Теоретическая часть

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра ФЭ

Изучение возможностей программы Silvaco TCAD

Формирование заземляющих отверстий

Отчет по научно-исследовательской работе

Выполнили студенты гр.320:

Пронина М.И._________

Проверил доц.каф ЭТ:

Смирнова К.И.________

___ _________2012

Содержание

1 Введение. 3

2. Теоретическая часть. 5

2.1 Задание начальной сетки. 5

2.2 Задание материала подложки. 5

2.3 Нанесение слоев резиста. 5

2.4 Вскрытие окон в резисте. 5

2.5 Описание установки для травления. 6

2.6 Описание процесса травления. 6

2.7 Описание установки для осаждения. 7

2.8 Описание процесса осаждения. 7

3. Практическая часть. 9

Заключение. 16

Список литературы.. 17

Введение

Приборно-технологическое моделирование, или TCAD (Technology Computer Aided Design), – это область научных знаний и прикладных программных инструментов, позволяющая осуществить многомерное моделирование интегральных полупроводниковых структур, используя в качестве данных описание технологического процесса их изготовления.

Достоинства TCAD: универсальность, комплексность проводимых исследований, возможность изучать интегральную структуру в процессе ее формирования, изменять, если потребуется, параметры технологических операций, выбирать оптимальные топологические размеры, места расположения контактов и другие. С помощью данной программы мы можем рассчитывать электрофизические параметры, электрические характеристики интегральных приборов, экстрагировать параметры схемотехнических моделей, моделировать работу фрагментов схем. Приборно-технологическое моделирование является одним из основных элементов систем автоматизированного проектирования интегральных микросхем.

Причины по которым приборно-технологическое моделирование играет главенствующую роль:

В наноразмерных структурах практически нет второстепенных параметров, а с уменьшением размеров элементов усиливается взаимосвязь технологических параметров и электрических характеристик интегральных приборов. Применение экспериментальных методов при исследовании областей в полупроводниковых структурах с размерами порядка 1–10 нм не дает высокой точности результатов, необходимой для надежного прогнозирования приборных характеристик. Нельзя также обойтись только экспериментальными исследованиями при поиске и оптимизации принципиально новых приборных структур и конструктивных решений. Разумной альтернативой в этих случаях является использование численного моделирования. В дополнение к этому проблемой реального производства является сохранение высокого процента выхода годной продукции при уменьшении топологических размеров и повышении сложности изделий. Сокращение этапа запуска в производство достигается с помощью предварительной отладки и оптимизации технологических процессов и конструкций средствами приборно-технологического моделирования. Возможности TCAD позволяют иметь дело с виртуальным производственным процессом. На основе виртуального производства мы можем проводить анализ влияния разброса технологических параметров на приборные и схемотехнические характеристики, выбирать наилучшие решения с точки зрения выхода годных изделий и тем самым работать над повышением технологичности выпускаемых микросхем.

В условиях сокращения жизненного цикла изделий микроэлектроники и конкуренции между их изготовителями сроки и стоимость этапа разработки новых изделий и технологий имеют определяющее значение. TCAD позволяет в кратчайшие сроки успешно решать проблемы, связанные с разработкой[1]:

− базовых технологических процессов;

− конструкций интегральных элементов;

− проектных топологических норм;

− библиотечных элементов.

Полученные результаты моделирования являются также необходимой частью информации при принятии решений, включая оперативное управление, краткосрочное планирование, анализ бизнеса и стратегий развития.

Современные системы TCAD представляют собой комплекс программных модулей, интерактивных оболочек и средств визуализации, позволяющих решать следующие задачи:

− моделировать отдельные технологические операции, рассчитывать профили распределения примеси, толщины и электрофизические параметры слоев;

− моделировать интегральные структуры, получаемые в результате последовательности технологических операций – технологического маршрута;

− рассчитывать на основе численного моделирования электрические, оптические, электромагнитные и другие характеристики полупроводниковых структур;

− выполнять экстракцию схемотехнических параметров прибора по

электрическим характеристикам, рассчитывать фрагменты схем;

−проводить планирование эксперимента, моделировать прохождение «виртуальной партии» пластин по базовому технологическому маршруту с расщеплением входных технологических параметров (сплит-партии);

− выполнять оптимизацию параметров технологических операций, технологического маршрута, размеров элементов с целью получения заданных характеристик изделия.

Системы TCAD позволяют осуществлять многомерное моделирование интегральных полупроводниковых структур, используя в качестве исходной информации описание технологического процесса их изготовления [2]. Программная среда TCAD реализует концепцию виртуального производства интегральных полупроводниковых структур и обладает широкими возможностями для вовлечения студентов в активный творческий процесс исследований и разработки конструкций наноразмерных интегральных элементов и технологических маршрутов их изготовления.

Теоретическая часть

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: