SEMulator3D

PRODUCT

SEMulator3D

从输入设计数据开始，SEMulator3D遵循集成的工艺流程描述，创建在fab中创建的复杂3D结构的虚拟等效物。

OVERVIEW

产品概述

SEMulator3D的流程预测能力使半导体供应链的所有参与者受益，从技术开发人员到无晶圆厂IP供应商，再到设备和流程供应商。SEMulator3D是一个强大的3D半导体和MEMS过程建模平台，提供广泛的技术开发能力。基于高效的物理驱动体素建模技术，SEMulator3D具有对完整流程建模的独特能力。

BENEFITS

核心优势

预测流程建模执行变化实验

预测设计和集成流程流之间的复有效开发工艺流程，并进行实际

杂交互，在制造前识别工艺问题 生产中不可行的自动化虚拟实验

灵活健壮各阶段价值

灵活的多用例，适用于任何过程和在技术发展的每个阶段利用虚拟制

任何布局，无论复杂性或技术 造。减少昂贵、耗时的硅学习周期

CORE FRATURES

核心特点

Software Capability Highlights

01 核心流程建模

CoventorWare具有很多MEMS-specific功能，可方便建立有效仿真模型。3D模型可直接通过二维版图建立，也可从别的工具(包括MEMS+)导入，可轻易通过版图分割三维实体模型，以便在高应力区域精分网格。MEMS器件为典型的高深宽比结构，为有效地对其划分网格，应采用hexagonal elements而不是tetrahedral elements。CoventorWare包括选择网格算法生成六面体主导网格，此种网格为MEMS结构最优网格模型。

SEMulator3D使用两种基本类型的专有建模技术：体素建模和表面进化。在Advanced modeling 中，Surface Evolution是一种更强大的建模技术，对于等离子蚀刻和选择性外延等步骤非常理想。它为先进技术提供精确的物理驱动过程模型。通过易于校准的最小输入参数，工艺工程师可以对蚀刻和外延步骤的行为和可变性及其在整个技术流程背景下的分支获得重要的理解。这两种类型的步骤可以组合在同一工艺流程中，以获得最佳的精度和效率。

可以用SEMulator3D建模的单元流程步骤类型的一些示例

02 先进模型库

高级建模流程步骤完全集成到SEMulator3D流程编辑器中，可以在需要更精确的物理流程行为的流程流中的任何点使用。

复杂流程预测结构建模

支持快速几何过程建模和更详细的、物理驱动的结构建模的组合。

为了正确地预测一个完整流程流的最终结果，必须对每个流程步骤进行精确建模。SEMulator3D高级建模包向标准核心库添加了两个额外的流程步骤:MultiEtch和Selective Epitaxy。这两个步骤分别为等离子体(干)蚀刻和选择性外延生长提供了更精确的建模。利用Coventor 独特的Surface Evolution引擎，先进的建模工艺步骤模拟蚀刻和外延的物理行为，以实现在公称和偏心工艺条件下器件结构的准确预测。

SEMulator3D高级建模包是一个强大的预测建模工具，用于构建流程理解，减轻技术风险，并消除技术开发中的学习周期。通过易于校准的最小输入参数，工艺工程师可以对蚀刻和外延步骤的行为和可变性及其在整个技术流程背景下的影响有重要的了解。

●复合腐蚀

等离子体(干)蚀刻由于其灵活性、选择性和方向性，对半导体技术中的FEOL和 BEOL都至关重要。通过改变工艺参数，蚀刻工程师可以实现对感兴趣的特定材料的选择性，并控制横向蚀刻偏压、聚合物形成和溅射速率。

MultiEtch采用一套相对简单的行为输入参数，在多材料薄膜堆上模拟多物理等离子体蚀刻。这些输入参数包括:

◆选择性

◆横向腐蚀

◆倾向

◆锥角

◆源方向

◆源保形性
◆溅射速率

MultiEtch能够对非常复杂的蚀刻进行建模。蚀刻行为可以在每个材料的基础上指定，以模型(例如)掩膜溅射，以及由于聚合物沉积而逐渐变细。有限的可见性蚀刻模型可以解释复杂的地形和狭窄的掩模开口，并且可以在蚀刻过程中模拟材料的蚀刻速率对剖面位置的依赖。

例如，考虑图1中所示的M2-V1流程流。该BEOL通过链集成的特点是沟槽第一金属硬掩模与自对齐通过(TFHM-SAV) 。在V1上实现合适的倒角是避免过度电迁移和器件故障的关键。在这个例子中，倒角主要是由M2过蚀刻(OE)期间的溅射造成的。M2 OE通常被设计为避免蚀刻块，因此使用了需要更高偏置电压的强聚合化学。图2显示了M2 OE的演变过程; 注意倒角的形成和对低k ILD的选择性。虽然选择性很好，但晶片上的所有材料都是蚀刻的。过度的过蚀刻会对成品率产生负面影响，例如TiN硬掩膜的突破。这些潜在的后果可以使用MultiEtch进行调查和理解。