工艺仿真工具TSUPREM及器件仿真工具PPT学习教案.pptx

工艺仿真工具TSUPREM是一款广泛应用于微电子制造过程中的软件，它主要用于模拟半导体工艺中的各种物理现象，如杂质注入、扩散、氧化、刻蚀等。TSUPREM4是该工具的升级版本，提供了更为详尽的模型和更强大的功能。 在TSUPREM4中，杂质的分布和行为是其核心模拟内容之一。它能够处理垂直于硅晶圆表面的二维器件截面中的杂质注入和再分布。仿真结果涵盖了不同材料层的边界、各层中杂质的分布、由氧化和热循环产生的应力等信息。TSUPREM4支持多种工艺步骤，包括离子注入、惰性环境下的杂质再分布、氧化和氮化物生成、外延生长、不同材料的低温沉积和蚀刻等。此外，用户还可以自定义材料属性，如硼、磷、砷、锑等常见杂质。 TSUPREM4的模型涵盖了扩散模型、离子注入模型、氧化模型和刻蚀模型等多个方面。扩散模型考虑了温度、气体环境、扩散时间等因素，以及点缺陷和杂质间的相互作用。离子注入模型则分为解析模型和蒙特卡罗模型，后者能更准确地模拟晶体硅到无定形硅的转变以及注入过程中产生的损伤。 氧化模型提供了ERFC、ERF1、ERF2和ERFG等多种选项，适应不同的氧化条件和材料特性。例如，ERFC适合简单的氧化情况，而ERFG则用于氮化物覆盖下的硅表面氧化层生长。 此外，TSUPREM4还包含了模拟应变和应力的模型，如VERTICAL、COMPRESS、VISCOELA和VISCOUS，这些模型分别针对不同条件下的氧化过程，考虑了粘性流动、弹性效应和应力计算的精确程度。 TSUPREM4不仅提供了这些基础模型，还包含了一套完整的命令集，使得用户可以进行一维或二维的工艺仿真，例如，对双极晶体管结构进行一维仿真。同时，TSUPREM4还与器件仿真工具MEDICI相结合，用于模拟NLDMOS和NPN三极管等实际器件的行为。 TSUPREM4是一款强大而全面的工艺仿真工具，能够帮助工程师预测和优化半导体制造过程中的关键步骤，提高器件性能和生产效率。通过学习和掌握TSUPREM4，工程师们可以更好地理解和控制微电子制造中的复杂物理过程，从而推动技术进步。