Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 1.5 Сравнение моделей ионного легирования мышьяка с энергией 150
кэВ, дозой 3…10
15
см
–2
через маску SiO
2
толщиной 50 нм (а); распределение
типа «сдвоенная гауссиана» (б):
О – эксперимент; распределение Пирсона; ---- распределение Гаусса
Здесь Q – доза имплантированной примеси, функция распределения f
(x) для фосфора, мышьяка, сурьмы имеет вид сдвоенной полугауссианы
(рис. 1.5):
(
)
[
]
()
[]
>σ−−
≤σ−−
=
, ,2exp
; ,2exp
)(
2
2
1
2
pp
pp
RxRx
RxRx
xf
,
а коэффициенты R
p
, σ
1
, σ
2
приведены в табл. 1.1 [1].
Моделирование ионного легирования в многослойных структурах
с помощью метода подбора доз. Простейшим аналитическим аппроксима-
тивным методом практически невозможно построить точный разрывный
профиль распределения примесей при ионном легировании в многослой-
ную структуру типа Si
3
N
4
–SiO
2
–Si или Si*– SiO
2
–Si, за исключением очень
тонких слоев SiO
2
(5…30 Å). Поскольку данная операция часто использу-
ется в современных технологических процессах изготовления БИС, это
вынуждает для улучшения адекватности применять либо метод Монте-
Карло, либо метод интегрирования КУБ для построения требуемого рас-
пределения. Метод интегрирования КУБ является более быстрым: если
расчет одного одномерного профиля данным методом требует t условных
единиц машинного времени, то по методу Монте-Карло (40…60)t. С целью
сравнения отметим, что метод аналитических аппроксимативных функций
в трехслойной структуре Si– SiO
2
–Si для тонкого слоя SiO
2
≤ 30 Å при мо-
делировании ионного легирования требует порядка 10
–2
t единиц машинно-
го времени. Однако разрывный профиль распределения примесей при ион-
ном легировании в многослойную структуру с достаточно толстыми про-
межуточными слоями требует существенной модификации алгоритмов ис-
пользования методов аналитических аппроксимативных функций.
Высокой эффективностью при моделировании ионного легирования в
многослойных структурах обладает метод подбора доз, с помощью которо-
го можно получать приемлемую адекватность профиля распределения при-
меси, характерную для метода интегрирования КУБ, но с минимальными
вычислительными затратами, например 10
–1
t условных единиц машинного
времени.
В данном методе, основанном на статистическом распределении и
численном интегрировании доз в каждом слое, требуются следующие шаги
для моделирования ионного легирования с общей дозой D и энергией Е.
Шаг 1. Распределение внедренной примеси в слое 1 (0…Z
1
) на рис.
1.5, а [1] определяется для дозы D и энергии Е как p
1
f
1
(Z), где р
1
– пик кон-
центрации; f
1
(Z) – функция статистического распределения от глубины Z.
Количество внедренных ионов в слое равно d
1
, где
∫
=
t
z
dZZfpd
0
111
)( . (1.3)
Шаг 2. Предполагая, что ионное легирование (D, Е) было непосредст-
венно проведено в слой 2, на глубине Z
1
– границе двух слоев – содержится
d
1
= d
2
внедренных ионов
0,1 0,2 0,3
x
, мкм
R
p
X
σ
1
σ
2
f
(x)
10
17
10
18
10
20
10
19
10
21
C
AS
,
см
–3
а)
б)

Страницы