TCAD:半導(dǎo)體工藝和器件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。目前有三種：1）、TSUPREM-4和MEDICI。2）、ISE公司。2）、SIVACOTCAD。SIVACOTCAD簡(jiǎn)介：SIVACOTCAD套件被遍布全球的半導(dǎo)體廠家用于半導(dǎo)體器件和集成電路的研究和開發(fā)、測(cè)試和生產(chǎn)過程中。VirtualWaferFab是TCAD綜合環(huán)境。SIVACOTCAD的組成：1）、DeckBuild實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境；2）、DevEdit2D/3D結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格編輯器；3）、Athena是專業(yè)的工藝仿真系統(tǒng)；4）、Atlas器件仿真系統(tǒng)；5）、Mercury是快速器件仿真系統(tǒng)；6）、MaskViews版圖編輯器；7）、TonyPlot1D/2D交互式可視應(yīng)用程序；8）、TonyPlot3D交互式可視應(yīng)用程序；Athena是專業(yè)的工藝仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

工藝模擬軟件ATHENA能幫助工藝開發(fā)工程師開發(fā)和優(yōu)化半導(dǎo)體制造工藝。ATHENA提供一個(gè)易于使用，模塊化的，可擴(kuò)展的平臺(tái)。可用于模擬離子注入，擴(kuò)散，刻蝕，淀積，以及半導(dǎo)體材質(zhì)的氧化。它通過模擬取代了耗費(fèi)成本的硅片實(shí)驗(yàn)，可縮短開發(fā)周期和提高成品率。所有關(guān)鍵制造步驟的快速精確的模擬，包括CMOS，bipolar，SiGe，SOI，III-V，光電子學(xué)以及功率器件技術(shù)。Atlas器件仿真系統(tǒng)：1）、S-Pisces2D/Device3D器件仿真器；2）、TFT2D/3D高級(jí)器件技術(shù)仿真器；3）、FERRO鐵電場(chǎng)依賴性介電模型;4）、Blaze/Blaze3D高級(jí)材料制作的器件仿真；5）、LASER半導(dǎo)體激光二極管仿真器；6）、VCSEL垂直共振腔面射型激光仿真；Atlas器件仿真系統(tǒng)：7）、Luminous2D/3D高級(jí)器件仿真器；8）、MixedMode2D/3D電路仿真器；9）、Giga2D/3D器件仿真器;10）、Quantum器件仿真器；11）、Noise信號(hào)仿真器；Atlas器件仿真系統(tǒng)---S-Pisces2D器件仿真器：應(yīng)用于合并了漂流擴(kuò)散和能量平衡傳輸方程的硅化技術(shù)。它擁有大量的可用物理模型集合，包括表面/體積遷移率、復(fù)合、碰撞電離和隧道模型等。典型的應(yīng)用包括MOS,雙極和BiCMOS技術(shù)。所有物理模型的性能已被擴(kuò)展到深亞微米器件、SOI器件和非易失性存貯器結(jié)構(gòu)等。它也可計(jì)算所有可測(cè)量的電學(xué)參數(shù)。對(duì)于MOS技術(shù)，這些參數(shù)包括門極和漏極特性，亞閾值漏電，襯底電流和穿通電壓。而雙極技術(shù)則可預(yù)測(cè)Gummel圖和飽和曲線。其他可計(jì)算的特性包括擊穿行為、紐結(jié)和突返效應(yīng)、CMOS閂鎖效應(yīng)、低溫和高溫操作、AC參數(shù)和本征開關(guān)時(shí)間。TFT2D/3D高級(jí)器件技術(shù)仿真器：TFT2D/3D是一個(gè)高級(jí)器件技術(shù)仿真器，其物理模型和專用數(shù)字技術(shù)是模擬非晶體或包括薄膜晶體管在內(nèi)的多晶硅器件所必需的。它的特殊應(yīng)用包括大面積電子顯示和太陽能電池。TFT2D/3D建模非晶體材料帶隙里的缺陷態(tài)分布的電學(xué)效應(yīng)。用戶可規(guī)定活化能，以及捕捉電子和空穴的截面或壽命。用戶也可修改遷移率模型、碰撞電離和帶間隧道效應(yīng)等，從而精確地預(yù)測(cè)器件性能。FERRO鐵電場(chǎng)依賴性介電模型：

FERRO經(jīng)開發(fā)結(jié)合了FET的電荷層模型和描述鐵電薄膜的麥克斯韋第一方程。此模型可以精確地預(yù)測(cè)這些器件的靜態(tài)I-V行為和瞬態(tài)與小信號(hào)模式中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。FERRO被作為S-Pisces和Blaze器件仿真器的一個(gè)選項(xiàng)模塊使用。其無縫集成為戶提供了SPisces或Blaze的全部性能，通用于各種技術(shù)。Blaze/Blaze3D高級(jí)材料制作的器件仿真可仿真運(yùn)用高級(jí)材料制作的器件。它有一個(gè)化合物半導(dǎo)體庫，包括了三元和四元材料。Blaze/Blaze3D的內(nèi)置模型可用于漸變和突變的異質(zhì)結(jié)，并且仿真如MESFETS、HEMT和HBT的結(jié)構(gòu)。它可仿真所有可測(cè)量的DC、AC和瞬態(tài)器件特性?？捎?jì)算的DC特性包括閾值電壓、增益、泄漏、穿通電壓和擊穿行為?？捎?jì)算的RF特性包括分界頻率，s、y、h、z參數(shù)，最大可用增益，最大穩(wěn)定增益，最大振蕩頻率和剛性系數(shù)。LASER半導(dǎo)體激光二極管仿真器：

Laser是世界上第一個(gè)用于半導(dǎo)體激光二極管的商用仿真器。Laser在ATLAS系統(tǒng)中與Blaze一起使用，為邊緣發(fā)射Fabry-Perot型激光二極管的電學(xué)行為(DC和瞬態(tài)響應(yīng))及光學(xué)行為提供數(shù)字解決方案。VCSEL垂直共振腔面射型激光仿真：VCSEL和ATLAS系統(tǒng)一起使用，為垂直共振腔面射型激光（VCSEL）生成基于物理的仿真。VCSEL結(jié)合復(fù)雜器件仿真以取得電學(xué)和熱學(xué)行為以及光學(xué)行為的最新技術(shù)的模型。Luminous2D/3D高級(jí)器件仿真器：特別設(shè)計(jì)用于在非平面半導(dǎo)體器件中的光吸收和圖像生成的建模。使用幾何光線追蹤而得到用于一般光源的準(zhǔn)確解決方案。此特征使得Luminous2D/3D能夠說明任意拓?fù)?、?nèi)部和外部反射和折射，極化依賴性和偏振極化。Luminous2D/3D在ATLAS里完全無縫集成于S-Pisces和Blaze器件仿真器、以及其它ATLAS器件技術(shù)模塊。MixedMode2D/3D電路仿真器：在簡(jiǎn)化分析模型之外，它還包括基于物理的器件。當(dāng)沒有精確的簡(jiǎn)化模型，或者有重要地位的器件必須用很高的精度來仿真時(shí)，它會(huì)運(yùn)用基于物理的器件?；谖锢淼钠骷捎肁TLAS產(chǎn)品的組合來仿真?；谖锢淼钠骷c遵循SPICE網(wǎng)表格式的電路描述放置在一起。MixedMode2D/3D的應(yīng)用包括功率電路、高性能數(shù)字電路、精密模擬電路、高頻電路、薄膜晶體管電路以及光電電路。Giga2D/3D器件仿真器：配合使用允許模擬局部熱效應(yīng)Giga2D/3D中的模型包括熱發(fā)生，熱流，晶格加熱，熱沉和局部溫度在物理常數(shù)上的效應(yīng)。熱學(xué)和電學(xué)物理效應(yīng)通過自恰計(jì)算耦合。Giga2D/3D是ATLAS器件仿真系統(tǒng)中一個(gè)完全集成的組件。Giga2D/3D提供一個(gè)理想的環(huán)境，用于設(shè)計(jì)和優(yōu)化那些使用MOS、雙極和混合MOS-雙極技術(shù)制造的功率器件。其他通用的應(yīng)用包括靜電放電保護(hù)的特性表征，HBT,HEMT和SOI器件的設(shè)計(jì)，熱破壞分析和熱沉設(shè)計(jì)等。量子仿真器：Quantum提供一套強(qiáng)大的模型用來仿真半導(dǎo)體器件中各種載流子量子限制效應(yīng)。自恰Schrodinger-Poisson解算器允許自恰半導(dǎo)體器件中靜電勢(shì)，從而計(jì)算界態(tài)能量和連帶載流子波函數(shù)。量子力矩傳輸模型可以仿真量子限制作用對(duì)載流子輸運(yùn)的影響。VanDort和Hansch模型提供了對(duì)MOS器件的限制作用的半經(jīng)驗(yàn)式仿真。多量子阱(MQW)提供了專用模型，用于光發(fā)射器件中的增益和自發(fā)復(fù)合。噪聲仿真器：Noise與S-Pisces或Blaze配合使用,允許分析半導(dǎo)體器件中產(chǎn)生的小信號(hào)噪聲。Noise對(duì)于小信號(hào)噪聲精確的特性表征和靈敏度的提取是優(yōu)化電路的基礎(chǔ)。TonyPlot2D/3D交互式可視應(yīng)用程序

卓越的圖形分析工具是快速成型和開發(fā)工藝及器件設(shè)計(jì)之關(guān)鍵所在共用的可視工具貫穿SilvacoTCAD所有產(chǎn)品提供完整的性能用于查看和分析仿真器輸出結(jié)果命令講解：1、調(diào)用命令：goathenagoatlas

命令講解：2、網(wǎng)格命令：linexloc=0.00spac=0.10linexloc=0.2spac=0.01linexloc=0.6spac=0.01#lineyloc=0.00spac=0.008lineyloc=0.2spac=0.001lineyloc=0.5spac=0.05lineyloc=0.8spac=0.15

命令講解：3、定義初始襯底命令：#initialsiliconstructurewith<100>orientationinitsiliconc.boron=1.0e14orientation=100two.d

命令講解：4、存儲(chǔ)中間結(jié)果命令：structout

命令講解：5、柵氧化命令：#gateoxidationdiffustime=11temp=950dryo2press=1.0hcl.pc=3

命令講解：6、參數(shù)提?。篹xtractname="Gateoxide"thicknessmaterial="Sio~2"mat.occno=1x.val=0.3

命令講解：7、離子注入：#thresholdVoltageAdjustImplantimplantborondose=9.5e11energy=10crystal

命令講解：8、淀積命令：#ConformalPolysiliconDepositiondepositpolysiliconthick=0.2division=10

命令講解：9、刻蝕命令：#polydefinationetchpolysiliconleftp1.x=0.35

命令講解：10、多晶氧化命令：#polysiliconoxidationmethodfermicompressdiffustime=3temp=900weto2press=1.00

命令講解：11、磷摻雜命令：#polysilicondopingimplantphosphordose=3e13energy=20crystal

命令講解：12、邊墻氧化層淀積命令：#SpaceOxideDeposationdepositoxidethick=0.12divisions=10

命令講解：13、邊墻形成命令：#SpaceroxideEtchetchoxidethick=0.12

命令講解：14、源漏注入命令：#Source/DrainimplantimplantArsenicdose=5e15energy=50crystal

命令講解：15、快速退火命令：#Source/Drainannealingmethodfermidiffustime=1temp=900nitropress=1.00

命令講解：16、開接觸窗口命令：#opencontectwindowsetchoxideleftp1.x=0.2

命令講解：17、金屬鋁淀積命令：#AluminumDepositiondepositaluminumthick=0.03division=2

命令講解：18、金屬鋁刻蝕命令：#etchAluminumDepositionetchaluminumrightp1.x=0.18

命令講解：19、金屬鋁刻蝕命令：#etchAluminumDepositionetchaluminumrightp1.x=0.18

命令講解：20、提取結(jié)深命令：#extractjuncationdeepthextractname="nxj"xjmaterial="silicon"mat.occno=1x.val=0.2junc.occno=1

命令講解：21、提取N++源漏方塊電阻命令：#extractsheetresextractname="n++sheetres"sheet.resmaterial="silicon"mat.occno=1x.val=0.05region.occno=1

命令講解：22、提取邊墻方塊電阻命令：#extractLDDsheetresextractname="LDDsheetres"sheet.resmaterial="silicon"mat.occno=1x.val=0.3region.occno=1

命令講解：23、提取閾值電壓命令：#extract1DVTextractname="1dvt"1dvtntypex.val=0.5qss=1e10

命令講解：24、復(fù)制結(jié)構(gòu)命令：structmirrorright

命令講解：25、設(shè)置電極命令：#setelectrodeelectrodename=sourcex=0.1electrodename=drainx=1.1electrodename=gatex=0.6electrodename=backsidebackside

命令講解：26、ALTAS讀入器件結(jié)構(gòu)命令：

mash=infile=“nmos.str”

命令講解：26、ALTAS設(shè)置器件模型命令：

modelsrhcvtblotzmanprinttemperature=100mobilitybn.cvt=......

命令講解：26、ALTAS設(shè)置接觸命令：

contactname=gaten.poly

命令講解：27、AL