Sophisticated multi-particle flux models for physical deposition and etching with substrate material redeposition

Extremely accurate and fast Monte Carlo implant simulation

Layout-Driven 3D Process Simulator

Victory Process는 다음을 포함하는 범용 1D/2D 및 레이아웃 기반의 3D 공정 시뮬레이터로, 다음과 같은 공정 시뮬레이션에 사용할 수 있습니다:

식각 및 증착

  • 기하학적 모델을 사용한 프로토 타입의 빠른 구조 계산
  • 물리적 모형을 이용한 프로세스 단계에 대한 자세한 분석

이온 주입

  • 매우 빠른 해석 모델 사용
  • 고정밀 몬테카를로법 사용 가능

어닐링

  • 포괄적인 도핑 확산 모델 사용 가능
  • 계층적 산화 모델 사용 가능

스트레스 시뮬레이션

  • 스트레스 이력을 고려한 스트레스 엔지니어링

소개

TCAD 툴의 가장 중요한 용도 중 하나는 새로운 소자 기술을 매우 상세하게 탐구가 가능한 데 있습니다. 여기에서 소자 설계자는 수많은 분석 시뮬레이션을 수행하고 해석하는 기술의 유용성과 단점에 대해서 더욱 이해할 수 있게 됩니다. 이러한 방식으로 복수의 시뮬레이션이 순차적으로 실행되고 각 시뮬레이션의 결과에 따라 그 해석 평가가 수행됩니다. 대부분의 시뮬레이션 주기는 편의상 지정된 기간 내에 완료되어야 하며, 시뮬레이션의 실행 시간은 최대한 짧아야 우선 순위에 배치됩니다. 현재, 전체 플로우의 표준 CMOS 시뮬레이션에서는 1D, 2D 시뮬레이션을 결합하여 실행하는 방식이 가장 일반적입니다. TCAD 시뮬레이션을 통해 얻을 수 있을 것으로 기대되는 정보의 대부분은 단순화하여 소자를 깊은 방향으로 균일하게 처리(2D 시뮬레이션)하는 것으로 추출할 수 있습니다. 그러나, FinFET처럼 본질적으로 3D 소자인 경우, 또는 이온 주입 시 그림자 효과와 파워 디바이스의 항복 전압의 트렌치 형상을 조사하는 경우에는 3D 시뮬레이션을 실시하여야 합니다.

공정 시뮬레이션의 궁극적인 목적은 활성 도펀트 분포 스트레스 분포, 소자 형상을 정확하게 예측하는 것 입니다. 실바코는 갈수록 엄격해지는 고객의 요구 사항에 맞춰, 1D/2D 시뮬레이터로서의 기능과 마스크 기반 3D 시뮬레이터로서의 기능을 갖춘 프로세스/스트레스 분석을 실시하는 최신형 시뮬레이터 Victory Process를 개발했습니다.

Victory Process는 스탠포드 대학에서 개발한 2D 툴을 기반으로 업계를 이끌어 온 기술을 더욱 확장시켜 통합시킨 차세대 공정 시뮬레이터입니다. 파운드리/팹리스 비지니스 모델의 차이에 관계없이 활용할 수 있습니다.

Victory Process의 2가지 작동 모드:

  • 구조 편집기 모드 (셀 모드): 3D 구조의 프로토 타입을 빠르게 실행합니다.
  • 공정 시뮬레이터 모드:모든 기능을 갖춘 레벨 및 세트법에 근거한 공정 시뮬레이터이며, 복잡한 물리 기반의 에칭, 증착, 방직 포지션, 이온 빔 밀링 실험, 스트레스 의존의 산화 분석 등, 프로세스 기반의 상세한 분석에 더 적합합니다.

주요 특징

  • 3D 구조의 고속 프로토 타입 기능으로 프로세스 문제를 상세하게 물리 분석
  • 포괄적인 확산 모델 (Fermi, fullcpl, single-pair, 5-stream)
  • 스트레스 분석을 포함한 물리적인 산화 시뮬레이션
  • 정확성, 고속성이 뛰어난 몬테카를로 방식에 근거한 이온 주입 시뮬레이션
  • 몬테카를로 법에 근거한 주입 및 확산, 산화 및 물리적 식각 및 증착 처리를 멀티-스레드로 효율적으로 실행
  • 물리적 증착 및 식각을 위한 정교한 다중 입자 유속 모델
    • 기판 물질의 재증착을 고려
    • 입자 반사를 고려
  • 오픈 아키텍처로 고객의 물리 모델을 쉽게 도입/수정
  • 구조 미러링, 적응성이 있는 불순물 주입 세분화, 전극 설정을 포함하는 3D 소자 시뮬레이터와 완벽하게 연결
  • 쉽게 배울 수 있는 강력한 디버깅 모드와 Suprem와 같은 사용자 친화적인 구문
  • Athena와의 호환
  • 1D / 2D / 3D 모드 자동 전환
  • 1D/2D에서도 빠른 교정 플랫폼으로 사용 가능
  • 시뮬레이터 입력 파일에서 파라미터 레이아웃을 생성 가능
  • 외인성/진성 스트레스, 격자 불일치, 온도 이력, 도핑/스트레스 층을 포함하는 스트레스 시뮬레이션
  • 실제 포토-레지스트 마스크 형상을 고려한 물리 기반의 광학 리소그래피 시뮬레이터

장점

  • 현 세대의 프로세스 최적화뿐만 아니라, 미세화에 따른 거동을 예측
  • 새로운 기술 과제를 보다 정확하게 이해
  • 시뮬레이션 실험을 대체함으로써, 파운드리 마스크와 프로토 타입 개발 비용을 절감
  • 가상 프로세스를 기반으로 PDK를 실리콘 제조 단계에 앞서 작성함으로써 팹리스 기업은 제품 개발에서 시장 출시 기간을 단축

적용

Front-end-of-line (FEOL)

  • 최신 CMOS(FinFET, FDSOI), 디스플레이(TFT, LED, OLED), 파워 디바이스(실리콘, SiC, GaN), 광학 소자(CIS 태양 전지, 레이저)
CMOS 이미지 센서의 3D 넷 도핑 분포 FinFET의 3D 넷 도핑 분포

 

 

Mid-end of-line (MEOL)

  • 디스크 헤드, STT-MR, RRAM
재증착을 고려한 이온 밀링 시뮬레이션 결과 

 

Back-end-of-line (BEOL)

  • 터치 패널, LCD, TFT
SRAM 셀의 시뮬레이션