silvacoTCAD仿真速成手冊(cè) (一)

silvacoTCAD仿真速成手冊(cè)

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silvacoTCAD仿真速成手冊(cè)

第1章：簡介

該指南手冊(cè)針對(duì)首次應(yīng)用SILVACOTCAD軟件的用戶。它旨

在幫助用戶在幾分鐘時(shí)間內(nèi)快速并成功安裝和運(yùn)行該軟件。

該指南也演示如何快速有效查看手冊(cè)，查找仿真器中使用的全部

參數(shù)的解釋和定義。它也參照相應(yīng)章節(jié)，來理解等式以及其使用的根

本規(guī)章。

關(guān)于進(jìn)一步的閱讀和參考，用戶可參照SILVACO網(wǎng)站的技術(shù)支

持局部，那里有豐富的技術(shù)材料和發(fā)表文獻(xiàn)。

第2章：快速入門

2.1:DeckBuild運(yùn)行時(shí)間環(huán)境窗口

“DeckBuild”是富含多樣特征的運(yùn)行時(shí)間環(huán)境，它是快速生疏

SILVACO的TCAD軟件的關(guān)鍵。Deckbuild主要特征包括：自

動(dòng)創(chuàng)立輸入文件、編輯現(xiàn)有輸入文件，創(chuàng)立DOE,強(qiáng)大的參數(shù)提取

程序和使得輸入文件中的參數(shù)變量化。

更重要的是，DeckBuild包含好兒百個(gè)范例，涵蓋多種電學(xué)、光

學(xué)、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(gè)把握窗口，創(chuàng)立一個(gè)名目，用于保存該指南范例

將創(chuàng)立的臨時(shí)文件。例如，要?jiǎng)?chuàng)立或重部署一個(gè)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(yùn)行環(huán)境：

deckbuild

屏幕上將消滅類似于圖2.1的DeckBuild運(yùn)行時(shí)間環(huán)境。

GUI界面包括兩局部：上部窗口顯示當(dāng)前輸入文件，而下部顯

示運(yùn)行輸入文件時(shí)創(chuàng)立的輸出。

圖2.1DeckBuild運(yùn)行時(shí)間界面GUI

2.2:載入和運(yùn)行范例

圖2.3MOS應(yīng)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(gè)范例"NMOS:

Id/VgsandThresholdVoltageExtraction“，可查看該范例的

解

釋。結(jié)果如圖2.4顯示。滾動(dòng)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(yùn)行環(huán)境中載入特定范例，點(diǎn)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(yùn)行范例。運(yùn)行完成后，屏幕消滅兩個(gè)

圖。第一個(gè)為顯示仿真過程中網(wǎng)路摻雜的彩色輪廓圖，其次個(gè)則是簡

潔的閾值電壓Vg相對(duì)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(gòu)造文件和線圖既加載在當(dāng)前

工作名目中，因此不必運(yùn)行仿真即可掃瞄結(jié)果。

圖2.6顯示網(wǎng)路摻雜的工藝仿真構(gòu)造

fileEditplotlortsIVxhicth-Help

，n：?豆圃

ATHENA

Datafrommos1exO1_Q.str

Microns

Tonyploi3.8.1A?Sllvaco2009

圖2.7顯示Vg相對(duì)Id的器件仿真線圖

2.3:查看結(jié)果

SILVACO的掃粉工具“TonyPlot"是一個(gè)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(dāng)SILVACO的TCAD軟

件包中保存一個(gè)構(gòu)造文件或一個(gè)線圖時(shí);創(chuàng)立構(gòu)造文件或線圖的全部

參量將自動(dòng)包含僅該文件，供繪圖之用。

例如在構(gòu)造文件繪圖中，假設(shè)想要繪制其他變量如

uDonorConcentration”,則如下點(diǎn)擊:

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

然后向下滾動(dòng)選擇“Quantity:“方框，得到一組可繪制變量。

假設(shè)依據(jù)該挨次執(zhí)行，將消滅兩個(gè)另外的GUI顯示，如下圖2.8o選

擇的參量并點(diǎn)擊“Apply"0

圖2.8選中可繪制變量的相關(guān)GUI

運(yùn)行時(shí)常需要查看一個(gè)圖表的“cutline"片斷。這時(shí)，關(guān)閉其

它相關(guān)繪圖相關(guān)視窗，點(diǎn)擊”0K,“然后返回主要視圖和選擇以下

命令：Tools...Cutline...

現(xiàn)在將使用默認(rèn)“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(diǎn)處點(diǎn)擊并按住鼠標(biāo)左鍵。豎向直拖動(dòng)鼠標(biāo)，到

cutline終點(diǎn)處松開鼠標(biāo)。松開左鍵后，cutline圖表將自動(dòng)顯示當(dāng)前現(xiàn)

實(shí)的參量的cutlineo完成操作后點(diǎn)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?yōu)?/p>

當(dāng)前視圖（圖表的白色邊框表示它為激活現(xiàn)行圖表）。然后點(diǎn)擊：

Plot...Display...

來選擇要掩蓋在線圖上的其它參量C例如，假設(shè)在線圖上添加

Arsenic,Boron和Phosphorus,它應(yīng)當(dāng)顯示在圖2.9上。Vg相

對(duì)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(xué)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(gè)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(gòu)造。

Tools...Plot...PlotStructure

要自動(dòng)繪制一個(gè)仿真中創(chuàng)立的構(gòu)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(chuàng)立的器件文件直至輸入文件中該

點(diǎn)。仿真器在到達(dá)該點(diǎn)之后，即自動(dòng)繪制構(gòu)造。用戶可在仿真過程中

的任意點(diǎn)繪制任意數(shù)目的構(gòu)造文件。

章節(jié)2.4:自動(dòng)創(chuàng)立和編輯輸入文件

現(xiàn)在，您應(yīng)當(dāng)已經(jīng)了解如何加載、運(yùn)行和查看TCAD范例的結(jié)

果。接下來演示如何簡便創(chuàng)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(chuàng)立。但是，DeckBuild包含一個(gè)簡潔的GUI,可自動(dòng)創(chuàng)立

工藝仿真輸入文件。

為了簡化程序，而不必每次從頭來創(chuàng)立工藝仿真輸入文件，這里將演

示如何在現(xiàn)有的輸入文件中添加幾行代碼。通過在每個(gè)工序中重復(fù)該

步驟，該方法同樣用于創(chuàng)立整個(gè)輸入文件。

一旦使用“l(fā)ine”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(xù)的集中、植入、

蝕刻和淀積步驟。其中每一步均可使用DeckBuild自動(dòng)編寫。

回到輸入文件的范例中，假設(shè)打算在第一步之后添加一個(gè)低能

量10keV“P-WellImplant鼠標(biāo)左擊DeckBuild頂部視窗

中首個(gè)P-well植入之后的一行。然后如下點(diǎn)擊：

Commands...Process...Implant

屏幕將消滅“DeckBuild:ATHENAImplantu視窗。創(chuàng)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(dòng)條、或者

填充數(shù)值后按下回車鍵。對(duì)于lOkeV硼注入，劑量lell/cm2,

垂直夾角7度,主平面旋轉(zhuǎn)27度，其注入GUI如圖2.10所示。

完成輸入信息后，點(diǎn)擊“Write"，輸入文件中則消滅一個(gè)行。

圖2.10完全填充的注入GUI

同樣的方式可創(chuàng)立淀積、注入、集中、電極、創(chuàng)立網(wǎng)格、晶元初

始化，構(gòu)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(shù)，僅需使用DeckBuild中附帶的復(fù)

制、粘貼和刪除功能。

第3章：簡易使用手冊(cè)和自學(xué)方法

該手冊(cè)很厚，乍看可能使人有點(diǎn)畏縮的。所以本章節(jié)將為用戶演

示如何簡便使用范例掃瞄手冊(cè)，從而找到特定信息。

以章節(jié)2.2中列出的輸入文件為例，假設(shè)我們要理解“SRH”參

數(shù)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(gè)范例中，第一個(gè)詞語是“models"。假設(shè)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(chǎn)品均有PDF格式的用戶手冊(cè)。要查找器件仿真

器的信息，則需要翻開ATLAS用戶手冊(cè)。通過在把握臺(tái)和端子窗口

中鍵入"sman”可啟動(dòng)"sman”工具，再通過"sman”工

具可獲得用戶手冊(cè)。用戶手冊(cè)如圖3.1所示。

圖3.1ATLAS的PDF用戶手冊(cè)

此手冊(cè)最顯著的特征是“語句"章節(jié)。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(diǎn)擊左邊

的書簽索引上語句章旁邊的“+"擴(kuò)展符號(hào)。按字母挨次向下滾

動(dòng)選擇"Models“語句。點(diǎn)擊Models語句旁邊的“+“擴(kuò)展

符號(hào)，可以查

看其內(nèi)容。

這時(shí)，我們需要選擇。假設(shè)您已猜到“SRH”等于Schottky

ReadHall”的組合縮寫,即可點(diǎn)擊RecombinationModels

Flags”章節(jié)。假設(shè)不明白"SRH”的含義，則點(diǎn)擊

"MODELS”標(biāo)題，

回到該章節(jié)開頭。這個(gè)章節(jié)的開頭是另一個(gè)與模型語句有關(guān)的參數(shù)，

也以字母挨次排列。向下滾動(dòng)直至“SRH“，表格顯示：參數(shù)類型,

以及默認(rèn)數(shù)值和單位。一旦知曉其類型，便可向下滾動(dòng)在描述章節(jié)

找到參數(shù)。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(shù)的局部，其如圖3.2

所示。

圖3.2查找到“SRH"參數(shù)

這組信息足夠讓用戶了解參數(shù)的含義及其默認(rèn)值。但是，假設(shè)

您想要了解使用參數(shù)的規(guī)章和方程，語句章節(jié)中關(guān)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(diǎn)擊幾次鼠標(biāo)，即可找到用戶把握的方程中參數(shù)的含義,

以及參數(shù)在仿真器中作用的完整描述，還有何種其它用戶定義參數(shù)。

現(xiàn)在您應(yīng)當(dāng)清楚如何使用用戶的范例了。

第4章：其他互聯(lián)網(wǎng)信息

SILVACO的網(wǎng)站供給豐富的技術(shù)信息，它位于信息庫局部:

://silvaco/techjib/index.html

信息分為如下

四個(gè)類別

1/仿真標(biāo)準(zhǔn)（SILVACO出版）

2/陳述材料

3/參考引用SILVACO軟件的書籍

4/發(fā)表論文（同行技術(shù)文獻(xiàn)評(píng)論）

SILVACO仿真標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)TCAD季度刊物，它包括具體的應(yīng)用

注釋，以及涵蓋廣泛技術(shù)的仿真結(jié)果。它也包括一些常見問題的提示

和技巧。SILVACO網(wǎng)站供給多年來發(fā)表的全部仿真標(biāo)準(zhǔn)刊物。使

用搜尋功能，可查找您關(guān)心的課題。

''PresentationMaterials7,包含各類陳述材料。某些

PowerPoint陳述材料顯示應(yīng)用范例，以及語法解釋。也有一些學(xué)術(shù)

課程材料顯示如何將SILVACOTCAD軟件編進(jìn)學(xué)生作業(yè)中。其它

局部列出SILVACO軟件關(guān)心的專利，以及一組參照SILVACO軟

件的教科書。

TechnicalLibrary（技術(shù)庫）局部的最終兩個(gè)局部排列出教科

書和發(fā)表的論文，它們分為在全部SILVACO軟件開發(fā)中使用的多

個(gè)類別。

假設(shè)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?cè)谶@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(xué)到達(dá)成功運(yùn)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(gè)silvacoforlinux這么久，今日最終找到了，并且

運(yùn)行了，根本符合。

3.話說回學(xué)校之后買了電腦，現(xiàn)在還很爽呀!

FunnyStuff,LifeHide

Feb/10

25

Backupthecurrentsystem

0Comments|Hostedbyjieyounginubuntu

還有4天就回學(xué)校去了，現(xiàn)在使用的這臺(tái)電腦將會(huì)留在家里給老爸用

了，走之前必需將當(dāng)前這個(gè)ubuntu系統(tǒng)的一些東西備份，還有現(xiàn)在那

個(gè)xp系統(tǒng)也得給老爸弄得干干凈凈,漂秀麗亮的.

今日的主要任務(wù)是備份一些ubuntu下面的東西,并做一下相應(yīng)的記

錄

1.用戶級(jí)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(xiàn)在使用的定制的screenlets/.screenlets文件夾

7.保存現(xiàn)在掃瞄器（firefox）中的書簽,chrome已經(jīng)同步到了

Googleaccount上（年個(gè)書簽根本一樣）

8.保存lifearea中的導(dǎo)出文件feedlist,opml

9.經(jīng)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(dòng)用移動(dòng)硬盤了

1.H-spice,ModelsimmatlabTcad安裝文件

2.使用的icontheme當(dāng)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(dòng)硬盤上有過局部冬份，只需要增加相應(yīng)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(jiān)決。

03）我又得意，又有責(zé)任感，我到底犯了什么錯(cuò)？

04）灰太狼，大笨狼，永久斗不過喜羊羊，還要侍侯紅太狼。

05）現(xiàn)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(gè)

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(mèng)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(shè)灰太狼變好，你會(huì)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(gè)覺再說吧（ZZZ）

別阻礙我睡覺（抓狂中）

12）我不想當(dāng)上校，我當(dāng)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(tuán)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(gè)時(shí)候，我都要思考上很久很久，這無疑是我一生中

最苦痛的時(shí)刻。16）

我什么都不做，是為了大家有時(shí)機(jī)發(fā)揮自己的特長。

17）村長，我成認(rèn)我確實(shí)是一只沒有恒心，沒有意志的小羊。

18）時(shí)機(jī)可是靠自己把握的。

19）我是不會(huì)和一般的羊一般見識(shí)的。

20）聰明的羊總是會(huì)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(xiàn)在是女孩子的我嗎？

23）我是為睡覺而生的貴重的羊。

24）救命?。〈彘L，喜羊羊賣小孩啦

25）我也是只廢羊，經(jīng)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(shí)侯總是會(huì)有人來救我的。

FunnyStuffHide

Feb/10

23

goatlas

0Comments|PostedbyjieyounginCircuits

接著上一篇，athena的參數(shù)提取完全之后就是"goaltas"（真是有

點(diǎn)湯姆?李?瓊斯在"fugitive”中的那句”g。gethim”的感覺）

“#setmaterialmodels設(shè)定材料模型

modelscvtsrhprint”

1.cvt“cvttransversefielddependentmobilityisused”

2.srh指定S-R-H復(fù)合模型使用固定壽命

3.print打印全部模型的狀態(tài)

"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(jī)的接觸材料

"interfaceqf=3elOz/設(shè)置半導(dǎo)體和絕緣體邊界的參數(shù)QF表示固

定電荷密度.

"methodnewton"設(shè)定用來解相應(yīng)算法的數(shù)值方式和方程.

"solveinit”指示atlas針對(duì)某個(gè)偏置來解,init表示全部的

電壓設(shè)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(gè)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(xì)細(xì)研習(xí)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(shù)提取指令，它可以提起一些諸如材

料厚度,結(jié)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(shù)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(gè)值（也可以提取一個(gè)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(gè)層，多晶硅層，厚度

0.2,DIVISI0N=10指出了在垂直方向上該層的網(wǎng)格間距的數(shù)量.

“etchpolyleftpl.x=0.35"快速產(chǎn)生一個(gè)橫截面為梯形的

etch.

umethodfermicompress”method為集中和氧化供給數(shù)值方式和

模型.fermi是和集中有關(guān)的model,compress是和oxidation有關(guān)的

模型.

在文件的結(jié)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(jī)構(gòu)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(gè)器件仿真工具(ATLASisamodularand

extensibleframeworkforone,twoandthreedimensional

semiconductordevicesimulation)那天寫的關(guān)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(jié)果覺察查

輸入文件中的語法在它的手冊(cè)中找不到……，今日才找到Athena,慚

愧呀……)

以Deckbuild中的一個(gè)例子來學(xué)習(xí)(是

examp1e/atlas/mos1/mos1exO1.in),這個(gè)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“l(fā)inexloc=0.0spac=0.1”規(guī)定了網(wǎng)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(gè)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(gè)乘數(shù)因子，2.

DIFFUS行“diffustim