使用的设计流程：
Athena和process结合：
run-card（里面有很多process flow）和layout GDS文件 结合，会产生结构文件。
现在的TCAD的基本是3D的。也可以做2D。
process flow simulation的目标：
process flow table或 run-card input定义步骤，在该步骤中产生设备结构的3D图像。
在有run-card的情况下，使用2D的procession，
在deckbuild中运行Athena
Linux版本
Linux terminal> deckbuild&
go athena
.
.
.
quitwindows版本：（我用的是windows版本）
在桌面上点击 S.EDA Tools 图标来打开程序的快捷方式文件夹 ，直接双击 DeckBuild 图标。
在界面输入
go athena
.
.
.
quit
Athena写程序步骤
1、Initial geometry
- Simulation grid
- Initial substrate
2、save and load
- Save the status of the simulation structure
- Load save file to continue the process simulation
3、Process steps
- Deposition Ion implantation
- Etching Diffusion
- Photo process Epitaxial
4、Electrode
- electrodes defined
5、Result Analysis
- Extract
-
tonyplot
1、Initial geometry——
Simulation grid
-
Simulation grid
-
Initial substrate
go athena
//x只定义了一半0-0.6。完整的是0-1.2
line x loc=0.00 spac=0.05
line x loc=0.1 spac=0.02
line x loc=0.35 spac=0.01
line x loc=0.6 spac=0.1
line y loc=0.00 spac=0.002
line y loc=10 spac=1
note：
atlas和Athena定义网格 的区别：
atlas定义网格是
x.mesh loc=0.1 spac=0.02
y.mesh loc=-0.3 spac=0.05atlas要定义全部的mesh
athena定义网格是
line x loc=0.1 spac=0.02
line y loc=-0.3 spac=0.05
//这里的line是定义垂直的线
Athena的mesh只需要定义silicon的
Athena对称性结构只需做一半，例如mos结构，但是atlas需要定义完整的
比如，一个对称性的结构
atlas需要定义0-1.2完整的结构，Athens只需要定义一半就可以
如下图所示：（左边是atlas结果，右边是Athena结果）
Athena可以先做一半，在最后，把另一半弄出来。
为什么Athena这么做：为了节省模拟时间
1、Initial geometry——
Initial substrate
-
Simulation grid
-
Initial substrate
材料的初始条件是什么
2、save and load
-
Save the status of the simulation structure
-
Load save file to continue the process simulation
存储：structure
load文件：init infile
3、Process steps——deposition
-
Deposition Ion implantation
-
Etching Diffusion
-
Photo process Epitaxial
沉积
deposit <material> thick=<um> div=<n>
//div是格子数
deposit oxide thick=0.5 div=5
沉积示意图：
3、Process steps——
Etching
-
Deposition Ion implantation
-
Etching Diffusion
-
Photo process Epitaxial
刻蚀
etch <material> all //把材料全部刻蚀掉
etch <material> left p1.=<x position>//把材料左边的某个位置刻蚀掉
etch <material> right p1.x=<x position>//把材料右边的某个位置刻蚀掉
etch <material> above p1.y=<y position>
etch <material> below p1.y=<y position>
//对于p1，在一开始定义mesh location的时候，就要定义p1
//一定要在定义mesh的时候，把后面要刻蚀的位置定义出来，否则，刻蚀不准确
//刻蚀任意形状
//最少三个点构成一个形状，start是开始的点，cont是continue，done是结束点
etch <material> start x=<x> y=<y>
etch cont x=<x> y=<y>
etch cont x=<x> y=<y>
.
.
etch done x=<x> y=<y>
//把材料干刻蚀
etch <material> dry thick=<um>
刻蚀任意形状示例：
点多的时候，要按照一定的顺序，不要交叉
刻蚀示例：
above上研磨，below基板研磨
干刻蚀，可以均匀刻蚀多少厚度
3、Process steps——
Photo process
-
Deposition Ion implantation
-
Etching Diffusion
-
Photo process Epitaxial
3D刻蚀GDS的layout
Photo process
可以使用
Deposit 和 etch 两个步骤加起来应用
notice, deposit material
光阻有厚度（implant可能有shadowing）
大角度使用PR（光阻）会挡不住，可以替换成barrier
implant <impurity> dose=<ion/cm2> energy=<Kev> tilt=<degrees> rotation=<degrees>
implant是盘子的状态，tilt 0°是垂直打 ,rotation是盘子转
Notice, default tilt=7 rotation=30
如果只写前面没有写后面的tilt和rotation，会自动默认为default模式。
diffusion扩散
diffus time=<min> temp=<C> <ambient> //时间，温度，气体
diffus time=<min> temp=<C> t.final=<C> <ambient> //升温降温 气体
//气体流量，不了解，炉管的配方是foundry厂的秘密，要有自己的判断
DiffusionNotice:
Nitrogen（升温降温）
ambient:DryO2/Wet2/Nitrogen/
Gasflow:H2.H2O,HCI,N2,O2 I/min
复杂的炉管，可能会升温两次 。最少写六条diffusion
epitaxial外延
epitaxy time=<min> temp=<C> thickness=<um> div=<n> c.<impurity>=<atom/cm3>
4、Electrode
-
electrodes defined
electrode name=<name*> x=<x position> y=<y position>//电极的位置
electrode name=<name*> backside
atlas认识的电极名称：
*drain, source, bulk,substrate,emitter, collector, base, anode,cathode, well, nwell, pwell,channel ground, nsource, psource, ndrain,pdrain, vdd,vss, vee, vbbvcc
5、Result Analysis
-
Extract
-
tonyplot
Notice: extract command please referto deckbuild manual
参考：