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 범용 1D/2D 및 레이아웃 기반의 3D 공정 시뮬레이터로, 다음과 같은 공정 시뮬레이션에 사용됩니다:

식각 및 증착

  • 기하학적 모델을 사용한 프로토 타입의 빠른 구조 계산
  • 물리적 모형을 이용한 프로세스 단계의 상세 분석

이온 주입

  • 고속 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 소자 기술자가 수많은 해석 시뮬레이션을 수행하고 분석하는 기술의 이점과 단점에 대해 더 나은 이해를 얻을 수 있도록 새로운 소자 기술을 자세히 탐구하는 것입니다. 이러한 용도로 여러 시뮬레이션을 순차적으로 수행하고 각 시뮬레이션의 결과에 따라 그 해석 평가가 수행됩니다. 대부분의 시뮬레이션 주기는 편의상 지정된 기간 내에 완료되어야 하며, 시뮬레이션의 실행 시간을 최소화하는 데 우선 순위를 두어야 합니다. 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 미국 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