5silvaco工艺仿真模块及流程

1、主要内容第一部分工艺器介绍第二部分工艺流程第三部分总结Page21 工艺器介绍第一部分工艺器介绍第二部分工艺流程第三部分总结Page31.1 工艺模块DeckBuild 集成环境先进的闪存材料工艺仿真器硅化物模块的功能蒙托卡诺注入仿真器蒙托卡诺沉积刻蚀仿真器精英淀积和刻蚀仿真器光电印刷仿真器工艺仿真软件二维硅工艺仿真器4Page4SSuprem4ATHENA1.1.1 ATHENA分析和优化标准的和最新的SWAMI，以及深窄沟的流程，包括LOCOS，在器件制造的不同阶段分析先进的离子注入方法超浅结注入，高角度注入和为深阱支持多层次杂质扩散，以精确杂质行为的高能量注入衬底与邻近材料表面的考虑多重

2、扩散影响，包括瞬态增强的扩散，氧化/硅化加强的扩散，瞬态激活作用，点缺陷和簇群构造以及材料界面的再结合，杂质分离，和传输通过MaskViews 的掩模构造说明，工程师可以有效地分析在每个工艺步骤和最终器件结构上的掩模版图变动的影响。与光电平面印刷器和精英淀积和刻蚀器集成，可以在物理生产流程中进行实际的分析。5Page1.1.2SSuprem4Page实验验证的Pearson 和 dual-Pearson 注入模型非深度相关的横向注入分布函数扩展的注入，有能量，剂量，旋转和氧化物厚度变化用户定义的或蒙特卡洛提取的注入矩杂质扩散和点缺陷扩散完全复合氧化和硅化增强/延缓的扩散快速的热量减退和瞬态增强

3、扩散 (TED)由于导致点缺陷的注入和311空隙以颗粒为基础的多晶硅扩散模式 应力相关的粘性氧化模型引起的TED 影响分离硅硅的氧化率系数与掺杂浓度相关性经由MaskViews 的淀积作用和刻蚀说明外延生长模拟61.1.3 MC 蒙特卡洛注入器在所有主要的三维结晶方向的离子引导以物理为基础的损伤积累和无定形的影响在无定形区域的随机碰撞二维拓扑影响包括离子遮蔽和反射可以在 200eV-2MeV 的大范围内精确校准能量偏差减少模拟技术可以提升十倍的效率精确计算由损伤，表面氧化，光束宽度变化，注入角度，以及能量和不定形材料引起的分离通道影响Page71.1.4 硅化物模块的功能适用于钛，钨和铂的硅化

4、物在基片硅中硅化物增强扩散扩散和反作用的有限生长率在硅化物/金属以及硅化物/硅（多晶硅）界面的反作用和边界运动精确的材料消耗模型硅硅材料的比率Page81.1.5 精英淀积和刻蚀器以物理为基础的刻蚀和淀积模型带有各向异性性和各向同性刻蚀率的材质回流模型干法刻蚀模式的光束扩散微加载影响由单向的，双向的，半球状的，轨道式的，以及的淀积作用源引起Page91.1.6 光刻投射，接近，和接触系统模拟非平面的基础构造相位移位，二元以及局部传动的掩模g，h，i，DUV 和宽线源器散焦，任意光源形状，空间过滤以及局部相关性影响高数字的孔径模型四级照明模型照明系统失常模型考虑到衍射影响的一流的开发模型模型后烘

5、培模式顶部和底部的抗反射镀膜支持使用Bossung 曲线和ED 目录结构的CD为印制的图像提供交互式光学接近校正Page101.2 可的工艺BakeCMPDeposition Development Diffusion EpitaxyEtchExposure Imageing Implantation Oxidation SilicidationPage111.3 ATHENA输入和输出1D and 2D StructuresStructure export toATLAS and DevEditProcess steps andconditionsDoping and etch profil

6、esGDS layoutMaterial thickness,Junction, sheet rhoATHENAMask LayersStructure importfrom DevEditE-test data (Vt) analysisC-InterpreterfunctionsCD profiles, SplotsIon implant trajectoriesPage122 工艺流程第一部分工艺器介绍第二部分工艺流程第三部分总结Page132 工艺流程1 建立网格初始化23 工艺步骤4 提取特性5 结构操作6 Tonyplot显示Page142.1.1 网格定义令及参数定义某座标附近的

7、网格线间距来建立网格s1s2Xs3yNote1： 网格间距会根据loc和Spac自s4动调整y2Note2 ：网格定义对YPage150x1x212.1.2 网格定义的例子均匀网格的例子：非均匀网格的例子：Page162.1.3 网格定义需要注意的地方疏密适当（在物理量变化很快的地方适些）不能超过上限（20000）中很多问题其实是网格设置的问题，要注意查看报错的信息和网格定义相关令和参数还有：命令，relax；淀积和外延时的dy, ydy等参数Page172.2.1 初始化令及参数命令initialize可定义衬底或初始化衬底参数:material, orientation, c.impuri

8、ties, resitivity 初始化：infile导入已有的结构维度，one.d, two.d 网格和结构，space.mult, scale, flip.y Page182.2.2 初始化的例句采用默认参数，二维初始化：工艺从结构test.str中开始：GaAs衬底，含硒浓度为1015cm-3，晶向100：硅衬底，磷掺杂，电阻率为10.cmAlGaAs衬底，Al的组分为0.2Page192.2.3 初始化的例子采用默认参数初始化Page202.2.4 网格命令Relax网格参数： material, x.min,x.max, y.min, y.max,dir.x |dir.ysurfac

9、e, dx.surf2.3 工艺步骤对具体的工艺进行这些工艺包括Bake，CMP，Deposition，Development，Diffusion， Epitaxy，Etch，Exposure，Imaging，Implantation，Oxidation，Silicidation本节课先简单介绍氧化（Oxidation）工艺Page222.3.1 氧化令及参数得到氧化层的办法可以是扩散（diffuse）和淀积（deposit）,这节课稍微介绍一下diffuseDiffuse做氧化主要参数有：扩散步骤的参数，time, temperature, t.final, t.rate扩散氛围的参数，dr

10、yo2|weto2|nitrogen|inert, hcl.pc, pressure, f.o2|f.h2|f.h2o|f.n2|f.hcl, c.impurity模型参数，b.mod|p.mod|as.mod, ic.mod|vi.mod 混杂参数，no.diff, reflowPage232.3.2 Diffuse做氧化的例子氧化时间30分钟，1200度，干氧氧化时间30分钟，1000度，氧气流速10sccm干氧氧化的完整语法：go athenaPage242.4 提取特性Deckbuild有内建的抽取功能，在ATHENA中某一步工艺之后抽取：材料厚度，结深，表面浓度，浓度分布，方块电阻等

11、特性由QUICKMOS和QUICKBIP可以得到一维时的器件特性，如阈值电压、一维结电容等等。命令:extractPage252.4.1 自动生成提取语句Page262.4.2 提取氧化层厚度的例子在菜单栏中自动生成抽取语句输出窗口显示的结果：EXTRACT> init infile="AIa02224" EXTRACT> extract name="Tox" thickness oxide mat.occno=1 x.val=0WARNING: specified cutline may give inaccurate values res

12、ulting from proximity to structure edge, (min=0, max=1) Tox=1378.95 angstroms (0.137895 um) X.val=0EXTRACT> quitPage272.5 结构操作令及参数命令structure可以保存和导入结构， 对结构做镜像或翻转参数：infile, outfile, flip.y, mirror left|right|top|bottom在到一定步骤时可适当保存结构structure outfile=oxide.strextract name="Tox" thickness oxide mat.occno=1 tonyplotPage282.6 Tonyplot 显示Tonyplot可以显示得到的结构和数据工具多（cutline,ruler,probe,movie）使用灵活（set, 方便的Displa