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SP连SDE/镜像/延伸/旋转操作

说在前面

Sprocess是一款工艺仿真软件，其对于结构的DIY十分有限，如果可以通过SDE对Sprocess生成的2D结构进行一些比如延展的操作，即得到3D结构，那样会大大提升我们的仿真效率。在Sprocess中，为了降低网格太多对仿真速度的影响，对于一些对称的结构，Sprocess通常只仿半个元胞，在最后（Contact之前）加上一句transform reflect left来实现完整的Cell。当然像这样的操作，SDE中一样也有“tdr mirror tdr”这种语句来实现镜像操作。

第一部分Sprocess和SDE的连接

（1）T4连接SDE

（2）例子库内范例：pIGBT_SiC_4H

（3）例子库内范例：CMOS_180nm

想要实现Sprocess和SDE的连接，打开pIGBT_SiC_4H SDE command，我们可以看到前面有一句(sdeio:read-tdr-bnd “n@node|sprocess@_bnd.tdr”)，这句话代表的是读取Sprocess工具所产生的器件边界文件，因为我们知道Sprocess最后生成的是fps.tdr文件，所以我们要在Sprocess最后加上一句struct tdr= n@node@ bnd确保Sprocess可以生成bnd.tdr文件。这样就可把Sprocess生成的边界文件给读取到SDE内部。接下来，我们可以在SDE内定义器件的电极，当然定义电极的操作也可以在Sprocess最后完成，这里因为之前都有讲过，不赘述。

图1 CMOS_180nmSWB界面Sprocess与SDE连接图

图2CMOS_180nmSDE延伸Command

第二部分SDE Sweep命令，2D变3D

（1）3D SDE例子

（2）SDE手册里关于sweep:options内容的讲解

（3）例子库内范例：CMOS_180nm

接下来我们利用下面语句，实现器件由2D变3D的操作，即沿着Z方向扩展一段距离。利用命令：(sdegeo:sweep (get-body-list) 2 (sweep:options “solid” #t “rigid” #f “miter_type” “default”))，这句话sweep就是执行sweep命令，get-body-list选择所有图上的点，2就是沿着Z方向扩展2微米，solid实心，t是ture，f是false，rigid对表示扫描结果是否需要和扫描路径平行，在延伸这里，因为是平移的扫描，其实false or true无所谓，但是在旋转扫描那里，就需要选择false了（翻阅手册后我的理解）。miter_type对于边缘的处理选择为默认。接下来就是网格定义的内容了，因为是3D的，所以网格的窗口是Cuboid而不是Rectangle，窗口可以定义大一些，把器件包含在该窗口内。这一部分我采用了下面的网格定义模式，仅供大家参考。最后一部分是保存命令，记得要采用snmesh命令保存msh.tdr结构。

这样的操作就是可以对3D结构进行仿真，如果你想看3D结构内部的耗尽线、浓度，这样的结构就直接可以去Sdevice进行仿真了，但是因为变为3D，网格增多，势必会拉低仿真速度，所以不需要看3D结构的同学还是直接用2D，在Sdevice中通过Areafactor这种数学扩展的方法进行仿真。

图3二维结构NMOS图

图4Sweep命令延伸后NMOS 3D结构图

第三部分SDE mtt镜像操作

（1）SDE例子内mtt命令

（2）SDE手册里关于mtt内容的讲解

（3）例子库内范例：TrenchGateNMOS_2d

SDE中镜像操作使用如下命令：(system:command “tdx -mtt -x -ren drain=source n@node@_half_msh n@node@_msh”)。其中mtt表示mirror tdr tdr，-x表示沿着x轴最小值对称，大写表示按最大值对称，对Y轴同理。-ren表示rename，即对镜像后的电极命名。因为是最后把网格这些一起镜像，所以镜像命令一般放到最后，如图7。

这里我从例子库找了TrenchGateNMOS_2d这个例子，对称前后的tdr如图5和图8。

图5Trench_NMOS二维结构图

图6Trench_NMOSSWB界面Sprocess与SDE连接图

图7Trench_NMOSSDE镜像Command

图8Trench_NMOS镜像后结构图

此外从图9就可以看出，对于SDE重新定义后的网格分布（左）把Sprocess产生的网格分布（右）完全覆盖了，这样在修改网格，解决收敛性的时候，我们可以不进入运行较慢的Sprocess里更改，直接在SDE更改方便很多。

图9SDE重新定义后的网格分布对比图

第四部分SDE旋转操作，2D变3D

（1）Sdevice旋转仿真

（2）SDE手册里关于sweep:options内容的讲解

（3）例子库内范例：TrenchGateNMOS_2d

SDE中旋转操作使用如下命令：

(sdegeo:sweep (get-body-list) (position 0 0 0) (gvector 1 0 0 )

(sweep:options “solid” #t “sweep_angle” 180 “rigid” #f “miter_type” “default”))

这句话sweep就是执行sweep命令，get-body-list选择所有图上的点，(position 0 0 0)代表器件左边界一点（旋转轴所在的点），(gvector 1 0 0 )代表旋转方向，因为Sprocess跑出的图形纵向是X轴，沿着纵向，所以旋转轴是向量<1 0 0>方向，这样得到的是沿着器件左边界旋转的图形。solid实心，t是ture，f是false，”sweep_angle” 180表示旋转180度，miter_type对于边缘的处理选择为默认。