projeto de processos e dispositivos suprem e pisces athena e atlas
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Projeto de Processos e Dispositivos
Suprem e Pisces
Athena e Atlas
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Ferramentas CAD
Por que simular?• Reduzir tempo e custo de ajuste
experimental.• Verificar fenômenos físicos internos do
dispositivo.
• Simulação de Processos: Suprem, Athena• Simulação de Dispositivos: Pisces,
Minimos, Atlas
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Ferramentas CAD
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Suprem/Athena• Simula processos
• Modelos de etapas de processos– Oxidação– Difusão– Implantação iônica– Etching– Deposição de filmes: CVD e PVD, Fotoresiste– Extração de parâmetros de processos (tox, Xj)
• Possui modelos e parâmetros de modelos para uma grande variedade de materiais: Si, SiGe/SiGeC, SiC, compostos III-V, etc.
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Suprem/Athena
• Descreve a estrutura em uma rede de pontos (grade)
• Resolve as equações dos modelos das etapas, versus parâmetros do processo: tempo, temperatura, ambiente, etc
• Pode ser uni ou bidimensional
• Obtém-se a descrição da estrutura física do dispositivo
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Athena
• Exemplo: Simulação bidimensional de um transistor de 0,8 μm com LDD.– Arquivo de entrada: ver arquivo Word– Resultados:
• Perfil bidimensional da concentração de Arsênio na região de fonte/dreno e estrutura física do dispositivo e extração de alguns parâmetros de processo
Documento do Microsoft Word
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• Perfil de arsênio e estrutura do dispositivo após a implantação e recozimento, oxidação de gate e de isolação, formação do LDD e contatos.
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• Estrutura final do transistor, mostrando a junção de fonte/dreno e contatos
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Pisces/Atlas
• Simula dispositivos
• Entrada: descrição da estrutura física e polarização do dispositivo
• Resolve as equações básicas de semicondutores: Poisson e Continuidade
• Possui diversos modelos de fenômenos de física de semicondutores e também parâmetros para uma grande variedade de materiais semicondutores.
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Atlas
• Resultados:– Distribuição de potencial elétrico– Distribuição de campo elétrico– Distribuição de densidade de portadores– Distribuição de densidade de corrente de
portadores– Corrente total pelos terminais do dispositivo
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Atlas
• Exemplo: Simulação de um transistor nMOS de 0,8m com LDD (exemplo anterior)– Arquivo de entrada: ver arquivo Word– Resultados:
• distribuição de potencial elétrico, densidade de elétrons, densidade de corrente de elétrons e campo elétrico para Vds = 2.0V e Vgs = 0.0V. Comparação entre o dispositivo com e sem correção de Vt.
• curva Id x Vgs para Vds = 0.1V com e sem correção de Vt.
Documento do
Microsoft Word
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• Distribuição de potencial elétrico
Correção de Vt = Implantação de boro para aumentar a dopagem abaixo do canal
Com Correção de Vt
Sem Correção de Vt
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• Distribuição da densidade de elétrons
Com Correção de Vt
Sem Correção de Vt
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• Distribuição de campo elétrico
Com Correção de Vt
Sem Correção de Vt
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• Curva Id x Vgs com Vds = 0.1V com correção de Vt e sem correção de Vt
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Athena e Atlas
• Exemplo: Transistor nMOS auto-alinhado com comprimento de canal L = 0,6m.
• Resultados:– Curva ID x VDS para
VGS variando de 0 V a 5 V.
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Silvaco - Athena e Atlas
• Curva bidimensional da densidade de corrente.
• Verifica-se que ocorre o efeito de PUNCH-THROUGH neste dispositivo.
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Silvaco - Athena e Atlas• Curva bidimensional do potencial elétrico para o dispositivo com
(A) e sem (B) a correção do efeito de punch-through.
A B
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Silvaco - Athena e Atlas• Curva bidimensional da densidade de elétrons com (A) e sem
(B) correção de punch through.
BA