silvaco tcad 仿真速成手册

《silvaco tcad 仿真速成手册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《silvaco tcad 仿真速成手册（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、silvaco TCAD 仿真速成手册排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 发布者：kongfuzi 热度 4 票 浏览 33 次 时间：2010 年 2 月 26 日 09:01silvaco TCAD 仿真速成手册第 1 章: 简介该指南手册针对首次应用 SILVACO TCAD 软件的新用户。 它旨在帮助新用户在几分钟时间内快速并成功安装和运行该软件。该指南也演示如何快速有效查看手册，查找仿真器中使用的所有参数的解释和定义。它也参照相应章节，来理解等式以及其使用的根本规则。关于进一步的阅读和参考，用户可参照 SILVACO 网站的技术支持部分， 那里有丰富的技术材料和发表文献。第 2 章:

2、 快速入门2.1: DeckBuild 运行时间环境窗口DeckBuild是富含多样特征的运行时间环境， 它是快速熟悉SILVACO 的 TCAD 软件的关键。 Deckbuild 主要特征包括： 自动创建输入文件、编辑现有输入文件，创建 DOE，强大的参数提取程序和使得输入文件中的参数变量化。更重要的是，DeckBuild 包含好几百个范例，涵盖多种电学、光学、磁力工艺类型，便于首次使用该工具的用户。使用入门用户可打开一个控制窗口，创建一个目录，用于保存该指南范例将创建的临时文件。 例如，要创建或重新部署一个名为tutorial,的目录，在控制窗口键入：mkdir tutorial cd t

3、utorial然后键入下列命令开启 deckbuild 运行环境：deckbuild屏幕上将出现类似于图 2.1 的 DeckBuild 运行时间环境。GUI 界面包括两部分： 上部窗口显示当前输入文件，而下部显示运行输入文件时创建的输出。图 2.1 DeckBuild 运行时间界面 GUI2.2: 载入和运行范例输入文件可以由用户创建或者从范例库中加载。 为了熟悉软件语法，最好载入第一个实例中范例。要从 deckbuild 运行时间环境的 GUI 载入范例，可点击：Main Control. Examples(范例).屏幕将弹出一个窗口显示一列 47 个类别的范例。图 2.2 显示首15 个

4、类型范例。要查看剩余的类别，则使用窗口右侧的滑动条滚动选择。图 2.2 首 15 个类别的 DeckBuild 范例只需双击该类别，即可查看每个类别的范例。 如果双击首个类别MOS1: MOS Application Examples， 则得到如图 2.3 显示的列表。 该类别有 15 个范例。图 2.3 MOS 应用范例列表双击任何期望的范例，即可查看其解释。 双击首个范例NMOS : Id/Vgs and Threshold Voltage Extraction，可查看该范例的解释。 结果如图 2.4 显示。 滚动拉下窗口可浏览全部解释。图 2.4 范例描述窗口 为了在 DeckBuild

5、 运行环境中载入特定范例， 点击DeckBuild: Examples 窗口右上部的Load Example 按钮。 DeckBuild主窗口如图 2.5 显示。图 2.5 DeckBuild 已载入输入文件按下run 按钮即可运行范例。运行完成后，屏幕出现两个图。第一个为显示仿真过程中网路掺杂的彩色轮廓图，第二个则是简单的阈值电压 Vg 相对 Id 图。它们分别为如图 2.6 和图 2.7 所示。 一旦选中Load Example 按钮，结构文件和线图既加载在当前工作目录中，因此不必运行仿真即可浏览结果。图 2.6 显示网路掺杂的工艺仿真结构 图 2.7 显示 Vg 相对 Id 的器件仿真线

6、图 2.3: 查看结果SILVACO 的浏览工具 TonyPlot是一个功能丰富的绘图工具。该指南中仅介绍它的某些基本性能。当 SILVACO 的 TCAD 软件包中保存一个结构文件或一个线图时，创建结构文件或线图的所有参量将自动包含仅该文件，供绘图之用。例如在结构文件绘图中，如果想要绘制其他变量如Donor Concentration, 则如下点击：Plot. Display. Define. Contours.然后向下滚动选择Quantity: 方框，得到一组可绘制变量。 如果按照该顺序执行，将出现两个另外的 GUI 显示，如图所示2.8。 选择新的参量并点击Apply。图 2.8 选中可

7、绘制变量的相关 GUI运行时常需要查看一个图表的cutline 片断。 这时，关闭其它相关绘图相关视窗，点击OK, 然后返回主要视图和选择下列命令：Tools. Cutline.现在将使用默认vertical cutline方框，但在 cutline GUI中也可以选择水平或交叉的 cutline 方框。 返回主图，在 cutline起点处点击并按住鼠标左键。竖向直拖动鼠标，到 cutline 终点处松开鼠标。松开左键后，cutline 图表将自动显示当前现实的参量的cutline。完成操作后点击 cutline 方框上的 OK 键。要在新 cutline 图上覆盖显示其他变量，则左击线图，使

8、之变为当前视图（图表的白色边框表示它为激活现行图表）。然后点击：Plot. Display.来选择要覆盖在线图上的其它参量。 例如，如果在线图上添加Arsenic, Boron 和 Phosphorus，它应该显示在图 2.9 上。 Vg 相对 Id 曲线也有相似命令，使它可以在线图上覆盖显示其它电学参量。图 2.9 Cutline 图 总的来说，在终端或控制窗口键入tonyplot ，可绘制一个文件；或者在 DeckBuild 中，通过高亮文件名并按下列顺序操作命令，直接绘制结构。Tools. Plot. Plot Structure要自动绘制一个仿真中创建的结构文件，只需简单添加语句：st

9、ructure outfile=tonyplot至输入文件，仿真器将保存创建的器件文件直至输入文件中该点。仿真器在达到该点之后，即自动绘制结构。用户可在仿真过程中的任意点绘制任意数目的结构文件。 章节 2.4: 自动创建和编辑输入文件现在，您应该已经了解如何加载、运行和查看 TCAD 范例的结果。接下来演示如何简便创建自己工艺仿真输入文件或者修改已有文件。输入文件为简单的 ASCII 文本格式，因此它可使用任何 ASCII 编辑器创建。 但是，DeckBuild 包含一个简单的 GUI，可自动创建工艺仿真输入文件。为了简化程序，而不必每次从头来创建工艺仿真输入文件，这里将演示如何在现有的输入文

10、件中添加几行代码。通过在每个工序中重复该步骤，该方法同样用于创建整个输入文件。一旦使用line和init 语句（参见载入范例的首几行）定义了仿真空间和初始衬底，工艺仿真则仅包含很多连续的扩散、植入、蚀刻和淀积步骤。其中每一步均可使用 DeckBuild 自动编写。回到输入文件的范例中， 假设打算在第一步之后添加一个低能量 10keV P-Well Implant。鼠标左击 DeckBuild 顶部视窗中首个 P-well 植入之后的一行。 然后如下点击：Commands. Process. Implant屏幕将出现 DeckBuild: ATHENA Implant 视窗。创建额外的注入语句行

11、只需填充该方框而已，其方法是使用滑动条、或者填充数值后按下回车键。 对于 10keV 硼注入, 剂量 1e11/cm2 ，垂直夹角 7 度，主平面旋转 27 度，其注入 GUI 如图 2.10 所示。完成输入信息后，点击Write，输入文件中则出现一个新行。图 2.10 完全填充的注入 GUI同样的方式可创建淀积、注入、扩散、电极、创建网格、晶元初始化，结构文件保存等等. 由于输入文件为简单 ASCII 文本，要在直观的语法输入文件中编辑参数，仅需使用 DeckBuild 中附带的复制、粘贴和删除功能。第 3 章: 简易使用手册和自学方法该手册很厚，乍看可能使人有点畏缩的。所以本章节将为新用户

12、演示如何简便使用范例浏览手册，从而找到特定信息。以章节 2.2 中列出的输入文件为例，假设我们要理解 SRH参数的用途。它出现在输入文件中器件仿真部分，位于models开头的语句行。在工艺和器件仿真器中，任何语句行的开头词语均为语句。 这个范例中，第一个词语是models。如果我们想要了解SRH 的作用，我们需要先找出 models statement 的信息。所有的 SILVACO 产品均有 PDF 格式的用户手册。要查找器件仿真器的信息，则需要打开 ATLAS 用户手册。通过在控制台和端子窗口中键入sman 可启动sman 工具，再通过sman 工具可获得用户手册。用户手册如图 3.1 所

13、示。图 3.1 ATLAS 的 PDF 用户手册此手册最显著的特征是语句 章节。 它包含器件仿真器按字母顺序排列的所有语句。 因为我们要找models 语句，点击左边的书签索引上语句章旁边的 +扩展符号。 按字母顺序向下滚动选择 Models 语句。 点击 Models 语句旁边的+ 扩展符号，可以查看其内容。这时，我们需要选择 。 如果您已猜到SRH等于 Schottky Read Hall 的组合缩写，即可点击 Recombination Models Flags章节。 如果不明白SRH 的含义，则点击 MODELS 标题，回到该章节开头。 这个章节的开头是另一个与模型语句有关的参数，也以

14、字母顺序排列。 向下滚动直至 SRH ，表格显示：参数类型，以及默认数值和单位。 一旦知晓其类型，便可向下滚动在描述章节找到参数。 也可使用Edit. Find. 功能在描述部分搜索SRH。 不论使用何种方法，都可以找到描述 SRH 参数的部分，其如图 3.2 所示。图 3.2 查找到SRH参数 这组信息足够让用户了解参数的含义及其默认值。 但是，如果您想要了解使用参数的规则和方程，语句章节中关于SRH 的描述指示用户可参照第三章的方程 3-290 。 参考方程 3-290，可找到如图 3.3 所示的 SRH 模型的完整描述。图 3.3 参照 SRH 模型的完整描述。 仅需简单点击几次鼠标，即

15、可找到用户控制的方程中参数的含义，以及参数在仿真器中作用的完整描述，还有何种其它用户定义参数。现在您应该清楚如何使用用户的范例了。第 4 章: 其他互联网信息SILVACO 的网站提供丰富的技术信息，它位于信息库部分：http:/ 仿真标准 (SILVACO 出版)2/ 陈述材料3/ 参考引用 SILVACO 软件的书籍4/ 发表论文 (同行技术文献评论 )SILVACO 仿真标准是一个 TCAD 季度刊物，它包括详细的应用注释，以及涵盖广泛技术的仿真结果。它也包括一些常见问题的提示和技巧。 SILVACO 网站提供多年来发表的所有仿真标准刊物。使用搜索功能，可寻找您关心的课题。“Presentation Materials” 包含各类陈述材料。 某些PowerPoint 陈述材料显示应用范例，以及语法解释。也有一些学术课程材料显示如何将 SILVACO TCAD 软件编进学生作业中。其它部分列出 SILVACO 软件辅助的专利，以及一组参照 SILVACO 软件的教科书。Technical Library（技术库）部分的最后两个部分罗列出教科书和发表的论文，它们分为在所有 SILVACO 软件开发中使用的多个类别。如果您觉得信息太多，