silvacoTCAD仿真速成手冊

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silvacoTCAD仿真速成手冊

第1章：簡介

該指南手冊針對首次應用SILVACOTCAD軟件的用戶。它旨

在幫助用戶在幾分鐘時間內快速并成功安裝和運行該軟件。

該指南也演示如何快速有效查看手冊，查找仿真器中使用的全部

參數的解釋和定義。它也參照相應章節，來理解等式以及其使用的根

本規章。

關于進一步的閱讀和參考，用戶可參照SILVACO網站的技術支

持局部，那里有豐富的技術材料和發表文獻。

第2章：快速入門

2.1:DeckBuild運行時間環境窗口

“DeckBuild”是富含多樣特征的運行時間環境，它是快速生疏

SILVACO的TCAD軟件的關鍵。Deckbuild主要特征包括：自

動創立輸入文件、編輯現有輸入文件，創立DOE,強大的參數提取

程序和使得輸入文件中的參數變量化。

更重要的是，DeckBuild包含好兒百個范例，涵蓋多種電學、光

學、磁力工藝類型，便于首次使用該工具的用戶。

使用入門

用戶可翻開一個把握窗口，創立一個名目，用于保存該指南范例

將創立的臨時文件。例如，要創立或重部署一個名為

"tutorial,u的名目,在把握窗口鍵入:

mkdirtutorialcdtutorial

然后鍵入以下命令開啟deckbuild運行環境：

deckbuild

屏幕上將消滅類似于圖2.1的DeckBuild運行時間環境。

GUI界面包括兩局部：上部窗口顯示當前輸入文件，而下部顯

示運行輸入文件時創立的輸出。

圖2.1DeckBuild運行時間界面GUI

2.2:載入和運行范例

圖2.3MOS應用范例列表

雙擊任何期望的范例，即可查看其解釋。雙擊首個范例"NMOS:

Id/VgsandThresholdVoltageExtraction“，可查看該范例的

解

釋。結果如圖2.4顯示。滾動拉下窗口可掃瞄全部解釋。

圖2.4范例描述窗口

為了在DeckBuild運行環境中載入特定范例，點擊"DeckBuild:

Examplesu窗口右上部的“LoadExample”按鈕。

DeckBuild主

窗口如圖2.5顯示。

圖2.5DeckBuild已載入輸入文件

按下"run”按鈕即可運行范例。運行完成后，屏幕消滅兩個

圖。第一個為顯示仿真過程中網路摻雜的彩色輪廓圖，其次個則是簡

潔的閾值電壓Vg相對Id圖。它們分別為如圖2.6和圖2.7所示。

一旦選中“LoadExample”按鈕，構造文件和線圖既加載在當前

工作名目中，因此不必運行仿真即可掃瞄結果。

圖2.6顯示網路摻雜的工藝仿真構造

fileEditplotlortsIVxhicth-Help

，n：?豆圃

ATHENA

Datafrommos1exO1_Q.str

Microns

Tonyploi3.8.1A?Sllvaco2009

圖2.7顯示Vg相對Id的器件仿真線圖

2.3:查看結果

SILVACO的掃粉工具“TonyPlot"是一個功能豐富的繪圖工

具。該指南中僅介紹它的某些根本性能。當SILVACO的TCAD軟

件包中保存一個構造文件或一個線圖時;創立構造文件或線圖的全部

參量將自動包含僅該文件，供繪圖之用。

例如在構造文件繪圖中，假設想要繪制其他變量如

uDonorConcentration”,則如下點擊:

Plot...Display...Define...Contours...

然后向下滾動選擇“Quantity:“方框，得到一組可繪制變量。

假設依據該挨次執行，將消滅兩個另外的GUI顯示，如下圖2.8o選

擇的參量并點擊“Apply"0

圖2.8選中可繪制變量的相關GUI

運行時常需要查看一個圖表的“cutline"片斷。這時，關閉其

它相關繪圖相關視窗，點擊”0K,“然后返回主要視圖和選擇以下

命令：Tools...Cutline...

現在將使用默認“verticalcutline“方框，但在

"cutline“GUI中也可以選擇水平或穿插的cutline方框。返回主

圖，在cutline起點處點擊并按住鼠標左鍵。豎向直拖動鼠標，到

cutline終點處松開鼠標。松開左鍵后，cutline圖表將自動顯示當前現

實的參量的cutlineo完成操作后點擊cutline方框上的“OK”鍵。

要在cutline圖上掩蓋顯示其他變量，則左擊線圖，使之變為

當前視圖（圖表的白色邊框表示它為激活現行圖表）。然后點擊：

Plot...Display...

來選擇要掩蓋在線圖上的其它參量C例如，假設在線圖上添加

Arsenic,Boron和Phosphorus,它應當顯示在圖2.9上。Vg相

對Id曲線也有相像命令，使它可以在線圖上掩蓋顯示其它電學參

量。

圖2.9Cutline圖

總的來說，在終端或把握窗口鍵入"tonyplot“，可繪制一個文件;

或者在DeckBuild中，通過高亮文件名并按以下挨次操作命令，直

接繪制構造。

Tools...Plot...PlotStructure

要自動繪制一個仿真中創立的構造文件，只需簡潔添加語句：

structureoutfile=

tonyplot

至輸入文件，仿真器將保存創立的器件文件直至輸入文件中該

點。仿真器在到達該點之后，即自動繪制構造。用戶可在仿真過程中

的任意點繪制任意數目的構造文件。

章節2.4:自動創立和編輯輸入文件

現在，您應當已經了解如何加載、運行和查看TCAD范例的結

果。接下來演示如何簡便創立自己工藝仿真輸入文件或者修改已有文

件。

輸入文件為簡潔的ASCII文本格式，因此它可使用任何ASCII

編輯器創立。但是，DeckBuild包含一個簡潔的GUI,可自動創立

工藝仿真輸入文件。

為了簡化程序，而不必每次從頭來創立工藝仿真輸入文件，這里將演

示如何在現有的輸入文件中添加幾行代碼。通過在每個工序中重復該

步驟，該方法同樣用于創立整個輸入文件。

一旦使用“line”和"init”語句（參見載入范例的首幾行）定

義了仿真空間和初始襯底，工藝仿真則僅包含很多連續的集中、植入、

蝕刻和淀積步驟。其中每一步均可使用DeckBuild自動編寫。

回到輸入文件的范例中，假設打算在第一步之后添加一個低能

量10keV“P-WellImplant鼠標左擊DeckBuild頂部視窗

中首個P-well植入之后的一行。然后如下點擊：

Commands...Process...Implant

屏幕將消滅“DeckBuild:ATHENAImplantu視窗。創立

額外的注入語句行只需填充該方框而己，其方法是使用滑動條、或者

填充數值后按下回車鍵。對于lOkeV硼注入，劑量lell/cm2,

垂直夾角7度,主平面旋轉27度，其注入GUI如圖2.10所示。

完成輸入信息后，點擊“Write"，輸入文件中則消滅一個行。

圖2.10完全填充的注入GUI

同樣的方式可創立淀積、注入、集中、電極、創立網格、晶元初

始化，構造文件保存等等.由于輸入文件為簡潔ASCH文本，要在

直觀的語法輸入文件中編輯參數，僅需使用DeckBuild中附帶的復

制、粘貼和刪除功能。

第3章：簡易使用手冊和自學方法

該手冊很厚，乍看可能使人有點畏縮的。所以本章節將為用戶演

示如何簡便使用范例掃瞄手冊，從而找到特定信息。

以章節2.2中列出的輸入文件為例，假設我們要理解“SRH”參

數的用途。它消滅在輸入文件中器件仿真局部，位于“models“開

頭的語句行。

在工藝和器件仿真器中，任何語句行的開頭詞語均為“語句

這個范例中，第一個詞語是“models"。假設我們想要了解

“SRH”的作用，我們需要先找出"modelsstatement"的信

息。

全部的SILVACO產品均有PDF格式的用戶手冊。要查找器件仿真

器的信息，則需要翻開ATLAS用戶手冊。通過在把握臺和端子窗口

中鍵入"sman”可啟動"sman”工具，再通過"sman”工

具可獲得用戶手冊。用戶手冊如圖3.1所示。

圖3.1ATLAS的PDF用戶手冊

此手冊最顯著的特征是“語句"章節。它包含器件仿真器按字母

挨次排列的全部語句。由于我們要找“models"語句，點擊左邊

的書簽索引上語句章旁邊的“+"擴展符號。按字母挨次向下滾

動選擇"Models“語句。點擊Models語句旁邊的“+“擴展

符號，可以查

看其內容。

這時，我們需要選擇。假設您已猜到“SRH”等于Schottky

ReadHall”的組合縮寫,即可點擊RecombinationModels

Flags”章節。假設不明白"SRH”的含義，則點擊

"MODELS”標題，

回到該章節開頭。這個章節的開頭是另一個與模型語句有關的參數，

也以字母挨次排列。向下滾動直至“SRH“，表格顯示：參數類型,

以及默認數值和單位。一旦知曉其類型，便可向下滾動在描述章節

找到參數。也可使用“Edit...Find..."功能在描述局部搜尋

“SRH

不管使用何種方法，都可以找到描述SRH參數的局部，其如圖3.2

所示。

圖3.2查找到“SRH"參數

這組信息足夠讓用戶了解參數的含義及其默認值。但是，假設

您想要了解使用參數的規章和方程，語句章節中關于“SRH”的

描述指示用戶可參照第三章的方程3-290o參考方程3-290,可

找到如圖3.3所示的SRH模型的完整描述。

圖3.3參照SRH模型的完整描述。

僅需簡潔點擊幾次鼠標，即可找到用戶把握的方程中參數的含義,

以及參數在仿真器中作用的完整描述，還有何種其它用戶定義參數。

現在您應當清楚如何使用用戶的范例了。

第4章：其他互聯網信息

SILVACO的網站供給豐富的技術信息，它位于信息庫局部:

://silvaco/techjib/index.html

信息分為如下

四個類別

1/仿真標準（SILVACO出版）

2/陳述材料

3/參考引用SILVACO軟件的書籍

4/發表論文（同行技術文獻評論）

SILVACO仿真標準是一個TCAD季度刊物，它包括具體的應用

注釋，以及涵蓋廣泛技術的仿真結果。它也包括一些常見問題的提示

和技巧。SILVACO網站供給多年來發表的全部仿真標準刊物。使

用搜尋功能，可查找您關心的課題。

''PresentationMaterials7,包含各類陳述材料。某些

PowerPoint陳述材料顯示應用范例，以及語法解釋。也有一些學術

課程材料顯示如何將SILVACOTCAD軟件編進學生作業中。其它

局部列出SILVACO軟件關心的專利，以及一組參照SILVACO軟

件的教科書。

TechnicalLibrary（技術庫）局部的最終兩個局部排列出教科

書和發表的論文，它們分為在全部SILVACO軟件開發中使用的多

個類別。

假設您覺得信息太多，使用SILVACO供給的簡潔搜尋功能框,

您可快速有效地找到所需信息。

總之，期望我們在這里通過范例，充分為用戶演示了如何簡潔使

用SILVACO軟件，查找所需信息，自學到達成功運行TCAD仿真。

Mar/10

12

人逢喜事精神爽

0Comments|PostedbyjieyounginLife

1.話說72pines掛了，這么多天，今日最終好了。

2.話說找個silvacoforlinux這么久，今日最終找到了，并且

運行了，根本符合。

3.話說回學校之后買了電腦，現在還很爽呀!

FunnyStuff,LifeHide

Feb/10

25

Backupthecurrentsystem

0Comments|Hostedbyjieyounginubuntu

還有4天就回學校去了，現在使用的這臺電腦將會留在家里給老爸用

了，走之前必需將當前這個ubuntu系統的一些東西備份，還有現在那

個xp系統也得給老爸弄得干干凈凈,漂秀麗亮的.

今日的主要任務是備份一些ubuntu下面的東西,并做一下相應的記

錄

1.用戶級別的mplayer配置文件/.mplayer

2.看IPV6電視的文件IPTV.m3u

3.conky配置文件/,conkyrc

4.rotorrent配置文件/.rtorrent.rc

5.始終使用的中科大的源文件source.list文件

6.現在使用的定制的screenlets/.screenlets文件夾

7.保存現在掃瞄器（firefox）中的書簽,chrome已經同步到了

Googleaccount上（年個書簽根本一樣）

8.保存lifearea中的導出文件feedlist,opml

9.經常使用的腳本以及其配置文件/scripts

以上文件都比較小，同步到ubuntuone中.

下面的東西不得不動用移動硬盤了

1.H-spice,ModelsimmatlabTcad安裝文件

2.使用的icontheme當前使用的pointer

3.保存的資料/Documents

4.背景圖片，呵呵/usr/share/backgound

5.十幾G的音樂移動硬盤上有過局部冬份，只需要增加相應局

部：

ToolsHide

Feb/10

24

懶羊羊語錄…

0Comments|PostedbyjieyounginLife

01）幸福的日子，就是吃飽了撐著去睡覺的日子。

02）班長，你看我的眼神多堅決。

03）我又得意，又有責任感，我到底犯了什么錯？

04）灰太狼，大笨狼，永久斗不過喜羊羊，還要侍侯紅太狼。

05）現在你們才是矮冬瓜，我是高冬瓜。

06）我是懶羊羊，我愛吃東西，吃很多東西，吃完東西要睡覺，睡個

大懶覺，懶覺睡多了，再吃東西，再睡懶覺。07）

處處睡覺就是有好處。

08）我又做噩夢了，感覺像是與狼共枕。

09）為什么受傷的總是我。

10）喜羊羊：假設灰太狼變好，你會怎么樣？

懶羊羊：很難過，由于這樣就不好玩了。11）

我還沒睡醒那（埋怨中）

既然這樣，先睡個覺再說吧（ZZZ）

別阻礙我睡覺（抓狂中）

12）我不想當上校，我當炊事班班長行嗎？（牛氣沖天）

13）我也好久沒和我的薯片，巧克力，糖果團聚了。。。（牛氣沖天）

14）成功是99%的天才加上1%的努力。

15）每年到了這個時候，我都要思考上很久很久，這無疑是我一生中

最苦痛的時刻。16）

我什么都不做，是為了大家有時機發揮自己的特長。

17）村長，我成認我確實是一只沒有恒心，沒有意志的小羊。

18）時機可是靠自己把握的。

19）我是不會和一般的羊一般見識的。

20）聰明的羊總是會有意想不到的收獲的。

21）你們都欺侮我，我告知村長去。

22）你們就不能照看一下現在是女孩子的我嗎？

23）我是為睡覺而生的貴重的羊。

24）救命啊！村長，喜羊羊賣小孩啦

25）我也是只廢羊，經常被沸羊羊他們笑。

26）青蛙大哥，你還是拜我為師吧！我有得意的外表，惹人憐愛的表

情，遇到危急的時侯總是會有人來救我的。

FunnyStuffHide

Feb/10

23

goatlas

0Comments|PostedbyjieyounginCircuits

接著上一篇，athena的參數提取完全之后就是"goaltas"（真是有

點湯姆?李?瓊斯在"fugitive”中的那句”g。gethim”的感覺）

“#setmaterialmodels設定材料模型

modelscvtsrhprint”

1.cvt“cvttransversefielddependentmobilityisused”

2.srh指定S-R-H復合模型使用固定壽命

3.print打印全部模型的狀態

"contactname=gaten.poly”指定電極的物理屬性,n.ploy指定

n+摻雜的多晶為電機的接觸材料

"interfaceqf=3elOz/設置半導體和絕緣體邊界的參數QF表示固

定電荷密度.

"methodnewton"設定用來解相應算法的數值方式和方程.

"solveinit”指示atlas針對某個偏置來解,init表示全部的

電壓設置為零.

asolvevdrain=0.1就是指出了drain的電壓為0.1的狀況下的

解.

Rampthegate"下面有用語句來了個像HSPICE中的掃描的東西.

...如是又extract了很多的deviceparameter:

1.extractname="nvt"

(xintercept(maxslope(curve(abs(v.“gate"),abs(i."dra

in"))))\

-abs(ave(v.drain,,))/2.0)

2.extractname二"nbeta”

slope(maxslope(curve(abs(v.gate”)，abs(i."drain"))

))\

*(1.0/abs(ave(v.drain")))

3.extractname="ntheta”((max(abs(v.drain"))*

$"nbeta")/max(abs(i.wdrain”)))\

-(1.0/(max(abs(v."gate"))-($"nvt")))

PS:還要細細研習呀….

TCADHide

Feb/10

23

Athena

1Comment|PostedbyjieyounginCircuits

接著上Pl的寫.

下面是etch行"etchoxideall”oxide指明刻蝕的材料,all表

示全部指明的材料都被Etch掉

“extractname="gateox”thicknessoxidemat.occno=l

x.val=0.05〃EXTRACT是參數提取指令，它可以提起一些諸如材

料厚度,結深,極限摻雜水平，固然也包括諸如“薄模電阻”，閾值電

壓,C-V曲線等的電參數提取.（在VWF的manual中的chapter5中有

更具體的語法，多得不行了，這里只理解這一行就0K了）這里提取的

是一個值（也可以提取一個curve的）thickness厚度,oxide指明白

材料〈material）,mat.occno=l,x.val=0.05

“depopolythick=0.2divi=10,/沉積一個層，多晶硅層，厚度

0.2,DIVISI0N=10指出了在垂直方向上該層的網格間距的數量.

“etchpolyleftpl.x=0.35"快速產生一個橫截面為梯形的

etch.

umethodfermicompress”method為集中和氧化供給數值方式和

模型.fermi是和集中有關的model,compress是和oxidation有關的

模型.

在文件的結尾，提取了：

1.#extractfinalS/DXj

2.#extracttheN++regionssheetresistanc

3.#extractthesheetrhounderthespacer,oftheLDDregion

4.#extractthesurfaceconeunderthechannel.

5.#extractacurveofconductanceversusbias.

ustructureoutfile=moslex01_0.str”將所描述的機構放入文件

moslexolo.str中，使用tonyplot畫出

來：“tonyplotmoslexOlO.str-setmoslex01_0.setw

TCADHide

Feb/10

21

ATHENA

1Comment|PostedbyjieyounginCircuits

那天說的Atlas是個器件仿真工具(ATLASisamodularand

extensibleframeworkforone,twoandthreedimensional

semiconductordevicesimulation)那天寫的關于Atlassyntax的

東西根本上沒用過(那天以為atlas是工藝仿真的東東，結果覺察查

輸入文件中的語法在它的手冊中找不到……，今日才找到Athena,慚

愧呀……)

以Deckbuild中的一個例子來學習(是

examp1e/atlas/mos1/mos1exO1.in),這個文件是先用Athena,然后

用Atlas,赫然寫著“goathena”“goatlas”竟然視而不見，

再次慚愧…….

LINE行“linexloc=0.0spac=0.1”規定了網格中的Line,它

是垂直的(y)還是水平的(x),以及從今以后的線間距，直到遇

到下一個Line定義。

INIT行“initorientation=100c.phos=lel4space.mul=2>,初始

化使用的襯底材料，摻雜濃度，晶向等。orientational00表示晶向

100,c.phos=lel4,表示了磷的摻雜濃度。space,mul,為前面LINE定

義的spacing供給一個乘數因子，2.

DIFFUS行“diffustim