Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kopia_Okonchatelny_variant_zapiski.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2.55 Mб
Скачать

1.2 Моделирование процессов

По мере того как процесс изготовления ИС усложняется, аналитическое определение распределении легирующих примесей все более затрудняется. В то же время для правильной разработки процесса изготовления ИС расчетное предсказание этих распределений становится все более важным, так как их экспериментальное определение начинает занимать чрезвычайно много времени и крайне усложняется. Для моделирования структур, получаемых путем заданной последовательности технологических операций, были разработаны сложные компьютерные программы. Такое моделирование позволяет оптимизировать процесс теоретически перед тем, как начнется его широкое экспериментальное использование. Оно дает возможность ускорить разработку усовершенствованных процессов, а также новых приборов и схем.

Моделирование может быть полностью численным или же в нем могут сочетаться численные методы и аналитические выражения. Если можно использовать аналитическое выражение, то это часто помогает разработчику, давая ему возможность лучше представить себе модель процесса.

Были разработаны одно- и двумерные программы моделирования процессов. Одномерные программы разработаны лучше, но по мере уменьшения размеров элементов приборов и в связи с тем, что при этом взаимодействие в горизонтальном направлении между различными областями приборов становится все более критичным, роль двумерных эффектов повышается. В программах отдельные технологические операции обычно рассматриваются в такой последовательности, которая реально имеет место при проведении их на кремниевой пластине. Помимо того что с помощью этих программ могут быть предсказаны окончательные распределения примесей, они также позволяют непосредственно определить некоторые электрические параметры. Рассчитанные распределения примесей могут быть использованы в качестве входных данных для программ моде­лирования приборов с целью получения более детальных сведений о значениях параметров приборов [2].

1.2.1 Одномерная программа suprem

Одна из наиболее широко используемых одномерных программ моделирования процессов называется SUPREM (Stenford University Process Engineering Modeling Program—программа технического моделирования процессов, разработанная в Стенфордском университете). Входными данными для програм­мы SUPREM является описание характеристик процессов, включающее последовательность времен, температур, окружающих газовых смесей и других параметров, характеризующих диффузию, окисление, ионное легирование, осаждение и травление. Выходными данными программы является одномерное распределение примесей в кремнии и в некоторых расположенных на нем слоях, таких, как SiO2 или поликремний. Технологические операции могут моделироваться или индивидуально, или последовательно друг за другом. При этом распределение примесей, получаемое после какой-либо операции, используется в качестве входных данных для следующей операции. В программу включены детализированные модели нелинейной диффузии, сегрегации примесей при окислении испарения на границы раздела газ —твердая фаза, а также модели эпитаксиального выращивания кремния, ионного легирования и некоторые другие модели, выходящие за рамки явлений первого порядка, которые могут быть рассмотрены аналитически [3].