3DTCAD仿真的制作方法

本发明的实施例涉及用于改进在集成电路的表示之间的变换的方法和系统。

技术实现要素：

本技术的一个方面是一种非瞬态计算机可读存储介质，其具有存储在其上的多个指令，多个指令当由处理器运行时将经历处理的集成电路的第一表示变换成经历处理的集成电路的第二表示，经历处理的集成电路的第二表示包括与经历处理的集成电路的第一表示相关的附加的掺杂剂，多个指令包括执行以下操作的指令：

在第一组工艺条件下执行第一掺杂剂的第一添加的工艺仿真以生成第一掺杂剂的一维横向剖面和第一掺杂剂的一维深度剖面；

通过在两个维度上将与第一掺杂剂相对应的第一掩膜与横向扩散函数进行卷积来从在第一组工艺条件下利用第一掩膜添加第一掺杂剂中生成二维横向掺杂剂剖面，横向扩散函数利用来自一维横向剖面的传播数据来被定制；以及

通过将掺杂剂的二维横向剖面与掺杂剂的一维深度剖面进行组合来从在第一组工艺条件下利用掩膜添加第一掺杂剂中生成三维掺杂剂分布。

在一个实施例中，工艺仿真利用与第一掩膜不同的另一掩膜来被执行。

在一个实施例中，三维掺杂剂分布节省第一掺杂剂的量。

在一个实施例中，第一组条件是在第一掺杂剂的第一添加之后结合其他热工艺的工艺结束条件，其他热工艺与第一掺杂剂的另一添加和另一掺杂剂的添加中的至少一项相关联。

在一个实施例中，传播数据是通过将一维横向剖面拟合到至少一个误差函数erf而生成的参数。

在一个实施例中，一维横向剖面是从表面深度处的工艺仿真的结果中选择的。

在一个实施例中，二维横向掺杂剂剖面对于场氧化和硬掩膜氧化不同，并且一维深度剖面对于场氧化和硬掩膜氧化不同。

在一个实施例中，横向扩散函数是高斯函数。

在一个实施例中，传播数据是标准差。

在一个实施例中，利用为非矩形的掩膜生成的三维掺杂剂分布具有完整3D仿真的大约10％以内的结果。

在一个实施例中，利用具有大约1-4微米的开口尺寸的掩膜生成的三维掺杂剂分布具有完整3D仿真的大约10％以内的结果。

在一个实施例中，数据处理器还被配置为：

将第一掩膜分割成第二掩膜和第三掩膜，第二掩膜与诸如LOCOS掩膜的氧化掩膜交叠，并且第三掩膜不与诸如LOCOS掩膜的氧化掩膜交叠，并且利用第二掩膜和第三掩膜来执行与不同的横向扩散函数的单独的卷积。

本技术的一个方面是一种非瞬态计算机可读存储介质，其具有存储在其上的多个指令，多个指令当由处理器运行时将经历处理的集成电路的第一表示变换成经历处理的集成电路的第二表示，经历处理的集成电路的第二表示包括与经历处理的集成电路的第一表示相关的附加的掺杂剂，多个指令包括执行以下操作的指令：

在第一组工艺条件下执行第一掺杂剂的第一添加的工艺仿真以生成第一掺杂剂的一维横向剖面和第一掺杂剂的一维深度剖面；

使用至少扩散方程来从在第一组工艺条件下利用与第一掺杂剂相对应的第一掩膜添加第一掺杂剂中生成二维横向掺杂剂剖面，扩散函数利用来自一维横向剖面的扩散长度数据来被定制；以及

通过将掺杂剂的二维横向剖面与掺杂剂的一维深度剖面进行组合来从在第一组工艺条件下利用掩膜添加第一掺杂剂中生成三维掺杂剂分布。

本技术的一个方面是一种非瞬态计算机可读存储介质，其具有存储在其上的多个指令，多个指令当由处理器运行时将经历处理的集成电路的第一表示变换成经历处理的集成电路的第二表示，经历处理的集成电路的第二表示包括与经历处理的集成电路的第一表示相关的附加的掺杂剂，多个指令包括执行以下操作的指令：

访问第一掺杂剂的一维横向剖面和第一掺杂剂的一维深度剖面，一维横向剖面表示在第一组处理条件下的第一掺杂剂的第一添加；

访问第一掺杂剂的二维横向掺杂剂剖面，二维横向掺杂剂剖面表示在第一组工艺条件下利用与第一掺杂剂相对应的第一掩膜添加第一掺杂剂，其中二维横向掺杂剂剖面是在两个维度上将第一掩膜与横向扩散功函数进行卷积的结果，横向扩散函数利用来自一维横向剖面的传播数据来被定制；以及

通过将掺杂剂的二维横向剖面与掺杂剂的一维深度剖面进行组合来从在第一组工艺条件下利用掩膜添加第一掺杂剂中生成三维掺杂剂分布。

本发明的另一方面是一种用于仿真集成电路处理的系统，其包括存储器和耦合到存储器的处理器。数据处理器被配置为将经历处理的集成电路的第一表示变换成经历处理的集成电路的第二表示。经历处理的集成电路的第二表示包括与经历处理的集成电路的第一表示相关的附加的掺杂剂。数据处理器执行如本文中所描述的步骤。

本技术的另一方面是如本文中所描述的一种用于仿真集成电路处理的方法。

附图说明

图1是3D制造工艺的改进的仿真的简化工艺流。

图2是示出关于完成图1中的数据库的步骤的更多细节的简化工艺流。

图3是示出关于执行图1中的2D工艺仿真的步骤的更多细节的简化工艺流。

图4示出垂直2D工艺仿真以及生成测试1D横向剖面和1D深度剖面的示例。

图5示出从测试1D横向剖面提取横向传播参数的示例。

图6是示出关于完成图1中的3D掺杂剂分布的步骤的更多细节的简化工艺流。

图7是示出关于图6中的生成3D掺杂剂分布的步骤的更多细节的简化工艺流。

图8是能够被用于实现本发明的方面的计算机系统的简化框图。

图9是说明性集成电路设计流的简化表示。

图10是示出重新混合扩散剖面的效果的图形的集合。

图11是示出重新混合扩散剖面的效果的浓度图形的集合。

图12示出从1D横向剖面对衰减长度参数的提取。

图13a-13e示出光刻工艺流和平面2D切片的部分的透视图。

图14示出与图13a-e有关的初始掺杂剂浓度。

图15a-c示出通过将掩膜图像与高斯函数进行卷积来生成2D横向剖面的一个实施例。

图16示出具有植入的掺杂剂浓度的3D网格。

图17a-e示出通过使用以掩膜作为初始条件的扩散方程的解来生成2D横向剖面的一个实施例。

图18示出具有植入的掺杂剂浓度的2D网格。

图19是示出与图6相似但是基于扩散而非卷积的关于完成3D掺杂剂分布的步骤的更多细节的简化工艺流。

具体实施方式

以下描述被呈现以使得任何本领域技术人员能够制造和使用本发明，并且在特定应用及其要求的上下文中被提供。对所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文中限定的一般原理可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下被应用到其他实施例和应用。因此，本发明不旨在限于示出的实施例，而是应当被赋予符合本文中所公开的原理和特征的最宽范围。

图1是3D制造工艺的改进的仿真的简化工艺流。

广义上，工艺流被划分成建立工艺信息10的数据库以及基于数据库20来完成3D掺杂剂分布的步骤。更详细地，在步骤10中，数据库包括针对所有掺杂剂的所有植入剂的横向传播参数和1D深度剖面。更详细地，在步骤20中，3D掺杂剂分布基于数据库和布局的掩膜来建立。在图2中以更多的步骤来示出步骤10。在图6中以更多的步骤来示出步骤20。

图2是示出关于完成图1中的数据库的步骤的更多细节的简化工艺流。

在22中，选择特定掺杂剂的特定植入剂。植入剂可以是周期表上的元素或其化合物。备选地，该步骤可以为特定氧化步骤的选择。

在24中，针对特定掺杂剂的特定植入剂来执行2D工艺仿真。备选地，针对特定氧化来执行2D工艺仿真。在图3中以更多的步骤来示出步骤24。在另一实施例中，3D工艺仿真被执行，并且2D垂直切片被提取，其是执行2D工艺仿真的另一方式，尽管在计算上是代价更高的。

在26中，从2D工艺仿真中提取1D横向剖面。在28中，从2D工艺仿真中提取1D深度剖面。在图4处示出了示例。在一个实施例中，2D工艺仿真可以为单独的仿真使得1D横向剖面和1D深度剖面是从不同的2D工艺仿真中提取的。然而，从相同的2D工艺仿真中提取1D横向剖面和1D深度剖面的实施例需要更少的处理资源。任一实施例是执行工艺仿真以生成掺杂剂的1D横向剖面和第一掺杂剂的1D深度剖面的工艺仿真的示例。

在30中，从1D横向剖面中提取横向传播参数。在图5中示出了示例。

在32中，将横向传播剖面和1D深度剖面存储在一个或多个数据库中。在另一实施例中，取代于横向传播参数或除了横向传播参数以外，1D横向剖面被存储。如果1D横向剖面被存储，则对横向传播参数的提取可以被延迟直到稍后的步骤，不晚于横向传播参数被需要时。

在34中，工艺流针对相同掺杂剂的其他植入剂而环回。

在36中，工艺流针对其他掺杂剂而环回。

在另一实施例中，工艺至少部分地交织，和/或至少部分并发地执行针对相同掺杂剂或不同掺杂剂的不同植入剂的计算。

在38中，利用针对所有掺杂剂的所有植入剂以及所有氧化的横向传播参数和1D深度剖面来完成数据库。在又一实施例中，数据库存储2D工艺仿真，并且稍后提取横向剖面和垂直剖面以及横向传播参数。

各种实施例可以对工艺流中的步骤进行重新排序、添加、移除或改变。

图3是示出关于执行图1中的2D工艺仿真的步骤的更多细节的简化工艺流。

在42中，生成针对特定掺杂剂的特定植入剂的工艺结束条件。备选地，生成针对特定氧化步骤的工艺结束条件。工艺结束条件不仅考虑紧跟着特定掺杂剂的特定植入剂之后的热工艺的温度和持续时间，而且还考虑后续热工艺的温度和持续时间。

在44中，测试结构被用于生成测试横向剖面和测试深度剖面。在一个示例中，测试结构基于诸如矩形的基本多边形形状的掩膜。掩膜的矩形开口得到用于提取测试横向剖面和测试深度剖面的充分的数据。其他实施例具有不同大小或形状的掩膜开口。除了所提取的测试横向剖面和测试深度剖面之外，丢弃2D仿真结果的剩余部分。尽管还可以使用更复杂的掩膜，但是这样的复杂的掩膜需要针对提取测试横向剖面和测试深度剖面的目的而不必要的更复杂的2D仿真。

在总体仿真的不同阶段中使用不同的掩膜。步骤44使用第一掩膜来生成基本数据。该总体技术的结束结果是利用采用第一掩膜获得的基本数据从通过第二掩膜添加掺杂剂来对2D掺杂分布的仿真。第一掩膜和第二掩膜是不同的。

在46中，在来自42的工艺结束条件下利用来自44的测试结构来执行2D仿真。

图4示出垂直2D工艺仿真以及生成测试1D横向剖面和1D深度剖面的示例。

示出了示例测试1D横向剖面52和示例测试1D深度剖面。该2D工艺仿真的目的是要生成针对特定掺杂剂的特定植入剂的测试1D横向剖面和测试1D深度剖面。因此，该2D仿真结果的结果的剩余部分可以被丢弃。

示例测试1D横向剖面52是沿基板的表面获取的。示例测试1D深度剖面一般可以从大约掩膜开口的中间获取。2D切片的图未示出掩膜开口的右边部分，其在仿真期间可以被省略以利用对称性来获得更快的仿真结果。

图5示出从测试1D横向剖面提取横向传播参数的示例。

图形包括从相应的2D工艺仿真提取的横向剖面66和68。在一个实施例中，通过对具有针对最大浓度的另一度量常数(未示出)的以下形式的误差函数erf进行曲线拟合来从横向剖面66和68中提取横向传播参数：

相应的横向传播参数(在这种情况下为标准差)在执行在erf(x)与各种候选标准差之间的曲线拟合之后被提取。62到66的曲线拟合生成针对横向剖面66的横向传播参数。64到68的曲线拟合生成针对横向剖面68的横向传播参数。单个量，横向传播参数σ表征整个曲线。

图6示出关于完成图1中的3D掺杂剂分布的步骤的更多细节的简化工艺流。

在72中，选择特定掺杂剂的特定植入剂。这些是与图2的步骤22相同的掺杂剂的集合和相同的植入剂的集合。备选地，如图2的步骤22那样选择特定氧化。

在74中，从数据库访问横向传播参数。横向传播参数被存储在图2的32中的数据库中。

在76中，从横向传播剖面生成2D横向函数。在一个实施例中，在图2的30中提取的横向传播参数(例如，标准差)被使用在具有另一标定常数(未示出)的以下形式的高斯函数中：

在78中，将2D横向函数与针对特定掺杂剂的特定植入剂的掩膜进行卷积以生成2D横向剖面。备选地，将2D横向函数与针对特定氧化的掩膜进行卷积以生成2D横向剖面。

备选地，经由利用高斯函数的另一类型的分析植入来获得2D横向剖面。然而，分析植入一般要求计算上代价高的3D网格。

在80中，从数据库中提取1D深度剖面。1D深度剖面被存储在图的32中的数据库中。

在82中，根据2D横向剖面和1D深度剖面来生成3D掺杂剂分布。

在84中，工艺流针对相同掺杂剂的其他植入剂而环回。

在86中，工艺流针对其他掺杂剂而环回。

在另一实施例中，工艺至少部分地交织，和/或至少部分并发地执行针对相同掺杂剂或不同掺杂剂的不同植入剂的计算。

在88中，针对所有掺杂剂的所有植入剂和所有氧化来完成3D掺杂剂分布。

各种实施例可以对工艺流中的步骤进行重新排序、添加、移除或改变。

在一些实施例中，植入剂在诸如LOCOS的氧化和活性区下不同地表现。因此，给定植入剂可以被分割成两个掩膜：与诸如LOCOS的氧化交叠的植入剂的第一掩膜以及剩余部分的第二掩膜。

在一个示例中，隔离掩膜和植入掩膜的软件表示被处理以获得隔离掩膜和植入掩膜的交集的软件表示。布尔AND操作或“*”产生交集，诸如交集区＝隔离掩膜*植入掩膜。该交集区指示植入的离子在哪里击中诸如STI或LOCOS的隔离氧化物。从植入掩膜中减去隔离掩膜指示被暴露于离子束的器件的活性区，例如活性区＝植入掩膜-隔离掩膜。尽管表示相同的掺杂剂，交集区和活性区利用不同的1D深度剖面来处置并且得到3D掺杂剂分布。

更一般地，掩膜的这样的布尔操作可以考虑阻挡植入材料的屏蔽属性。另一示例是要例如通过从针对LDD植入剂的交集区和活性区中减去门区来考虑诸如多晶硅门的门的屏蔽属性。另一示例是要例如通过从交集区和活性区减去间隔区来考虑诸如氮化物间隔(例如当间隔延伸门掩膜时)的间隔的屏蔽属性。

在另一实施例中，具有例如高达+/-10％的稍微不同的剂量(诸如NWELL剂量)的器件可以以如下不同的方式来仿真：在不必执行更多的工艺仿真的情况下对旧剂量数据进行重新标定，或者在改变的植入剂量的情况下执行更多的工艺仿真。

在另一实施例中，仿真生成2D剖面。为了生成2D掺杂剂分布，1D深度剖面被乘以1D横向剖面。通过将掩膜的1D切片与1D高斯函数进行卷积来生成1D横向剖面。2D掺杂剂分布与在掩膜的1D切片下面的区域相对应。

1D高斯函数具有含有另一标定常数(未示出)的以下形式：

图7是示出关于图6中的生成3D掺杂剂分布的步骤的更多细节的简化工艺流。

在92中，针对特定掺杂剂的特定植入剂，通过将2D横向剖面和1D深度剖面相乘来生成3D剖面。

在94中，通过边界模拟来生成3D边界结构。

在96中，将3D剖面插入到3D边界结构的网格上。

在98中，针对特定掺杂剂的特定植入剂来完成3D结构。备选地，针对特定氧化来完成3D结构。

计算机系统

图8是能够被用于实现包含本发明的各方面的软件的计算机系统110的简化框图。尽管本文指示执行指定操作的单个步骤，但是将认识到每个步骤实际上利用使得计算机系统110以指定方式操作的软件指令来实现。用于实现特定步骤的软件指令和数据的组连同使得这样的软件指令能够被运行的计算机系统的处理子系统和其他组件构成实现该特定步骤的模块。

计算机系统110通常包括处理器子系统114，其经由总线子系统112与许多外围设备进行通信。这些外围设备可以包括包含存储器子系统126和文件存储子系统128的存储子系统124、用户接口输入设备122、用户接口输出设备120以及网络接口子系统116。输入和输出设备允许与计算机系统110的用户交互。网络接口子系统116提供到外部网络的接口，包括到通信网络118的接口，并且经由通信网络118被耦合到其他计算机系统中的对应的接口设备。通信网络118可以包括许多相互连接的计算机系统和通信链路。这些通信链路可以是线缆链路、光学链路、无线链路或用于信息的通信的任何其他机制。尽管在一个实施例中通信网络118为互联网，但是在其他实施例中，通信网络118可以是任何适当的计算机网络。

网络接口的物理硬件组件有时被称为网络接口卡(NIC)，尽管它们无需以卡的形式：例如，它们能够以集成电路(IC)和直接适配在母板上的连接器的形式，或者以与计算机系统的其他组件一起被制造在单个集成电路芯片上的宏单元的形式。

用户接口输入设备122可以包括键盘、定点设备(例如鼠标)、轨迹球、触摸板或图形平板电脑、扫描仪、并入到显示器中的触摸屏、音频输入设备(诸如语音识别系统)、麦克风和其他类型的输入设备。总体上，对术语“输入设备”的使用旨在包括用于将信息输入到计算机系统110中或输入到计算机网络118上的所有可能类型的设备和方式。

用户接口输出设备120可以包括显示子系统、打印机、传真机或诸如音频输出设备的非视觉显示器。显示子系统可以包括阴极射线管(CRT)、平板设备(诸如液晶显示器(LCD))、投影设备或用于产生可视图像的某种其他机制。显示子系统还可以诸如经由音频输出设备提供非视觉显示器。总体上，对术语“输出设备”的使用旨在包括用于将来自计算机系统110的信息输出到用户或输出到另一机器或计算机系统的所有可能类型的设备和方式。

存储子系统124存储提供本发明的某些实施例的功能的基本编程和数据结构。例如，实现本发明的某些实施例的功能的各种模块可以被存储在存储子系统124中。一些示例是用于基于从1D测试横向剖面提取的横向传播参数来生成3D掺杂剂分布或3D氧化的工具；以及用于生成1D垂直剖面和横向传播参数的数据库的工具。这些软件模块一般由处理器子系统114执行。存储子系统124还表示对计算机系统可访问的存储，在其上存储了本文中提到的各种数据库。存储子系统124能够存储1D垂直剖面和横向传播参数的数据库；以及用于生成1D垂直剖面和横向传播参数的数据库的工具。备选地，该工具访问1D垂直剖面和横向传播参数的本地或远程数据库，或者组合地生成并访问数据库两者。在另一实施例中，数据库中的一些或全部数据库被定位在经由网络118对计算机系统可访问的存储上。

存储器子系统126通常包括许多存储器，其包括：主随机访问存储器(RAM)130，用于在程序运行期间的指令和数据的存储；以及只读存储器(ROM)132，在其中存储了固定指令。文件存储子系统128提供针对程序和数据文件的永久存储，并且可以包括硬盘驱动器、软件驱动器以及相关联的可拆卸介质、CD ROM驱动器、光学驱动器或可拆卸介质盒。数据库和实现本发明的某些实施例的功能的模块可以已经被提供在诸如一个或多个CD-ROM的计算机可读介质上，并且可以由文件存储子系统128存储。主机存储器126尤其包含计算机指令，该计算机指令当由处理器子系统114运行时使得计算机系统操作或执行如本文中所描述的功能。如本文中所使用的，被称为运行在“主机”或“计算机”中或在“主机”或“计算机”上的过程和软件响应于包括用于这样的指令和数据的任何其他本地或远程存储的主机存储器子系统126中的计算机指令和数据而在处理器子系统114上运行。

总线子系统112提供用于使计算机系统110的各种组件和子系统如期望的与彼此通信的机制。尽管总线子系统112被示意性地示出为单个总线，但是总线子系统的备选实施例可以使用多个总线。

计算机系统110本身能够是各种类型的，包括个人计算机、便携式计算机、工作站、计算机终端、网络计算机、电视、主机、服务器群或任何其他数据处理系统或用户设备。由于计算机和网络的不断变化的性质，对图8中描绘的计算机系统110的描述出于说明某些实施例的目的仅仅旨在作为具体示例。具有比图8中描绘的计算机系统110更多或更少的组件的计算机系统110的许多其他配置是可能的。

集成电路制造流

图9示出并入本技术的特征的说明性集成电路设计流的简化表示。在高层次处，工艺以产品构思(步骤200)开始并且在EDA(电子设计自动化)软件设计工艺(步骤210)中被实现。当设计被完成时，其能够被流片(步骤240)。在流片之后，制造工艺(步骤250)以及封装和装配工艺(步骤260)发生，从而最终得到完成的集成电路芯片(结果270)。

为了简化，EDA软件设计工艺(步骤210)实际上由以线性方式示出的许多步骤212-230组成。在实际集成电路设计工艺中，特定设计可能必须在步骤中来回进行直到通过某些测试。类似地，在任何实际设计工艺中，这些步骤可以以不同的顺序和组合来发生。该描述因此借助于上下文和一般解释来被提供而非被提供为针对特定集成电路的具体的或推荐的设计流。

现在将提供对EDA软件工艺(步骤210)的组件步骤的简单描述。

系统设计(步骤212)：设计者描述他们想要实现的功能，他们可以执行假设规划以细化功能，检查成本等等。硬件软件体系结构划分可以在该阶段处发生。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括Model Architect、Saber、System Studio和产品。

逻辑设计和功能验证(步骤214)：在该阶段处，编写针对系统中的模块的VHDL或Verilog代码并且针对功能准确性来检查设计。更具体地，设计被检查以确保响应于特定输入刺激而产生正确输出。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括VCS、VERA、Magellan、Formality、ESP和LEDA产品。

针对测试的合成和设计(步骤216)：这里，VHDL/Verilog被转化为网表。能够针对目标技术优化网表。附加地，用于允许对完成的芯片的检查的测试的设计和实现发生。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括DesignPhysical Compiler、Test Compiler、Power Compiler、FPGA Compiler、Tetramax和产品。

网表验证(步骤218)：在该步骤处，针对对时序约束的遵守并且针对与VHDL/Verilog源代码的对应性来检查网表。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括Formality、PrimeTime和VCS产品。

设计规划(步骤220)：这里，针对芯片的总体平面图被构建并被分析以用于定时和上层布线。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括Astro和IC Compiler产品。

物理实现(步骤222)：在该步骤处进行布局(对电路元件的定位)和布线(对电路元件的连接)。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括Astro和IC Compiler产品。

分析和提取(步骤224)：在该步骤处，在晶体管层次处验证电路功能，这继而允许假设细化。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括AstroRail、PrimeRail、Primetime和Star RC/XT产品。

物理验证(步骤226)：在该步骤处，执行各种检查功能以确保以下的正确性：制造、电气问题、光刻问题以及电路。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括Hercules产品。

流片(步骤227)：该步骤提供针对用于产生完成的芯片的光刻用途的掩膜的生产的“流片”数据。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括CATS(R)系列产品。

分辨率增强(步骤228)：该步骤包含对布局的几何操作以改进设计的可制造性。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括Proteus、ProteusAF和PSMGen产品。

掩膜数据准备(步骤230)：该步骤提供针对用于产生完成的芯片的光刻用途的掩膜的生产的“流片”数据。可以在该步骤处使用的来自新思公司的示例EDA软件产品包括CATS(R)系列产品。

典型的集成电路制造流还包括如下的并行流：

(1)开发用于制造集成电路的单个工艺步骤。这可以利用新思工具“Sentaurus Process”、“Sentaurus Topography”和“Sentaurus Lithography”来进行建模。输入信息这里包括掩膜或布局信息以及如温度、反应堆环境、植入能量等等的工艺条件。输出信息是最终几何结构或掺杂剖面或应力分布。本发明的各方面可以被使用在制造流的该步骤中。

(2)将单个工艺步骤集成到完整工艺流中。这可以利用新思工具“Sentaurus Process”来进行建模。输入信息这里包括布局信息和在适当的序列中的工艺步骤的集合。输出包括几何结构、掺杂剂剖面以及针对晶体管的应力分布和在晶体管之间的空间。本发明的各方面也可以被使用在制造流的该步骤中。

(3)分析利用该工艺流制造的晶体管的性能。这可以利用新思工具“Sentaurus Device”来完成。输入信息这里包括步骤(2)的输出和被应用到晶体管端子的偏置。输出信息包括针对每个偏置组合的电流和电容。

(4)在必要时，修改工艺步骤和工艺流以实现期望的晶体管性能。这可以通过使用以上提到的新思工具来迭代地完成。

一旦工艺流准备好，就能够将其用于制造来自各个公司中的各个设计者的多种电路设计。EDA流212-230将由这样的设计者使用。这里描述的并行流在铸造厂处被使用以开发能够被用于制造来自设计者的设计的工艺流。工艺流和从步骤230制作的掩膜的组合被用于制造任何特定电路。如果设计者在不同的公司(例如无晶圆公司)，则通常是铸造厂执行该工艺流，而图9的工艺步骤通常由无晶圆公司执行。如果在IDM(集成设备制造商)公司而非无晶圆公司和铸造厂的组合处制造集成电路，则在相同的IDM公司处完成以上描述的两个并行流。

在这些工具与212-230EDA工具之间还存在桥。该桥是新思工具“Seismos”，其应用针对特定电路设计和布局的紧凑接近度模型以获得具有针对电路中的每个单个晶体管的、根据其邻居和包括材料变换应力的应力的实例参数的网表。该网表被使用在分析步骤224中。

在这样的特征或组合能够鉴于本领域技术人员的公知常识、基于本说明书作为整体被实现的程度上，无论这样的特征或特征的组合是否解决本文中公开的任何问题，并且在不限制权利要求的范围的情况下，申请人在此孤立地公开在本文中描述的每个单个特征以及两个或更多个这样的特征的任何组合。申请人指出本发明的各方面可以包括任何这样的特征或特征的组合。鉴于前面的描述，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在本发明的范围内进行各种修改。

图10是示出重新混合扩散剖面的效果的图形的集合。

图11是示出与图10相对应的重新混合扩散剖面的效果的浓度图形的集合。

重新混合操作解决出现在活性区与隔离区之间的过渡区域中的掺杂伪影。

该示例示出了具有与STI(浅沟槽隔离氧化物)交叠的间隔的门。在图10中，剖面1002在重新混合之前在STI的底部处结束以指示STI区域(通常为氧化物)内的零活性掺杂浓度，因为掺杂剂在绝缘体中是非活性的。活性剖面1001延伸直到Si表面。当使用这两个剖面1001和1002以将活性区与隔离剖面合并时，在图11中得到伪影1105和1106，被示出为活性掺杂剂浓度在STI边缘附近异常下降，从在STI之下的大约10¹⁷cm^-3到在STI的两侧上的略低于Si的大约5x 10¹⁶cm^-3。如图11中的1107和1108所示，通过延伸剖面1004直到Si表面并且使用该剖面以用于合并活性区和隔离剖面1003和1004，该伪影被解决。得到的1D剖面没有在STI边缘附近的活性掺杂剂浓度的异常下降。

如下讨论生成2D横向剖面的备选方案。

图12示出从1D横向剖面对衰减长度参数的提取。

该示例示出了针对具有相应的传播参数(在这种情况下为误差函数中的衰减长度)的不同掺杂剂硼和砷的横向剖面。在图12中，剖面164是硼的仿真的横向剖面，并且168是硼的拟合的横向剖面。剖面162是砷的仿真的横向剖面，并且166是砷的拟合的横向剖面。使用以下1D拟合的剖面：

图13a-13d示出在以下图中的若干图个中所使用的光刻工艺流的部分的透视图。在图13a中，以光刻方式形成光阻剂以覆盖区域302而不覆盖区域304。在图13b中，在未由光阻剂覆盖的区域304中对硅进行蚀刻，从而得到蚀刻区域306。在图13c中，去除光阻剂，得到去除区域308和蚀刻区域306。在图13d中，在蚀刻区域306中沉积氧化物以形成氧化物区域310。图13e示出图13d的具有脱离区域308和氧化物区域310的平面2D切片。

图14示出与图13a-d的光刻工艺和图13e中的平面2D切片有关的初始掺杂剂浓度。在扩散之前，硼浓度在氧化物区域410中为10¹⁶cm^-3，并且在去除区域的硅408中为零。

图15-16示出生成2D横向剖面的另一实施例，其中3D网格被生成以便生成2D横向剖面。

图15a示出锐利掩膜图像，其指示针对卷积技术的良好结果。掩膜一般能够被分解成诸如图5a的基本形状。图15b示出用于表示掺杂剂的移动的2D横向函数(在这种情况下为高斯函数)，其具有如下形式：

其中标准差σ是在2的平方根上的扩散长度DL。

为了生成2D横向剖面，将2D掩膜或从掩膜得到的2D光阻剂与2D横向函数进行卷积。图15c示出了高斯模糊的卷积结果。

图16示出由高斯模糊确定的在3D网格的各种深度处的具有植入的掺杂剂浓度的3D网格。3D网格尺度被归一化作为峰值浓度。

图17-18示出生成2D横向剖面的另一实施例，其中2D网格而非3D网格能够被生成以便生成2D横向剖面。

图17a示出锐利掩膜图像，其指示针对扩散技术的良好结果。掩膜一般能够被分解成诸如图17a的基本形状。图17b示出用于表示掺杂剂的移动的扩散方程，其具有如下形式：

1D扩散公式如下：

其中D是扩散常数。

为了生成2D横向剖面，使用扩散方程解。图15c示出从针对如由图17a的锐利掩膜图像表示的扩散的初始条件得到的扩散方程解。

在该示例中，在掩膜平面中求解针对1秒的扩散方程。假定扩散系数是恒定的并且等于扩散长度(DL)的四分之一，得到与图15-16的分析植入备选方案相同的分布。

1D扩散方程解如下：

尽管为了方便选择了1秒的时间，但扩散系数和与扩散长度相等的扩散时间的积对结果更具确定性。

2D扩散公式如下：

2D扩散公式呈现与1D扩散公式相似的解但是具有圆柱形分布。

图18示出由扩散方程的解确定的具有植入的掺杂剂浓度的2D网格。2D网格尺度以1为峰值浓度被标准化。

卷积和扩散方程方法两者给出相同的结果但是后者是优选的，因为其不要求3D网格，因此其自然是更快且更健壮的。

图19是示出与图6相似但是基于扩散而非卷积的、关于完成图1中的3D掺杂剂分布的步骤的更多细节的简化工艺流。

工艺流在图6与图19之间是相似的。然而，在76中，2D横向函数基于扩散方程的解。取代于卷积，在79中，为了生成2D横向剖面，从能够基于利用初始掺杂剂条件的扩散方程的解的2D横向函数来生成2D横向剖面，初始掺杂剂条件基于光阻剂层的掩膜，光阻剂层的掩膜基于针对特定掺杂剂的特定植入剂的掩膜或针对特定氧化的掩膜。

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