JPH08194730A - Process simulation device - Google Patents

Process simulation device

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JPH08194730A
JPH08194730A JP463895A JP463895A JPH08194730A JP H08194730 A JPH08194730 A JP H08194730A JP 463895 A JP463895 A JP 463895A JP 463895 A JP463895 A JP 463895A JP H08194730 A JPH08194730 A JP H08194730A
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JP
Japan
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simulator
dimensional
simulation
input
data
Prior art date
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Application number
JP463895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Sugaya
正弘 菅谷
Shiro Kanbara
史朗 蒲原
Toshio Niimi
敏男 新美
Koichi Yokomizo
剛一 横溝
Megumi Kawakami
恵 河上
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Abstract

PURPOSE: To provide a process simulation device which can analyze the impurity concentration distribution of a microfabricated semiconductor element in short analysis time. CONSTITUTION: A simple process simulator 4 which can repetitively execute simulation while input (process) data 3 is corrected and a highly precise process simulator 101 for obtaining a highly precise result 5 based on a process decided by the simulator 4 and for obtaining element characteristic (prediction) data 106 by a device simulator 105 are combined. A controller 2 controls them by adjusting them to the need of a user and two/three-dimensional process simulation is executed. Process simulation is repetitively executed for many times while the input process is corrected, and the appropriate process can be decided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体のプロセスシミ
ュレーション装置、特に、基板上に半導体素子を形成す
るプロセスを2次元または3次元(以下2/3次元と記
す)でシミュレーションする装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor process simulation apparatus, and more particularly to an apparatus for simulating a process of forming a semiconductor element on a substrate in two dimensions or three dimensions (hereinafter referred to as "2/3 dimensions").

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子製造プロセスのシミュレーシ
ョンは、半導体素子設計に利用され製造期間短縮に役立
ってきた。プロセスシミュレーションはその出力を入力
へフィードバックし、出力である解析結果を元に入力プ
ロセスデータを修正して、適切な出力結果を与える入力
プロセスを得るために、満足する結果が得られるまで何
回も繰り返して実行するという用い方をする。また、パ
ラメタフィッティングと呼ばれるプロセス内の様々なパ
ラメタの合わせ込みなどのためにも、プロセスシミュレ
ーションはその様な用い方をされる。そのために、精度
よりも実行速度の高速性が求められる一次元のプロセス
シミュレータが使われてきた。
2. Description of the Related Art A simulation of a semiconductor device manufacturing process has been used for designing a semiconductor device and has been useful for shortening a manufacturing period. The process simulation feeds back the output to the input, corrects the input process data based on the output analysis result, and obtains an input process that gives an appropriate output result, until the satisfactory result is obtained. It is used repeatedly. In addition, the process simulation is used in such a manner for fitting various parameters in the process called parameter fitting. For this reason, one-dimensional process simulators have been used that require higher execution speed than accuracy.

【0003】一方、半導体素子の微細化に伴い、素子の
2次元効果や三次元効果が現われ始めて、単純な一次元
近似が成り立たなくなってきており、より複雑な二次元
や三次元のシミュレータが出現してきた。高速性を求め
られるプロセスシミュレータは、その高速性の実現のた
めに、実際に二/三次元を解析する代わりに一次元プロ
セスシミュレータを用いて解析し、その結果を単純に二
/三次元に拡張する方法を用いる。
On the other hand, with the miniaturization of semiconductor elements, the two-dimensional effect and the three-dimensional effect of the element have begun to appear, and the simple one-dimensional approximation is no longer valid, and more complicated two-dimensional and three-dimensional simulators have appeared. I've been In order to realize the high speed, the process simulator that requires high speed is analyzed using a one-dimensional process simulator instead of actually analyzing the two or three dimensions, and the result is simply expanded to two or three dimensions. Method is used.

【0004】また、特願平5−292979 号明細書に示され
ているように、一次元累積拡散長分布を三次元に拡張す
ることにより、一次元不純物濃度分布を単純に三次元へ
回し込む方法より正確に三次元不純物濃度分布を求める
方法も存在する。
Further, as shown in Japanese Patent Application No. 5-292979, the one-dimensional cumulative diffusion length distribution is expanded to three-dimensional, so that the one-dimensional impurity concentration distribution is simply turned into three-dimensional. There is also a method of obtaining a three-dimensional impurity concentration distribution more accurately than the method.

【0005】図6に、従来のプロセスシミュレーション
装置の一例を示す。図6は、プロセスシミュレーション
装置6、それへの入力データ3,入力装置102、それ
からの出力データ5,表示装置103,出力装置104
からなる。プロセスシミュレーション装置6の出力デー
タ5は、二/三次元の不純物濃度分布データなどから構
成されており、さらにデバイスシミュレータ105への
入力データともなる。出力データ5が、デバイスシミュ
レータ105へ入力されデバイスシミュレーションが行
われると、素子の特性データ106などが出力される。
場合により、このデバイスシミュレーションの結果であ
る素子特性データ106が回路シミュレータ107へ入
力され、回路シミュレーションも行われる。プロセスシ
ミュレーション装置6は、擬二/三次元高速簡易プロセ
スシミュレータ4から構成される。
FIG. 6 shows an example of a conventional process simulation apparatus. FIG. 6 shows a process simulation device 6, input data 3 to it, input device 102, output data 5 from it, display device 103, and output device 104.
Consists of The output data 5 of the process simulation device 6 is composed of two-dimensional and three-dimensional impurity concentration distribution data and the like, and also serves as input data to the device simulator 105. When the output data 5 is input to the device simulator 105 and a device simulation is performed, element characteristic data 106 and the like are output.
In some cases, the element characteristic data 106 that is the result of the device simulation is input to the circuit simulator 107, and the circuit simulation is also performed. The process simulation device 6 includes a pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4.

【0006】図7に、もう一つの従来のプロセスシミュ
レーション装置の例を示す。図7は、プロセスシミュレ
ーション装置7、それへの入力データ3,入力装置10
2,それからの出力データ5,表示装置103,出力装
置104からなる。プロセスシミュレーション装置7の
出力データ5は、二/三次元の不純物濃度分布データな
どから構成されており、さらにデバイスシミュレータ1
05への入力データともなる。出力データ5が、デバイ
スシミュレータ105へ入力されデバイスシミュレーシ
ョンが行われると、素子の特性データ106などが出力
される。場合により、このデバイスシミュレーションの
結果である素子特性データ106が回路シミュレータ1
07へ入力され、回路シミュレーションも行われる。プ
ロセスシミュレーション装置7は、二/三次元高精度プ
ロセスシミュレータ101から構成される。
FIG. 7 shows an example of another conventional process simulation apparatus. FIG. 7 shows a process simulation device 7, input data 3 to the process simulation device 3, and an input device 10.
2, output data 5, a display device 103, and an output device 104. The output data 5 of the process simulation device 7 is composed of two-dimensional and three-dimensional impurity concentration distribution data and the like.
It also serves as input data to 05. When the output data 5 is input to the device simulator 105 and a device simulation is performed, element characteristic data 106 and the like are output. In some cases, the device characteristic data 106 that is the result of this device simulation is used as the circuit simulator 1.
It is input to 07, and circuit simulation is also performed. The process simulation device 7 includes a two / three-dimensional high-precision process simulator 101.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】半導体素子の微細化に
伴い、従来の半導体スケーリング則は成り立ちにくくな
り、素子の特性予想が難しくなってきている。そのため
に、高精度のプロセスシミュレータが求められる様にな
ってきた。しかし、従来の一次元解析を中心としたプロ
セスシミュレータは、簡易で高速ではあるがその精度の
面で問題があり、微細化した素子の特性予測には不十分
である。そこで登場してきた二/三次元の高精度プロセ
スシミュレータは、逆に精度の面では十分でも、プロセ
スシミュレーションに求められる使用方法から考える
と、その実行速度に問題があり、素子特性予測を素子設
計に利用するには、やはり不十分である。そこで、今後
のプロセスシミュレータは、この高精度且つ高速実行と
いう相反する課題を解決していかなければならない。そ
うしなければ、プロセスシミュレータの存在意義すら危
うくなりかねない。
With the miniaturization of semiconductor devices, the conventional semiconductor scaling rule is becoming difficult to hold, and it is becoming difficult to predict the device characteristics. Therefore, a highly accurate process simulator has been demanded. However, the conventional process simulator centered on one-dimensional analysis is simple and fast, but has a problem in accuracy, and is not sufficient for predicting the characteristics of a miniaturized device. On the contrary, the two- or three-dimensional high-accuracy process simulator that appeared there is conversely sufficient in terms of accuracy, but considering the usage required for process simulation, there is a problem in its execution speed, and device characteristic prediction can be used for device design. It is still insufficient to use. Therefore, future process simulators must solve the conflicting problems of high precision and high speed execution. Otherwise, even the significance of the existence of a process simulator could be jeopardized.

【0008】本発明の目的は、出力を入力へフィードバ
ックし満足する結果を得られるまで何回も繰り返して実
行するといった使い方ができる程短い解析時間で、且つ
微細化した半導体素子の特性予測として十分に利用でき
る程高い精度で、二/三次元不純物濃度分布解析を行う
ことのできる、二/三次元プロセスシミュレーション装
置を提供することにある。
An object of the present invention is that the analysis time is short enough to be used such that the output is fed back to the input and repeatedly executed until a satisfactory result is obtained, and it is sufficient as a characteristic prediction of a miniaturized semiconductor device. It is an object of the present invention to provide a two / three-dimensional process simulation device capable of performing a two / three-dimensional impurity concentration distribution analysis with a high degree of accuracy that can be used for.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明のプロセスシミュレーション装置は、図1に
示すように、(A)希望する素子特性を得るための適切
なプロセスを決定するために、何回も入力プロセス3を
修正しながら繰り返して実行可能な高速な簡易シミュレ
ータ4と、そこで決定したプロセス3を元に精度の高い
解析結果を得て、信頼性の高い素子特性予測を得るため
の高精度なシミュレータ101とを組み合わせて、該簡
易シミュレータ4で得られた解析結果より入力プロセス
3が適切であると判定し高精度シミュレータ101へ処
理を切り換えるコントローラ2を設けて、二/三次元の
プロセスシミュレーションを実行する。
To achieve the above object, the process simulation apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1, (A) determines a suitable process for obtaining desired device characteristics. In order to obtain a highly reliable element characteristic prediction by obtaining a highly accurate analysis result based on the high-speed simple simulator 4 that can be repeatedly executed while modifying the input process 3 and the process 3 determined there. In combination with the high-precision simulator 101, the controller 2 that determines that the input process 3 is appropriate from the analysis result obtained by the simple simulator 4 and switches the processing to the high-precision simulator 101 is provided. Perform process simulation of.

【0010】また、(B)入力するプロセスデータ3を
変更しながら、高速な簡易シミュレータ4を適切な入力
プロセスが得られるまで複数回繰り返して実行すること
を、コントローラ2で自動的に制御する。
Further, (B) while changing the process data 3 to be input, the controller 2 automatically controls the high-speed simple simulator 4 to be repeatedly executed a plurality of times until an appropriate input process is obtained.

【0011】更に、(C)高速な簡易シミュレータ4で
得られた解析結果より入力プロセスが適切であるとする
判定を、解析結果よりユーザが下し、高速な簡易シミュ
レータ4で処理を複数回繰り返すか高精度なシミュレー
タ101へ処理を切り換えるかを、外部より入力し制御
する。
Further, (C) the user determines from the analysis result that the input process is appropriate based on the analysis result obtained by the high-speed simple simulator 4, and the process is repeated a plurality of times by the high-speed simple simulator 4. Whether to switch the processing to the high-precision simulator 101 is externally input and controlled.

【0012】[0012]

【作用】簡易プロセスシミュレータは、それだけでは十
分な二/三次元の不純物濃度分布を得ることはできない
けれども、大まかな傾向は十分に得ることができる。そ
の解析のための実行時間は、基本的には一次元プロセス
シミュレーション結果を二/三次元に拡張する方法であ
るため、一次元プロセスシミュレータに比較して大きく
増大することはない。そこで、本発明では、コントロー
ラで入力プロセスを修正しながら、この簡易プロセスシ
ミュレータを用いて、何回も繰り返してプロセスシミュ
レーションを実行する。その結果得られた解析結果か
ら、希望する素子特性を得るための適切な入力プロセス
を決定することが可能となり、そのための実行時間も膨
大にならずに済ませることが可能となる。
The simple process simulator cannot obtain a sufficient two- or three-dimensional impurity concentration distribution by itself, but it can obtain a sufficient rough tendency. The execution time for the analysis is basically a method of expanding the one-dimensional process simulation result into two or three dimensions, and therefore does not significantly increase as compared with the one-dimensional process simulator. Therefore, in the present invention, while correcting the input process by the controller, the process simulation is repeatedly executed by using this simple process simulator. From the analysis result obtained as a result, it is possible to determine an appropriate input process for obtaining a desired device characteristic, and it is possible to avoid an enormous execution time for that.

【0013】ただし、ここで得られた不純物濃度分布に
は精度的に不十分な点があるため、本発明では、ここで
決定したプロセスを入力データとして高精度な二/三次
元プロセスシミュレータを用いてプロセスシミュレーシ
ョンを行う。この解析結果は精度が高いため、決定した
プロセスで当初期待した不純物濃度分布が得られるかを
確認することができる。その解析のための実行時間は、
簡易プロセスシミュレーションに比べて大変に大きい
が、これは決定プロセスの確認のための実行であるので
何回も繰り返して行う必要はない。従って、高速な簡易
二/三次元プロセスシミュレータと高精度な二/三次元
プロセスシミュレータを組み合わせ、コントローラで制
御する本発明によって、最終的に高精度の不純物濃度分
布を得るために行うプロセスシミュレーションの時間
が、膨大になるのを抑制することが可能となる。
However, since the impurity concentration distribution obtained here is insufficient in terms of accuracy, the present invention uses a highly accurate 2 / 3D process simulator with the process determined here as input data. Process simulation. Since this analysis result has high accuracy, it can be confirmed whether the initially expected impurity concentration distribution can be obtained by the determined process. The execution time for the analysis is
It is much larger than the simple process simulation, but since it is an execution for confirming the decision process, it need not be repeated many times. Therefore, according to the present invention in which a high-speed simple 2 / 3D process simulator and a high-precision 2 / 3D process simulator are combined and controlled by a controller, the time of the process simulation performed to finally obtain a highly accurate impurity concentration distribution. However, it becomes possible to suppress the enormous increase.

【0014】[0014]

【実施例】図1に、本発明によるプロセスシミュレーシ
ョン装置の一実施例を示す。図1は、プロセスシミュレ
ーション装置1、それへの入力データ3,入力装置10
2、それからの出力データ5,表示装置103,出力装
置104からなる。プロセスシミュレーション装置1の
出力データ5は、二/三次元の不純物濃度分布データな
どから構成されており、さらにデバイスシミュレータ1
05への入力データともなる。出力データ5が、デバイ
スシミュレータ105へ入力されデバイスシミュレーシ
ョンが行われると、素子の特性データ106などが出力
される。場合により、このデバイスシミュレーションの
結果である素子特性データ106が回路シミュレータ1
07へ入力され、回路シミュレーションも行われる。
1 shows an embodiment of a process simulation apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a process simulation device 1, input data 3 to the process simulation device 10, and an input device 10.
2, output data 5, a display device 103, and an output device 104. The output data 5 of the process simulation apparatus 1 is composed of two-dimensional and three-dimensional impurity concentration distribution data and the like.
It also serves as input data to 05. When the output data 5 is input to the device simulator 105 and a device simulation is performed, element characteristic data 106 and the like are output. In some cases, the device characteristic data 106 that is the result of this device simulation is used as the circuit simulator 1.
It is input to 07, and circuit simulation is also performed.

【0015】プロセスシミュレーション装置1は、擬二
/三次元高速簡易プロセスシミュレータ4,二/三次元
高精度プロセスシミュレータ101、それらを制御する
コントローラ2から構成される。
The process simulation device 1 comprises a pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4, a two / three-dimensional high-precision process simulator 101, and a controller 2 for controlling them.

【0016】入力データ3は、擬二/三次元高速簡易プ
ロセスシミュレータ4,二/三次元高精度プロセスシミ
ュレータ101へ入力され、プロセスフローシーケンス
などのプロセスシミュレーションを実行するために必要
な情報からなる。
The input data 3 is input to the pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4 and the two / three-dimensional high-accuracy process simulator 101, and consists of information necessary for executing a process simulation such as a process flow sequence.

【0017】入力装置102は、ユーザからのプロセス
シミュレーション装置1への指令を入力するキーボード
やマウスから成り、ユーザからの指令はコントローラ2
へ入力される。
The input device 102 is composed of a keyboard and a mouse for inputting a command from the user to the process simulation device 1, and the command from the user is input to the controller 2.
Is input to.

【0018】表示装置103はプロセスシミュレーショ
ン装置1を制御するための情報や、擬二/三次元高速簡
易プロセスシミュレータ4,二/三次元高精度プロセス
シミュレータ101の解析結果、途中経過,実行状況な
どをユーザへ表示し、ユーザからの入力のために情報を
提供する。出力装置104は、ユーザからの入力に従
い、表示装置103と同様に擬二/三次元高速簡易プロ
セスシミュレータ4,二/三次元高精度プロセスシミュ
レータ101の解析結果、途中経過,実行状況などをユ
ーザへ出力する。
The display device 103 displays information for controlling the process simulation device 1, analysis results of the pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4, two / three-dimensional high-precision process simulator 101, progress, execution status, etc. Display to the user and provide information for input from the user. According to the input from the user, the output device 104 provides the user with the analysis result of the pseudo-two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4 and the two-third-dimensional high-precision process simulator 101, the progress, the execution status, etc. in the same manner as the display device 103. Output.

【0019】コントローラ2は、入力装置102から入
力されたユーザからの指令により、擬二/三次元高速簡
易プロセスシミュレータ4と二/三次元高精度プロセス
シミュレータ101の実行を制御する。
The controller 2 controls the execution of the pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4 and the two / three-dimensional high-accuracy process simulator 101 in accordance with a user's instruction input from the input device 102.

【0020】擬二/三次元高速簡易プロセスシミュレー
タ4は、入力データ3のプロセス等がユーザの要求を満
たす様に、入力データ3の内容に変更を加えながら高速
プロセスシミュレーションを何回も繰り返し、満足でき
る実行結果が得られるまで実行される。
The pseudo-two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4 repeats the high-speed process simulation many times while changing the content of the input data 3 so that the process of the input data 3 satisfies the user's request and is satisfied. It is executed until a possible execution result is obtained.

【0021】二/三次元高精度プロセスシミュレータ1
01は、そこで得られた入力データ3を元に精度の高い
プロセスシミュレーションを実行し、後のデバイスシミ
ュレーションで精度の高い素子特性を得られる様に、高
精度な不純物濃度分布を計算する。
Two / three-dimensional high-precision process simulator 1
01 performs a highly accurate process simulation based on the input data 3 obtained there, and calculates a highly accurate impurity concentration distribution so that highly accurate device characteristics can be obtained in a later device simulation.

【0022】図2に、ユーザの制御指令入力に基づいた
コントローラ2の処理のフローチャートを示す。処理が
開始すると(200)、ユーザがまず入力データ3の妥
当性を確認したいか否か(201)で処理が分岐し、確
認をしたい場合は擬二/三次元高速簡易プロセスシミュ
レータ4を用いてプロセスシミュレーションを実行する
(202)。そうでない場合は高精度でなくとも早くシ
ミュレーン結果を得たいか否か(203)で処理が分岐
し、早く結果を得たい場合は先の202へ分岐し、そう
でない場合は二/三次元高精度プロセスシミュレータ1
01を用いてプロセスシミュレーションを実行する(2
04)。
FIG. 2 shows a flowchart of the processing of the controller 2 based on the user's control command input. When the process starts (200), the process first branches depending on whether or not the user wants to confirm the validity of the input data 3 (201). If confirmation is required, the pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4 is used. A process simulation is performed (202). If not, the process branches depending on whether or not it is desired to obtain a simulation result quickly (203) even if it is not highly accurate. If it is desired to obtain a result quickly, it branches to the previous 202, and if not so, it is 2 / 3D. High precision process simulator 1
Run the process simulation using 01 (2
04).

【0023】202のシミュレーションの後、その解析
結果に満足できるか否か(205)で処理が分岐し、満
足できない場合は入力データ3を修正し(206)、もう
一度201へ戻って、解析結果に満足できるまでこのル
ープ201→202→205→206→201を繰り返
す。
After the simulation of 202, the process branches depending on whether or not the analysis result is satisfied (205). If the analysis result is not satisfied, the input data 3 is corrected (206) and the process returns to 201 again to obtain the analysis result. This loop 201 → 202 → 205 → 206 → 201 is repeated until it is satisfied.

【0024】解析結果に満足できる場合は、より高精度
のプロセスシミュレーションを再実行するか否か(20
7)で処理が分岐し、再実行する場合は先の二/三次元
高精度プロセスシミュレータ101を用いてプロセスシ
ミュレーションの実行(204)へ分岐する。再実行しな
い場合は、204のシミュレーションを実行せず、その
後に分岐する。
If the analysis results are satisfactory, whether or not to re-execute a more accurate process simulation (20
When the process branches in 7) and is re-executed, the process is branched to the process simulation execution (204) using the above-described 2 / 3-dimensional high-precision process simulator 101. When not re-executed, the simulation of 204 is not executed, and the process branches after that.

【0025】そこでその時点で得られたプロセスシミュ
レーションの結果を元にデバイスシミュレーンを実行す
るか否か(208)で処理が分岐し、実行する場合はプ
ロセスシミュレーションの出力結果を入力データとして
デバイスシミュレーンを実行し(209)、処理が終了
する(210)。実行しない場合はそのまま処理を終了
する(210)。
Therefore, based on the result of the process simulation obtained at that time, the process branches depending on whether or not the device simulation is executed (208), and when it is executed, the output result of the process simulation is used as the input data for the device simulation. (209) and the process ends (210). If not to be executed, the process is terminated as it is (210).

【0026】これら一連の処理の中で、擬二/三次元高
速簡易プロセスシミュレータ4を用いてプロセスシミュ
レーションを実行した解析結果に満足できるか(20
5)の処理分岐の判定は、自動的に行える様に当初から
コントローラ2に判定基準値を定めておくことも可能で
ある。また、その結果を表示装置103や出力装置104
によってユーザへ知らせ、ユーザに判定を任せ、ユーザ
が外部から入力装置102により制御のための指示をコン
トローラ2へ入力することによって手動で行うことも可
能である。
Among these series of processing, is the analysis result of executing the process simulation using the pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4 satisfied (20
The determination reference value may be set in the controller 2 from the beginning so that the determination of the process branch of 5) can be automatically performed. In addition, the result is displayed on the display device 103 and the output device 104.
It is also possible to notify manually to the user, let the user decide, and manually input the instruction for control to the controller 2 from the outside by the user with the input device 102.

【0027】図3に、プロセスシミュレーション装置1
への入力データ3の内部構成を示す。入力データ3は、
プロセスシミュレーションの元となるプロセスフローシ
ーケンス301,形状やプロセスの空間的分布を示すマ
スクレイアウト302,解析のための分割メッシュ30
3から構成される。
FIG. 3 shows a process simulation apparatus 1
3 shows the internal structure of input data 3 for the input. Input data 3 is
A process flow sequence 301 that is the basis of the process simulation, a mask layout 302 that shows the shape and the spatial distribution of the process, and a divided mesh 30 for analysis.
It consists of 3.

【0028】図4に、擬二/三次元高速簡易プロセスシ
ミュレータ4の内部構成を示す。コントローラ2の制御
指令により、入力データ3は、一次元プロセスシミュレ
ーションデータ生成機能401により、マスクレイアウ
ト302やプロセスフローシーケンス301内の添加さ
れた不純物種に基づいて、複数の一次元プロセスシミュ
レーション入力データ402,403,404に分解合
成される。更に、この401の機能により、マスクレイ
アウト302や添加された不純物種や解析のための分割
メッシュ303に基づいて、二/三次元化コントロール
データ405も生成される。
FIG. 4 shows the internal structure of the pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4. According to the control command of the controller 2, the input data 3 is converted into a plurality of one-dimensional process simulation input data 402 by the one-dimensional process simulation data generation function 401 based on the impurity species added in the mask layout 302 and the process flow sequence 301. , 403, 404 are decomposed and synthesized. Furthermore, the function of 401 also generates the 2 / 3-dimensional control data 405 based on the mask layout 302, the added impurity species, and the divided mesh 303 for analysis.

【0029】複数の一次元プロセスシミュレーション入
力データ402,403,404は、一次元プロセスシ
ミュレーションコントローラ406へ入力され、このコ
ントローラ406は二/三次元化コントロールデータ4
05の情報に基づき402,403,404を一次元プ
ロセスシミュレータ407へ入力する。その結果、一次
元プロセスシミュレータ407は、複数の一次元プロセ
スシミュレーション結果408,409,410を出力
する。
A plurality of one-dimensional process simulation input data 402, 403, 404 are input to a one-dimensional process simulation controller 406, and this controller 406 controls the 2 / 3D control data 4.
Based on the information of 05, 402, 403 and 404 are input to the one-dimensional process simulator 407. As a result, the one-dimensional process simulator 407 outputs a plurality of one-dimensional process simulation results 408, 409, 410.

【0030】この複数の一次元プロセスシミュレーショ
ン結果408,409,410は二/三次元不純物濃度
分布生成機能411へ入力される。この411の機能
は、二/三次元化コントロールデータ405の情報に基
づき、複数の一次元不純物濃度分布である408,40
9,410から、二/三次元の不純物濃度分布を生成す
る。この様に擬二/三次元高速簡易プロセスシミュレー
タ4は、一次元プロセスシミュレーション結果を二/三
次元へ拡張することで、高速に二/三次元プロセスシミ
ュレーションを実行する。
The plurality of one-dimensional process simulation results 408, 409, 410 are input to the 2 / 3-dimensional impurity concentration distribution generating function 411. The function of this 411 is a plurality of one-dimensional impurity concentration distributions 408, 40 based on the information of the 2 / 3-dimensionalized control data 405.
A two- or three-dimensional impurity concentration distribution is generated from 9,410. In this way, the pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator 4 executes the two / three-dimensional process simulation at high speed by expanding the one-dimensional process simulation result to the two / three-dimensional.

【0031】図5にプロセスシミュレーション装置1か
らの出力データ5の内部構成を示す。出力データ5は、
プロセスシミュレーションの結果である二/三次元不純
物濃度分布データ501,二/三次元キャリヤ濃度分布
データ502,プロセスシミュレーションの実行に用い
られた分割メッシュデータ503,マスクレイアウトデ
ータ504から構成される。これらは、デバイスシミュ
レータ105への入力データともなり、デバイスシミュ
レーションの実行に用いられる。
FIG. 5 shows the internal structure of the output data 5 from the process simulation apparatus 1. Output data 5 is
It is composed of two / three-dimensional impurity concentration distribution data 501, two / three-dimensional carrier concentration distribution data 502 which are the result of the process simulation, divided mesh data 503 used for executing the process simulation, and mask layout data 504. These also serve as input data to the device simulator 105 and are used to execute the device simulation.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば出力を入力へフィードバ
ックし満足する結果を得られるまで何回も繰り返して実
行するといった使い方ができる程短い解析時間で、且つ
微細化した半導体素子の特性予測として十分に利用でき
る程高い精度で不純物濃度分布解析を行うことのでき
る、二/三次元プロセスシミュレーション装置を実現で
きる。
According to the present invention, an analysis time is short enough to be used such that an output is fed back to an input and repeatedly executed until a satisfactory result is obtained, and as a characteristic prediction of a miniaturized semiconductor element. It is possible to realize a two / three-dimensional process simulation apparatus capable of performing impurity concentration distribution analysis with high accuracy so that it can be sufficiently used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のプロセスシミュレーション
装置のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a process simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例のコントローラの処理のフロ
ーチャート。
FIG. 2 is a flowchart of processing of a controller according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例のプロセスシミュレーション
装置への入力データの内部の説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the inside of input data to the process simulation apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の擬二/三次元簡易プロセス
シミュレータの内部のブロック図。
FIG. 4 is an internal block diagram of a pseudo two / three-dimensional simple process simulator according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の出力データの内部の説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the inside of output data according to an embodiment of the present invention.

【図6】従来技術のプロセスシミュレーション装置の一
例のシステムのブロック図。
FIG. 6 is a block diagram of a system as an example of a conventional process simulation apparatus.

【図7】従来技術のプロセスシミュレーション装置の一
例のシステムのブロック図。
FIG. 7 is a block diagram of a system of an example of a conventional process simulation apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プロセスシミュレーション装置、2…コントロー
ラ、3…入力データ、4…擬二/三次元高速簡易プロセ
スシミュレータ、5…出力データ、101…二/三次元
高精度プロセスシミュレータ、105…デバイスシミュ
レータ、106…素子特性データ、107…回路シミュ
レータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Process simulation device, 2 ... Controller, 3 ... Input data, 4 ... Pseudo two / three-dimensional high-speed simple process simulator, 5 ... Output data, 101 ... Two / three-dimensional high-precision process simulator, 105 ... Device simulator, 106 ... Element characteristic data, 107 ... Circuit simulator.

フロントページの続き (72)発明者 横溝 剛一 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 河上 恵 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内Front page continuation (72) Inventor Goichi Yokomizo 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo, Central Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor, Megumi Kawakami 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Research Center, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体のプロセスをシミュレートする装置
において、適切な入力プロセスを得るために複数回繰り
返して実行可能な高速な簡易シミュレータと、前記簡易
シミュレータで得られた入力プロセスより精度の高い解
析結果を得るための高精度なシミュレータとを具備し、
前記簡易シミュレータで得られた解析結果より入力プロ
セスが適切であると判定し前記高精度シミュレータへ処
理を切り換えるコントローラを設けたことを特徴とする
プロセスシミュレーション装置。
1. In a device for simulating a semiconductor process, a high-speed simple simulator that can be repeatedly executed a plurality of times to obtain an appropriate input process, and an analysis with higher accuracy than the input process obtained by the simple simulator. Equipped with a high-precision simulator for obtaining results,
A process simulation apparatus comprising a controller for judging that an input process is appropriate based on an analysis result obtained by the simple simulator and switching the processing to the high precision simulator.
【請求項2】請求項1において、入力するプロセスデー
タを変更しながら適切な入力プロセスを得られるまで複
数回繰り返して前記簡易シミュレータを実行するプロセ
スシミュレーション装置。
2. The process simulation apparatus according to claim 1, wherein the simple simulator is repeatedly executed a plurality of times while changing an input process data until an appropriate input process is obtained.
【請求項3】請求項1において、簡易シミュレータで得
られた解析結果に対する応答を外部より入力する手段を
有するプロセスシミュレーション装置。
3. The process simulation apparatus according to claim 1, further comprising means for externally inputting a response to the analysis result obtained by the simple simulator.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10055520B2 (en) 2015-08-07 2018-08-21 Toshiba Memory Corporation Process simulator, layout editor, and simulation system

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