Silvaco TCAD实战：半导体工艺与器件仿真

"集成工艺-electrical machinery" Silvaco TCAD是一种广泛应用的半导体工艺和器件仿真软件，它在半导体行业的研究、开发、测试和生产中扮演着重要角色。该软件包结合了工艺仿真器ATHENA和器件仿真器ATLAS，允许用户通过设定工艺参数来模拟半导体器件的制造过程和工作性能。 在集成工艺中，如描述中提到的二维工艺仿真，用户可以详细模拟整个光刻流程，包括曝光、烘烤和显影等步骤。例如，设置expose剂量为240.0，num.refl为10，意味着控制曝光时间和反射次数。接着，bake过程设置时间为30分钟，温度为100摄氏度，这对应于通常的热处理步骤。develop kim步骤中，设定了显影时间60分钟，分为6个步骤和24个子步骤，以精细控制显影效果。最后，使用结构输出文件optolith.str并用Tonyplot进行图形化展示，如图2.41所示，展示了掩模、光强分布以及光刻胶曝光和显影后的结果。 全局变量在工艺仿真中的运用是Silvaco TCAD的一个关键特性，如"lay_left"和"lay_right"，它们可以灵活调整掩模的范围，便于参数的修改。对于更复杂的工艺流程，全局变量的使用显得尤为重要，尤其是在需要根据计算结果动态调整工艺参数的情况下。 集成工艺是指将各种基本半导体工艺组合起来，以创建BJT、MOSFET、CCD、LED、ESD保护电路、激光器、射频电容和电感等复杂器件或电路的过程。理解这些单项工艺的组合方式以及确定工艺参数是关键，这通常涉及到复杂的物理模型和实验数据的结合，而不仅仅是软件所能完全解决的问题。尽管如此，Silvaco TCAD等TCAD软件已经成为缩短开发周期、降低成本和提高效率的重要工具。 书中强调，虽然计算机仿真在半导体行业中至关重要，但学习和理解基础理论、积累实践经验同样不可忽视。作者唐龙谷分享了他在使用Silvaco TCAD过程中的一些实用技巧和经验，旨在为初学者提供一个实用的入门指南。除了详述ATHENA和ATLAS的使用，还包括DeckBuild交互式工具和Tonyplot可视化工具的介绍，帮助用户更好地理解和操作软件。至于三维仿真，书中则简要提及其注意事项，为读者提供了一个全面了解Silvaco TCAD的平台。