿真Tsuprem4MediciAthenaAtlasDiosMdrawDessisMediciAtlasMdrawDessis工具简介9/15/

2、20214输入输出：**.inp**.tl1TSUPREM4Medici格式**.outMEDICI**.out**.inATHENA**.strATLAS**.str**.log**_dio.cmd**.tl1DIOS**_dio.out**_dio.dat.gz**_dio.grd.gz**_mdr.bnd**_mdr.cmd工具简介目录9/15/20215工艺仿真过程(以TSUPREM4为主干进行介绍)数据掩膜文件读入网格定义工艺步骤模拟结构操作保存输出工艺仿真9/15/20216数据掩膜文件：下图是一

3、个GGNMOS结构，各点横坐标已标在上面，文件ggnmos.tl1是其掩膜数据文件。（MASKIN.FILE=ggnmos.TL1）工艺仿真depositphotonegative+thick=1.25depositphotopositive+thick=2.09/15/20217网格定义重要性：网格定义技巧：网格定义方法：网格定义：整个工艺文件在进行任何结构操作之前必须先定义网格，后面的所有计算都是在网格节点上进行的。离子注入区、PN结区域、表面区域划分细致网格。器件底部划分粗糙的网格。自动生成网格（MES

4、H）手动添加网格线（LINE）。工艺仿真9/15/20218[DX.MAX=][DX.MIN=][DX.RATIO=][LY.SURF=][DY.SURF=][LY.ACTIV=][DY.ACTIV=][LY.BOT=][DY.BOT=][DY.RATIO=]MESH[GRID.FAC=][FAST]ISE自动生成网格方式：自动生成网格：工艺仿真Grid(x(0,10.2),y(-4.0,0.0))9/15/20219手动添加网格LINEXLO

5、C=0.0SPAC=0.15LINEXLOC=1.25SPAC=0.05LINEXLOC=1.5SPAC=0.1LINEYLOC=0SPAC=0.03LINEYLOC=0.5SPAC=0.1LINEYLOC=1SPAC=0.5工艺仿真9/15/202110工艺步骤模拟结构初始化外延生长（TSUPREM4特有）淀积光刻胶曝光（TSUPREM4特有）移除已曝光光刻胶（TSUPREM4特有）刻蚀离子注入热扩散工艺仿真9/15/202111结构初始化有两种形式：读入已有结构：INITIALIZEIN.FILE=old

6、str2.建立新结构：INIT<100>impurity=boroni.conc=1E15工艺仿真9/15/202112外延生长语句开头：Epitaxy温度定义：恒温：TIME=TEMPERAT=单段升温：TEMPERAT=T.RATE=T.FINAL=TEMPERAT=TIME=T.FINAL=多段升温：分多句Epitaxy语句来写EPITAXYTIME=180TEMPERAT=1100+ANTIMONY=1E19THICK=1.0SPACES=10工艺仿真

7、9/15/202113掺杂定义：淀积厚度、垂直方向网格数目：工艺仿真外延生长EPITAXYTIME=180TEMPERAT=1100+ANTIMONY=1E19THICK=1.0SPACES=10[ANTIMONY=][ARSENIC=][BORON=][PHOSPHOR=]IMPURITY=I.CONC=IMPURITY=I.RESIST=RESISTIVTHICKNES=[SPACES=]9/15/202114淀积语句开头：Deposit淀积材

8、料定义掺杂定义淀积厚度、垂直方向网格数目工艺仿真DEPOSITPOLYTHICK=0.2PHOSPHOR=1E20SPACES=5注：如果淀积光刻胶，要指明是正胶还是负胶depositphotonegativethick=1.25depositphotopositivethick=2.09/15/202115光刻胶曝光、移除已曝光光刻胶MASKIN.FILE=CMOS3.TL1DEPOSITPOLY