Sentaurus Process (SProcess)

> 状态：第 1 轮完成；第 2 轮骨架增强完成；第 3 轮进行中（Ch1~Ch7 已完成实质内容，Ch8~Ch15 已建目录骨架待深化，M1 最小流程已完成）。

来源

PDF 文件：sprocess_ug.pdf
手册标题：Sentaurus™ Process User Guide
版本：W-2024.09 (September 2024)

工具定位

SProcess 用于工艺流程仿真（注入、扩散、氧化、应力、结构与网格相关步骤），是器件仿真的工艺源头。

输入/输出速查

类型	典型内容
输入	工艺流程命令、材料与模型设置、版图接口参数
输出	工艺中间结构、最终结构、提取结果、日志

主线章节（W-2024.09）

Ch.1：初识仿真器（环境、语法、结构与参数数据库）
Ch.2：离子注入（解析与 Monte Carlo 注入）
Ch.3：扩散（扩散与缺陷模型）
Ch.4~5：原子级 KMC 扩散与外延
Ch.6：使用 Alagator 编写 PDE
Ch.7：高级校准
Ch.8：氧化与硅化
Ch.9：计算机械应力
Ch.10：网格生成
Ch.11：结构生成（刻蚀/沉积/几何变换）
Ch.12：布局驱动仿真（版图驱动接口）
Ch.13：提取结果
Ch.14：数值计算（数值方法与求解器）
Ch.15：Python 接口
Appendix A/B：命令参考与许可特性

SProcess 章节目录（已建立）

帮助文档阅读记录（本轮）

已完成目录级梳理：章节 1~15 与附录 A/B（总页数 1369）。
已完成 Ch1~Ch7 的结构化翻译与主干内容建设；Ch8~Ch15 已完成章节页与导航骨架搭建。
本轮聚焦结论：SProcess 页面深化应优先围绕“工艺主流程 + 模型选择 + 提取与数值稳健性 + 跨工具链路”展开。

章节完成度（当前仓库）

✅ Ch1~Ch7：已有实质内容（结构化翻译 + 主干说明）
📋 Ch8~Ch15：目录与页面骨架已建，待补正文/示例/排障

最小工艺流程

初始化结构
注入
扩散/退火
氧化/沉积/刻蚀
提取关键指标并输出结构

M1：最小工艺流程样例（可执行骨架）

> 对应章节：Ch.1 / Ch.2 / Ch.3 / Ch.8 / Ch.11 / Ch.13 / Appendix A
> 说明：以下为“最小可执行骨架”，参数与命令细节以 sprocess_ug.pdf Appendix A 为准。

输入模板（建议先统一）

项目	建议
维度	先从 2D 截面开始，确认流程后再扩展 3D
单位	长度统一 `um`，时间统一 `s` 或 `min`，温度统一 `C`
坐标	在文件头注释固定 `x/y` 方向语义，避免团队混用
输出命名	`m1_00_init.tdr`、`m1_10_implant.tdr`、`m1_20_diffuse.tdr`...
日志	每一步输出一个 checkpoint，便于回溯失败步骤

最小流程命令骨架（`m1-minimal-flow.cmd`）

tcl

# 0) 启动与基础设置（示意）
go sprocess

# 1) 初始化结构（Ch.1）
# line / region / init 的具体参数按器件截面定义
line ...
region ...
init ...
struct tdr=out/m1_00_init.tdr

# 2) 注入（Ch.2）
implant &lt;species&gt; dose=<...> energy=<...> tilt=<...> rotation=<...>
struct tdr=out/m1_10_implant.tdr

# 3) 扩散/退火（Ch.3）
diffuse temperature=<...> time=<...>
struct tdr=out/m1_20_diffuse.tdr

# 4) 氧化/沉积/刻蚀（Ch.8 + Ch.11）
oxidize ...
deposit ...
etch ...
struct tdr=out/m1_30_geom.tdr

# 5) 提取与导出（Ch.13）
layers
slice ...
print.1d ...
struct tdr=out/m1_40_final.tdr

Checkpoint 约定（M1 必做）

几何变化后立即 struct tdr=...，不要跨 2 个大步骤才存一次。
注入结束与扩散结束必须各存一个 checkpoint（便于区分“注入问题”与“扩散问题”）。
首次跑通时关闭非必要高级模型，先保证流程可收敛，再逐项加模型。

M1 快速排障

症状：扩散后分布异常抖动
检查：网格是否过粗、时间步是否过大、是否缺少关键 checkpoint。
症状：氧化后几何形状异常
检查：初始结构定义、氧化条件、材料边界接触关系是否正确。
症状：提取命令无结果或字段为空
检查：提取位置/切片方向是否落在有效区域，数据集名称是否与当前流程一致。

与下游工具的最小衔接

到 SMesh：将 m1_40_final.tdr 作为下游网格与物理仿真输入基准。
到 SDevice：在网格与掺杂检查通过后再进入电学仿真。
到 SVisual：优先验证剖面、界面位置和关键提取曲线是否符合预期。

常见坑点

流程过长且无 checkpoint，难定位失效步骤。
单位与坐标定义不统一。
校准参数版本不可追溯。

SProcess 第 3 轮开发计划

目标

将 SProcess 从“Ch1~Ch7 已成型、Ch8~Ch15 骨架待完善”推进到“全章节可执行参考页”：读者可按文档完成最小工艺流程，能定位常见失败点，并能串联 SMesh / SDevice / SVisual 完成闭环验证。

里程碑

里程碑 M1（基础与最小流程）
- 补齐最小工艺流程示例：init -> implant -> diffuse -> oxide/deposit/etch -> extract -> save
- 给出统一输入模板（单位、坐标、网格、输出命名）
- 增加 checkpoint 与日志定位建议
里程碑 M2（核心模型专题）
- 注入：解析模型 vs Monte Carlo 选择条件
- 扩散：常见模型与参数敏感项
- 氧化/硅化、应力：建模入口与耦合注意点
里程碑 M3（结构与网格联动）
- 结构变换（etch/deposit）与网格再生策略
- 版图驱动流程入口（Ch.12）与适用边界
里程碑 M4（提取、数值与跨工具闭环）
- 结果提取模板（layers/slice/print.1d/select）
- 数值稳健性检查清单（时间步、收敛、线性求解器）
- 建立 SProcess -> SMesh -> SDevice -> SVisual 最小闭环验证页

完成标准

至少 3 个可执行短流程样例（基础 CMOS、氧化驱动、结构变换驱动）。
至少 2 个“失败复现 -> 排障路径”案例。
每个专题页标注对应来源章节与命令范围。
与 SMesh / SDevice / SVisual 建立可点击交叉链接。

第 3 轮任务清单

[x] Ch1~Ch7：完成结构化翻译与章节主干建设
[ ] Ch8~Ch15：完成结构化翻译、示例补齐与排障清单
[x] M1：发布最小工艺流程样例（含输入模板与 checkpoint 建议）
[ ] M2：发布“注入-扩散-氧化/应力”模型选择专题
[ ] M3：发布结构/网格联动与版图驱动入口说明
[ ] M4：发布提取与数值稳健性清单 + 跨工具闭环页

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输入模板（建议先统一） ​

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