第3章-工艺及器件仿真工具SILVACO-TCAD教程文件

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− 点击insert键，网格定义的参数将会出现在滚动条菜单中，见 下图；
− 在X=0.2和X=0.6处，分别插入第二和第三个网格线定义点，
并将网格间距均设为0.01。这样在X轴右边区域内就定义了一
个非常精密的网格，作为NMOS晶体管的有源区；
− 接下来，我们继续在Y轴上建立网格。在Direction栏中选择Y
介绍网格定义的方法。
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• 在0.6μm×0.8μm的方形区域内创建非均匀网格 − 在网格定义菜单中，Direction栏缺省为X方向；点击 Location栏，输入值0，表示要插入的网格线定义点在位置0； 点击Spacing栏，输入值0.1，表示相邻网格线定义点间的网格 线间距为0.1。当两个定义点所设定的网格线间距不同时，系统 会自动将网格间距从较小值渐变到较大值。 − 在Comment栏，键入注释行内容“Non-Uniform Grid （0.6um x 0.8um)”，如图所示；
1.0 ， 而 在 Exp 栏 中 选 择 指 数 的 值 为 14 。 这 就 确 定 了 背 景 浓 度 为 1.0×1014原子数/cm3（也可以通过以Ohm·cm为单位的电阻系数来确 定背景浓度）。
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④ 对于Dimensionality一栏，选择2D。在二维情况下进行 仿真；
方向；点击Location栏并输入定义点的位置为0。然后，点击
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Spacing栏并输入网格间距值0.008；
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− 在网格定义窗口中点击insert键，并继续插入第二、第三和 第四个Y方向的网格定义点，位置分别设为0.2、0.5和0.8， 网格间距分别设 0.01，0.05和0.15，如图所示。
第3章-工艺及器件仿真工具 SILVACO-TCAD
本章内容
• 使用ATHENA的NMOS工艺仿真 • 使用ATLAS的NMOS器件仿真
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本章内容
• 使用ATHENA的NMOS工艺仿真 • 使用ATLAS的NMOS器件仿真
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使初始结构可视化的步骤如下：
① 选中文件“.history01.str” （目前仅有尺寸和材料方面 的信息），点击Tools菜单项，并依次选择Plot和Plot
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Structure…，如图所示，将会出现TONYPLOT（绘图工 具软件）。在TONYPLOT中，依次选择Plot和Display…；
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– 为了预览所定义的网格，在网格定义菜单中选择View键， 则会显示View Grid窗口。
– 最后，点击菜单上的WRITE键从而在文本窗口中写入网 格定义信息。
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定义初始衬底
由网格定义菜单确定的LINE语句只是为ATHENA仿真结
− 在UNIX或LINUX系统提示符下，输入命令：deckbuild-an&，以 便进入deckbuild交互模式并调用ATHENA程序。这时会出现如下 图所示deckbuild主窗口，点击File目录下的Empty Document， 清空Deckbuild文本窗口；
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接下来，我们通过干氧氧化在硅表面生成栅极氧化 层，条件是1个大气压，950°C，3%HCL, 11分钟。为 了完成这个任务，可以在ATHENA的Commands菜单 中依次选择Process和Diffuse …，ATHENA Diffuse菜 单将会出现。
构建立了一个直角网格系基础。接下来就是衬底区的初始化。
对仿真结构进行初始化的步骤如下：
① 在ATHENA Commands菜单中选择Mesh Initialize…选项。ATHENA 网格初始化菜单将会弹出。在缺省状态下，硅材料为<100>晶向；
② 点击Boron杂质板上的Boron键，这样硼就成为了背景杂质； ③ 对于Concentration栏，通过滚动条或直接输入，选择理想浓度值为
− 在如图所示的文本窗口中键入语句go Athena ；
接下来要明确网格。网格中的结点数对仿真的精确度和 所需时间有着直接的影响。仿真结构中存在离子注入或者形 成PN结的区域应该划分更加细致的网格。
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− 为了定义网格，选择Mesh Define菜单项，如下图所示。 下面将以在0.6μm×0.8μm的区域内创建非均匀网格为例
概述
用ATHENA创建一个典型的MOSFET输入文件所需的 基本操作包括： a. 创建一个好的仿真网格 b. 演示淀积操作 c. 演示几何刻蚀操作 d. 氧化、扩散、退火以及离子注入 e. 结构操作 f. 保存和加载结构信息
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创建一个初始结构
• 定义初始直角网格
⑤ 对于Comment栏，输入“Initial Silicon Structure with <100> Orientation”，如下图所示；
⑥ 点击WRITE键以写入网格初始化的有关信息。
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运行ATHENA并且绘图
现在，运行ATHENA以获得初始结构。点击Deckbuild 控制栏里的run键，输出将会出现在仿真器子窗口中。语句 Struct outfile=.history01.str是Deckbuild通过历史记录功 能自动产生的，便于调试新文件等。
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② 出现Display（二维网格）菜单项，在缺省状态下，
Edges和Regions图象已选。把Mesh图象也选上， 并点击Apply。将出现初始的三角型网格，如图所示。
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现在，先前的INIT语句创建了一个0.6μm×0.8μm大小 的、杂硼浓度为1.0×1014原子数/cm3、掺杂均匀的<100>晶 向的硅片。这个仿真结构已经可以进行任何工艺处理步骤了 （例如离子注入，扩散，刻蚀等）。