新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus综述共108页文档
纳米级工艺制程仿真SenTaurusProcess的应用
见， 在源 ／漏区边缘附近的硼掺杂浓度明显偏高， 这就是在图 ５ 中我们对该区域的网格进行细化的主 要原因。本设计为了有效抑制短沟道效应， 采用了 Ｈａｌｏ 注 入 工 艺 ， 在 源 ／漏 边 缘 附 近 形 成 了 高 硼 掺 杂。在 ｎｍ 级 ＮＭＯＳ 器件设计中， 该处的工艺结构 设计尤为重要。
１引言
硅 集 成 电 路 制 造 工 艺 技 术 已 经 进 入 ｎｍ 级 层 次 。 Ｓｙｎｏｐｓｙｓ Ｉｎｃ． 最 新 推 出 的 ＳｅｎＴａｕｒｕｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ 则是支持 ｎｍ 级集成化器件设计与开发的可制造性 设计手段必不可少的工具。
ＳｅｎＴａｕｒｕｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ 整合了诸多款工艺级仿真系 统， 统一了当前的芯片业界标准， 面向当代 ｎｍ 级 集 成 工 艺 制 程 ， 全 面 支 持 小 尺 寸 效 应 的 仿 真 ［ １］ 。 将 ＳｅｎＴａｕｒｕｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ 用 于 实 现 超 大 规 模 （ ＶＬＳＩ） 乃 至 甚 大 规 模 （ ＵＬＳＩ） 集 成 电 路 的 工 艺 级 虚 拟 设
图 ９ 输出的是管芯完成之后的二维结构示意 图 。 由 图 可 知， 管 芯 的 沟 道 长 度 为 ９０ ｎｍ， 源 ／漏 区结深约为 ０．０８ μｍ， 很好地完成了 ９０ ｎｍ ＮＭＯＳ 的管芯设计， 超浅源 ／漏结的形成将会有效地减小 源 ／漏区的串联电阻。
如 前 所 述 ， 对 于 ｎｍ 级 ＭＯＳ 器 件 ， 为 了 抑 制 短沟道效应和热载流子效应， 需要采用浅掺杂的 源 ／漏延伸区和 Ｈａｌｏ 区 ， ［５－６］ 但必须抑制热扩散和 增强扩散的影响， 故该过程的控制决定着纳米器件 制程的成败。为了深入地研究该过程， 图 １０ 给出 了 ９０ ｎｍ ＮＭＯＳ 中的 Ｈａｌｏ 区杂质浓度分布的情况， 其中的等位分布， 负值表示 ｐ 型掺杂， 正值表示 ｎ 型掺杂。要得到性能良好的 ｎｍ 级 ＮＭＯＳ 器件， 需 要精确地设计与控制掺杂过程。
sentaurus使用手册
Sentaurus使用手册一、简介Sentaurus是一款高性能的有限元分析软件，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子等领域。
它提供了丰富的建模工具和强大的求解器，可以用于进行结构分析、热分析、流体分析等多种类型的仿真。
本手册将指导您如何安装、配置和使用Sentaurus软件，帮助您充分利用其强大的功能。
二、系统安装与配置1.确定系统要求：请根据您的计算机硬件配置，确保满足Sentaurus的系统要求。
2.下载安装程序：从官方网站或授权渠道下载最新版本的Sentaurus安装程序。
3.安装过程：按照安装程序的指引，逐步完成软件的安装过程。
4.配置环境变量：根据安装路径，设置相关环境变量，确保软件能够正常运行。
5.许可证激活：根据您的许可证类型，完成许可证的激活和配置。
三、用户界面与操作1.启动Sentaurus：打开软件后，您将看到主界面。
2.菜单栏：菜单栏包含了所有可用的命令和操作。
3.工具栏：工具栏提供了常用命令的快捷方式。
4.模型树：显示了当前模型的结构，方便您进行模型管理和操作。
5.属性查看器：用于查看和修改模型的属性。
6.结果查看器：用于查看和分析仿真结果。
7.视图控制工具：提供多种视图控制功能，方便您进行模型查看和编辑。
8.自定义工具箱：根据您的需求，您可以添加、删除或重命名工具箱中的命令和工具。
四、建模流程与实例1.建立模型：使用建模工具，创建所需的分析模型。
2.设置材料属性：为模型添加所需的材料属性，如弹性模量、泊松比等。
3.网格划分：对模型进行网格划分，以便进行数值计算。
4.边界条件和载荷：根据实际情况，为模型添加边界条件和载荷。
5.求解设置：选择合适的求解器和求解参数，进行求解计算。
6.结果后处理：查看和分析仿真结果，验证模型的正确性和有效性。
7.导出模型和结果：将模型和结果导出为所需的格式，以便于进一步的分析和评估。
五、高级特性与优化1.并行计算：利用多核处理器进行并行计算，提高求解效率。
工艺仿真软件
半导体器件工艺仿真软件选择ISE TCAD还是MEDICI，Tsuprem42009年04月11日星期六 12:40在介绍ISE TCAD，MEDICI，Tsuprem4之前先介绍Sentaurus吧，介绍完Sentaurus，也许就不需要再介绍ISE TCAD和MEDICI，Tsuprem4了。
Sentaurus Process介绍Synopsys Inc.的Sentaurus Process 整合了：⑴Avanti 公司的TSUPREM系列工艺级仿真工具（Tsupremⅰ，Tsupremⅱ，Tsupremⅲ只能进行一维仿真，到了第四代的商业版Tsuprem4能够完成二维模拟）；⑵Avanti公司的Taurus Process 系列工艺级仿真工具；⑶ISE Integrated Systems Engineering公司的ISE TCAD工艺级仿真工具Dios（二维工艺仿真）FLOOPS-ISE（三维工艺仿真）Ligament（工艺流程编辑）系列工具，将一维、二维和三维仿真集成于同一平台。
在保留传统工艺级仿真工具卡与命令行运行模式的基础上，又作了诸多重大改进：⑴增加、设置了模型参数数据库浏览器（PDB），为用户提供修改模型参数及增加模型的方便途径；⑵增加、设置了一维模拟结果输出工具（Inspect）和二维、三维模拟结果输出工具（Tecplot SV）。
Inspect 提供了一维模拟结果的交互调阅。
而Tecplot SV 则实现了仿真曲线、曲面及三维等输出结果的可视化输出。
（ISE TCAD的可视化工具Inspect和tecplot的继承）此外，Sentaurus Process 还收入了诸多近代小尺寸模型。
这些当代的小尺寸模型主要有：⑴高精度刻蚀模型及高精度淀积模型；⑵基于Crystal-TRIM 的蒙特卡罗（Monte Carlo）离子注入模型、离子注入校准模型、注入解析模型和注入损伤模型；⑶高精度小尺寸扩散迁移模型等。
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus培训讲学113页PPT
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus 培训讲学
6
、
露
凝
无
游氛Βιβλιοθήκη ，天高风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
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、
倚
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以
寄
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，
审
容
膝
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易
安
。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
tcad sentaurus仿真计算原理
tcad sentaurus仿真计算原理TCAD Sentaurus仿真计算原理介绍TCAD（Technology Computer-Aided Design）是一种基于计算机的半导体工艺和器件设计工具。
Sentaurus是TCAD的一种常用软件，用于模拟半导体器件的行为特性。
仿真计算原理概述Sentaurus通过一系列的物理模型和数值计算方法，对半导体器件进行仿真计算。
其基本原理如下：1. 几何和网格划分在仿真计算之前，需要将半导体器件的几何形状转化为离散的网格。
常用的方法是使用有限元、有限差分或有限体积等技术进行网格划分。
通过划分网格，将器件的各个区域离散化，为后续的物理模型计算提供基础。
2. 物理模型Sentaurus内置了多种物理模型，用于描述半导体器件中的物理现象。
常见的物理模型包括电子传输、电子能带结构、能量传输、载流子输运、电场和电势分布等。
根据具体需要，选择适合的物理模型进行仿真计算。
3. 边值条件和初始条件在仿真计算中，需要设置合适的边值条件和初始条件。
边值条件是指在器件的边界上施加的电压、电流等参数，用于模拟器件与外部环境的交互。
初始条件是指仿真计算起始时各个区域的初始状态。
4. 数值计算方法Sentaurus使用数值计算方法求解物理模型的方程组。
常见的数值计算方法包括有限差分、有限元、有限体积等。
通过迭代求解，得到近似的数值解。
5. 结果分析与后处理仿真计算完成后，可以对计算结果进行分析和后处理。
常见的分析方法包括绘制电流-电压特性曲线、分析载流子分布等。
后处理技术包括数据处理、数据可视化等，用于对计算结果进行更深入的理解和展示。
使用案例以下是一些TCAD Sentaurus的应用案例：•载流子输运仿真：利用Sentaurus模拟载流子在半导体器件中的输运特性，分析电流分布、电阻和电导率等。
•器件特性优化：通过修改器件的几何形状、材料参数等，以及优化边值条件和初始条件，利用Sentaurus进行仿真计算，找到使器件性能最优化的设计参数。
Sentaurus_Process介绍及使用
§17-1 新一代集成工艺仿真系统Sentaurus Process随着集成电路制造工艺技术的迅速发展和日趋成熟，集成电路的集成度迅速攀升，制造流程及工艺步骤也日趋复杂。
当前，硅集成电路制造工艺技术已经达到了纳米级水平，纳米电子学不断深入发展的前提是基于能够达到纳米精度的制造技术【1】。
反过来，纳米级器件的设计与研发则必须有相应的高精度工艺级仿真软件来支持。
通常，对于大尺寸器件（通常特指分立器件），由诸多工艺因素造成的层间界面应力、杂质分布蠕动、空间量子效应及载流子非线性输运等小尺寸效应[2]均可被忽略。
而对于小尺寸（泛指超大规模集成电路中的集成化器件）器件，准确地预期及评价工艺制程后的良品率、实现其所谓的工艺级可制造性设计，则必须充分地考虑小尺寸效应。
新一代集成工艺设计工具Sentaurus Process恰恰解决了纳米尺度的可制造性设计技术难题，成为当前最为先进的集成电路工艺级仿真工具。
§17-1-1 Sentaurus Process工艺级仿真工具简介[3]Sentaurus Process是Synopsys Inc.最新推出的新一代TCAD工艺级仿真工具，被业界誉为第五代集成电路制程级仿真软件，是当前最为先进的纳米级集成工艺仿真工具。
Sentaurus Process是迄今为止集成电路制程级仿真软体中最为全面、最为灵活的多维（一维、二维、三维）工艺级仿真工具。
Sentaurus Process面向当代纳米级集成电路工艺制程，全面支持小尺寸效应的仿真与模拟，用于实现甚大规模（ULSI）集成电路的工艺级虚拟设计，可显著地缩短集成电路制造工艺级设计、工艺级优化乃至晶圆芯片级产品的开发周期。
Sentaurus Process整合了Avanti的TSUPREM系列工艺级仿真工具、Taurus Process系列工艺级仿真工具及ISE的Dios系列工艺级仿真工具，将一维、两维和三维仿真集成于同一平台，在保留传统工艺级仿真工具卡命令行运行模式的基础上，又作了诸多重大改进：1.增加、设置了模型参数数据库浏览器（PDB），为用户提供修改模型参数及增加模型的方便途径；2. 增加、设置了一维模拟结果输出工具（Inspect）和二维、三维模拟结果输出工具（Tecplot SV）。
使用Sentaurus TCAD软件设计和仿真0.18μmH栅P—Well SOI MOSFET器件
使用Sentaurus TCAD软件设计和仿真0.18μmH栅P—Well SOIMOSFET器件【摘要】绝缘体上硅（Silicon On Insulator，简称SOI）以其独特的材料结构有效克服了体硅材料的不足，使其在能够成功应用于辐照恶劣环境中。
本文使用Sentaurus TCAD软件中的SDE（Sentaurus Structure Editor）工具设计一个0.18μmH 栅P-Well SOI MOSFET器件结构，并且运用Sentaurus TCAD软件中的Sentaurus Device工具进行器件特性仿真，使用INSPECT和TECPLOT_SV工具查看仿真结果并得到设计的器件的阈值电压（Vth=1.104V）和饱和电流（Idsat=3.121E-4A）。
【关键词】SOI；P-Well MOSFET；H栅；Sentaurus TCAD1.引言近年来全球范围内出现了新一轮的太空探索热潮，世界各主要航天大国相继出台了一系列雄心勃勃的航天发展规划。
空间技术的迅猛发展，使各种电子设备已经广泛应用于人造卫星、宇宙飞船等设备中，在天然空间辐射环境中往往因经受空间辐射而导致性能降低或失灵，甚至最终导致卫星或空间飞行器灾难性后果。
因此，必须在辐照恶劣环境中的电子设备使用抗辐射的电子元器件。
绝缘体上硅与体硅器件相比较，其独特的绝缘层把器件和衬底隔开，减轻了衬底对器件的影响，降低了源漏极电容、消除了闩锁效应、改善了短沟道效应以及热载流子效应、提高了抗辐照性能等等[1]，因此，SOI技术能够成功地应用于抗辐射领域，其被国际上公认为“二十一世纪的硅集成电路技术”。
SOI与体硅MOS器件结构的比较如图1所示。
图1 体硅器件和SOI器件基本结构的比较通常根据在绝缘体上的硅膜厚度将SOI分成薄膜全耗尽FD（Fully Depleted）结构和厚膜部分耗尽PD（Partially Depleted）结构。
本论文中设计的SOI MOS 器件是薄膜全耗尽结构的，这是因为薄膜SOI结构的器件由于硅膜的全部耗尽完全消除“翘曲效应”[2]，且这类器件具有低电场、高跨导、良好的短沟道特性和接近理想的亚阈值斜率等优点。
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus培训讲学
*_fps.cmd *_dvs.cmd *_des.cmd
Workbench (SWB)
Sentaurus Process Simulator
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Synopsys Inc.的Sentaurus Process 整合了：
Avanti 公司的TSUPREM系列工艺级仿真工具（ Tsupremⅰ，Tsupremⅱ，Tsupremⅲ只能进行一维仿真 ，到了第四代的商业版Tsuprem4能够完成二维模拟）
Sentaurus Workbench介绍与使用
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Getting Started
Creating Projects
Building Multiple Experiments
SWB的工具特征
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Workbench基于集成化架构模式来组织、实施 TCAD仿真项目的设计和运行，为用户提供了图 形化界面，可完成系列化仿真工具软件以及诸 多第三方工具的运行，以参数化形式实现TCAD 项目的优化工程。
Synopsys公司简介
3/110
Synopsys公司总部设在美国加利福尼亚州 Mountain View，有超过60家分公司分布在北美 、欧洲与亚洲。
2002年并购Avant公司后，Synopsys公司成为提供前 后端完整IC设计方案的领先EDA工具供应商。
Sentaurus是Synopsys公司收购瑞士ISE(Integrated Systems Engineering)公司后发布的产品，全面继承 了ISE TCAD,Medici和Tsuprem4的所有特性及优势。
Building Multiple Experiments
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Parameter在cmd文件中的定义与使用:
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus
implant Boron dose=2.0e13<cm-2> energy=200<keV> tilt=0 rotation=0 implant Boron dose=1.0e13<cm-2> energy= 80<keV> tilt=0 rotation=0 implant Boron dose=2.0e12<cm-2> energy= 25<keV> tilt=0 rotation=0 （P阱）
默认pressure为1atm。 Mgoals.native表示自动采用MGOALS对这层进
行网格分布
Mgoals.native
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保存结构文件
Sentaurus Process中 使用struct命令来保 存结构文件，同样 可以使用Tecplot SV 来调阅结构文件。 保存格式有TDR和 DF-ISE，这里使用 TDR格式来保存
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Getting Started
Creating Projects
Building Multiple Experiments
SWB的工具特征
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Workbench基于集成化架构模式来组织、实施 TCAD仿真项目的设计和运行，为用户提供了图 形化界面，可完成系列化仿真工具软件以及诸 多第三方工具的运行，以参数化形式实现TCAD 项目的优化工程。
Workbench (SWB)
Sentaurus Process Simulator
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Synopsys Inc.的Sentaurus Process 整合了：
Avanti 公司的TSUPREM系列工艺级仿真工具 （Tsupremⅰ，Tsupremⅱ，Tsupremⅲ只能进行一维仿 真，到了第四代的商业版Tsuprem4能够完成二维模拟）
Sentaurus演示
Micro-Nano Electronic Device and Intergration Research Center
提
纲
Sentaurus 简介 Sentaurus 各模块介绍 Sentaurus 器件模拟流程演示 Sentaurus 代码详细介绍
Micro-Nano Electronic Device and Intergration Research Center
出现。。。
主要用到：
其他模块
¾ Sentaurus Structure Editor
介绍 界面上主要的功能键
¾ Sentaurus Inspect
¾ Sentaurus Tecplot
Micro-Nano Electronic Device and Intergration Research Center
Micro-Nano Electronic Device and Intergration Research Center
提
纲
Sentaurus 简介 Sentaurus 各模块介绍 Sentaurus 器件模拟流程演示 Sentaurus 代码详细介绍
Sentaurus各模块介绍 ¾Sentaurus Workbench (SWB)
左键点nsource下面的
SynopsysSentaurusprocess工具介绍
“可制造性设计”似乎是一个新的词汇。
所谓“可制造性设计”其英文缩写为DFMdesign-for-manufacturability。
事实上。
我们这部书所讨论的主题就是“可制造性设计”。
前面若干章节所讲授的虽然是基于一维的集成电路制造工艺级仿真相对简单一些。
但是也属于工艺级可制造性设计的技术范畴和科学领域。
将重点介绍当今全球最为著名的IC设计软件开发商美国新思科技SynopsysInc.最新发布的新一代TCAD系列设计工具中的新一代集成电路工艺级仿真工具SentaurusProcess注TCAD 系列工具还包括器件物理特性级模拟系统SentaurusDevice及虚拟化加工与制造系统SentaurusWorkbench。
§1 Sentaurus Process工艺级仿真工具SentaurusProcess是SynopsysInc.最新推出的新一代TCAD工艺级仿真工具被业界誉为第五代集成电路制程级仿真软件是当前最为先进的纳米级集成工艺仿真工具。
SentaurusProcess是迄今为止集成电路制程级仿真软体中最为全面、最为灵活的多维一维、二维、三维工艺级仿真工具。
SentaurusProcess面向当代纳米级集成电路工艺制程全面支持小尺寸效应的仿真与模拟用于实现甚大规模ULSI集成电路的工艺级虚拟设计可显著地缩短集成电路制造工艺级设计、工艺级优化乃至晶圆芯片级产品的开发周期。
SentaurusProcess为国际化的大型工程化计算机仿真系统有Unix版本及Linux版本供用户选用。
对于中国内地用户SentaurusProcess的用户许可授权及安装均由SynopsysInc.中国分支机构北京新思科技、上海新思科技等提供优质的技术支持和服务。
SentaurusProcess仿真系统设置有两种启动方式。
一种是交互启动及运行模式另一种是批处理启动及运行模式。
根据用户的使用需要若要在交互模式下启动SentaurusProcess可以在已安装有SentaurusProcess并启动了该系统的license软件使用许可程序的PC计算机若使用的是SentaurusProcess的Linux版本或计算机工作站若使用的是SentaurusProcess的Unix版本命令行提示符下输入以下命令sprocess§1-2 创建Sentaurus Process批处理卡命令文件编辑SentaurusProcess批处理卡命令文件可使用Unix或Linux操作系统环境下的各类文本编辑器、例如gedit文本编辑器编辑完成。
Sentaurus Process 中文介绍及使用
§17-1 新一代集成工艺仿真系统Sentaurus Process随着集成电路制造工艺技术的迅速发展和日趋成熟，集成电路的集成度迅速攀升，制造流程及工艺步骤也日趋复杂。
当前，硅集成电路制造工艺技术已经达到了纳米级水平，纳米电子学不断深入发展的前提是基于能够达到纳米精度的制造技术【1】。
反过来，纳米级器件的设计与研发则必须有相应的高精度工艺级仿真软件来支持。
通常，对于大尺寸器件（通常特指分立器件），由诸多工艺因素造成的层间界面应力、杂质分布蠕动、空间量子效应及载流子非线性输运等小尺寸效应[2]均可被忽略。
而对于小尺寸（泛指超大规模集成电路中的集成化器件）器件，准确地预期及评价工艺制程后的良品率、实现其所谓的工艺级可制造性设计，则必须充分地考虑小尺寸效应。
新一代集成工艺设计工具Sentaurus Process恰恰解决了纳米尺度的可制造性设计技术难题，成为当前最为先进的集成电路工艺级仿真工具。
§17-1-1 Sentaurus Process工艺级仿真工具简介[3]Sentaurus Process是Synopsys Inc.最新推出的新一代TCAD工艺级仿真工具，被业界誉为第五代集成电路制程级仿真软件，是当前最为先进的纳米级集成工艺仿真工具。
Sentaurus Process是迄今为止集成电路制程级仿真软体中最为全面、最为灵活的多维（一维、二维、三维）工艺级仿真工具。
Sentaurus Process面向当代纳米级集成电路工艺制程，全面支持小尺寸效应的仿真与模拟，用于实现甚大规模（ULSI）集成电路的工艺级虚拟设计，可显著地缩短集成电路制造工艺级设计、工艺级优化乃至晶圆芯片级产品的开发周期。
Sentaurus Process整合了Avanti的TSUPREM系列工艺级仿真工具、Taurus Process系列工艺级仿真工具及ISE的Dios系列工艺级仿真工具，将一维、两维和三维仿真集成于同一平台，在保留传统工艺级仿真工具卡命令行运行模式的基础上，又作了诸多重大改进：1.增加、设置了模型参数数据库浏览器（PDB），为用户提供修改模型参数及增加模型的方便途径；2. 增加、设置了一维模拟结果输出工具（Inspect）和二维、三维模拟结果输出工具（Tecplot SV）。
sentaurus tcad仿真操作与功率半导体器件工艺入门指导书介绍
sentaurus tcad仿真操作与功率半导体器件工艺入门指导书介绍嘿，朋友！如果你对功率半导体器件工艺感兴趣，又想在Sentaurus TCAD仿真操作上有所建树，那你可算是找对地方了。
今天我就来给你好好唠唠这方面的入门指导书。
我有个朋友小李，之前对Sentaurus TCAD那是一窍不通。
就像在黑暗中摸索的人，完全找不到方向。
有一天，他拿到了一本关于Sentaurus TCAD仿真操作与功率半导体器件工艺入门的指导书。
哇塞，那对他来说就像是在沙漠中看到了绿洲一样。
那这本指导书到底有啥厉害的呢？首先啊，它对Sentaurus TCAD的界面介绍得非常详细。
你知道吗？Sentaurus TCAD的界面就像一个装满各种工具的大工具箱，要是没人告诉你每个工具是干啥的，你肯定会晕头转向。
这本指导书就像是一个贴心的老师傅，把每个按钮、每个菜单的功能都讲得清清楚楚。
它会告诉你，这个像小扳手一样的图标是用来调整某个参数的，那个像文件夹的地方是用来存储你的仿真文件的。
这就好比你去一个陌生的城市，有一个熟悉的导游在给你带路，那感觉多踏实啊。
再说说功率半导体器件工艺部分。
这部分内容就像是一把神奇的钥匙，打开了一个全新的世界。
比如说制作一个功率半导体器件，就像盖一栋大楼一样。
从最开始的地基，也就是半导体材料的选择，到一层一层往上盖，每一步的工艺都至关重要。
这本指导书呢，就把这个“盖楼”的过程详细地展示出来了。
它会告诉你，在这个过程中，哪些步骤就像打地基一样，必须要稳稳当当，一步都不能出错。
哪些步骤又像是给大楼装修一样，可以根据不同的需求进行调整。
我还认识一个同学小王，他曾经抱怨说：“这Sentaurus TCAD仿真操作也太难了，我感觉自己就像个无头苍蝇一样乱撞。
”可是当他开始看这本入门指导书之后，就像变了个人似的。
他兴奋地跟我说：“这书简直就是我的救星啊！我现在终于知道怎么开始我的仿真了。
”这就足以看出这本指导书的魅力了。
半导体工艺及器件仿真工具SentaurusTCAD
器件仿真在半导体产业中具有重要地位，是缩短研发周期、降低成本和提 高产品性能的关键手段。
Sentaurus TCAD的器件仿真功能
01
Sentaurus TCAD是一款功能 强大的半导体器件仿真软件， 支持多种器件类型和工艺流程 的仿真。
02
Sentaurus TCAD具备高精度 、高可靠性和高效率的仿真能 力，能够模拟器件的物理特性 、电学性能和可靠性等方面。
03
Sentaurus TCAD还提供了丰 富的后处理和可视化工具，方 便用户对仿真结果进行分析和 评估。
器件仿真案例分析
案例一
模拟不同掺杂浓度对MOSFET阈值电压的影响。通过仿真发现，随着掺杂浓度的增加，阈值电压 逐渐降低。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
精确度高
Sentaurus TCAD能够提供高精度的仿真 结果，模拟各种半导体器件的电学、热 学和光学特性。
VS
功能强大
Sentaurus TCAD支持多种半导体工艺和 器件类型，包括CMOS、MEMS、太阳 能电池等。
Sentaurus TCAD的优势与不足
• 用户友好：Sentaurus TCAD提供了直观 的用户界面和丰富的文档支持，方便用户 学习和使用。
案例二
探究不同材料对太阳能电池性能的影响。通过对比硅基太阳能电池和铜基太阳能电池的仿真结果 ，发现铜基太阳能电池具有更高的光电转换效率。
案例三
模拟MEMS传感器在不同温度下的性能表现。通过仿真发现，随着温度的升高，MEMS传感器的 灵敏度逐渐降低。
04 Sentaurus TCAD与其他 仿真工具的比较
第1章半导体工艺及器件仿真工具SentaurusTCAD
pdbSet Grid Adaptive 1
(5) 定义仿真区域并对仿真区域进行初始化
region silicon xlo=SiTop xhi=SiBottom ylo=Left
yhi=Right
init field=As resistivity=14 wafer.orient=100
2020/11/25
Sentaurus Process 仿真实例
(1) 定义二维初始网格
line x location=0.00 line x location=0.50 line x location=0.90 line x location=1.30 line x location=4.00 line x location=6.00 line x location=10.0 line x location=15.0 line x location=44.0 line y location=0.00 line y location=7.75
子注入的分布情况及仿真所造成的注入损伤程度。 为满足现代集成工艺技术发展的需求，Sentaurus Process
添加了很多小尺寸模型，如
– 掺杂剂量控制模型（Beam dose control）、 – 杂质剖面改造模型（Profile reshaping）、 – 有效沟道抑制模型（Effective channelling suppression） – 无定型靶预注入模型（Preamorphiza-tion implants，PAI）等等。
2020/11/25
第1章半导体工艺及器件仿真工具 SentaurusTCAD
Sentaurus Process 工艺仿真工具简介 Sentaurus Process是当前最为先进的工艺仿真工具，
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus
2023-11-03
目录
• 引言 • sentaurus概述 • sentaurus仿真流程及操作 • sentaurus与其他仿真软件的比
较
目录
• sentaurus的安装及配置 • sentaurus的使用技巧及常见问
题处理 • 结论与展望
01
引言
对未来发展的展望与建议
展望
增强多物理场仿真能力：随着半导体 技术的不断发展，未来Sentaurus可 以进一步增强对多物理场仿真的支持 ，包括电磁场、流体动力学、温度场 等。
扩展新材料仿真：除了传统的半导体 材料外，Sentaurus还可以进一步扩 展对新型半导体材料和器件的仿真能 力，如石墨烯、碳纳米管等。
对未来发展的展望与建议
• 加强与EDA工具的集成：Sentaurus可以进一步与EDA工具进行集成，实现更高效的自动化设计和仿真流程 。
对未来发展的展望与建议
要点一
要点二
建议
提供更完善的文档和培训： Sentaurus开发商可以提供更详细和 易懂的文档，同时提供更多的培训课 程和在线支持，帮助用户更快地掌握 和使用该工具。
03
sentaurus仿真流程及操 作
建立模型
创建器件结构
使用sentaurus内置的器件模板或手动创建，支持各 种半导体工艺和器件类型。
定义材料属性
设置半导体材料属性，包括掺杂浓度、载流子类型 和迁移率等。
建立物理模型
定义器件的物理模型，包括电流电压关系、热效应 等。
设置仿真参数
运行仿真
设置仿真类型、迭代次数、收敛准则等参数，根据需求选择合适 的工作模式（DC、AC、瞬态、稳定性等）。
新一代纳米级器件物理特性仿真工具——SenTaurus Device
新一代纳米级器件物理特性仿真工具——SenTaurus
Device
张宪敏;李惠军;侯志刚;于英霞
【期刊名称】《微纳电子技术》
【年(卷),期】2007(44)6
【摘要】介绍了Synopsys Inc.新近推出的新一代纳米层次器件物理特性仿真工具——SenTaurus Device的功能特点以及进行器件物理特性仿真的典型流程。
重点介绍了为实现nm级器件物理特性的模拟引入的诸多近代器件物理模型。
利用SenTaurus Device对基于Sentaurus Process生成的一个90nm NMOS器件进行了器件物理特性仿真,并给出了相应结果。
【总页数】6页(P299-304)
【关键词】集成电路;纳米层次;场效应晶体管;非局域隧穿;小尺寸效应
【作者】张宪敏;李惠军;侯志刚;于英霞
【作者单位】山东大学孟尧微电子研发中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN431.1
【相关文献】
1.使用Sentaurus TCAD软件设计和仿真0.18μmH栅P-Well SOI MOSFET器件[J], 周永辉
2.基于Sentaurus Device的4H-SiC PiN二极管的仿真 [J], 孙佳哲;王磊
3.新一代nm级集成工艺仿真工具——SenTaurus Process [J], 于英霞;李惠军;侯志刚;张宪敏
4.纳米级工艺制程仿真SenTaurus Process的应用 [J], 于英霞;李惠军;侯志刚;张宪敏
5.基于自研半导体器件虚拟仿真平台的“微电子器件物理”课程探索 [J], 王一娇;曾琅
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新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus优秀PPT
Sentaurus Process Simulator
TCAD概述
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TCAD
T4 / Medici Sentaurus ISE Silvaco
sprocess *_bnd.tdr *_fps.tdr sde
*_msh.tdr sdevice
*.plt *.tdr
*_fps.cmd *_dvs.cmd *_des.cmd
Workbench (SWB) 2020/4/28
TCAD概述
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TCAD
T4 / Medici Sentaurus ISE Silvaco
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Workbench (SWB) 2020/4/28
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新一代工艺及器件仿真工具 Sentaurus
发之于心 察之于微 究之以底 亲而为之
2
课程内容
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Sentaurus TCAD介绍与概述 Sentaurus Workbench介绍与使用 Sentaurus Process Simulator介绍与使用 Sentaurus Structure Editor介绍与使用 Sentaurus Device Simulator介绍与使用 Sentaurus其他工具介绍
Building Multiple Experiments
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2020/4/28
Building Multiple Experiments
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Building Multiple Experiments
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurusppt
sentaurus的独特功能
器件仿真
sentaurus可以进行器件的电学、热学、力学等多物理场仿真，还可以模拟器件的制造过程和可靠性测试。
系统级仿真
sentaurus可以将工艺和器件仿真与系统设计进行集成，实现从系统到工艺的全流程仿真。
06
sentaurus的未来发展及展望
技术发展趋势
精确建模与高效仿真
01
02
03
03
sentaurus在工艺仿真中的应用
精确模拟晶体管和电路的行为和特性
工艺仿真需求
加速芯片设计和验证过程，提高开发效率
预测新工艺和器件的长期性能和可靠性
高精度
快速
灵活
可扩展
sentaurus在工艺仿真中的优势
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实际应用案例
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sentaurus在器件仿真中的应用
云端仿真与协同设计
智能化仿真与自动化流程
sentaurus未来版本的功能增强和升级计划
要点三
增强模拟功能
sentaurus的未来版本将进一步增强模拟功能，包括更全面的器件类型支持、更精细的物理模型以及更高效的求解算法。
要点一
要点二
升级用户界面
为了提高用户体验，sentaurus将升级用户界面，使其更加友好、易用，并支持多语言和定制化需求。
器件仿真需求
多物理效应仿真
Sentaurus提供了全面的多物理效应仿真工具，包括电路仿真、热仿真、电磁场仿真等，可以更准确地模拟器件的性能。
sentaurus在器件仿真中的优势
精确的器件模型
Sentaurus内置了大量的精确器件模型，可以满足各种不同的器件仿真需求，同时也可以自定义器件模型，以便更好地模拟特定器件的性能。
sentaurus中文教程
目录Sentaurus TCAD培训 (1)工具简介 (2)A．TCAD是什么？（10分钟） (2)A.1TCAD与半导体工业 (2)A.2工艺模拟 (2)A.3器件模拟 (2)B．TCAD包含哪些工具？（20分钟） (3)B.1Sentaurus Workbench (3)B.2Ligament (4)B.3Sentaurus Process (4)B.4Sentaurus Structure Editor（SDE） (5)B.5Mesh and Noffset3D (5)B.6Sentaurus Device (6)B.7Tecplot SV (6)B.8Inspect (7)B.9Calibration Kit (7)SWB (8)A.Getting Started（15分钟） (8)A.1概述 (8)A.2启动SWB (8)B.运行工程（30分钟） (9)B.1加载SWB工程 (9)B.2改变树的显示属性 (10)B.3清空工程目录 (10)B.4运行工程 (10)B.5查看输出结果 (11)C.创建工程（30分钟） (11)C.1设置工具流 (11)D.组装多个实验（30分钟） (12)D.1添加参数 (12)D.2设置多个实验 (13)D.4创建方案 (14)D.5裁剪工程树 (15)D.6添加变量 (15)Ligament (16)A.Getting Started10min (16)A.1简介 (16)A.2Ligament流程编辑器 (16)A.3Ligament版图编辑器 (16)A.4Ligament Translator (16)B.Ligament流程编辑器30min (16)B.1启动Ligament流程编辑器 (16)B.2开始装配一个新的工艺流程 (17)B.4改变宏调用的参数 (17)B.7用户定义的变量 (17)B.8转换和语法检查 (18)C.Ligament版图编辑器30min (19)C.1启动Ligament版图编辑器 (19)C.4保存版图 (19)C.6定义模拟区域 (19)C.7使用版图 (20)D.在SWB中运行Ligament30min (20)D.1在SWB中启动Ligament工具 (20)D.2导入Ligament文件 (20)D.5Ligament版图编辑器中的版图参数化 (21)D.6SWB中的参数化 (21)D.7Ligament工作区 (21)D.8SWB的预处理和Ligament转换 (22)Sentaurus Process (23)A.Getting Started15min (23)A.1简介 (23)A.2Sprocess使用的文件类型 (23)A.3启动Sprocess (23)B.一维工艺模拟45min (24)B.1简介 (24)B.2定义初始一维网格 (24)B.3定义初始模拟域(domain) (24)B.4初始化 (24)B.5设置MGOALS网格化策略 (24)B.6Growing Screening Oxide (24)B.7测量氧化物的厚度 (25)B.8Depositing Screening Oxide (25)B.9Tcl控制语句 (25)B.10注入 (25)B.11Saving the as-implanted Profile (26)B.12热退火,Drive-in,Activation,and Screening Oxide Strip (26)C.二维工艺模拟45min (27)C.1简介 (27)C.2定义初始的二维网格 (27)C.3模拟域与初始化 (27)C.4B的注入 (28)C.5生长栅氧 (28)C.6制作多晶硅栅 (28)C.7多晶硅重氧化 (28)C.8保存Snapshots (29)C.9在LDD和Halo注入之前进行网格重定义 (29)C.12在源/漏注入之前进行网格重定义 (30)C.13源/漏注入 (31)C.14Contact Pads (31)C.15保存整个结构 (31)C.16提取一维分布 (32)D.定义模型和指定参数30min (32)D.1属性数据库浏览器 (32)D.2在输入文件中改变参数 (33)E.采用全定制的校准文件30min (33)E.1简介 (33)E.2全局设置 (33)F.采用高级校准30min (33)F.1简介 (33)F.2激活高级校准 (33)G.工艺模拟与SWB和Ligament30min (34)G.1简介 (34)G.2参数化版图 (34)G.3定义网格 (35)H.Custom Models with Alagator45min (35)H.1简介 (35)I.Special Focus:槽刻蚀35min (36)I.1简介 (36)I.2Initialization (36)I.3生长Pad Oxide (36)I.4淀积氮化层 (37)I.5STI光刻 (37)I.6浅槽刻蚀 (37)I.7生长衬垫氧化物 (38)I.8TEOS的淀积与CMP (38)I.9氮化物的剥离/反射 (39)J.Special Focus:Meshing with MGOALS(15分钟) (39)J.1简介 (39)J.2Initialization (39)J.3MGOALS Remesh (40)J.4MGOALS网格优化框 (40)K.Special Focus:3D工艺模拟（Sprocess与sde结合）(30min) (41)K.1简介 (41)K.2各项异性刻蚀 (41)K.3各向同性淀积 (42)K.4Multimaterial Etching (43)K.5Reflect and Clip (44)SDE（结构编辑器） (46)A.Getting Started（15分钟） (46)A.4输入/输出文件类型 (46)A.5创建一个简单的结构 (47)B.生成二维边界（45分钟） (48)B.1简介 (48)B.2重新初始化SDE (48)B.3Exact Coordinates模式 (48)B.4选择材料 (48)B.5选择默认的布尔表达式 (48)B.6创建矩形区域 (49)B.7创建Single-Lumped区域 (49)B.8圆化边缘 (49)B.9定义接触 (50)B.10在已存在的边缘处设置接触 (50)B.11添加顶点 (51)B.12定义一个区域为接触 (52)B.13对区域进行重命名 (52)B.14保存模型 (52)C.生成掺杂分布（20分钟） (53)C.1定义材料的掺杂浓度为常数 (53)C.2定义区域的掺杂浓度为常数 (53)C.3定义解析的掺杂分布 (53)C.4保存模型(见图4) (54)D.生成网格（20分钟） (55)D.1简介 (55)D.2定义区域的网格化策略 (55)D.3定义优化窗口 (55)D.4定义优化窗口的网格化策略 (56)D.5在优化窗口中定义一个Multibox网格化策略 (56)D.6保存模型 (56)D.7为器件结构产生网格 (56)E.脚本和参数（30分钟） (57)E.1简介 (57)E.2Scheme基础 (57)E.3定义简单的变量和数据类型 (57)E.5数学操作符 (58)E.6数学表达式 (58)Noffset3D (59)A.Getting Started10min (59)A.1Overview (59)A.2Starting Noffset3D (59)ing Noffset3D in2D40min (59)B.1Strategies of Meshing (59)B.2Main Parameters for Meshing (59)ing Noffset3D in3D40min (60)C.1Main Algorithm (60)Sentaurus Device (61)A.基础（15分钟） (61)A.1简介 (61)A.2输入命令文件 (61)A.3参数文件 (65)B.载流子传输模型（45分钟） (65)B.1简介 (66)B.2漂移-扩散传输 (66)B.3热力学传输 (67)B.4流体力学传输 (70)B.5密度梯度传输 (72)B.6Monte Carlo传输 (74)C.混合模式模拟（45分钟） (77)C.1简介 (77)C.2混合模式模拟 (77)C.3瞬态扫描 (78)C.4小信号AC分析 (80)D.一个较复杂的例子（30分钟） (81)D.1MOSFET的击穿模拟 (81)D.2电流边界条件 (83)G.在SWB中运行SDevice（25分钟） (85)G.1简介 (85)G.2File Section (85)G.3使用SWB参数 (86)G.4算术表达式 (87)G.6参数文件的参数化 (87)Sentaurus TCAD培训1、工具简介：30分钟2、Sentaurus workbench：一个可视化的集成环境（2小时）3、Ligament：TCAD工艺模拟的一个通用接口。