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Victory Device: 2D 및 3D 반도체 소자 시뮬레이션

설계를 아직 수정 가능한 파일로 다루는 단계에서 트랜지스터, 다이오드 또는 센서의 스위칭, 항복, 발열 및 광 응답을 보여주는 소자 시뮬레이션.

Victory Device의 기능

Victory Device는 반도체 소자의 물리적 구조에서 전기적, 열적 및 광학적 동작을 예측하는 범용 2D 및 3D 소자 시뮬레이터입니다. 구조를 입력하면 수송 물리를 해석합니다. IV 및 CV 특성, 항복 전압, 스위칭 동작 등 일반적으로 실리콘에서 얻는 수치가 출력됩니다. 소자를 조정하거나 고장 원인을 찾거나 새로운 노드에서 설계가 유효한지 확인하는 데 활용하세요.

소자 시뮬레이션 기능

핵심 시뮬레이터

2D 또는 3D의 드리프트-확산 및 에너지 균형 수송을 지원합니다. DC, AC 및 과도 해석이 모두 동일한 소자 모델에서 실행되므로 바이어스 스윕과 스위칭 과도 응답은 같은 물리를 기반으로 합니다. Delaunay 메시의 Voronoi 이산화를 포함한 사면체 메싱으로 실제 3D 소자 형상을 해석에 반영합니다.

물리 모델

편집 가능한 재료 데이터베이스는 실리콘과 화합물 반도체를 지원하고, 이동도 및 밴드갭의 응력 의존 모델은 변형된 구조를 처리합니다. 필요한 모델이 없으면 C-Interpreter로 직접 작성하거나 동적 링크 라이브러리로 불러올 수 있습니다.

솔버

한 대의 장비로 처리하기 어려운 3D 작업을 위한 분산 컴퓨팅을 지원하는 멀티스레드 수치 라이브러리입니다. 문제에 맞춰 실행별 산술 정밀도를 64, 80, 128, 160, 256 또는 320비트로 설정합니다.

열, 빛, 회로, 방사선 및 화학 모듈

각 모듈은 핵심 시뮬레이터와 함께 작동하여 동일한 소자에 다른 물리 영역을 추가합니다.

Giga — 자기 발열

Giga는 소자의 전기적 동작과 동시에 국부 온도를 계산합니다. 열이 생성되어 격자를 통해 흐르고 방열부로 빠져나가는 동안 온도 의존 재료 파라미터가 갱신됩니다. 대부분의 전력 소자는 일상적인 동작에서도 이러한 결합 효과가 중요할 만큼 높은 온도에서 작동합니다.

Luminous — 광학

Luminous는 2D 또는 3D에서 임의 형상의 비평면 소자 내부로 빛을 추적합니다. 빛이 흡수되는 위치와 생성되는 광전류를 계산합니다. 단일 파장 또는 전체 스펙트럼에서 소자 내부 및 외부의 반사와 굴절, 편광과 분산을 고려합니다. 결과는 DC, AC, 과도 및 스펙트럼 응답으로 제공되며 광전자용 파라미터 추출 기능도 갖추고 있습니다.

주파수 영역: 광선 추적, 전달 행렬, 모드 솔버, 빔 전파. 시간 영역: 광선 추적, FDTD.

MixedMode — 회로 공동 시뮬레이션

MixedMode는 하나 이상의 물리 기반 2D 또는 3D 소자를 SPICE 넷리스트에 넣고 회로와 소자를 함께 해석합니다. 나머지 넷리스트는 산업 표준 콤팩트 모델, Verilog-A 및 기생 저항, 정전용량, 인덕턴스를 포함한 일반 수동 소자를 사용합니다. 소자에 아직 신뢰할 수 있는 콤팩트 모델이 없을 때 사용하세요. 중요 소자 하나에 콤팩트 모델보다 높은 정확도가 필요한 경우에도 적합합니다.

Radiation Effects — REM

Radiation Effects Module은 절연체의 총 선량, 단일 사건 효과, 선량률 효과 및 변위 손상을 지원합니다. 단일 사건이 침적하는 전하는 광전류 밀도와 선형 에너지 전달에 따라 달라집니다. 변위 손상은 비이온화 에너지 손실 모델 또는 사용자가 정의한 격자 결함층으로 처리합니다. 내장 물리 모델이 부족하면 C-Interpreter 루틴으로 자체 광생성, 재결합 및 전하 포획 모델을 시험 구현할 수 있습니다.

Electro-Chemistry

이 모듈은 소자 시뮬레이션과 함께 전기화학 반응 및 문제에 필요한 수만큼의 화학종 수송을 추적합니다. 바이어스 스트레스 및 방사선 노출을 포함한 신뢰성 연구의 수소 수송에 활용할 수 있습니다. CBRAM 및 OxRAM 같은 저항성 메모리와 배터리 및 반도체 기반 이온 센서의 이온 수송도 지원합니다.

TCAD 흐름에서의 위치

Victory Process에서 구조를 받거나 기존 구조를 세분화해야 할 때 Victory Mesh에서 받습니다.
출력된 특성은 콤팩트 모델, 파라미터 스윕 및 대리 모델이라는 세 가지 후속 단계로 전달됩니다.

입력

Victory Process 또는 Victory Mesh

소자 구조

현재 도구

소자 시뮬레이션

출력

시뮬레이션한 특성에 피팅한 SPICE 콤팩트 모델

연계

파라미터 스윕

연계

대리 모델 및 디지털 트윈

주요 시뮬레이션 대상

네 가지 소자 제품군과 각각의 산업 페이지.

첨단 CMOS

벌크 CMOS, PDSOI, FDSOI 및 FinFET

전력 및 RF

BCD, 전력 다이오드, IGBT, 사이리스터, GaN HEMT, SiC DMOS 및 LMOS

디스플레이

비정질 Si, poly-Si 및 IGZO TFT, LED, OLED 및 MicroLED

광전자

CCD 및 CMOS 이미지 센서, 애벌랜치 및 PiN 포토다이오드, 태양전지

Victory Device를 활용한 발표 자료

각자의 소자를 개발하는 파운드리, 대학 및 전력 반도체 제조업체의 사례입니다.

SURGE 2026 세션

2022년 2월

375V 부분 SOI SJ LDNMOS 항복 전압 연구에서 Victory 3D 시뮬레이션 활용

375 V에서 X-FAB의 2D 종단 구조만으로는 충분하지 않았습니다. 팀은 3D 종단을 설계하고 소자를 하위 도메인으로 분할한 다음, 이를 병합하고 재메싱하여 전체 3D 소자 시뮬레이션을 수행했습니다. 최적화된 종단은 460 V 항복 전압에 도달했습니다.

Elizabeth Kho Ching Tee 박사, 고전압 공정 개발 팀 기술진 멤버(Member of Technical Staff), X-FAB

SURGE 2026 세션

2025년 7월

Silvaco Victory 도구를 활용한 첨단 로직 FinFET/나노시트 시뮬레이션

3 nm 미만의 gate-all-around 나노시트와 FinFET를 양자 구속, 밴드 구조 보정, 변형률 및 이동도 저하를 포함하여 모델링합니다. Victory Device 결과를 실험 데이터와 비교한 보정 방법을 확인하세요.

Zhenhua Wu, 교수, Zhejiang University

Simulation Standard

2025년 7월

1200 V 수직형 GaN FinFET의 TCAD 항복 시뮬레이션

수직형 GaN FinFET의 전체 흐름을 다룹니다. Victory Process에서 공정을, Victory Mesh에서 메시를, Victory Device에서 전기적 동작을 처리합니다. 논문은 Shockley–Read–Hall 및 Auger 재결합, 밴드 간 및 Schottky 터널링, 충돌 이온화, 자기 발열 등 사용한 모든 모델을 명시합니다.

Khaled Ahmeda, Nereus Agbo 및 Xiang Li, Dynex Semiconductor

Victory Device 자료

세 가지 시작 방법

평가, 사용 및 문제 해결은 각각 다른 경로로 안내됩니다.

평가하기

재현하려는 구조와 측정값을 보내주세요. 항복 곡선이나 스펙트럼 응답 모두 가능합니다. Silvaco 애플리케이션 엔지니어가 사용자 데이터로 실행을 구성하므로 첫 결과부터 자체 소자에 대한 정보를 얻습니다.

기존 사용자

설치 파일, 사용자 매뉴얼 및 모듈 문서는 모두 지원 및 다운로드에 있습니다.

문제 해결

지원 포털에서 요청을 등록하고 종료될 때까지 추적하세요. 유효한 유지보수 계약이 있으면 이용할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Victory Device는 무엇을 시뮬레이션하나요?

소자 시뮬레이션은 반도체 구조를 제작하기 전에 동작을 예측합니다. Victory Device는 2D 및 3D에서 DC, AC 및 과도 동작에 대한 드리프트-확산 및 에너지 균형 수송을 해석합니다. 모듈을 통해 자기 발열, 광 흡수, SPICE 공동 시뮬레이션, 방사선 손상 및 전기화학으로 확장됩니다.

Atlas는 단종되었습니다. Victory Device는 Silvaco의 현재 2D 및 3D 소자 시뮬레이터이며 기존 Atlas와 호환됩니다. 기존 Atlas 프로젝트를 이전하기 전에 의존하는 구조와 물리 모델에 대해 기술 전문가와 상담하세요. 먼저 각 항목을 Victory Device에서 확인합니다.

Victory Device 핵심 시뮬레이터와 함께 실행되는 모듈 세 가지입니다. Giga는 소자 물리와 같은 실행에서 자기 발열을 해석합니다. Luminous는 광선 추적부터 FDTD까지 다섯 가지 방법으로 광 흡수와 광생성을 추가합니다. MixedMode는 물리 기반 TCAD 소자를 나머지 SPICE 회로와 공동 시뮬레이션합니다.

예. Victory Device 모듈 중 하나인 Giga는 열 문제와 전기 문제를 결합합니다. 소자에서 생성된 열은 격자를 통해 전도되고 방열부에서 제거되며 재료 파라미터는 국부 온도에 따라 변합니다. 따라서 전기적 결과는 부하 상태에서 실제 소자의 온도를 반영합니다.

예. MixedMode 모듈을 사용합니다. 하나 이상의 2D 또는 3D TCAD 소자를 콤팩트 모델 및 Verilog-A와 함께 SPICE 넷리스트에 배치합니다. 이를 통해 콤팩트 모델이 피팅되기 전에도 회로 설계자가 개발 중인 소자를 기준으로 테스트할 수 있습니다.

Victory Device가 IV 및 CV 특성을 시뮬레이션하고 Utmost IV가 해당 곡선에서 SPICE 콤팩트 모델을 추출합니다. 회로 팀은 실리콘이 나오기 전에 설계에 사용할 모델을 얻습니다. 웨이퍼가 나오면 Utmost IV에서 측정 데이터에 같은 추출을 수행합니다.

TCAD 제품군의 다른 도구

구조 생성

원자 수준의 양자 수송

특성화 및 SPICE 모델

기생성분 추출

메싱 및 솔리드 모델링