器件仿真工具SILVACOMEIDICI.ppt

confidential ? 2003. Silvaco International. All Rights Reserved. SILVACO and MEDICI Medici 和Silvaco相同点1 作为TCAD软件，Medici和Silvaco都是对器件的工艺和结构进行仿真，软件的主体构架几乎相同。 仿真中都采用解泊松方程和载流子连续性方程为理论依据。 两种软件的仿真思路相同。 Medici 和Silvaco相同点2 在对器件仿真过程中，两种软件的代码和语法相同 Medici 和Silvaco相同点3 两个软件都可以通过工艺仿真软件对工艺流程进行仿真，得到的器件进行器件特性仿真，这样仿真得到的电学特性更加接近于实际器件，两者的工艺软件结构和语法相互兼容。 Medici软件没有专用的运行平台，使用单一的命令行输入方式，无法监控程序在运行过程中的细节，无法进行Step to Step操作 Silvaco软件有专用的Deckbuild操作平台，可以在运行过程中进行但不定位调试，运行中可以指示出程序当前运行的语句，可中断进行Step to Step调试。 Silvaco软件中的Deckbuild操作平台 Medici、Tsuprem等软件较早在国内出现，属于Avanti软件中的一个模块，使用量较大，主要为Unix系统下的应用软件。 Avanti公司被Synopsys公司收购后，由于器件仿真不是Synopsys软件的主要产品，因此，后续的研发受到较大的限制，包括软件的升级等。 Medici软件在图形显示上有较大的缺陷，图形显示软件过于简单，无法在通过曲线显示器对曲线进行编辑。 Silvaco软件中采用专用的Tonyplot进行二维和三位图形的显示，显示功能强大，可对仿真后得到的结构进行各种参数的显示，输出标准数据格式，方便绘图。 Medici软件局限性3 由于所有的工艺和器件仿真软件中采用的工艺模型和器件电学模型都是熟悉的通用模型，而在先进的半导体工艺和器件的仿真过程中，不同的工艺线即使完全相同的工艺条件，得到的器件特性相差非常大，因此，在固定的工艺线上使用TCAD软件时，需要对用户对主要的工艺条件进行试验，得到的相关数据后修正模型，使得仿真精度接近实际生产。 Silvaco软件中C-Interface定义特定的模型 Medici和Silvaco软件比较4 在描述一个复杂的不规则器件过程中，单纯采用语句划分网格的方式来描述一个器件比较困难，因此，Medici软件不能采用网格描述准确生成不规则的器件结构。 Silvaco软件提供采用绘图方式的DeviceEdit软件，能够对复杂不规则器件进行勾画，从而准确描述器件边缘，同时方便网格优化，提高运行速度和精度。 Silvaco软件中的DeviceEdit 方便快捷生成器件的结构 Medici和Silvaco软件比较5 Medici软件是单纯的器件仿真软件，由于缺乏后续的研究，因此，对特殊材料和器件仿真欠缺，尤其是Ⅲ－Ⅴ化合物半导体无法精确模拟，同时软件功能单一，无法提取器件的电学参数和对电路进行模拟。 Silvaco软件中有大量特殊材料器件的模块，如SOI/SiC/ Ⅲ－Ⅴ 化合物半导体等。同时，Silvaco软件中包括器件参数的提取和电路的模拟，不同的模块完成不同的功能，从工艺仿真的SSuprem到器件仿真的Atlas，而后提取器件的参数，建立器件的Spice模型，通过Silvaco软件中的SmartSpice进行电路的仿真。 * Mocasim 器件仿真思路 通过不同的方法生成器件结构 定义器件的结构参数 定义不同的激励，调用不同的器件模型进行电学仿真 line x loc=0.0 spac=0.1 line x loc=0.2 spac=0.006 line x loc=0.4 spac=0.006 line x loc=0.6 spac=0.01 line y loc=0.0 spac=0.002 line y loc=0.2 spac=0.005 line y loc=0.5 spac=0.05 line y loc=0.8 spac=0.15 init orientation=100 c.phos=1e14 space.mul=2 #pwell formation including masking off of the nwell diffus time=30 temp=1000 dryo2 press=1.00 hcl=3 etch oxide thick=0.02 # #P-well Implant # implant boron dose=8e12 energy=100 pears diffus temp=950 time=100 we