JP2001358138A - Method for simulating semiconductor oxidizing process, and program recording medium - Google Patents

Method for simulating semiconductor oxidizing process, and program recording medium

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JP2001358138A
JP2001358138A JP2000177262A JP2000177262A JP2001358138A JP 2001358138 A JP2001358138 A JP 2001358138A JP 2000177262 A JP2000177262 A JP 2000177262A JP 2000177262 A JP2000177262 A JP 2000177262A JP 2001358138 A JP2001358138 A JP 2001358138A
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JP
Japan
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oxide film
silicon
interface
impurity
oxidation
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Application number
JP2000177262A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Uchida
内田  哲也
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Original Assignee
Semiconductor Leading Edge Technologies Inc
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To (1) stably calculate the concentration distribution of an oxidization seed and the displacement of nodes by using the Newton's method at simulation of a semiconductor oxidizing process at the same time, and (2) to obtain a smooth impurity distribution by calculating the redistribution of impurities during oxidization, including an oxide film which has been newly formed through the oxidization. SOLUTION: By enabling the calculation of oxidization seed diffusion and the calculation of displacement and stress, on the same structure of the same mesh by performing the calculation of deformation and stress by forming nodes in the interface between silicon and the oxide film in double nodes and giving the amount obtained by subtracting the thickness of consumed silicon from the thickness of an oxide film newly formed between the nodes as a displacement difference and changing the shape, in accordance with the obtained displacement, and the forming the final shape by moving the silicon-side interface between the silicon and oxide film by the consumed quantity of the silicon and inserting the newly formed oxide film into the space produced between the oxide film and silicon. The smooth impurity distribution is obtained, by calculating the redistribution of impurities in the oxidizing process through diffusion calculation, including a moving boundary flux which is calculated from the oxidizing speed by representing the impurity concentration in the newly formed oxidized film by the concentration of the double nodes in the interface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造における
酸化工程のシミュレーション方法に関するものである。
さらに詳しくは、酸化工程における酸化膜形成のシミュ
レーション方法と酸化工程における不純物分布のシミュ
レーション方法とに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for simulating an oxidation step in semiconductor manufacturing.
More specifically, the present invention relates to a method for simulating the formation of an oxide film in an oxidation step and a method for simulating an impurity distribution in an oxidation step.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン半導体製造プロセスでは、素子
間を電気的に分離するためにシリコンウェハの表面ある
いはウェハ上に形成したポリシリコン膜を部分的に熱酸
化して、絶縁体であるシリコン酸化膜を形成する。酸化
シミュレーションは、このような熱酸化工程で形成され
る酸化膜の形状を計算するプログラムである。シリコン
(Si)が熱酸化によってシリコン酸化膜(SiO2)に変わる
際、酸化前に比べて体積が増加するが、この体積膨張に
よって素子内に応力が発生し、デバイス特性に悪い影響
を与える場合がある。酸化シミュレーションでは、この
ような酸化時の体積膨張によって発生する応力も計算す
る。
2. Description of the Related Art In a silicon semiconductor manufacturing process, the surface of a silicon wafer or a polysilicon film formed on the wafer is partially thermally oxidized to electrically isolate elements from each other to form a silicon oxide film as an insulator. To form The oxidation simulation is a program for calculating the shape of an oxide film formed in such a thermal oxidation process. silicon
When (Si) changes to a silicon oxide film (SiO 2 ) by thermal oxidation, the volume increases compared to before oxidation, but this volume expansion may cause stress in the device and adversely affect device characteristics. is there. In the oxidation simulation, the stress generated by such volume expansion during oxidation is also calculated.

【0003】ここではまずシリコンの熱酸化について説
明する。図10は電気炉によるシリコンの熱酸化過程を
説明するための図である。シリコンの熱酸化は図10に
示すように、加熱した電気炉中に酸化性ガス(ドライ酸
化の場合はO2ガス、パイロジェニック酸化の場合にはH2
とO2の混合ガス)を流し、その中にシリコンウェハを挿
入することによって行われる。電気炉中のガスに含まれ
た酸化種(ドライ酸化の場合はO2ガス、パイロジェニッ
ク酸化の場合にはH2O)は、図11に示すように窒化膜
(Si3N4)などの材料で形成されウェハ上にパターニング
された耐酸化マスクの開口部から酸化膜に流入し、酸化
膜中を拡散してSi と SiO2 の界面に到達し、シリコン
と反応して新しい SiO2 を形成する。
[0003] First, thermal oxidation of silicon will be described. FIG. 10 is a view for explaining a thermal oxidation process of silicon by an electric furnace. As shown in FIG. 10, in the thermal oxidation of silicon, an oxidizing gas (O 2 gas in the case of dry oxidation, H 2 in the case of pyrogenic oxidation) is placed in a heated electric furnace.
And a mixed gas of O 2 and a silicon wafer inserted therein. The oxidizing species (O 2 gas in the case of dry oxidation, H 2 O in the case of pyrogenic oxidation) contained in the gas in the electric furnace is a nitride film as shown in FIG.
(Si 3 N 4 ) flows into the oxide film from the opening of the oxidation resistant mask patterned on the wafer formed of a material such as (Si 3 N 4 ), diffuses in the oxide film, reaches the interface between Si and SiO 2 , Reacts to form new SiO 2 .

【0004】図12は酸化による界面の移動を示す図で
ある。新しく形成された酸化膜は図12に示すようにも
とから存在した酸化膜を押し上げる。このとき酸化膜の
一部が固定されていると変形が生じ、応力が発生する。
新しい酸化膜が形成される際、同時にシリコンが消費さ
れるが、消費されるシリコンと新しく形成される酸化膜
の体積の比は、シリコンα=0.44に対して酸化膜が1であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing movement of an interface due to oxidation. The newly formed oxide film pushes up the originally existing oxide film as shown in FIG. At this time, if a part of the oxide film is fixed, deformation occurs, and stress is generated.
When a new oxide film is formed, silicon is consumed at the same time. The volume ratio between the consumed silicon and the newly formed oxide film is 1 with respect to silicon α = 0.44.

【0005】酸化膜が形成される速度(酸化速度)はSi
と SiO2 の界面における酸化種の濃度によって決ま
る。これを図13に示す。界面における酸化種濃度が高
ければ酸化速度は大きくなり、酸化種濃度が低ければ酸
化速度は小さくなる。図13は耐酸化マスクの下では酸
化種の濃度が低くなり酸化速度が低下して、結果として
形成される酸化膜が薄くなっている状況を示している。
The rate at which an oxide film is formed (oxidation rate) is Si
And determined by oxidizing species concentration at the interface between SiO 2. This is shown in FIG. The higher the concentration of oxidizing species at the interface, the higher the oxidation rate, and the lower the concentration of oxidizing species, the lower the oxidation rate. FIG. 13 shows a situation in which the concentration of the oxidizing species decreases under the oxidation-resistant mask, the oxidation rate decreases, and the resulting oxide film becomes thinner.

【0006】次に酸化シミュレーションの計算手順を説
明する。酸化シミュレーションの計算フローを図14に
示す。まず第一のステップでは酸化膜中の酸化種濃度の
分布を計算して酸化速度を求める。酸化種濃度の分布は
酸化膜中における酸化種の拡散方程式(下記の数式1)
を解いて求める。ここでCは酸化種の濃度、tは時間、D
は酸化種の拡散係数である。実際のシミュレーションで
は酸化種の拡散が速く、濃度分布がほぼ定常状態に達す
ることから時間微分をゼロとして、下記の数式2を解く
場合が多い。この方程式を解いて得られた酸化種の濃度
分布より、Si と SiO2 の界面の酸化種濃度に応じて、
場所ごとに異なる酸化速度を計算する。
Next, the calculation procedure of the oxidation simulation will be described. FIG. 14 shows a calculation flow of the oxidation simulation. First, in the first step, the distribution of the concentration of the oxidizing species in the oxide film is calculated to determine the oxidation rate. The distribution of the oxidizing species concentration is determined by the diffusion equation of the oxidizing species in the oxide film (formula 1 below).
Solving for Where C is the concentration of the oxidizing species, t is the time, D
Is the diffusion coefficient of the oxidizing species. In an actual simulation, the diffusion of the oxidizing species is fast, and the concentration distribution almost reaches a steady state. From the concentration distribution of oxidizing species obtained by solving this equation, according to the oxidizing species concentration at the interface between Si and SiO 2 ,
Calculate different oxidation rates for each location.

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】Si/SiO2 界面における酸化速度が求められ
ると、この酸化速度に応じて新しくできる SiO2 膜を S
i/SiO2 界面に挿入する(この新しい酸化膜を挿入する
方法には、後で述べるようにいくつかの方法がある)。
When the oxidation rate at the Si / SiO 2 interface is determined, a new SiO 2 film can be formed according to the oxidation rate.
Insert at the i / SiO 2 interface (there are several ways to insert this new oxide, as described below).

【0009】酸化シミュレーションの第二のステップで
は、新しくできた酸化膜を挿入することによって生じる
変位(材質の移動する量で、場所によって違うとひずみ
を生じる)および応力を、仮想仕事の原理から導かれる
支配方程式を解いて計算する。支配方程式を解くための
数値解法としては、一般的に有限要素法が用いられる
が、数値解法に有限要素法が用いられた場合、離散化さ
れた支配方程式は、
[0009] In the second step of the oxidation simulation, the displacement (the amount of material movement, which causes a strain at different locations) and stress caused by inserting a newly formed oxide film are derived from the principle of virtual work. Calculate by solving the governing equation. Generally, a finite element method is used as a numerical solution for solving a governing equation, but when a finite element method is used for a numerical solution, a discretized governing equation is

【0010】[0010]

【数2】 (Equation 2)

【0011】となる。ここでBはひずみ変位マトリクス
で上付きの添字Tは転置行列を示す。fは節点力ベクトル
で、非線形ひずみによる内部節点力や節点反力を含んだ
ものである。σは要素応力で∫dΩは領域積分を表す。
数式3には陽に示されていないが、方程式の未知数は節
点変位である。
## EQU1 ## Here, B is a strain displacement matrix, and the superscript T indicates a transposed matrix. f is a nodal force vector, which includes internal nodal forces and nodal reaction forces due to nonlinear distortion. σ is the element stress and ∫dΩ represents the area integral.
Although not explicitly shown in Equation 3, the unknown in the equation is the nodal displacement.

【0012】第三のステップでは、支配方程式を解いて
求められた変位量に応じて、素子の形状を更新する。以
上の手順を繰り返すことにより最終的な酸化膜の形状お
よび素子中の応力分布を得ることができる。
In the third step, the shape of the element is updated in accordance with the displacement obtained by solving the governing equation. By repeating the above procedure, the final shape of the oxide film and the stress distribution in the element can be obtained.

【0013】酸化シミュレーションでは酸化によって形
成された新しい酸化膜をもとから存在した酸化膜とシリ
コンの間に挿入する必要があるが、それにはいくつかの
方法がある。図15は、従来の方法(遷移領域の方法)
による新しい酸化膜の挿入の第一の方法を示す。この第
一の方法ではSi/SiO2界面の酸化種濃度に応じてシリコ
ンが新たに酸化膜に変わる遷移領域を設定する。そして
この遷移領域を膨張させて、変位量および発生する応力
を計算する。この方法を「遷移領域の方法」と呼ぶこと
にする。
In the oxidation simulation, it is necessary to insert a new oxide film formed by oxidation between the originally existing oxide film and silicon. There are several methods for this. FIG. 15 shows a conventional method (transition region method).
1 shows a first method of inserting a new oxide film according to the present invention. In this first method, a transition region where silicon is newly changed to an oxide film is set according to the concentration of oxidizing species at the Si / SiO 2 interface. Then, the transition region is expanded, and the displacement amount and the generated stress are calculated. This method will be referred to as “transition region method”.

【0014】図16は、従来の方法(強制変位の方法)
による新しい酸化膜の挿入の第二の方法を示す。この第
二の方法では、Si/SiO2 界面に強制変位を与えて変位・
応力を計算する。酸化速度をvoxとすると、時間Δtの間
に形成される酸化膜によってもとからあった酸化膜が押
し上げられる量は(1-α)voxΔtである。この押し上げ量
を酸化膜の界面に強制変位として与え、変形量および応
力を計算する。このとき、シリコン領域は剛体として動
かないものとする。この場合シリコン中の応力は求めら
れないが、シリコン内の応力分布が知りたい場合には、
酸化膜の変形を計算した際に得られる Si/SiO2 界面上
の節点反力を Si 領域に与え、 Si 領域だけで変位量お
よび応力を計算する。この方法を「強制変位の方法」と
呼ぶことにする。
FIG. 16 shows a conventional method (forcible displacement method).
2 shows a second method of inserting a new oxide film according to the present invention. In this second method, a forced displacement is given to the Si / SiO 2
Calculate the stress. Assuming that the oxidation rate is v ox , the amount by which the oxide film originally formed by the oxide film formed during the time Δt is pushed up is (1−α) v ox Δt. This pushing amount is given as a forced displacement to the interface of the oxide film, and the deformation amount and the stress are calculated. At this time, the silicon region does not move as a rigid body. In this case, the stress in silicon is not obtained, but if you want to know the stress distribution in silicon,
The node reaction force on the Si / SiO 2 interface obtained when calculating the deformation of the oxide film is applied to the Si region, and the displacement and stress are calculated only in the Si region. This method will be referred to as a “forced displacement method”.

【0015】図17は、従来の方法(押し戻しの方法)
による新しい酸化膜の挿入の第三の方法を示す。この第
三の方法では、新しく形成される酸化膜を仮想的にもと
からあった酸化膜に継ぎ足す。またシリコンを酸化によ
って消費される分だけ削る。これだけでは体積膨張が生
じた分だけ領域が重なり合っているが、重なり合いがな
くなるように境界条件を与えて変形量および応力を計算
する。この方法を「押し戻しの方法」と呼ぶことにす
る。
FIG. 17 shows a conventional method (push-back method).
3 shows a third method of inserting a new oxide film according to the present invention. In the third method, a newly formed oxide film is virtually added to an originally existing oxide film. In addition, silicon is cut by the amount consumed by oxidation. With this alone, the regions overlap by the volume expansion, but the deformation amount and the stress are calculated by applying the boundary condition so that the overlap does not occur. This method will be referred to as a “push-back method”.

【0016】以上に述べた三つの方法には問題がある。
実際の酸化過程では酸化種の拡散および酸化反応は応力
の影響を受ける。酸化種の拡散およびSi/SiO2 界面にお
ける酸化反応は圧縮応力によって抑制される。これらの
効果は通常以下のようにモデル化される。
The above three methods have problems.
In the actual oxidation process, the diffusion of the oxidizing species and the oxidation reaction are affected by stress. The diffusion of oxidizing species and the oxidation reaction at the Si / SiO 2 interface are suppressed by compressive stress. These effects are typically modeled as follows.

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】ここでDは酸化種の拡散係数(詳しくは、
応力依存性を考慮した酸化種の拡散係数)、D0は応力の
ない場合の酸化種の拡散係数、pは酸化膜中の静水圧、k
はボルツマン定数、Tは温度、Vdは酸化種拡散係数の活
性化体積である。ksは酸化種とシリコンの間の界面反応
速度定数であり、ks0は応力が働かない場合の界面反応
速度定数、snは界面に対して垂直方向の応力、Vsは界面
反応速度定数の活性化体積である。
Here, D is the diffusion coefficient of the oxidizing species (specifically,
D 0 is the diffusion coefficient of the oxidizing species in the absence of stress, p is the hydrostatic pressure in the oxide film, k
Is the Boltzmann constant, T is the temperature, and V d is the activation volume of the oxidizing species diffusion coefficient. k s is the surface reaction rate constant between the oxide species and the silicon, k s0 interfacial reaction rate constant when the stress does not work, s n is the vertical stress to the interface, V s is interfacial reaction rate constant Is the activation volume of

【0019】このように、酸化種の拡散を解くために必
要なパラメータである拡散係数や界面反応速度定数は応
力値に依存したパラメータであるため、酸化種の濃度分
布を解くためには応力分布(従って節点変位量)が必要
である。したがって、酸化種拡散を解くための離散化し
た方程式系は、
As described above, the diffusion coefficient and the interface reaction rate constant, which are parameters necessary for solving the diffusion of the oxidizing species, are parameters dependent on the stress value. (Therefore, nodal displacement amount) is required. Therefore, a discretized system of equations for solving oxidizing species diffusion is

【0020】[0020]

【数4】 (Equation 4)

【0021】と表される。ここで YはN本の方程式の組
(Nは節点数)、Cは節点における酸化種濃度でN行の列
ベクトル、aは次元数×N行の節点変位ベクトルである。
酸化種の拡散方程式に酸化種濃度Cだけではなく節点変
位aが含まれているのは、拡散係数や界面反応速度定数
が応力に依存するためである。
## EQU2 ## Here, Y is a set of N equations (N is the number of nodes), C is the concentration of oxidizing species at the nodes, a column vector of N rows, and a is a dimension number × N rows of node displacement vectors.
The reason why the diffusion equation of the oxidizing species includes not only the oxidizing species concentration C but also the nodal displacement a is that the diffusion coefficient and the interface reaction rate constant depend on the stress.

【0022】一方、変位・応力計算では、新しく形成さ
れる酸化膜の厚さに応じて変形量・応力値を計算する
が、新しく形成される酸化膜の厚さは酸化種濃度Cに依
存するため、変位・応力計算を行うためには酸化種濃度
分布が必要になる。したがって、変位・応力計算を行う
ために離散化した方程式系は、
On the other hand, in the displacement / stress calculation, the amount of deformation / stress is calculated according to the thickness of the newly formed oxide film. The thickness of the newly formed oxide film depends on the concentration C of the oxidizing species. Therefore, in order to perform displacement / stress calculation, an oxidizing species concentration distribution is required. Therefore, the equation system discretized to calculate displacement and stress is

【0023】[0023]

【数5】 (Equation 5)

【0024】という形になる。ここで Φは次元数×N本
の方程式の組である。ここで数式7は数式3と同一のもの
である。変位・応力の方程式に節点変位aだけではなく
酸化種濃度Cが含まれているのは、変形量が新しく形成
される酸化膜の厚さに依存するからである。
## EQU2 ## Here, Φ is a set of dimensions × N equations. Here, Equation 7 is the same as Equation 3. The equation of displacement / stress includes not only the nodal displacement a but also the oxidizing species concentration C because the amount of deformation depends on the thickness of the newly formed oxide film.

【0025】離散化した方程式系のイメージを図18に
示す。数式6および数式7の両方を同時に満たす濃度分
布Cおよび節点変位量a を求める方法は二つある。第一
の方法は「数値緩和による方法」と呼ばれるものであ
る。数値緩和による計算手順を図19に示す。まず節点
変位aを固定して数式6のみを解いて酸化種濃度Cの修正
量 を求める。上付きの添字(n)はn回目の反復における
値を表す。次にこの修正量を用いて酸化種濃度Cを更新
し、更新されたCを用いて数式7を解いて節点変位量aの
修正量 を計算する。さらに得られた修正量を用いて節
点変位aを更新し、更新された節点変位を用いてもう一
度酸化首脳℃の修正量を求める。これらの操作を繰り返
し、解が変化しなくなった時点で収束解が得られたもの
と判定して計算を打ち切る。反復ごとに修正量をそのま
ま加えた場合解の収束性が悪いため、通常は得られた修
正量よりも小さめの修正を行う(緩和)。この方法はプ
ログラムへのインプリメントは容易であるが、収束性が
悪いという欠点がある。
FIG. 18 shows an image of a discretized equation system. There are two methods for obtaining the density distribution C and the nodal displacement amount a that simultaneously satisfy both Expressions 6 and 7. The first method is called the “method by numerical relaxation”. FIG. 19 shows a calculation procedure by numerical relaxation. First, the node displacement a is fixed, and only Equation 6 is solved to determine the correction amount of the oxidizing species concentration C. The superscript (n) represents the value in the n-th iteration. Next, the oxidizing species concentration C is updated using the corrected amount, and the corrected amount of the nodal displacement amount a is calculated by solving Equation 7 using the updated C. Further, the node displacement a is updated using the obtained correction amount, and the correction amount of the oxidation head ° C is obtained again using the updated node displacement. These operations are repeated, and when the solution no longer changes, it is determined that a convergent solution has been obtained, and the calculation is terminated. If the correction amount is added as it is at each iteration, the convergence of the solution is poor, so that a correction smaller than the obtained correction amount is usually performed (relaxation). This method is easy to implement in a program, but has the disadvantage of poor convergence.

【0026】第二の方法は「Newton法」と呼ばれる方法
である。Newton法による計算手順を図20に示す。Newt
on法では数式6および数式7を同時に解いて解の修正量を
求める。この方法は収束性が良いという長所を持ってい
る。
The second method is a method called "Newton method". FIG. 20 shows a calculation procedure by the Newton method. Newt
In the on method, equations 6 and 7 are simultaneously solved to determine the amount of solution correction. This method has the advantage of good convergence.

【0027】さて、次に半導体製造プロセスの酸化工程
における不純物拡散のシミュレーション方法について述
べる。汎用プロセスシミュレータは酸化工程だけでな
く、イオン注入、熱拡散を含めた総合的なプロセス工程
を扱うシミュレータである。酸化工程は熱処理を伴って
おり、工程中に不純物が再分布する。そのため、汎用プ
ロセスシミュレータで酸化工程をシミュレーションする
場合、素子形状の変化を酸化シミュレーションによって
計算すると同時に、ドーパント不純物の拡散方程式を解
く拡散シミュレーションを行う。
Next, a method of simulating impurity diffusion in the oxidation step of the semiconductor manufacturing process will be described. The general-purpose process simulator is a simulator that handles not only an oxidation process but also a comprehensive process process including ion implantation and thermal diffusion. The oxidation step involves a heat treatment, during which the impurities are redistributed. Therefore, when the oxidation process is simulated by the general-purpose process simulator, a change in the element shape is calculated by the oxidation simulation, and a diffusion simulation for solving the diffusion equation of the dopant impurity is performed.

【0028】拡散シミュレーションによって酸化工程に
おける不純物の再分布を計算する一般的な手順を図21
に示す。図21は新しい酸化膜を挿入する方法として遷
移領域の方法を用いた場合の例である。まず図21
(a)の初期形状に対して、酸化種拡散計算の結果得ら
れた酸化種濃度分布を用いて、図21(b)に示すよう
に遷移領域を設定する。このとき遷移領域中の不純物濃
度はシリコン中の不純物濃度から補間して設定する。
FIG. 21 shows a general procedure for calculating the redistribution of impurities in the oxidation step by diffusion simulation.
Shown in FIG. 21 shows an example in which a transition region method is used as a method for inserting a new oxide film. First, FIG.
For the initial shape of (a), a transition region is set as shown in FIG. 21 (b) using the oxidizing species concentration distribution obtained as a result of the oxidizing species diffusion calculation. At this time, the impurity concentration in the transition region is set by interpolation from the impurity concentration in silicon.

【0029】続いて図21(c)に示すように遷移領域
を含めて拡散計算をう。最後に図21(d)に示すよう
に変位・応力計算の結果を用いて形状を更新する。形状
更新の際、遷移領域の体積膨張に応じて不純物の総量が
保存するように遷移領域中の不純物の濃度を薄める。
Subsequently, as shown in FIG. 21C, diffusion calculation is performed including the transition region. Finally, as shown in FIG. 21D, the shape is updated using the result of the displacement / stress calculation. At the time of shape update, the concentration of impurities in the transition region is reduced so that the total amount of impurities is preserved according to the volume expansion of the transition region.

【0030】以上の手続き中における、図21のA-A'に
そった不純物濃度分布の変化を図22に示す。図22
(a)は酸化種拡散計算が終わった時点での不純物分布
である。シリコンと酸化膜の界面は二重節点となってお
り、偏析による濃度差が生じている。この濃度分布に対
して、Si/SiO2界面の酸化種濃度に応じて遷移領域を設
定した後の不純物濃度を示したものが図22(b)であ
る。遷移領域中の不純物濃度はシリコン中の不純物濃度
から補間する。このとき、新たにできた遷移領域とシリ
コン領域の界面も二重節点に変更する。
FIG. 22 shows a change in the impurity concentration distribution along the line AA ′ in FIG. 21 during the above procedure. FIG.
(A) is an impurity distribution at the time of completion of the oxidation species diffusion calculation. The interface between the silicon and the oxide film is a double node, causing a concentration difference due to segregation. FIG. 22B shows the impurity concentration after setting the transition region according to the oxidizing species concentration at the Si / SiO 2 interface. The impurity concentration in the transition region is interpolated from the impurity concentration in silicon. At this time, the interface between the newly formed transition region and the silicon region is also changed to a double node.

【0031】続いて、図22(b)の濃度分布を初期分
布として遷移領域を含めて拡散計算を行う。この拡散計
算では遷移領域中の不純物拡散係数は酸化膜と同じ値と
する。また、遷移領域とシリコンの二重節点の間には、
次式で示す偏析による不純物流束Fsegを考慮する。
Subsequently, diffusion calculation including the transition region is performed using the density distribution of FIG. 22B as an initial distribution. In this diffusion calculation, the impurity diffusion coefficient in the transition region has the same value as that of the oxide film. Also, between the transition region and the double node of silicon,
Consider the impurity flux F seg due to segregation shown in the following equation.

【0032】[0032]

【数6】 (Equation 6)

【0033】ここでCA transおよびCA Siは遷移領域とシ
リコンの界面における遷移領域側および酸化膜領域側の
不純物Aの濃度である。またhおよびmはそれぞれ質量輸
送係数および偏析係数である。不純物拡散計算終了時の
濃度分布を図22(c)に示す。遷移領域とシリコンの
界面で偏析による濃度ギャップが生じている。また、遷
移領域ともとからあった酸化膜の界面の濃度ギャップも
そのまま残されている。続いて、変位・応力計算の結果
を用いて形状を更新した後の濃度分布を図22(d)に
示す。このとき遷移領域の体積膨張に応じて、不純物の
総量が保存するように遷移領域中の不純物濃度を薄めて
いる。
Here, C A trans and C A Si are the concentrations of the impurity A on the transition region side and the oxide film region side at the interface between the transition region and silicon. H and m are the mass transport coefficient and the segregation coefficient, respectively. FIG. 22C shows the concentration distribution at the end of the impurity diffusion calculation. A concentration gap occurs due to segregation at the interface between the transition region and silicon. Further, the concentration gap at the interface of the oxide film originally formed in the transition region is left as it is. Subsequently, FIG. 22D shows the concentration distribution after the shape is updated using the result of the displacement / stress calculation. At this time, according to the volume expansion of the transition region, the impurity concentration in the transition region is reduced so that the total amount of impurities is preserved.

【0034】[0034]

【発明が解決しようとする課題】従来の酸化シミュレー
ションにおいて「新しい酸化膜を挿入する方法」では、
三つの方法のうちどの方法を用いても以下に述べるよう
な問題点があった。まず遷移領域の方法の場合、酸化種
拡散計算を行う時点での領域と、変位・応力計算を行う
時点での領域を比較すると、後者には遷移領域が追加さ
れており、シリコン領域も酸化種拡散計算を行った時と
比較すると領域の形状が変化している。領域が追加され
たり、領域の形状が変化した場合には数値計算に用いる
メッシュを再発生する必要がある。メッシュを再発生す
るためには長い時間が必要であるため、反復毎にメッシ
ュを再発生するのは現実的ではない。反復の途中でメッ
シュを張り直すことは反復途中で節点の数が変わる(す
なわち未知数の数も変わる)ことを意味しており、反復
計算の実行が困難になる。また反復ごとにメッシュが変
化すると収束性にも悪い影響を与えることが予想され
る。従って遷移領域の方法を用いた場合、安定性の高い
Newton法を適用できないという問題点がある。
In the conventional oxidation simulation, the "method of inserting a new oxide film"
Any of the three methods has the following problems. First, in the case of the transition region method, comparing the region at the time of performing the oxidized species diffusion calculation with the region at the time of performing the displacement / stress calculation, a transition region is added to the latter, and the silicon region is also oxidized species. The shape of the region has changed compared to when the diffusion calculation was performed. When a region is added or the shape of the region changes, it is necessary to regenerate a mesh used for numerical calculation. Because regenerating a mesh takes a long time, it is not practical to regenerate a mesh at each iteration. Redrawing the mesh in the middle of the iteration means that the number of nodes changes in the middle of the iteration (that is, the number of unknowns also changes), which makes it difficult to perform the iterative calculation. Also, it is expected that the convergence will be adversely affected if the mesh changes at each iteration. Therefore, when the transition region method is used, the stability is high.
There is a problem that the Newton method cannot be applied.

【0035】次に強制変位の方法の場合には、以下のよ
うな問題がある。図23のような浮遊ポリシリコン(酸
化膜中にポリシリコンが浮かんでいる)構造を考える。
シリコン基板上に(ゲート)酸化膜が形成され、その上
にポリシリコンからなるゲート電極が形成され、ゲート
電極上部および側壁にもすでに酸化膜が形成されてい
る。
Next, in the case of the forced displacement method, there are the following problems. Consider a floating polysilicon (polysilicon is floating in an oxide film) structure as shown in FIG.
An (gate) oxide film is formed on a silicon substrate, a gate electrode made of polysilicon is formed thereon, and an oxide film has already been formed on the upper portion and the side wall of the gate electrode.

【0036】このような構造に対して、さらに追加の酸
化を行った場合について、図23の破線で囲まれた部分
の変化について考える。図23の構造を酸化した場合、
破線部の形状は、正しくは図24のようになるはずであ
る。すなわちSi/SiO2界面に接したシリコンは酸化反応
によって破線の位置まで消費され体積が約1/α倍に膨ら
む。ゲート電極を形成するポリシリコンとSiO2 の界面
でも同様に、破線の位置までのポリシリコンが消費され
て酸化膜が形成され、体積は約1/α倍に膨らむ。ゲート
と基板シリコンの間に新たに形成された酸化膜によって
ゲート電極は押し上げられる。またゲートの上面にも新
たに酸化膜が形成される。
Consider the change in the portion surrounded by the broken line in FIG. 23 when the structure is further subjected to additional oxidation. When the structure of FIG. 23 is oxidized,
The shape of the broken line should be exactly as shown in FIG. That is, the silicon in contact with the Si / SiO 2 interface is consumed to the position indicated by the broken line by the oxidation reaction, and the volume expands about 1 / α times. Similarly, at the interface between the polysilicon forming the gate electrode and SiO 2 , the polysilicon is consumed up to the position indicated by the broken line to form an oxide film, and the volume expands by about 1 / α. The gate electrode is pushed up by the newly formed oxide film between the gate and the substrate silicon. An oxide film is newly formed also on the upper surface of the gate.

【0037】しかし、強制変位の方法を用いる場合、計
算される形状は図25のようになる。この場合もシリコ
ンおよびポリシリコンは破線の位置まで消費される。し
かし、シリコンおよびポリシリコンは変形(および移
動)しないものとして、酸化膜側の界面に強制変位が与
えられるため、ゲート電極が新たに形成される酸化膜に
押し上げられることはない。そのためゲート電極と基板
シリコンの間隔は実際よりも狭くなってしまう。またも
とから存在した酸化膜は縦方向の膨張が妨げられるた
め、より大きな応力が発生することになる。これは実際
の状況とは異なるものである。したがって、強制変位の
方法には浮遊ポリシリコン層の酸化を正しく扱えないと
いう問題点がある。
However, when the forced displacement method is used, the calculated shape is as shown in FIG. Also in this case, silicon and polysilicon are consumed up to the positions indicated by broken lines. However, since silicon and polysilicon are not deformed (and do not move), a forced displacement is applied to the interface on the oxide film side, so that the gate electrode is not pushed up by the newly formed oxide film. Therefore, the distance between the gate electrode and the substrate silicon becomes narrower than it actually is. Further, since the originally existing oxide film is prevented from expanding in the vertical direction, a larger stress is generated. This is different from the actual situation. Therefore, the forced displacement method has a problem that the oxidation of the floating polysilicon layer cannot be properly handled.

【0038】押し戻しの方法の場合の問題点は遷移領域
の方法の場合と同じである。押し戻しの方法を用いる場
合には酸化種濃度から計算される酸化速度に応じて酸化
膜領域を一端拡張する必要がある。この場合節点の位置
が変化し、場合によってはメッシュを再生成する必要が
ある。したがって、遷移領域の方法の場合と同じ理由に
よって、安定なNewton法を用いることができないという
問題がある。
The problems in the push-back method are the same as those in the transition area method. When the push-back method is used, it is necessary to extend the oxide film region once according to the oxidation rate calculated from the oxidizing species concentration. In this case, the positions of the nodes change, and in some cases, it is necessary to regenerate the mesh. Therefore, there is a problem that the stable Newton method cannot be used for the same reason as in the case of the transition region method.

【0039】次に、半導体製造プロセスの酸化工程の従
来のシミュレーション方法における酸化中の「不純物拡
散の計算方法」では以下のような問題点がある。まず、
不純物の総量が保存するように遷移領域中の不純物濃度
を薄めるため、図22(d)に示すように酸化中の濃度
分布にギャップが生じ、酸化計算を繰り返す毎に酸化膜
中の分布ががたついてしまうという問題が生じる。ま
た、不純物拡散計算においては図22(c)のSi/SiO2
界面上の節点においてのみ偏析が考慮され、図22
(b)の補間の過程で遷移領域に取り込まれた不純物に
は偏析が考慮されないという問題もある。したがって、
酸化工程中における不純物拡散をより正確に計算し滑ら
かな不純物分布を得るためには、より良い不純物拡散の
計算方法が必要であった。この発明は、上述のような従
来の課題を解決するためになされたもので、半導体製造
プロセスにおける酸化工程をシミュレーションするため
の改善された方法を得ることを目的とする。
Next, the "calculation method of impurity diffusion" during oxidation in the conventional simulation method of the oxidation step of the semiconductor manufacturing process has the following problems. First,
In order to reduce the impurity concentration in the transition region so that the total amount of impurities is preserved, a gap occurs in the concentration distribution during oxidation as shown in FIG. 22D, and the distribution in the oxide film is changed every time the oxidation calculation is repeated. The problem of sticking occurs. Further, in the impurity diffusion calculation, the Si / SiO 2 shown in FIG.
Considering segregation only at nodes on the interface, FIG.
There is also a problem that the segregation is not taken into account for impurities taken into the transition region in the process of (b) interpolation. Therefore,
In order to more accurately calculate the impurity diffusion during the oxidation step and obtain a smooth impurity distribution, a better impurity diffusion calculation method was required. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object to obtain an improved method for simulating an oxidation step in a semiconductor manufacturing process.

【0040】[0040]

【課題を解決する為の手段】請求項1の発明による半導
体酸化工程のシミュレーション方法は、半導体製造プロ
セスにおける酸化膜形成をシミュレーションする方法で
あって、(1)酸化種の拡散方程式を解いて酸化種濃度
分布を求め、(2)シリコンと酸化膜の界面における酸
化種の濃度分布より酸化速度を計算し、(3)計算され
た酸化速度をもとに新しく形成される酸化膜の厚さを計
算し、(4)新しく形成される酸化膜を既存の酸化膜と
シリコンとの間に挿入し、(5)新しく形成された酸化
膜を挿入することによって生じる材質の変位量と、材質
の変位によって発生する応力を計算する酸化シミュレー
ションにおいて、(6)酸化種拡散および変位・応力計
算を行うための数値解法に有限要素法を用いており、
(7)シリコンと酸化膜の界面上の節点を二重節点とし
て、これらの二重節点の間に新しく形成される酸化膜の
厚さから消費されるシリコンの厚さを差し引いた量を変
位差として与えることにより変位・応力計算を行い、
(8)得られた変位量に基づいて解析対象を変形させ、
(9)もとのシリコンと酸化膜の界面を消費されるシリ
コンの厚さ分だけ移動させ、(10)生じた酸化膜とシ
リコンの間の間隙を全て新しく形成された酸化膜で埋め
るという計算方法によって酸化膜形成のシミュレーショ
ンを行なうことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of simulating a semiconductor oxidizing step, which simulates the formation of an oxide film in a semiconductor manufacturing process. The seed concentration distribution is obtained, (2) the oxidation rate is calculated from the concentration distribution of the oxidizing species at the interface between the silicon and the oxide film, and (3) the thickness of the newly formed oxide film is calculated based on the calculated oxidation rate. Calculating, (4) inserting the newly formed oxide film between the existing oxide film and silicon, and (5) inserting the newly formed oxide film into the material and the displacement of the material. In the oxidation simulation to calculate the stress generated by the simulation, (6) the finite element method is used for the numerical solution for the diffusion of oxidized species and the calculation of displacement and stress.
(7) Using the nodes on the interface between silicon and the oxide film as double nodes, the displacement difference is the amount obtained by subtracting the thickness of the consumed silicon from the thickness of the newly formed oxide film between these double nodes. Calculate displacement and stress by giving
(8) The object to be analyzed is deformed based on the obtained displacement amount,
(9) Calculation of moving the interface between the original silicon and the oxide film by the thickness of the consumed silicon, and (10) filling all the gaps between the generated oxide film and the silicon with the newly formed oxide film. The method is characterized in that a simulation of oxide film formation is performed by a method.

【0041】請求項2の発明による半導体酸化工程のシ
ミュレーション方法は、半導体製造プロセスの酸化工程
における不純物分布をシミュレーションする方法であっ
て、(21)不純物濃度分布の時間変化を、数値解法に
有限差分法または有限要素法を用いて、拡散方程式を解
くことによって求める拡散シミュレーションと、(2
2)酸化種の拡散方程式を解くことによって酸化種の濃
度分布を求め、(23)求められた酸化種濃度から新し
く形成される酸化膜の厚さを計算し、(24)新しく形
成される酸化膜を既存の酸化膜とシリコンの間に挿入
し、(25)新しく形成された酸化膜を挿入することに
よって生じる材質の変位量と材質の変位によって発生す
る応力を計算する酸化シミュレーションとを組み合わせ
て、(26)酸化工程中の不純物の再分布を計算するシ
ミュレーションにおいて、(27)シリコンと酸化膜と
の界面上の不純物濃度を与える節点を二重節点とし、こ
れらの間に偏析によって生じる不純物流束と、酸化速度
から決定され、これらの二重節点から系外に流出する不
純物流束とを考慮して拡散方程式を解き、(28)新し
く形成された酸化膜中の不純物濃度を、拡散計算の結果
として得られた酸化膜側の界面濃度に等しい値に設定
し、(29)シリコンが消費されることによって新たに
できた界面上シリコン側節点の不純物濃度を、界面が移
動する前のシリコン中の不純物分布から補間にして設定
する計算方法によって、不純物分布のシミュレーション
を行なうことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of simulating a semiconductor oxidizing step, which simulates an impurity distribution in an oxidizing step of a semiconductor manufacturing process. Simulation, which is obtained by solving a diffusion equation by using the finite element method or the finite element method;
2) The concentration distribution of the oxidizing species is obtained by solving the diffusion equation of the oxidizing species, (23) the thickness of the newly formed oxide film is calculated from the obtained oxidizing species concentration, and (24) the newly formed oxidation The film is inserted between the existing oxide film and the silicon, and (25) a combination of the amount of material displacement caused by inserting the newly formed oxide film and the oxidation simulation for calculating the stress generated by the material displacement. (26) In the simulation for calculating the redistribution of impurities during the oxidation step, (27) the node giving the impurity concentration on the interface between the silicon and the oxide film is a double node, and the impurity flow generated by segregation between these nodes. The diffusion equation is solved in consideration of the flux and the flux of impurities determined from the oxidation rate and flowing out of the system from these double nodes. (28) The newly formed oxide film Is set to a value equal to the oxide concentration on the oxide film side obtained as a result of the diffusion calculation, and (29) the impurity concentration at the silicon side node newly formed on the interface due to consumption of silicon is The method is characterized in that the impurity distribution is simulated by a calculation method in which interpolation is performed based on the impurity distribution in silicon before the interface moves.

【0042】請求項3の発明による半導体酸化工程のシ
ミュレーション方法は、半導体製造プロセスにおける酸
化工程をシミュレーションする方法であって、(31)
有限要素法を用いた数値解法により酸化種の拡散方程式
を解いて酸化種濃度分布を求めるステップと、(32)
シリコンと酸化膜の界面における酸化種の濃度分布より
酸化速度を計算するステップと、(33)シリコンと酸
化膜の界面上の節点を二重節点として、これらの二重節
点の間に新しく形成される酸化膜の厚さから消費される
シリコンの厚さを差し引いた量を変位差として与えるこ
とにより変位量と応力とを計算するステップと、(3
4)得られた変位量に基づいて解析対象を変形させ、も
とのシリコンと酸化膜の界面を消費されるシリコンの厚
さ分だけ移動させるステップと、(35)生じた酸化膜
とシリコンの間の間隙を全て新しく形成された酸化膜で
埋めるステップとを含み酸化膜形成のシミュレーション
を行なうことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of simulating a semiconductor oxidizing step, which simulates an oxidizing step in a semiconductor manufacturing process.
(32) solving the diffusion equation of the oxidizing species by a numerical solution using the finite element method to obtain an oxidizing species concentration distribution;
(33) calculating the oxidation rate from the concentration distribution of the oxidizing species at the interface between the silicon and the oxide film; and (33) setting the node on the interface between the silicon and the oxide film as a double node and newly forming between the double nodes. Calculating a displacement amount and a stress by giving an amount obtained by subtracting the thickness of the consumed silicon from the thickness of the oxide film as the displacement difference;
4) deforming the object to be analyzed based on the obtained displacement amount, and moving the interface between the original silicon and the oxide film by the thickness of the consumed silicon; and (35) forming the oxide film and the silicon And filling the gaps with a newly formed oxide film. A simulation of oxide film formation is performed.

【0043】請求項4の発明による半導体酸化工程のシ
ミュレーション方法は、請求項3の方法において、前記
変位量を計算するステップは、前記二重節点に働く節点
反力が釣り合うという条件を含んで行なうことを特徴と
するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of simulating a semiconductor oxidation step, the step of calculating the displacement is performed under a condition that the nodal reaction forces acting on the double nodes are balanced. It is characterized by the following.

【0044】請求項5の発明による半導体酸化工程のシ
ミュレーション方法は、半導体製造プロセスの酸化工程
における不純物分布をシミュレーションする方法であっ
て、(51)シリコンと酸化膜との界面上の不純物濃度
を与える節点を二重節点とし、これらの間に偏析によっ
て生じる不純物流束と、酸化速度から決定されこれらの
二重節点から系外に流出する不純物流束とを考慮して、
有限差分法または有限要素法を用いて数値解法により拡
散方程式を解いて不純物拡散を計算するステップと、
(52)酸化種の拡散方程式を解くことによって酸化種
の濃度分布を求めるステップと、(53)求められた酸
化種濃度から新しく形成される酸化膜の厚さを計算する
ステップと、(54)新しく形成される酸化膜を既存の
酸化膜とシリコンの間に挿入するステップと、(55)
新しく形成された酸化膜中の不純物濃度を拡散計算の結
果として得られた酸化膜側の界面濃度に等しい値に設定
するステップと、(56)シリコンが消費されることに
よって新たにできた界面上シリコン側節点の不純物濃度
を界面が移動する前のシリコン中の不純物分布から補間
にして設定するステップとを含み不純物分布のシミュレ
ーションを行なうことを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of simulating a semiconductor oxidizing step, which simulates an impurity distribution in an oxidizing step of a semiconductor manufacturing process, wherein (51) an impurity concentration on an interface between silicon and an oxide film is given. Nodes are double nodes, considering the impurity flux generated by segregation between them and the impurity flux determined from the oxidation rate and flowing out of the system from these double nodes,
Calculating an impurity diffusion by solving a diffusion equation by a numerical method using a finite difference method or a finite element method;
(52) a step of obtaining a concentration distribution of the oxidizing species by solving a diffusion equation of the oxidizing species; (53) a step of calculating a thickness of a newly formed oxide film from the obtained oxidizing species concentration; (54) Inserting a newly formed oxide film between the existing oxide film and silicon; (55)
Setting the impurity concentration in the newly formed oxide film to a value equal to the interface concentration on the oxide film side obtained as a result of the diffusion calculation; and (56) on the interface newly formed by the consumption of silicon. Interpolating and setting the impurity concentration at the silicon side node from the impurity distribution in the silicon before the interface is moved, thereby simulating the impurity distribution.

【0045】請求項6の発明によるプログラム記録媒体
は、半導体製造プロセスにおける酸化工程をシミュレー
ションする処理であって、(61)有限要素法を用いた
数値解法により酸化種の拡散方程式を解いて酸化種濃度
分布を求める処理と、(62)シリコンと酸化膜の界面
における酸化種の濃度分布より酸化速度を計算する処理
と、(63)シリコンと酸化膜の界面上の節点を二重節
点として、これらの二重節点の間に新しく形成される酸
化膜の厚さから消費されるシリコンの厚さを差し引いた
量を変位差として与えることにより変位量と応力とを計
算する処理と、(64)得られた変位量に基づいて解析
対象を変形させ、もとのシリコンと酸化膜の界面を消費
されるシリコンの厚さ分だけ移動させる処理と、(6
5)生じた酸化膜とシリコンの間の間隙を全て新しく形
成された酸化膜で埋める処理とを含み酸化膜形成のシミ
ュレーションを行なう処理を、コンピュータに実行させ
るためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可
能なプログラム記録媒体である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a program recording medium for simulating an oxidation step in a semiconductor manufacturing process, wherein (61) a diffusion equation of an oxidizing species is solved by a numerical solution method using a finite element method. (62) a process of calculating the oxidation rate from the concentration distribution of the oxidizing species at the interface between the silicon and the oxide film, and (63) a node on the interface between the silicon and the oxide film as a double node. (64) obtaining a displacement amount and a stress by giving as a displacement difference an amount obtained by subtracting the thickness of the consumed silicon from the thickness of the oxide film newly formed between the double nodes of the step (64). A process of deforming the analysis target based on the obtained displacement amount and moving the interface between the original silicon and the oxide film by the thickness of the consumed silicon;
5) A computer-readable program storing a program for causing a computer to execute a process of simulating the formation of an oxide film including a process of filling the gap between the generated oxide film and silicon with a newly formed oxide film. It is a program recording medium.

【0046】請求項6の発明によるプログラム記録媒体
は、半導体製造プロセスの酸化工程における不純物分布
をシミュレーションする処理であって、(71)シリコ
ンと酸化膜との界面上の不純物濃度を与える節点を二重
節点とし、これらの間に偏析によって生じる不純物流束
と、酸化速度から決定されこれらの二重節点から系外に
流出する不純物流束とを考慮して、有限差分法または有
限要素法を用いて数値解法により拡散方程式を解いて不
純物拡散を計算する処理と、(72)酸化種の拡散方程
式を解くことによって酸化種の濃度分布を求める処理
と、(73)求められた酸化種濃度から新しく形成され
る酸化膜の厚さを計算する処理と、(74)新しく形成
される酸化膜を既存の酸化膜とシリコンの間に挿入する
処理と、(75)新しく形成された酸化膜中の不純物濃
度を拡散計算の結果として得られた酸化膜側の界面濃度
に等しい値に設定する処理と、(76)シリコンが消費
されることによって新たにできた界面上シリコン側節点
の不純物濃度を界面が移動する前のシリコン中の不純物
分布から補間にして設定する処理とを含み不純物分布の
シミュレーションを行なう処理をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a program recording medium for simulating an impurity distribution in an oxidation step of a semiconductor manufacturing process, wherein (71) two nodes giving an impurity concentration on an interface between silicon and an oxide film. Using the finite difference method or the finite element method in consideration of the impurity flux generated by segregation between these nodes and the impurity flux determined from the oxidation rate and flowing out of the system from these double nodes. (72) a process of calculating the impurity diffusion by solving the diffusion equation by a numerical solution method, (72) a process of obtaining the concentration distribution of the oxidizing species by solving the diffusion equation of the oxidizing species, and (73) a process of newly obtaining from the obtained oxidizing species concentration. A process for calculating the thickness of the oxide film to be formed; (74) a process for inserting the newly formed oxide film between the existing oxide film and silicon; A process of setting the impurity concentration in the formed oxide film to a value equal to the interface concentration on the oxide film side obtained as a result of the diffusion calculation; and (76) a process for forming a new interface by consuming silicon. Computer-readable recording of a program for causing a computer to execute a process of simulating an impurity distribution including a process of setting an impurity concentration of a silicon side node by interpolation from an impurity distribution in silicon before the interface moves. It is a recording medium.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】実施の形態1.本発明の実施の形
態1における、半導体製造プロセスにおいて酸化膜の形
成をシミュレーションする方法について説明する。図1
は本実施の形態による酸化膜形成のシミュレーションの
フローチャートである。また、図2は新しい酸化膜を挿
入する方法を説明するための図である。図1および図2
に示すように、まず酸化種の拡散計算を行って酸化種の
濃度分布を求め(図1,ステップ31)、界面の酸化速
度を計算する(図1,ステップ32)(図2(a)参
照)。形状を更新する一回のタイムステップの大きさを
Δt、局所的な酸化速度をvoxとすると、一回の形状更新
の間に新たに形成される酸化膜の厚さはvoxDtである。
このとき、消費されるシリコンの厚さはavoxDtであり、
もとから存在した酸化膜が押し上げられる量は(1-a)vox
Dtとなる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 A method for simulating the formation of an oxide film in a semiconductor manufacturing process according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG.
5 is a flowchart of a simulation of oxide film formation according to the present embodiment. FIG. 2 is a view for explaining a method of inserting a new oxide film. 1 and 2
As shown in FIG. 1, first, the diffusion calculation of the oxidizing species is performed to obtain the concentration distribution of the oxidizing species (FIG. 1, step 31), and the oxidation rate at the interface is calculated (FIG. 1, step 32) (see FIG. 2 (a)). ). Assuming that the size of one time step for updating the shape is Δt and the local oxidation rate is v ox , the thickness of the newly formed oxide film during one shape update is v ox Dt .
At this time, the thickness of the consumed silicon is av ox Dt,
The amount by which the originally existing oxide film is pushed up is (1-a) v ox
Dt.

【0048】本発明の方法では酸化しているSi/SiO2
面(あるいはポリシリコンとSiO2の界面)上にある節点
を図3に示すように二重節点とし、これらの節点の変位
量の差が(1-a)voxDtであるという拘束条件(下記の数式
9)を課すと同時に、節点iとjに働く節点力RiとRjの間
の釣り合い条件(下記の数式10)も課す。これらの拘
束条件の下に変位量と応力の計算を行なう(図1,ステ
ップ33)(図2(b)参照)。
In the method of the present invention, nodes on the oxidized Si / SiO 2 interface (or the interface between polysilicon and SiO 2 ) are double nodes as shown in FIG. A constraint condition (Equation 9 below) is imposed that the difference is (1-a) v ox Dt, and a balance condition between nodal forces R i and R j acting on nodes i and j (Equation 10 below). Also impose. The displacement and stress are calculated under these constraint conditions (FIG. 1, step 33) (see FIG. 2 (b)).

【0049】[0049]

【数7】 (Equation 7)

【0050】得られた変位量に従って図2(b))に示
すように酸化膜を変形させる。さらにシリコン側の領域
では、酸化種計算で得られた酸化速度voxに応じて図2
(c)のようにαvoxΔtだけ界面を移動させる(図1,
ステップ34)(図2(c)参照)。最後にシリコン領
域と酸化膜領域の間にできた間隙を図2(d)のように
酸化膜領域として埋めることにより、最終的な酸化膜の
形状が完成する(図1,ステップ35)(図2(d)参
照)。
The oxide film is deformed according to the obtained displacement as shown in FIG. Furthermore, in the silicon side region, according to the oxidation rate v ox obtained by the calculation of the oxidation species, FIG.
The interface is moved by αv ox Δt as shown in FIG.
Step 34) (see FIG. 2 (c)). Finally, the gap formed between the silicon region and the oxide film region is filled as an oxide film region as shown in FIG. 2D, thereby completing the final oxide film shape (FIG. 1, step 35) (FIG. 1). 2 (d)).

【0051】(もとの課題解決手段から)以上のよう
に、本発明のシミュレーションする方法では、特に次の
ステップに特徴がある。すなわち、本発明によるシミュ
レーション方法では、(a)酸化が生じているシリコン
と酸化膜の界面上にある節点を二重節点とし、(b)こ
れらの節点の変位が新たに形成される酸化膜の厚さの(1
-α)倍だけ異なる(αは酸化膜に対するシリコンの体積
比)という変位差の条件と、これらの節点に働く節点反
力がつりあうという条件を課して変位量を求め(ステッ
プ33)、(c)得られた変位量に応じて形状を更新し
(ステップ34)、(d)形状更新によって生じた間隙
に新しく形成された酸化膜を挿入する(ステップ3
5)。この方法を「変位差の方法」と呼ぶ。
(From the original problem solving means) As described above, the simulation method of the present invention is particularly characterized by the following steps. That is, in the simulation method according to the present invention, (a) nodes on the interface between the silicon and the oxide film where oxidation has occurred are set as double nodes, and (b) displacements of these nodes are caused by the newly formed oxide film. Thick (1
-α) times (α is the volume ratio of silicon to the oxide film) and a condition that the nodal reaction forces acting on these nodes balance each other to obtain the amount of displacement (step 33), c) The shape is updated according to the obtained displacement amount (Step 34), and (d) a newly formed oxide film is inserted into the gap generated by the shape update (Step 3).
5). This method is referred to as a “displacement difference method”.

【0052】本発明の「変位差の方法」によって酸化シ
ミュレーションを行う場合、酸化種拡散計算、変位・応
力計算の両方を、図2(a)の構造に対して行うことに
なる。そのため、Newton反復の過程でメッシュを張り直
す必要が無く、安定なNewton法を用いて酸化種濃度分布
Cと節点変位量aを同時に求めることができるという効果
がある。
When an oxidation simulation is performed by the "displacement difference method" of the present invention, both the calculation of diffusion of oxidized species and the calculation of displacement / stress are performed on the structure shown in FIG. Therefore, there is no need to redraw the mesh in the process of Newton iteration, and the stable distribution of oxidized species is achieved using the Newton method.
There is an effect that C and the nodal displacement a can be obtained at the same time.

【0053】本発明の「変位差の方法」によって新しく
形成された酸化膜を形成すれば、酸化種拡散計算を行う
領域と、変位・応力計算を行う領域を同じに設定するこ
とができるため、安定なNewton法を用いて酸化種濃度分
布および節点変位を同時に求めることができるという効
果がある。また、本発明の方法によれば、シリコン(ま
たはポリシリコン)の側の界面を固定することなく変位
・応力計算を行うため、浮遊ポリシリコン領域を含む構
造の酸化計算を行った場合にも、ポリシリコン領域が新
しく形成された酸化膜によって押し上げられるように、
正しく取り扱うことができるという効果がある。
When a newly formed oxide film is formed by the “displacement difference method” of the present invention, the region for calculating the diffusion of oxidized species and the region for calculating the displacement and stress can be set to be the same. There is an effect that the oxidized species concentration distribution and the nodal displacement can be simultaneously obtained by using the stable Newton method. Further, according to the method of the present invention, since the displacement / stress calculation is performed without fixing the interface on the silicon (or polysilicon) side, even when the oxidation calculation of the structure including the floating polysilicon region is performed, As the polysilicon region is pushed up by the newly formed oxide,
There is an effect that it can be handled correctly.

【0054】本発明と似た方法が次の参考文献に紹介さ
れている。参考文献: S. Isomae et. al、 IEEE Tran
s. Computer-Aided-Design、 CAD-6、 (1987)、 p. 410
(以下、単に参考文献と称する)。この参考文献におい
てもSi/SiO2界面の節点を二重節点として、これらの節
点の間に変位量の差を与えている。しかし、参考文献と
本発明の方法の違いは以下の点である。第一の違いは、
参考文献では消費された酸化膜部分を酸化膜に変更して
から応力を計算しているのに対し、本発明の方法では消
費されるシリコン領域をシリコンのままとして変形・応
力計算を行い、その後で消費されるシリコン領域を酸化
膜に変えている点である。変形・応力計算を行う前に消
費されるシリコン部分を酸化膜に変えてしまうと領域の
形状が変わってしまうために新たにメッシュを張り直す
必要が生じてしまう。メッシュを張り直してしまうと節
点の数も変わってしまうため、酸化種濃度分布と応力分
布を同時に解くことができなくなってしまう。
A method similar to the present invention is introduced in the following reference: References: S. Isomae et. Al, IEEE Tran
s. Computer-Aided-Design, CAD-6, (1987), p. 410
(Hereinafter simply referred to as references). In this reference as well, the nodes at the Si / SiO 2 interface are regarded as double nodes, and a difference in the amount of displacement is given between these nodes. However, the differences between the reference and the method of the present invention are as follows. The first difference is
In the reference, the stress is calculated after changing the consumed oxide film portion to an oxide film, whereas in the method of the present invention, the deformation / stress calculation is performed with the consumed silicon region remaining as silicon, and then Is that the silicon region consumed in the step is changed to an oxide film. If the silicon portion consumed before performing the deformation / stress calculation is changed to an oxide film, the shape of the region changes, so that it is necessary to renew the mesh. If the mesh is re-stretched, the number of nodes changes, so that it is impossible to simultaneously solve the oxidizing species concentration distribution and the stress distribution.

【0055】第二の相違点はこの参考文献では酸化種拡
散および変形・応力計算に境界要素法を用いているのに
対して、本発明の方法では有限要素法を用いている点で
ある。境界要素法は領域境界上の節点のみで酸化種拡散
および変形・計算を行うため領域内部を要素分割する必
要がないというメリットがある。その反面、境界要素法
は均質な材質を対称とした解法であるため、場所によっ
て拡散係数が異なる場合には適用できない。また、酸化
シミュレーションでは酸化膜を粘弾性体として取り扱う
が、境界要素法では初期が応力が存在する場合の粘弾性
問題を取り扱うことができない。これに対し本発明によ
る方法によれば、酸化種拡散および変形・応力の計算に
有限要素法を用いているため、場所によって拡散係数が
異なる場合を取り扱うことができるし、領域中に予め応
力が存在している場合にも粘弾性解析が可能であるとい
う長所がある。
The second difference is that this reference uses the boundary element method for diffusion of oxidizing species and calculation of deformation / stress, whereas the method of the present invention uses the finite element method. The boundary element method has an advantage that it is not necessary to divide the inside of the region into elements because diffusion and deformation / calculation of oxidized species are performed only at nodes on the region boundary. On the other hand, since the boundary element method is a solution in which a homogeneous material is symmetric, it cannot be applied when the diffusion coefficient differs depending on the place. Further, in the oxidation simulation, the oxide film is treated as a viscoelastic body, but the boundary element method cannot deal with the viscoelastic problem in the case where stress is initially present. On the other hand, according to the method of the present invention, the finite element method is used for the calculation of the diffusion of oxidizing species and the deformation / stress, so that the case where the diffusion coefficient differs depending on the place can be handled, and the stress is previously stored in the region. There is an advantage that viscoelastic analysis can be performed even when it exists.

【0056】なおこの実施の形態では、二次元の酸化シ
ミュレーションを例に取って説明したが、同様の手法が
一次元および三次元の酸化シミュレーションにおいても
適用できるのはいうまでもない。また、この実施の形態
ではシリコンと酸化膜の組を用いて説明したが、ポリシ
リコンと酸化膜の組、あるいは同様の、第一の材質が別
の第二の材質と接する界面において、第二の材質中を拡
散して第一の材質との界面に達した反応種とが、第一の
材質反応して第二の材質を形成する反応(例えばTiとSi
が反応してチタンシリサイドを形成する反応やCoとSiが
反応してコバルトシリサイドを形成する反応)に対して
も適用できるのはいうまでもない。
In this embodiment, a two-dimensional oxidation simulation has been described as an example, but it goes without saying that the same technique can be applied to one-dimensional and three-dimensional oxidation simulations. Further, in this embodiment, the description has been made using the pair of silicon and the oxide film, but the pair of polysilicon and the oxide film, or a similar interface between the first material and another second material, A reaction that forms a second material by reacting the first material with a reactive species that has diffused through the material and reached the interface with the first material (for example, Ti and Si
Of reaction to form titanium silicide by reaction and reaction of Co and Si to form cobalt silicide).

【0057】以上のように、この発明による酸化膜形成
のシミュレーション方法では、シリコンと酸化膜界面上
の節点を二重節点とし、これらの節点の間に新しく形成
された酸化膜の厚さから消費されたシリコンの厚さを差
し引いた量を変位差として与えることによって、変形・
応力計算を行なう。そして、得られた変位量に従って形
状を変化させ、シリコン側のシリコンと酸化膜の界面を
シリコンの消費量だけ移動し、酸化膜とシリコンの間に
生じた間隙に新しくできた酸化膜を挿入して最終形状を
形成する。これによって、酸化種拡散計算と変位・応力
計算を同一メッシュの同一構造に対して行うことを可能
とし、結果として安定なNewton法の適用を可能とする。
As described above, in the method of simulating the formation of an oxide film according to the present invention, the nodes on the interface between silicon and the oxide film are double nodes, and the consumption of the oxide film newly formed between these nodes is reduced. By giving the amount obtained by subtracting the thickness of the silicon as the displacement difference,
Perform stress calculation. Then, the shape is changed in accordance with the obtained displacement amount, the interface between the silicon and the oxide film on the silicon side is moved by the consumption amount of silicon, and a newly formed oxide film is inserted into a gap created between the oxide film and the silicon. To form the final shape. This makes it possible to perform the diffusion calculation of the oxidation species and the displacement / stress calculation on the same structure of the same mesh, and as a result, it becomes possible to apply the stable Newton method.

【0058】次に、この発明による酸化膜形成のシミュ
レーションのコンピュータによる処理について説明す
る。上記に説明したこの発明のシミュレーションは、コ
ンピュータによって実行される。そのために、各ステッ
プあるいは各処理が、コンピュータによって読み取り可
能なプログラムとして記載される。本発明はこのような
コンピュータによって読み取り可能なプログラムを記録
した記録媒体をも提供するものである。本発明を実行す
るためのプログラムの各ステップあるいは各処理は上記
に説明したとおりであるから、重ねての説明は省略す
る。
Next, a description will be given of a computer process for simulating the formation of an oxide film according to the present invention. The simulation of the present invention described above is executed by a computer. For this purpose, each step or each process is described as a computer-readable program. The present invention also provides a recording medium on which such a computer-readable program is recorded. Since each step or each process of the program for executing the present invention is as described above, repeated description will be omitted.

【0059】実施の形態2.以下に、本発明の実施の形
態2による、半導体製造プロセスの酸化工程において不
純物分布をシミュレーションする方法について説明す
る。図4は本実施の形態による不純物分布のシミュレー
ションのフローチャートである。また、図5は不純物拡
散の計算方法を説明するための図である。本実施の形態
では、まず図5(a)の初期形状に対して不純物拡散の
計算を行う(図4,ステップ51)(図5(a)参
照)。このとき、シリコンと酸化膜の界面では不純物拡
散を解く節点を二重節点とし、この二重節点の間に偏析
流束(下記の数式11)に加えて、解析領域の外側から
二つの節点に流れ込む(正確には負の値なので流出す
る)移動境界流束Fmb(下記の数式12)を考慮する。
図6はこの移動境界流束を含めた拡散計算の方法を説明
する図である。また、下記の数式12,13でCA SiO2
よびCA SiはそれぞれSi/SiO2界面上の酸化膜側およびシ
リコン側の不純物Aの濃度である。
Embodiment 2 Hereinafter, a method for simulating the impurity distribution in the oxidation step of the semiconductor manufacturing process according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a flowchart of a simulation of impurity distribution according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of calculating impurity diffusion. In the present embodiment, first, impurity diffusion is calculated for the initial shape of FIG. 5A (FIG. 4, step 51) (see FIG. 5A). At this time, at the interface between the silicon and the oxide film, a node that solves the impurity diffusion is a double node. In addition to the segregation flux (formula 11 below), the two nodes from the outside of the analysis region are added between the double nodes. Consider a moving boundary flux F mb (Equation 12 below) that flows in (exactly flows out because it is a negative value).
FIG. 6 is a diagram for explaining a diffusion calculation method including the moving boundary flux. In Equations 12 and 13 below, C A SiO 2 and C A Si are the concentrations of the impurity A on the oxide film side and the silicon side on the Si / SiO 2 interface, respectively.

【0060】[0060]

【数8】 (Equation 8)

【0061】次に、酸化種の拡散方程式を解くことによ
って酸化種の濃度分布を求め(図4,ステップ52)、
酸化速度から新しく形成される酸化膜の厚さを計算する
(図4,ステップ53)。続いて図5(b)のように節
点変位量に基づいて酸化膜形状を更新すると同時に、Si
側界面を移動する(図5(b)参照)。最後にもとから
あった酸化膜とシリコンの間の間隙に新しい酸化膜を形
成する(図4,ステップ54)。この酸化膜中の不純物
濃度を不純物拡散計算終了時のSi/SiO2界面上酸化膜側
の不純物濃度と等しい値に設定する(図4,ステップ5
5)(図5(c)参照)。このとき移動したSi界面上に
できる新しい節点における不純物濃度はシリコン中の不
純物濃度から補間して決める(図4,ステップ56)。
図5(a)中のB-B'にそった不純物分布の変化を図7に
示す。図7はこの移動境界流束の方法により新しく形成
された酸化膜中の不純物濃度の設定方法を示す図であ
り、図7(a)は不純物拡散計算の終了時、図7(b)
は酸化膜挿入後の濃度分布を示す。図7(b)に示すよ
うに新しく形成された酸化膜中の不純物濃度は、拡散計
算終了時の酸化膜側界面濃度CA SiO2に設定する。シリコ
ン領域中の不純物分布は拡散計算後の不純物分布から補
間する。
Next, the concentration distribution of the oxidizing species is obtained by solving the diffusion equation of the oxidizing species (FIG. 4, step 52).
The thickness of the newly formed oxide film is calculated from the oxidation rate (FIG. 4, step 53). Subsequently, as shown in FIG. 5B, the oxide film shape is updated based on the nodal displacement,
The side interface is moved (see FIG. 5B). Finally, a new oxide film is formed in the gap between the originally formed oxide film and silicon (FIG. 4, step 54). The impurity concentration in this oxide film is set to a value equal to the impurity concentration on the oxide film side on the Si / SiO 2 interface at the end of the impurity diffusion calculation (FIG. 4, step 5).
5) (see FIG. 5 (c)). At this time, the impurity concentration at a new node formed on the moved Si interface is determined by interpolation from the impurity concentration in silicon (FIG. 4, step 56).
FIG. 7 shows a change in impurity distribution along BB ′ in FIG. 7A and 7B are diagrams showing a method of setting the impurity concentration in the oxide film newly formed by the moving boundary flux method. FIG. 7A shows the state at the end of the impurity diffusion calculation, and FIG.
Indicates the concentration distribution after the oxide film is inserted. As shown in FIG. 7B, the impurity concentration in the newly formed oxide film is set to the oxide film-side interface concentration C A SiO 2 at the end of the diffusion calculation. The impurity distribution in the silicon region is interpolated from the impurity distribution after the diffusion calculation.

【0062】以上のように、本発明のシミュレーション
方法では、特に次のステップに特徴がある。すなわち、
本発明によるシミュレーション方法では、(a)シリコン
と酸化膜の界面における節点を二重節点とし、(b)酸化
膜側の節点に新たに形成される酸化膜中の濃度を代表さ
せ、(c)酸化膜の形成によって生じる移動境界流束を考
慮して不純物拡散の計算を行ない(図4,ステップ5
1)、(d)最終的に得られた酸化膜側の界面濃度を、新
しく形成された酸化膜中の濃度として設定する(図4,
ステップ55)。この方法を「移動境界流束の方法」と
呼ぶ。
As described above, the simulation method of the present invention is particularly characterized by the following steps. That is,
In the simulation method according to the present invention, (a) a node at the interface between the silicon and the oxide film is a double node, (b) the concentration in the newly formed oxide film at the node on the oxide film side is represented, (c) The impurity diffusion is calculated in consideration of the moving boundary flux generated by the formation of the oxide film (FIG. 4, step 5).
1), (d) The finally obtained interface concentration on the oxide film side is set as the concentration in the newly formed oxide film (FIG. 4,
Step 55). This method is referred to as “moving boundary flux method”.

【0063】本発明の「移動境界流束の方法」による不
純物拡散の計算方法では、新たに形成される酸化膜中に
含まれる不純物の濃度を解析に含めているため、酸化の
前後で不純物の総量が保存しかつSi/SiO2界面でなめら
かに変化する不純物分布を得ることができると同時に、
新たに形成された酸化膜中の不純物濃度全てを偏析流束
に反映させたより正確な不純物分布を計算できるという
効果がある。
In the method of calculating impurity diffusion according to the “method of moving boundary flux” of the present invention, the concentration of impurities contained in a newly formed oxide film is included in the analysis. At the same time, it is possible to obtain an impurity distribution in which the total amount is preserved and changes smoothly at the Si / SiO 2 interface,
There is an effect that a more accurate impurity distribution can be calculated by reflecting all the impurity concentrations in the newly formed oxide film in the segregation flux.

【0064】次に二次元計算の場合の不純物濃度の設定
方法を説明する。図8はこの場合の不純物濃度の設定方
法を説明する図であり、図8(a)はSi/SiO2界面の移
動前、図8(b)は移動後の状態を示す。図8(b)に
示すように、移動後のSi/SiO 2界面上の節点は、必ず初
期Si/SiO2界面上に対応する節点を持っているため、不
純物濃度の設定は一次元計算と同様に行える。ここで対
応する節点とは変位差を与えた二重節点の組である。一
方、新Si/SiO2界面上の節点および新しく形成された酸
化膜内部の節点については必ずしも初期Si/SiO2界面上
に対応する節点を持っていない。このような場合には、
濃度を設定しようとする節点から最も近い位置にある初
期Si/SiO2界面上の節点の不純物濃度を、設定中の節点
の濃度として設定するものとする。
Next, setting of impurity concentration in the case of two-dimensional calculation
The method will be described. FIG. 8 shows how to set the impurity concentration in this case.
FIG. 8A is a diagram for explaining the method.TwoInterface transfer
FIG. 8B shows a state before the movement and after the movement. In FIG. 8 (b)
As shown, the moved Si / SiO TwoNodes on the interface must be the first
Si / SiOTwoSince there is a corresponding node on the interface,
The setting of the pure substance concentration can be performed in the same manner as the one-dimensional calculation. Here vs
A corresponding node is a set of double nodes with a displacement difference. one
, New Si / SiOTwoNodes on interfaces and newly formed acids
For the nodes inside the oxide film, the initial Si / SiOTwoOn the interface
Does not have a corresponding node. In such a case,
The first one closest to the node for which you want to set the density
Si / SiOTwoSet the impurity concentration of the node on the interface to the node being set.
Shall be set as the density.

【0065】この発明の方法(移動境界流束の方法)は
以下のような考察に基づいている。図9はこの不純物拡
散計算の原理を説明する図である。まず図9に示すよう
に酸化膜側およびシリコン側節点のコントロールボリュ
ームΩSiO2およびΩsiを考え、新しく形成される酸化膜
中の不純物濃度を界面上酸化膜側の不純物濃度CA SiO2
代表させる。このとき新しく形成される酸化膜を含めた
不純物量の保存則は酸化速度をvoxとして、
The method of the present invention (moving boundary flux method) is based on the following considerations. FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of the impurity diffusion calculation. First, as shown in FIG. 9, considering the control volumes Ω SiO2 and Ω si on the oxide film side and the silicon side node, the impurity concentration in the newly formed oxide film is represented by the impurity concentration C A SiO 2 on the oxide film on the interface side. . At this time conservation law of the amount of impurities including the oxide film newly formed oxide velocity as v ox,

【0066】[0066]

【数9】 (Equation 9)

【0067】となる。ここでJSiO2およびJSiはそれぞれ
コントロールボリュームΩSiO2から酸化膜側に流出する
不純物流束およびコントロールボリュームΩSiからシリ
コン側に流出する不純物流束である。数式13の左辺第三
項は図9中の斜線部(影つき部)に対応する新しく形成
される酸化膜に含まれる不純物の総量である。数式13を
酸化膜・シリコンそれぞれの領域における連続の式に分
け、偏析による流束Fsegを追加すると、下記の数式14
および数式15となる。数式14および15における左辺第
一項の和が移動境界流束に対応する不純物流束である。
Is obtained. Here, J SiO2 and J Si are an impurity flux flowing out of the control volume Ω SiO2 to the oxide film side and an impurity flux flowing out of the control volume Ω Si to the silicon side, respectively. The third term on the left side of Expression 13 is the total amount of impurities contained in the newly formed oxide film corresponding to the hatched portion (shaded portion) in FIG. By dividing Equation 13 into a continuous equation in each region of the oxide film and silicon, and adding a flux F seg due to segregation, the following Equation 14 is obtained.
And Equation 15: The sum of the first term on the left side in Expressions 14 and 15 is the impurity flux corresponding to the moving boundary flux.

【0068】[0068]

【数10】 (Equation 10)

【0069】この方法では、新しく形成される酸化膜中
の不純物濃度を界面の節点上の濃度で代表させて拡散を
解いているため、体積膨張によって不純物濃度を薄める
操作が必要なくなり、新しく形成された酸化膜中に不純
物濃度を設定した後でも、図7(b)に示すように、不
純物分布にギャップができることがない。また、新しく
形成される酸化膜中の不純物濃度を界面の節点上の濃度
で代表させて偏析流束を計算しているため、実際に新し
く形成される酸化膜領域を設けなくても、この領域に取
り込まれた全ての不純物に偏析の効果を考慮して拡散計
算が行えるという効果がある。
In this method, since the diffusion is solved by representing the impurity concentration in the newly formed oxide film by the concentration at the node of the interface, the operation of reducing the impurity concentration by volume expansion is not required, and the newly formed oxide film becomes unnecessary. Even after setting the impurity concentration in the formed oxide film, no gap is formed in the impurity distribution as shown in FIG. In addition, since the segregation flux is calculated by representing the impurity concentration in the newly formed oxide film by the concentration at the interface node, this region can be obtained without actually providing a newly formed oxide film region. There is an effect that the diffusion calculation can be performed in consideration of the effect of segregation for all the impurities taken into the semiconductor device.

【0070】この実施の形態ではドーパント不純物の拡
散を例として説明したが、格子間シリコンや空孔、不純
物クラスター等の拡散に対しても本発明の方法が適用で
きるのはいうまでもない。
In this embodiment, the diffusion of dopant impurities has been described as an example, but it goes without saying that the method of the present invention can be applied to the diffusion of interstitial silicon, vacancies, impurity clusters, and the like.

【0071】(要約から)以上のようにこの発明による
不純物分布のシミュレーションでは、新しく形成される
酸化膜中の不純物濃度を界面上の二重節点の濃度で代表
させ、酸化速度から計算される移動境界流束を含めた拡
散計算を行うことにより、酸化工程中の不純物の再分布
を計算して滑らかな不純物分布を得ることができる。
As described above, in the simulation of the impurity distribution according to the present invention, the impurity concentration in the newly formed oxide film is represented by the concentration of the double node on the interface, and the movement calculated from the oxidation rate. By performing the diffusion calculation including the boundary flux, the redistribution of the impurities during the oxidation step can be calculated to obtain a smooth impurity distribution.

【0072】次に、この発明による不純物分布のシミュ
レーションのコンピュータによる処理について説明す
る。上記に説明したこの発明のシミュレーションは、コ
ンピュータによって実行される。そのために、各ステッ
プあるいは各処理が、コンピュータによって読み取り可
能なプログラムとして記載される。本発明はこのような
コンピュータによって読み取り可能なプログラムを記録
した記録媒体をも提供するものである。本発明を実行す
るためのプログラムの各ステップあるいは各処理は上記
に説明したとおりであるから、重ねての説明は省略す
る。
Next, a description will be given of a computer process for simulating the impurity distribution according to the present invention. The simulation of the present invention described above is executed by a computer. For this purpose, each step or each process is described as a computer-readable program. The present invention also provides a recording medium on which such a computer-readable program is recorded. Since each step or each process of the program for executing the present invention is as described above, repeated description will be omitted.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の方法にお
ける新しく形成された酸化膜の挿入方法では、シリコン
と酸化膜の界面上の二重節点に変位差を与えできた間隙
に新しい酸化膜を挿入するという方法をとることによっ
て、同一メッシュの同一構造に対して酸化種拡散計算と
変位応力計算をできるようになり、結果としてNewton法
を適用して矛盾のない酸化種の濃度分布と節点変位量を
安定に計算することが可能になるという効果がある。ま
た本発明の方法における移動境界流束の方法では、不純
物拡散計算に酸化速度から計算される移動境界流束を含
めることによって、新しく形成される酸化膜中に含まれ
る不純物を考慮した不純物拡散計算が可能となり、さら
には滑らかな不純物分布を得ることができるという効果
がある。
As described above, according to the method of inserting a newly formed oxide film in the method of the present invention, a new oxide film is formed in a gap where a double node on the interface between silicon and an oxide film can be given a displacement difference. By adopting the method of inserting a film, it becomes possible to calculate the diffusion of oxidized species and the calculation of displacement stress for the same structure of the same mesh. There is an effect that the node displacement amount can be calculated stably. Further, in the method of moving boundary flux in the method of the present invention, by including the moving boundary flux calculated from the oxidation rate in the impurity diffusion calculation, the impurity diffusion calculation considering the impurities contained in the newly formed oxide film is performed. And it is possible to obtain a smooth impurity distribution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1による酸化膜形成のシ
ミュレーション(変位差の方法)のフローチャート。
FIG. 1 is a flowchart of a simulation (method of displacement difference) of oxide film formation according to the first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の方法(変位差の方法)による新しい
酸化膜の挿入方法を説明するための図。
FIG. 2 is a view for explaining a method of inserting a new oxide film by the method of the present invention (method of displacement difference).

【図3】 二重節点に与える変位差を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a displacement difference given to a double node.

【図4】 本発明の実施の形態2による不純物分布のシ
ミュレーション(移動境界流束の方法)のフローチャー
ト。
FIG. 4 is a flowchart of a simulation (method of moving boundary flux) of impurity distribution according to the second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の方法(移動境界流束の方法)におけ
る不純物拡散の計算方法を説明する図。
FIG. 5 is a view for explaining a method of calculating impurity diffusion in the method of the present invention (method of moving boundary flux).

【図6】 本発明の方法における移動境界流束を含めた
拡散計算の方法を説明する図。
FIG. 6 is a view for explaining a method of diffusion calculation including a moving boundary flux in the method of the present invention.

【図7】 本発明の方法(移動境界流束の方法)による
新しく形成された酸化膜中の不純物濃度の設定方法を示
す図。
FIG. 7 is a view showing a method of setting an impurity concentration in a newly formed oxide film by the method of the present invention (moving boundary flux method).

【図8】 本発明における不純物濃度の設定方法を説明
する図。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for setting an impurity concentration according to the present invention.

【図9】 本発明における不純物拡散計算の原理を説明
する図。
FIG. 9 is a view for explaining the principle of impurity diffusion calculation in the present invention.

【図10】 電気炉によるシリコンの熱酸化過程を説明
する図。
FIG. 10 is a diagram illustrating a thermal oxidation process of silicon by an electric furnace.

【図11】 シリコンの酸化過程を説明する図。FIG. 11 illustrates an oxidation process of silicon.

【図12】 酸化による界面の移動を説明する図。FIG. 12 illustrates movement of an interface due to oxidation.

【図13】 酸化種の濃度分布と酸化量の関係を表す
図。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the concentration distribution of oxidizing species and the amount of oxidation.

【図14】 酸化シミュレーションの計算フローを表す
図。
FIG. 14 is a diagram showing a calculation flow of an oxidation simulation.

【図15】 従来の方法(遷移領域の方法)による新し
い酸化膜の挿入方法を示す図。
FIG. 15 is a view showing a method of inserting a new oxide film by a conventional method (method of a transition region).

【図16】 従来の方法(強制変位の方法)による新し
い酸化膜の挿入方法を示す図。
FIG. 16 is a view showing a method of inserting a new oxide film by a conventional method (method of forcible displacement).

【図17】 従来の方法(押し戻しの方法)による新し
い酸化膜の挿入方法を示す図。
FIG. 17 is a view showing a method of inserting a new oxide film by a conventional method (push-back method).

【図18】 離散化した方程式系のイメージを表す図。FIG. 18 is a diagram showing an image of a discretized equation system.

【図19】 数値緩和による計算手順を示す図。FIG. 19 is a diagram showing a calculation procedure by numerical relaxation.

【図20】 Newton法による計算手順を示す図。FIG. 20 is a diagram showing a calculation procedure by the Newton method.

【図21】 従来に方法における酸化工程中の不純物拡
散の計算法法を説明する図。
FIG. 21 is a diagram illustrating a method of calculating impurity diffusion during an oxidation step in a conventional method.

【図22】 従来の方法による新しく形成された酸化膜
中の不純物濃度の設定方法。
FIG. 22 shows a method for setting an impurity concentration in a newly formed oxide film by a conventional method.

【図23】 浮遊ポリシリコン構造を説明する図。FIG. 23 illustrates a floating polysilicon structure.

【図24】 浮遊ポリシリコン構造を酸化した場合の正
しい形状変化を示す図。
FIG. 24 is a diagram showing a correct shape change when a floating polysilicon structure is oxidized.

【図25】 強制変位の方法を用いた場合の浮遊ポリシ
リコン構造の形状変化を示す図。
FIG. 25 is a diagram showing a change in shape of a floating polysilicon structure when a forced displacement method is used.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

S31 酸化種濃度分布を求めるステップ、 S32 酸化速度を求めるステップ、 S33 変位量と応力とを計算するステップ、 S34 界面を移動させるステップ、 S35 酸化膜を挿入するステップ、 S51 不純物拡散を求めるステップ、 S52 酸化種の濃度分布を求めるステップ、 S53 酸化膜の厚さを求めるステップ、 S54 酸化膜を挿入するステップ、 S55 酸化膜濃度を設定するステップ、 S56 シリコン濃度を設定するステップ。 S31 Step of obtaining an oxidizing species concentration distribution; S32 Step of obtaining an oxidation rate; S33 Step of calculating a displacement amount and stress; S34 Step of moving an interface; S35 Step of inserting an oxide film; S51 Step of obtaining an impurity diffusion; Obtaining a concentration distribution of the oxidizing species; S53 obtaining an oxide film thickness; S54 inserting an oxide film; S55 setting an oxide film concentration; and S56 setting a silicon concentration.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体製造プロセスにおける酸化膜形成
をシミュレーションする方法であって、(1)酸化種の
拡散方程式を解いて酸化種濃度分布を求め、(2)シリ
コンと酸化膜の界面における酸化種の濃度分布より酸化
速度を計算し、(3)計算された酸化速度をもとに新し
く形成される酸化膜の厚さを計算し、(4)新しく形成
される酸化膜を既存の酸化膜とシリコンとの間に挿入
し、(5)新しく形成された酸化膜を挿入することによ
って生じる材質の変位量と、材質の変位によって発生す
る応力を計算する酸化シミュレーションにおいて、
(6)酸化種拡散および変位・応力計算を行うための数
値解法に有限要素法を用いており、(7)シリコンと酸
化膜の界面上の節点を二重節点として、これらの二重節
点の間に新しく形成される酸化膜の厚さから消費される
シリコンの厚さを差し引いた量を変位差として与えるこ
とにより変位・応力計算を行い、(8)得られた変位量
に基づいて解析対象を変形させ、(9)もとのシリコン
と酸化膜の界面を消費されるシリコンの厚さ分だけ移動
させ、(10)生じた酸化膜とシリコンの間の間隙を全
て新しく形成された酸化膜で埋めるという計算方法によ
って酸化膜形成のシミュレーションを行なうことを特徴
とする半導体酸化工程のシミュレーション方法。
1. A method for simulating the formation of an oxide film in a semiconductor manufacturing process, comprising: (1) solving a diffusion equation of an oxidizing species to obtain an oxidizing species concentration distribution; and (2) oxidizing species at an interface between silicon and an oxide film. (3) calculate the thickness of the newly formed oxide film based on the calculated oxidation rate, and (4) replace the newly formed oxide film with the existing oxide film. (5) In an oxidation simulation for calculating the amount of material displacement caused by inserting a newly formed oxide film and the stress generated by the material displacement,
(6) The finite element method is used for the numerical solution for the diffusion of the oxidizing species and the calculation of the displacement / stress. (7) The nodes on the interface between the silicon and the oxide film are regarded as double nodes, and these double nodes are The displacement / stress calculation is performed by giving the displacement difference the amount obtained by subtracting the thickness of the consumed silicon from the thickness of the oxide film newly formed in between. (8) The analysis target is obtained based on the obtained displacement amount. And (9) the interface between the original silicon and the oxide film is moved by the thickness of the consumed silicon, and (10) the gap between the generated oxide film and the silicon is entirely replaced by the newly formed oxide film. A simulation method of a semiconductor oxidation process, wherein a simulation of an oxide film formation is performed by a calculation method of filling with a step.
【請求項2】 半導体製造プロセスの酸化工程における
不純物分布をシミュレーションする方法であって、(2
1)不純物濃度分布の時間変化を、数値解法に有限差分
法または有限要素法を用いて、拡散方程式を解くことに
よって求める拡散シミュレーションと、(22)酸化種
の拡散方程式を解くことによって酸化種の濃度分布を求
め、(23)求められた酸化種濃度から新しく形成され
る酸化膜の厚さを計算し、(24)新しく形成される酸
化膜を既存の酸化膜とシリコンの間に挿入し、(25)
新しく形成された酸化膜を挿入することによって生じる
材質の変位量と材質の変位によって発生する応力を計算
する酸化シミュレーションとを組み合わせて、(26)
酸化工程中の不純物の再分布を計算するシミュレーショ
ンにおいて、(27)シリコンと酸化膜との界面上の不
純物濃度を与える節点を二重節点とし、これらの間に偏
析によって生じる不純物流束と、酸化速度から決定さ
れ、これらの二重節点から系外に流出する不純物流束と
を考慮して拡散方程式を解き、(28)新しく形成され
た酸化膜中の不純物濃度を、拡散計算の結果として得ら
れた酸化膜側の界面濃度に等しい値に設定し、(29)
シリコンが消費されることによって新たにできた界面上
シリコン側節点の不純物濃度を、界面が移動する前のシ
リコン中の不純物分布から補間にして設定する計算方法
によって、不純物分布のシミュレーションを行なうこと
を特徴とする半導体酸化工程のシミュレーション方法。
2. A method for simulating an impurity distribution in an oxidation step of a semiconductor manufacturing process, comprising:
1) A diffusion simulation in which the time change of the impurity concentration distribution is determined by solving a diffusion equation using a finite difference method or a finite element method as a numerical solution, and (22) an oxidation species by solving a diffusion equation of the oxidation species. Calculating the concentration distribution, (23) calculating the thickness of the newly formed oxide film from the obtained oxidized species concentration, (24) inserting the newly formed oxide film between the existing oxide film and silicon, (25)
Combining the amount of material displacement caused by inserting a newly formed oxide film with the oxidation simulation for calculating the stress caused by the material displacement, (26)
In the simulation for calculating the redistribution of the impurities during the oxidation step, (27) the node that gives the impurity concentration on the interface between the silicon and the oxide film is a double node, and the impurity flux generated by segregation between these nodes and the oxidation The diffusion equation is determined in consideration of the velocity determined and the impurity flux flowing out of the system from these double nodes. (28) The impurity concentration in the newly formed oxide film is obtained as a result of the diffusion calculation. (29)
The simulation of the impurity distribution is performed by a calculation method in which the impurity concentration of the silicon side node on the interface newly formed by consumption of silicon is set by interpolation from the impurity distribution in silicon before the interface is moved. A method for simulating a semiconductor oxidation process, which is characterized by the following.
【請求項3】 半導体製造プロセスにおける酸化工程を
シミュレーションする方法であって、(31)有限要素
法を用いた数値解法により酸化種の拡散方程式を解いて
酸化種濃度分布を求めるステップと、(32)シリコン
と酸化膜の界面における酸化種の濃度分布より酸化速度
を計算するステップと、(33)シリコンと酸化膜の界
面上の節点を二重節点として、これらの二重節点の間に
新しく形成される酸化膜の厚さから消費されるシリコン
の厚さを差し引いた量を変位差として与えることにより
変位量と応力とを計算するステップと、(34)得られ
た変位量に基づいて解析対象を変形させ、もとのシリコ
ンと酸化膜の界面を消費されるシリコンの厚さ分だけ移
動させるステップと、(35)生じた酸化膜とシリコン
の間の間隙を全て新しく形成された酸化膜で埋めるステ
ップとを含み酸化膜形成のシミュレーションを行なうこ
とを特徴とする半導体酸化工程のシミュレーション方
法。
3. A method for simulating an oxidation step in a semiconductor manufacturing process, comprising: (31) obtaining a concentration distribution of oxidizing species by solving a diffusion equation of oxidizing species by a numerical solution using a finite element method; ) Calculating the oxidation rate from the concentration distribution of the oxidizing species at the interface between the silicon and the oxide film; and (33) forming a new node between the double nodes with the node on the interface between the silicon and the oxide film as a double node. Calculating the displacement and stress by giving the displacement difference the amount obtained by subtracting the thickness of the consumed silicon from the thickness of the oxide film to be processed; and (34) an analysis target based on the obtained displacement. (35) moving the interface between the original silicon and the oxide film by the thickness of the consumed silicon, and (35) renewing the gap between the generated oxide film and the silicon. A method for simulating the formation of an oxide film, the method including a step of filling the oxide film with a properly formed oxide film.
【請求項4】 前記変位量を計算するステップは、前記
二重節点に働く節点反力が釣り合うという条件を含んで
行なうことを特徴とする請求項3に記載の半導体酸化工
程のシミュレーション方法。
4. The simulation method according to claim 3, wherein the step of calculating the displacement amount includes a condition that a nodal reaction force acting on the double node is balanced.
【請求項5】 半導体製造プロセスの酸化工程における
不純物分布をシミュレーションする方法であって、(5
1)シリコンと酸化膜との界面上の不純物濃度を与える
節点を二重節点とし、これらの間に偏析によって生じる
不純物流束と、酸化速度から決定されこれらの二重節点
から系外に流出する不純物流束とを考慮して、有限差分
法または有限要素法を用いて数値解法により拡散方程式
を解いて不純物拡散を計算するステップと、(52)酸
化種の拡散方程式を解くことによって酸化種の濃度分布
を求めるステップと、(53)求められた酸化種濃度か
ら新しく形成される酸化膜の厚さを計算するステップ
と、(54)新しく形成される酸化膜を既存の酸化膜と
シリコンの間に挿入するステップと、(55)新しく形
成された酸化膜中の不純物濃度を拡散計算の結果として
得られた酸化膜側の界面濃度に等しい値に設定するステ
ップと、(56)シリコンが消費されることによって新
たにできた界面上シリコン側節点の不純物濃度を界面が
移動する前のシリコン中の不純物分布から補間にして設
定するステップとを含み不純物分布のシミュレーション
を行なうことを特徴とする半導体酸化工程のシミュレー
ション方法。
5. A method for simulating an impurity distribution in an oxidation step of a semiconductor manufacturing process, comprising:
1) A node that gives an impurity concentration on an interface between silicon and an oxide film is a double node, and is determined from an impurity flux generated by segregation therebetween and an oxidation rate, and flows out of the system from these double nodes. Calculating the diffusion of impurities by solving the diffusion equation by a numerical solution method using the finite difference method or the finite element method in consideration of the impurity flux; and (52) solving the diffusion equation of the oxidation species by solving the diffusion equation of the oxidation species. Obtaining a concentration distribution; (53) calculating a thickness of a newly formed oxide film from the obtained oxidized species concentration; and (54) forming a newly formed oxide film between the existing oxide film and silicon. (55) setting the impurity concentration in the newly formed oxide film to a value equal to the interface concentration on the oxide film side obtained as a result of the diffusion calculation; Setting the impurity concentration at the silicon side node on the interface newly created by the consumption of the capacitor by interpolation from the impurity distribution in the silicon before the interface moves. Simulation method for a semiconductor oxidation process.
【請求項6】 半導体製造プロセスにおける酸化工程を
シミュレーションする処理であって、(61)有限要素
法を用いた数値解法により酸化種の拡散方程式を解いて
酸化種濃度分布を求める処理と、(62)シリコンと酸
化膜の界面における酸化種の濃度分布より酸化速度を計
算する処理と、(63)シリコンと酸化膜の界面上の節
点を二重節点として、これらの二重節点の間に新しく形
成される酸化膜の厚さから消費されるシリコンの厚さを
差し引いた量を変位差として与えることにより変位量と
応力とを計算する処理と、(64)得られた変位量に基
づいて解析対象を変形させ、もとのシリコンと酸化膜の
界面を消費されるシリコンの厚さ分だけ移動させる処理
と、(65)生じた酸化膜とシリコンの間の間隙を全て
新しく形成された酸化膜で埋める処理とを含み酸化膜形
成のシミュレーションを行なう処理を、コンピュータに
実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能なプログラム記録媒体。
6. A process for simulating an oxidation process in a semiconductor manufacturing process, wherein (61) a process for solving a diffusion equation of an oxidizing species by a numerical solution using a finite element method to obtain an oxidizing species concentration distribution; ) A process of calculating the oxidation rate from the concentration distribution of the oxidizing species at the interface between the silicon and the oxide film, and (63) forming a new node between the double nodes by setting the node on the interface between the silicon and the oxide film as a double node. A process of calculating the amount of displacement and stress by giving, as a displacement difference, an amount obtained by subtracting the thickness of silicon consumed from the thickness of the oxide film to be processed, and (64) an analysis target based on the obtained amount of displacement. (65) to move the interface between the original silicon and the oxide film by the thickness of the consumed silicon, and (65) to fill the gap between the generated oxide film and the silicon with the newly formed acid. A computer readable program recording medium in which a program for causing a computer to execute a process of simulating the formation of an oxide film, including a process of filling with an oxide film, is recorded.
【請求項7】 半導体製造プロセスの酸化工程における
不純物分布をシミュレーションする処理であって、(7
1)シリコンと酸化膜との界面上の不純物濃度を与える
節点を二重節点とし、これらの間に偏析によって生じる
不純物流束と、酸化速度から決定されこれらの二重節点
から系外に流出する不純物流束とを考慮して、有限差分
法または有限要素法を用いて数値解法により拡散方程式
を解いて不純物拡散を計算する処理と、(72)酸化種
の拡散方程式を解くことによって酸化種の濃度分布を求
める処理と,(73)求められた酸化種濃度から新しく
形成される酸化膜の厚さを計算する処理と、(74)新
しく形成される酸化膜を既存の酸化膜とシリコンの間に
挿入する処理と、(75)新しく形成された酸化膜中の
不純物濃度を拡散計算の結果として得られた酸化膜側の
界面濃度に等しい値に設定する処理と、(76)シリコ
ンが消費されることによって新たにできた界面上シリコ
ン側節点の不純物濃度を界面が移動する前のシリコン中
の不純物分布から補間にして設定する処理とを含み不純
物分布のシミュレーションを行なう処理をコンピュータ
に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能なプログラム記録媒体。
7. A process for simulating an impurity distribution in an oxidation step of a semiconductor manufacturing process, comprising:
1) A node that gives an impurity concentration on an interface between silicon and an oxide film is a double node, and is determined from an impurity flux generated by segregation therebetween and an oxidation rate, and flows out of the system from these double nodes. In consideration of the impurity flux, a process of solving the diffusion equation by the numerical solution method using the finite difference method or the finite element method to calculate the impurity diffusion, and (72) solving the oxidation equation of the oxidized species by solving the diffusion equation of the oxidized species. (73) calculating the thickness of a newly formed oxide film from the obtained oxidizing species concentration; and (74) forming the newly formed oxide film between the existing oxide film and silicon. (75) a process for setting the impurity concentration in the newly formed oxide film to a value equal to the interface concentration on the oxide film side obtained as a result of the diffusion calculation; and (76) silicon consumption. Ruko A program for causing a computer to execute a process of simulating the impurity distribution including a process of interpolating and setting an impurity concentration of a silicon side node on the interface newly formed by the interpolation from the impurity distribution in the silicon before the interface moves. A computer-readable program recording medium recording a program.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009099800A (en) * 2007-10-17 2009-05-07 Oki Semiconductor Co Ltd Stress distribution calculation method of semiconductor oxidation process

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JP2009099800A (en) * 2007-10-17 2009-05-07 Oki Semiconductor Co Ltd Stress distribution calculation method of semiconductor oxidation process

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