SILVACO-TCAD教程：ATHENA网格初始化与MOSFET结构设置

本章节主要介绍了如何利用Silvaco公司TCAD工具包中的ATHENA进行工艺仿真，特别是针对NMOS工艺。首先，理解网格在仿真实验中的重要性，因为它直接影响仿真精度和计算时间。通过以下步骤创建初始结构： 1. 启动ATHENA：通过UNIX命令`deckbuild-an&`进入deckbuild交互模式，随后在DECKBUILD主窗口中选择Empty Document清除文本窗口，并输入`goAthena`指令。 2. 定义初始直角网格：为了创建一个精确的仿真模型，网格节点数量至关重要。对于包含离子注入或PN结的区域，需要细化网格。在MeshDefine菜单中，用户可以设定方向（默认X），位置，间距，并在Comment栏中注明网格特性，如"Non-UniformGrid(0.6umx0.8um)"。 3. 非均匀网格创建：在指定的0.6μm×0.8μm方形区域内，首先设置X轴方向的网格，例如，将第一个点设为0，间距设为0.1，然后插入第二和第三个点，间距减小至0.01，以实现高精度的有源区网格。接着，切换到Y轴，重复上述过程，确保在垂直方向也有适当的网格密度。 4. 工艺流程演示：这部分涵盖了基本的工艺步骤，如淀积、几何刻蚀、氧化、扩散、退火以及离子注入。这些操作都是在创建的网格基础上进行的，以模拟实际器件的制造过程。 5. 结构操作与保存：完成工艺步骤后，可以对结构进行必要的操作，比如调整形状或添加材料属性。最后，学会保存和加载结构信息，以便于后续的分析和修改。 6. 运行模拟与可视化：通过`struct outfile=.history01.str`命令运行ATHENA，输出结果会出现在仿真器子窗口中。使用Plot和Display功能可视化结构，以便于理解和优化设计。 通过这一系列步骤，读者可以掌握如何使用SILVACO-TCAD中的ATHENA工具进行NMOS工艺的模拟，从而更好地理解和优化硅基半导体器件的设计与制造过程。