Моделирование процесса диффузии с окислением

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДИФФУЗИИ С ОКИСЛЕНИЕМ [c.290]

Последнее замечание, которое иллюстрируется рис. 9.2, в, касается различия в методах, используемых для моделирования этих характерных структур. Процесс локального окисления обычно не проводится одновременно с диффузией примеси, имеющей высокую концентрацию. Поэтому для под-затворной области применяются аналитические методы, которые эффективны с точки зрения вычислений и удобны для учета эмпирических данных о форме слоя окисла, зависящей от условий проведения технологического процесса. Анализ же областей неглубоких переходов требует численного рещения из-за эффектов, обусловленных диффузией примеси с высокой концентрацией. Основываясь на факторах, рассмотренных выще, перейдем к изложению особенностей моделирования технологического процесса, связанных с применением двумерных моделей. [c.252]

Примеры моделирования процессов локального окисления, с другой стороны, выявляют доминирующее влияние зависимости коэффициента диффузии от пространственных координат на результирующее распределение. Эти модели пока еще только зарождаются. Их усовершенствование будет зависеть от дальнейшего развития пока еще примитивных методов непосредственного измерения двумерных распределений примесей. Однако можно получить косвенное подтверждение предположений, сделанных в процессе моделирования, сравнивая электрические характеристики тестовых приборов и результаты, полученные с помощью программ двумерного моделирования технологического процесса и анализа приборов. [c.303]

При рассмотрении проблемы моделирования технологических процессов изготовления СБИС с субмикронными размерами элементов в более общем плане уже сегодня ясно, что в программах моделирования необходимо вычислять локальные концентрации 81 и 8ip/. Растет понимание того факта, что в кремнии легирующие примеси диффундируют по двойному механизму (включающему наряду с 8i у) даже в условиях диффузии при собственной проводимости [2.63]. Неравновесные условия, такие, как окисление, нарушают баланс Si и 8ij / из-за генерации 8i и поглощения 8i . Вследствие этого изменяются коэффициенты диффузии легирующих примесей в объеме кремния. Ясно, что междоузельные атомы и вакансии будут аннигилировать друг с другом [2.38], что приведет к термически равновесному соотношению между их концентрациями. [c.73]

В этом разделе дано описание математических моделей ряда процессов. Существующие модели ионной имплантации, диффузии, окисления и эпитаксии рассматриваются, главным образом, с точки зрения их применимости в процессе моделирования. [c.197]

Эффект ускорения диффузии окислением (ДУО) также является важным фактором, который необходимо учитывать в процессе моделирования, так как вследствие этого эффекта коэффициент диффузии может увеличиваться более чем в три раза [10.23]. Возникновение ДУО связано с появлением междоузельных атомов кремния [10.24], скорость сегрегации которых пропорциональна скорости окисления. Считая, что междоузельные атомы кремния и вакансии находятся в состоянии квазиравновесия, можно вычислить коэффициент диффузии вблизи границы раздела по следующей эмпирической формуле [10.23] [c.292]

Для приборно-технологического моделирования СБИС все в большей мере требуется привлечение двумерных моделей. В этой главе описан практический подход к моделированию технологических процессов изготовления ИС. Для моделирования имплантации, окисления и диффузии при низкой концентрации примеси используются аналитические модели благодаря их точности, способности учитывать эмпирические данные, а также малым затратам машинного времени. Для расчета процесса диффузии с высокой концентрацией в структурах, имеюцщх границы произвольной формы, применяются численные методы, которые являются более общими, но требуют значительно больших затрат машинного времени. Выходные параметры программы моделирования технологического процесса передаются непосредственно программе моделирования работы прибора, использующей ту же расчетную сетку, что позволяет избежать потери точности, возникающей при интерполяции результатов на новую сетку. Несмотря на то, что прямая верификация двумерных профилей концентрации примесей в настоящее время неосуществима, показана возможность точного предсказывания электрических характеристик прибора, а это и является основной целью моделирования технологического процесса. [c.275]

В последние годы сделаны попытки математического моделирования процесса окисления [ 14, 15]. Однако все теории пока непригодны к многокомпонентным сплавам и поэтому не будем останавливаться на них подробнее. Разработка количественной теории даже для двойного сплава чрезвычайно сложна, если оба компонента могут в условиях эксперимента образовывать устойчивее окислы. Описать механизм окисления такого сплава очень трудао вследствие того, что он обусловлен большим числом переменных факторов, определяющих скорость протекания процесса. К таким факторам относятся скорости диффузии реагентов в метйлле и окисле, взаимодействие окислов (взаимное растворение, образование химических соединений), вторичные реакции окисленм-вос-становления, частичная возгонка окислов, растворение кислорода и азота в металле, внутреннее окисление, обеднение подокалины легирующими элементами, порообразование в подокисном слое и др. К этому следует добавить недостаточность информации о взаимной растворимости окислов, о возможной степени дефектности реальных окислов, о закономерностях взаимодействия металла с окалиной, о характере миграций катионов и анионов в процессе реакционной диффузии и т.д. [c.12]

В настоящее время насущной необходимостью является разработка моделей генерации, рекомбинации и диффузии точечных дефектов в объеме (вакансий и междоузельных атомов), поскольку ясно, что локальные концентрации этих дефекте , определяют локальные коэффициенты диффузии, скорости окисления и т. д. Фактически альтернативной постановкой проблемы, с которой мы сталкиваемся при моделировании двумерных процессов, является необходимость разработки методов вьиисления локальных (т. е. зависящих от времени и координат) параметров процессов, пригодных для использования в моделировании. [c.46]

В главе дан обзор результатов моделирования и расчетов процессов изготовления ИС. Основное внимание уделено процессам литографии, травления и осаждения, а также их реализации в программе SAMPLE [13.1 -13.13].Термические процессы, связанные с ионной имплантацией, диффузией, окислением, реализованы в программах SUPREM и I E REM, описание которых дано в [13.4 — 13.6]. В разд. 13.2 сделан обзор состояния моделирования, в разд. 13.3 рассмотрены алгоритмы расчетов и соответствующие требования к ЭВМ, в разд. 13.4 приведены результаты моделирования и проведено их сравнение с экспериментом. Наконец, в разд. 13.5 обсуждаются некоторые проблемы и тенденции развития моделирования. [c.335]

Книга представляет собой сборник лекций, прочитанных известными специалистами из многих стран на симпозиуме по математическому моделированию технологических процессов изготовления кремниевых интегральных схем (ИС) и электрических характеристик их основных элементов - МОП-транзисторов. Рассмотрены модели диффузии, ионной имплантации, окисления, отжига, литографии, осаждения, травления и модели, описывающие функционирование МОП-транзисторов. Подробно обсуждены области применимости этих моделей для анализа работы приборов в различных режимах. Приведены основные алгоритмы, используемые при моделировании технологических процессов и приборов на основе МОП-структур. Пбказано, как эти алгоритмы реализуются в существующих программах одно- и двумерного математического моделирования, и описаны структуры программ. Продемонстрировано, каким образом происходит стыковка программ моделирования технологических процессов и программ расчета характеристик приборов. Большое внимание уделено обсуждению специфических двумерных эффектов, приобретающих все большее значение в связи с уменьшением характерных размеров элементов ИС. При этом речь идет как об особенностях физических моделей, которые важны для учета двумерных эффектов, так и об особенностях их численного анализа. [c.4]

Так как в процессе окисления поверхностная концентрация примеси меняется вследствие диффузии и сегрегации, значения кр и кр, вычисляемые с помощью (7.33) и (7.36), обьино зависят от времени. Поэтому для удобства вьиислений в процессе моделирования классическое уравнение для скорости роста слоя окисла используется в форме приращений, т. е. [c.210]

Однако остается еще ряд нерешенных вопросов. К ним относится, например, диффузия из поликремния через тонкий слой окисла. Необходимо также изучить вопрос, связанный с кинетикой фазового перехода при высоких концентрациях примеси в окисле, а также вопрос химического взаимодействия примеси с окислом. Кроме того, представляет интерес механизм роста кристаллитов в процессе окисления, который, возможно, существенно отличается от механизма роста кристаллитов в отсутствие окисления. Пока еще определенные трудности для моделирования вызывает также часто применяемый процесс легирования поликремниевых слоев путем предварительного термического осакдения. Для точного расчета со- [c.245]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...