新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus综述共108页文档
纳米级工艺制程仿真SenTaurusProcess的应用
见， 在源 ／漏区边缘附近的硼掺杂浓度明显偏高， 这就是在图 ５ 中我们对该区域的网格进行细化的主 要原因。本设计为了有效抑制短沟道效应， 采用了 Ｈａｌｏ 注 入 工 艺 ， 在 源 ／漏 边 缘 附 近 形 成 了 高 硼 掺 杂。在 ｎｍ 级 ＮＭＯＳ 器件设计中， 该处的工艺结构 设计尤为重要。
１引言
硅 集 成 电 路 制 造 工 艺 技 术 已 经 进 入 ｎｍ 级 层 次 。 Ｓｙｎｏｐｓｙｓ Ｉｎｃ． 最 新 推 出 的 ＳｅｎＴａｕｒｕｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ 则是支持 ｎｍ 级集成化器件设计与开发的可制造性 设计手段必不可少的工具。
ＳｅｎＴａｕｒｕｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ 整合了诸多款工艺级仿真系 统， 统一了当前的芯片业界标准， 面向当代 ｎｍ 级 集 成 工 艺 制 程 ， 全 面 支 持 小 尺 寸 效 应 的 仿 真 ［ １］ 。 将 ＳｅｎＴａｕｒｕｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ 用 于 实 现 超 大 规 模 （ ＶＬＳＩ） 乃 至 甚 大 规 模 （ ＵＬＳＩ） 集 成 电 路 的 工 艺 级 虚 拟 设
图 ９ 输出的是管芯完成之后的二维结构示意 图 。 由 图 可 知， 管 芯 的 沟 道 长 度 为 ９０ ｎｍ， 源 ／漏 区结深约为 ０．０８ μｍ， 很好地完成了 ９０ ｎｍ ＮＭＯＳ 的管芯设计， 超浅源 ／漏结的形成将会有效地减小 源 ／漏区的串联电阻。
如 前 所 述 ， 对 于 ｎｍ 级 ＭＯＳ 器 件 ， 为 了 抑 制 短沟道效应和热载流子效应， 需要采用浅掺杂的 源 ／漏延伸区和 Ｈａｌｏ 区 ， ［５－６］ 但必须抑制热扩散和 增强扩散的影响， 故该过程的控制决定着纳米器件 制程的成败。为了深入地研究该过程， 图 １０ 给出 了 ９０ ｎｍ ＮＭＯＳ 中的 Ｈａｌｏ 区杂质浓度分布的情况， 其中的等位分布， 负值表示 ｐ 型掺杂， 正值表示 ｎ 型掺杂。要得到性能良好的 ｎｍ 级 ＮＭＯＳ 器件， 需 要精确地设计与控制掺杂过程。
sentaurus使用手册
Sentaurus使用手册一、简介Sentaurus是一款高性能的有限元分析软件，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子等领域。
它提供了丰富的建模工具和强大的求解器，可以用于进行结构分析、热分析、流体分析等多种类型的仿真。
本手册将指导您如何安装、配置和使用Sentaurus软件，帮助您充分利用其强大的功能。
二、系统安装与配置1.确定系统要求：请根据您的计算机硬件配置，确保满足Sentaurus的系统要求。
2.下载安装程序：从官方网站或授权渠道下载最新版本的Sentaurus安装程序。
3.安装过程：按照安装程序的指引，逐步完成软件的安装过程。
4.配置环境变量：根据安装路径，设置相关环境变量，确保软件能够正常运行。
5.许可证激活：根据您的许可证类型，完成许可证的激活和配置。
三、用户界面与操作1.启动Sentaurus：打开软件后，您将看到主界面。
2.菜单栏：菜单栏包含了所有可用的命令和操作。
3.工具栏：工具栏提供了常用命令的快捷方式。
4.模型树：显示了当前模型的结构，方便您进行模型管理和操作。
5.属性查看器：用于查看和修改模型的属性。
6.结果查看器：用于查看和分析仿真结果。
7.视图控制工具：提供多种视图控制功能，方便您进行模型查看和编辑。
8.自定义工具箱：根据您的需求，您可以添加、删除或重命名工具箱中的命令和工具。
四、建模流程与实例1.建立模型：使用建模工具，创建所需的分析模型。
2.设置材料属性：为模型添加所需的材料属性，如弹性模量、泊松比等。
3.网格划分：对模型进行网格划分，以便进行数值计算。
4.边界条件和载荷：根据实际情况，为模型添加边界条件和载荷。
5.求解设置：选择合适的求解器和求解参数，进行求解计算。
6.结果后处理：查看和分析仿真结果，验证模型的正确性和有效性。
7.导出模型和结果：将模型和结果导出为所需的格式，以便于进一步的分析和评估。
五、高级特性与优化1.并行计算：利用多核处理器进行并行计算，提高求解效率。
工艺仿真软件
半导体器件工艺仿真软件选择ISE TCAD还是MEDICI，Tsuprem42009年04月11日星期六 12:40在介绍ISE TCAD，MEDICI，Tsuprem4之前先介绍Sentaurus吧，介绍完Sentaurus，也许就不需要再介绍ISE TCAD和MEDICI，Tsuprem4了。
Sentaurus Process介绍Synopsys Inc.的Sentaurus Process 整合了：⑴Avanti 公司的TSUPREM系列工艺级仿真工具（Tsupremⅰ，Tsupremⅱ，Tsupremⅲ只能进行一维仿真，到了第四代的商业版Tsuprem4能够完成二维模拟）；⑵Avanti公司的Taurus Process 系列工艺级仿真工具；⑶ISE Integrated Systems Engineering公司的ISE TCAD工艺级仿真工具Dios（二维工艺仿真）FLOOPS-ISE（三维工艺仿真）Ligament（工艺流程编辑）系列工具，将一维、二维和三维仿真集成于同一平台。
在保留传统工艺级仿真工具卡与命令行运行模式的基础上，又作了诸多重大改进：⑴增加、设置了模型参数数据库浏览器（PDB），为用户提供修改模型参数及增加模型的方便途径；⑵增加、设置了一维模拟结果输出工具（Inspect）和二维、三维模拟结果输出工具（Tecplot SV）。
Inspect 提供了一维模拟结果的交互调阅。
而Tecplot SV 则实现了仿真曲线、曲面及三维等输出结果的可视化输出。
（ISE TCAD的可视化工具Inspect和tecplot的继承）此外，Sentaurus Process 还收入了诸多近代小尺寸模型。
这些当代的小尺寸模型主要有：⑴高精度刻蚀模型及高精度淀积模型；⑵基于Crystal-TRIM 的蒙特卡罗（Monte Carlo）离子注入模型、离子注入校准模型、注入解析模型和注入损伤模型；⑶高精度小尺寸扩散迁移模型等。
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus培训讲学113页PPT
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus 培训讲学
6
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凝
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景
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
tcad sentaurus仿真计算原理
tcad sentaurus仿真计算原理TCAD Sentaurus仿真计算原理介绍TCAD（Technology Computer-Aided Design）是一种基于计算机的半导体工艺和器件设计工具。
Sentaurus是TCAD的一种常用软件，用于模拟半导体器件的行为特性。
仿真计算原理概述Sentaurus通过一系列的物理模型和数值计算方法，对半导体器件进行仿真计算。
其基本原理如下：1. 几何和网格划分在仿真计算之前，需要将半导体器件的几何形状转化为离散的网格。
常用的方法是使用有限元、有限差分或有限体积等技术进行网格划分。
通过划分网格，将器件的各个区域离散化，为后续的物理模型计算提供基础。
2. 物理模型Sentaurus内置了多种物理模型，用于描述半导体器件中的物理现象。
常见的物理模型包括电子传输、电子能带结构、能量传输、载流子输运、电场和电势分布等。
根据具体需要，选择适合的物理模型进行仿真计算。
3. 边值条件和初始条件在仿真计算中，需要设置合适的边值条件和初始条件。
边值条件是指在器件的边界上施加的电压、电流等参数，用于模拟器件与外部环境的交互。
初始条件是指仿真计算起始时各个区域的初始状态。
4. 数值计算方法Sentaurus使用数值计算方法求解物理模型的方程组。
常见的数值计算方法包括有限差分、有限元、有限体积等。
通过迭代求解，得到近似的数值解。
5. 结果分析与后处理仿真计算完成后，可以对计算结果进行分析和后处理。
常见的分析方法包括绘制电流-电压特性曲线、分析载流子分布等。
后处理技术包括数据处理、数据可视化等，用于对计算结果进行更深入的理解和展示。
使用案例以下是一些TCAD Sentaurus的应用案例：•载流子输运仿真：利用Sentaurus模拟载流子在半导体器件中的输运特性，分析电流分布、电阻和电导率等。
•器件特性优化：通过修改器件的几何形状、材料参数等，以及优化边值条件和初始条件，利用Sentaurus进行仿真计算，找到使器件性能最优化的设计参数。
Sentaurus_Process介绍及使用
§17-1 新一代集成工艺仿真系统Sentaurus Process随着集成电路制造工艺技术的迅速发展和日趋成熟，集成电路的集成度迅速攀升，制造流程及工艺步骤也日趋复杂。
当前，硅集成电路制造工艺技术已经达到了纳米级水平，纳米电子学不断深入发展的前提是基于能够达到纳米精度的制造技术【1】。
反过来，纳米级器件的设计与研发则必须有相应的高精度工艺级仿真软件来支持。
通常，对于大尺寸器件（通常特指分立器件），由诸多工艺因素造成的层间界面应力、杂质分布蠕动、空间量子效应及载流子非线性输运等小尺寸效应[2]均可被忽略。
而对于小尺寸（泛指超大规模集成电路中的集成化器件）器件，准确地预期及评价工艺制程后的良品率、实现其所谓的工艺级可制造性设计，则必须充分地考虑小尺寸效应。
新一代集成工艺设计工具Sentaurus Process恰恰解决了纳米尺度的可制造性设计技术难题，成为当前最为先进的集成电路工艺级仿真工具。
§17-1-1 Sentaurus Process工艺级仿真工具简介[3]Sentaurus Process是Synopsys Inc.最新推出的新一代TCAD工艺级仿真工具，被业界誉为第五代集成电路制程级仿真软件，是当前最为先进的纳米级集成工艺仿真工具。
Sentaurus Process是迄今为止集成电路制程级仿真软体中最为全面、最为灵活的多维（一维、二维、三维）工艺级仿真工具。
Sentaurus Process面向当代纳米级集成电路工艺制程，全面支持小尺寸效应的仿真与模拟，用于实现甚大规模（ULSI）集成电路的工艺级虚拟设计，可显著地缩短集成电路制造工艺级设计、工艺级优化乃至晶圆芯片级产品的开发周期。
Sentaurus Process整合了Avanti的TSUPREM系列工艺级仿真工具、Taurus Process系列工艺级仿真工具及ISE的Dios系列工艺级仿真工具，将一维、两维和三维仿真集成于同一平台，在保留传统工艺级仿真工具卡命令行运行模式的基础上，又作了诸多重大改进：1.增加、设置了模型参数数据库浏览器（PDB），为用户提供修改模型参数及增加模型的方便途径；2. 增加、设置了一维模拟结果输出工具（Inspect）和二维、三维模拟结果输出工具（Tecplot SV）。
使用Sentaurus TCAD软件设计和仿真0.18μmH栅P—Well SOI MOSFET器件
使用Sentaurus TCAD软件设计和仿真0.18μmH栅P—Well SOIMOSFET器件【摘要】绝缘体上硅（Silicon On Insulator，简称SOI）以其独特的材料结构有效克服了体硅材料的不足，使其在能够成功应用于辐照恶劣环境中。
本文使用Sentaurus TCAD软件中的SDE（Sentaurus Structure Editor）工具设计一个0.18μmH 栅P-Well SOI MOSFET器件结构，并且运用Sentaurus TCAD软件中的Sentaurus Device工具进行器件特性仿真，使用INSPECT和TECPLOT_SV工具查看仿真结果并得到设计的器件的阈值电压（Vth=1.104V）和饱和电流（Idsat=3.121E-4A）。
【关键词】SOI；P-Well MOSFET；H栅；Sentaurus TCAD1.引言近年来全球范围内出现了新一轮的太空探索热潮，世界各主要航天大国相继出台了一系列雄心勃勃的航天发展规划。
空间技术的迅猛发展，使各种电子设备已经广泛应用于人造卫星、宇宙飞船等设备中，在天然空间辐射环境中往往因经受空间辐射而导致性能降低或失灵，甚至最终导致卫星或空间飞行器灾难性后果。
因此，必须在辐照恶劣环境中的电子设备使用抗辐射的电子元器件。
绝缘体上硅与体硅器件相比较，其独特的绝缘层把器件和衬底隔开，减轻了衬底对器件的影响，降低了源漏极电容、消除了闩锁效应、改善了短沟道效应以及热载流子效应、提高了抗辐照性能等等[1]，因此，SOI技术能够成功地应用于抗辐射领域，其被国际上公认为“二十一世纪的硅集成电路技术”。
SOI与体硅MOS器件结构的比较如图1所示。
图1 体硅器件和SOI器件基本结构的比较通常根据在绝缘体上的硅膜厚度将SOI分成薄膜全耗尽FD（Fully Depleted）结构和厚膜部分耗尽PD（Partially Depleted）结构。
本论文中设计的SOI MOS 器件是薄膜全耗尽结构的，这是因为薄膜SOI结构的器件由于硅膜的全部耗尽完全消除“翘曲效应”[2]，且这类器件具有低电场、高跨导、良好的短沟道特性和接近理想的亚阈值斜率等优点。
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus培训讲学
*_fps.cmd *_dvs.cmd *_des.cmd
Workbench (SWB)
Sentaurus Process Simulator
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Synopsys Inc.的Sentaurus Process 整合了：
Avanti 公司的TSUPREM系列工艺级仿真工具（ Tsupremⅰ，Tsupremⅱ，Tsupremⅲ只能进行一维仿真 ，到了第四代的商业版Tsuprem4能够完成二维模拟）
Sentaurus Workbench介绍与使用
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Getting Started
Creating Projects
Building Multiple Experiments
SWB的工具特征
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Workbench基于集成化架构模式来组织、实施 TCAD仿真项目的设计和运行，为用户提供了图 形化界面，可完成系列化仿真工具软件以及诸 多第三方工具的运行，以参数化形式实现TCAD 项目的优化工程。
Synopsys公司简介
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Synopsys公司总部设在美国加利福尼亚州 Mountain View，有超过60家分公司分布在北美 、欧洲与亚洲。
2002年并购Avant公司后，Synopsys公司成为提供前 后端完整IC设计方案的领先EDA工具供应商。
Sentaurus是Synopsys公司收购瑞士ISE(Integrated Systems Engineering)公司后发布的产品，全面继承 了ISE TCAD,Medici和Tsuprem4的所有特性及优势。
Building Multiple Experiments
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Parameter在cmd文件中的定义与使用: