JPH10125612A - Simulation method - Google Patents

Simulation method

Info

Publication number
JPH10125612A
JPH10125612A JP28245696A JP28245696A JPH10125612A JP H10125612 A JPH10125612 A JP H10125612A JP 28245696 A JP28245696 A JP 28245696A JP 28245696 A JP28245696 A JP 28245696A JP H10125612 A JPH10125612 A JP H10125612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boundary
simulation
diffusion
impurity
calculation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28245696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Amakawa
博隆 天川
Mitsutoshi Nakamura
光利 中村
Nobutoshi Aoki
伸俊 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP28245696A priority Critical patent/JPH10125612A/en
Publication of JPH10125612A publication Critical patent/JPH10125612A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain analysis of high precision in a narrow calculation region by setting the boundary condition of a region for simulation, in such a manner that impurities or point defect move across the boundary of the calculation region. SOLUTION: Diffusion time T is set to 0 (S 101). By calculating the diffusion. coefficients or the like at a diffusion temperature, a diffusion equation is set (S 102). The boundary of the simulation region, i.e., the boundary condition to a substrate bottom surface is so set, that it is allowed for impurities or point defects to exceed the boundary of the calculation region and move (S 103). After the boundary condition and the diffusion equation are set, analysis of the diffusion equation is obtained by using a numerical analysis method (S 104) Next, the diffusion time T is increased by ΔT (S 105). Whether the value excess the total diffusion time Tf is judged (S 106). When it exceeds Tf, the loop which starts from the setting of the diffusion equation is again executed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はシミュレーション方
法に関し、特に、半導体製造工程の不純物または点欠陥
拡散シミュレーションに用いられる技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simulation method and, more particularly, to a technique used for simulation of impurity or point defect diffusion in a semiconductor manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路の高集積化に伴い、製造工程数
が増大し工程そのものも複雑になっている。このため、
試作回数が増大し開発コストが上昇している。このよう
な状況に対処するため、シミュレータを用いてあらかじ
め試作条件を絞り込み、試作回数を削減し、試作期間を
短縮する努力がなされている。例えば、プロセスシミュ
レーションの場合、プロセスシミュレータを用いてイオ
ン注入、酸化・拡散工程などのシミュレーションを行
い、素子形状と不純物分布を予測し、その結果が所望の
値になるように試作のプロセス条件を絞り込んでいた。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of integrated circuits increases, the number of manufacturing steps increases and the steps themselves become complicated. For this reason,
The number of prototypes has increased and the development cost has increased. In order to cope with such a situation, efforts have been made to narrow down trial production conditions in advance by using a simulator, reduce the number of trial productions, and shorten the trial production period. For example, in the case of process simulation, a process simulator is used to simulate ion implantation, oxidation / diffusion processes, etc., to predict the device shape and impurity distribution, and to narrow down the process conditions of the prototype so that the result is a desired value. Was out.

【0003】プロセスシミュレーションは、広い素子領
域をシミュレーションすると計算時間がかかり必要とす
るメモリ量も多くなるという問題点を抱えている。プロ
セスシミュレーションに要する計算時間とメモリ量の大
部分を不純物拡散シミュレーションが占めている。した
がって、広い領域の不純物拡散シミュレーションに要す
る計算時間とメモリ量が削減できれば、効率よくプロセ
スシミュレーションを行うことが可能となる。
[0003] The process simulation has a problem that a large element area is simulated and a large amount of memory is required. Most of the calculation time and memory required for the process simulation are occupied by the impurity diffusion simulation. Therefore, if the calculation time and the amount of memory required for the simulation of impurity diffusion in a wide area can be reduced, the process simulation can be performed efficiently.

【0004】不純物拡散シミュレーションを高速に、か
つ少ないメモリ量で行うためには、シミュレーション領
域を必要な部分に限定すればよい。ところが、従来の不
純物拡散シミュレーションでは計算領域の境界に反射型
境界条件を使用しているため、計算領域が狭いと不純物
が境界内に閉じこめられ、解の精度が低下するという問
題があった。このことを簡単のためウェル形成工程の1
次元シミュレーションを例にして説明する。
In order to perform an impurity diffusion simulation at high speed and with a small amount of memory, the simulation region may be limited to a necessary portion. However, in the conventional impurity diffusion simulation, since the reflection-type boundary condition is used at the boundary of the calculation region, if the calculation region is narrow, impurities are trapped within the boundary, and the accuracy of the solution is reduced. To simplify this, one of the well forming steps
A description will be given using a dimensional simulation as an example.

【0005】図3は、シリコン基板にホウ素を100k
eV、ドーズ量3×1013/cm2イオン注入した場合
の図表である。この図表の横軸は、シリコン基板表面か
らの深さを示し、縦軸は、ホウ素の濃度を示す。図表の
点線Aはイオン注入直後のプロファイルを表す。また、
1200℃で4時間拡散したときのホウ素のプロファイ
ルを、精度良く計算するために基板表面から深さ8μm
まで計算した結果を破線Bで示す。
FIG. 3 shows that a silicon substrate is
It is a table | surface at the time of eV and the dose amount 3 * 10 < 13 > / cm < 2 > ion implantation. The horizontal axis of this chart indicates the depth from the silicon substrate surface, and the vertical axis indicates the boron concentration. A dotted line A in the chart indicates a profile immediately after ion implantation. Also,
8 μm deep from the substrate surface to accurately calculate the boron profile when diffused at 1200 ° C. for 4 hours
The result calculated up to is shown by the broken line B.

【0006】一般に、素子特性の多くは、例えば、MO
SFETのしきい値を計算するには基板表面から深さ2
μmのプロファイルがあればよいので、処理時間の短縮
化等の理由から計算領域をこの領域に限定して計算する
場合が多い。この場合のプロファイルを一点鎖線Cで示
す。どちらの場合にも基板底面の境界条件は反射型を使
用している。この図から計算領域を狭くすると一点鎖線
Cの結果から明らかなように解の精度が非常に悪くなっ
ている。
Generally, most of the element characteristics are, for example, MO
To calculate the threshold value of the SFET, use a depth of 2 from the substrate surface.
Since it is sufficient to have a profile of μm, the calculation is often limited to this calculation area for reasons such as reduction of processing time. The profile in this case is indicated by a dashed line C. In either case, the reflection type is used as the boundary condition of the substrate bottom surface. As can be seen from the result of the dashed-dotted line C, the accuracy of the solution is very poor when the calculation region is narrowed from this figure.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように不純物拡散
シミュレーション領域の境界に反射型境界条件を使用し
た場合、計算領域を狭くすると解の精度が低下するとい
う問題があった。一方、精度良くシミュレーションする
ためにシミュレーション領域を広くすると、必要なメモ
リ量が増加し、計算時間が長くなるという問題があっ
た。
When the reflection type boundary condition is used for the boundary of the impurity diffusion simulation region as described above, there is a problem that the accuracy of the solution is reduced when the calculation region is narrowed. On the other hand, if the simulation area is widened for accurate simulation, there is a problem that the required memory amount increases and the calculation time becomes longer.

【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、狭い計算領域であって
も高精度な解を得ることができるシミュレーション方法
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a simulation method capable of obtaining a highly accurate solution even in a narrow calculation area.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、半導体製造工程の不純物または
点欠陥拡散シミュレーションを行う方法において、シミ
ュレーションを行う領域の境界に境界条件として、不純
物または点欠陥が計算領域の境界を越えて移動すること
を許容するように設定することを含むことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of simulating an impurity or a point defect diffusion in a semiconductor manufacturing process, the method comprising the steps of: Alternatively, it is characterized in that the setting is made so as to allow the point defect to move beyond the boundary of the calculation area.

【0010】請求項2の発明は、前記請求項1における
境界条件は、当該境界を通過する不純物または点欠陥の
移動量が、当該領域を含む十分広い領域で計算したとき
得られる移動量に等しくなるように当該境界の境界条件
を決定することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the boundary condition in the first aspect is such that the amount of movement of an impurity or a point defect passing through the boundary is equal to the amount of movement obtained when calculation is performed in a sufficiently wide area including the area. It is characterized in that the boundary condition of the boundary is determined as follows.

【0011】請求項3の発明は、前記請求項1における
境界条件は、境界近傍における境界法線方向の不純物プ
ロファイルの微係数を用いて境界を越えて不純物が移動
する境界条件を決定することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the boundary condition in the first aspect is such that the boundary condition in which impurities move beyond the boundary is determined by using a differential coefficient of an impurity profile in a boundary normal direction near the boundary. Features.

【0012】請求項4の発明は、前記請求項1における
境界条件は、境界近傍における境界法線方向の不純物ま
たは点欠陥プロファイルをガウス関数で近似することに
より、境界を越えて不純物または点欠陥が移動する境界
条件を決定することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the boundary condition according to the first aspect is such that an impurity or point defect profile in a direction normal to the boundary in the vicinity of the boundary is approximated by a Gaussian function, so that the impurity or the point defect exceeds the boundary. It is characterized in that a moving boundary condition is determined.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシミュレーシ
ョン方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細
に説明する。以下の実施形態においては、説明を簡単に
するためシリコン基板中の1次元不純物拡散シミュレー
ションとする。
Embodiments of a simulation method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, a one-dimensional impurity diffusion simulation in a silicon substrate will be described for the sake of simplicity.

【0014】以下の実施形態で説明するシミュレーショ
ン方法においては、各種処理を行うためのCPUと、キ
ーボード、マウス、ライトペン、又はフレキシブルディ
スク装置等の入力装置と、メモリ装置やディスク装置等
の外部記憶装置と、ディスプレイ装置、プリンタ装置等
の出力装置等とを備えた通常のコンピュータシステムを
用いる。なお、前記CPUは、以下で説明する各ステッ
プの処理等を行う演算部と、前記処理の命令を記憶する
主記憶部とを具備する。
In a simulation method described in the following embodiments, a CPU for performing various processes, an input device such as a keyboard, a mouse, a light pen, or a flexible disk device, and an external storage device such as a memory device or a disk device are used. An ordinary computer system including a device and an output device such as a display device and a printer device is used. Note that the CPU includes an arithmetic unit that performs processing of each step described below, and a main storage unit that stores instructions for the processing.

【0015】第1の実施の形態 図1は、本実施形態の不純物拡散シミュレーションの処
理動作を示すフローチャートである。拡散シミュレーシ
ョンが開始されると、まず、拡散時刻Tが0にセットさ
れる(ステップS101)。そして拡散温度における拡
散係数、偏析係数などを計算して拡散方程式が設定され
る(ステップS102)。
First Embodiment FIG. 1 is a flowchart showing a processing operation of an impurity diffusion simulation according to the present embodiment. When the diffusion simulation is started, first, the diffusion time T is set to 0 (step S101). Then, a diffusion coefficient at the diffusion temperature, a segregation coefficient, and the like are calculated to set a diffusion equation (step S102).

【0016】次にシミュレーション領域の境界、すなわ
ちこの例では基板底面に対して境界条件を下記のように
設定する(ステップS103)。
Next, the boundary conditions are set as follows with respect to the boundary of the simulation region, that is, in this example, the bottom surface of the substrate (step S103).

【0017】F=−D・∂C/∂x ここで、Dは不純物の拡散係数、Cは不純物濃度であ
る。この境界条件は、不純物が基板底面からフラックス
Fによりシミュレーション領域外に流出することを意味
する。従来方法は、ここで境界条件として反射型条件
(F=0)を設定していた。このため、拡散により広が
るはずの不純物分布が、底面に設定された反射型境界条
件のため閉じこめられることになり、濃度が異常に高く
なる。シミュレーション領域を十分広く設定すればこの
問題は回避できるが、計算時間が長くなるという問題が
生じていた。
F = -D∂ΔC / ∂x where D is the diffusion coefficient of the impurity, and C is the impurity concentration. This boundary condition means that impurities flow out of the simulation region by the flux F from the substrate bottom surface. In the conventional method, the reflection condition (F = 0) is set as the boundary condition here. For this reason, the impurity distribution that should spread due to diffusion is confined due to the reflective boundary condition set on the bottom surface, and the concentration becomes abnormally high. This problem can be avoided by setting the simulation area sufficiently wide, but the problem that the calculation time becomes long has occurred.

【0018】このようにして拡散方程式と境界条件を設
定したのち数値解法を用いて拡散方程式の解を求める
(ステップS104)。次に、拡散時刻TをΔT増加し
(ステップS105)、その値が全拡散時間Tfを越え
てるか否かを判定し(ステップS106)、越えていな
ければ再び、ステップS102の拡散方程式の設定から
始まるループを実行し、そうでなければ計算を終了す
る。
After setting the diffusion equation and the boundary conditions in this way, a solution of the diffusion equation is obtained by using a numerical solution (step S104). Next, the diffusion time T is increased by ΔT (step S105), and it is determined whether or not the value exceeds the total diffusion time Tf (step S106). Executes the loop that starts, otherwise ends the calculation.

【0019】次に、本発明の効果をシリコン基板中のホ
ウ素の1次元拡散シミュレーションを例にして説明す
る。図2は、シリコン基板にホウ素を100keV、ド
ーズ量3×1013/cm2 イオン注入した場合の図表で
ある。この図表の横軸は、シリコン基板表面からの深さ
を示し、縦軸は、ホウ素の濃度を示す。説明を簡単にす
るため基板表面からの不純物蒸発は無いものとして計算
した。ここで、1200℃で4時間拡散し、基板の深さ
を8μmと十分深くとり精度良く計算した結果を破線B
に示す。また、一点鎖線Cは基板の深さを2μmに制限
して従来方法を用いて計算した結果である。従来方法で
は基板底面の境界条件として反射型境界条件が用いられ
ているため、ホウ素が計算領域内に閉じこめられること
になり、ホウ素濃度を著しく過大評価している。一方、
基板の深さを2μmに制限して本発明を用いて計算した
結果を実線で示す。
Next, the effects of the present invention will be described with reference to a simulation of one-dimensional diffusion of boron in a silicon substrate. FIG. 2 is a chart in the case where 100 keV boron and a dose of 3 × 10 13 / cm 2 are implanted into a silicon substrate. The horizontal axis of this chart indicates the depth from the silicon substrate surface, and the vertical axis indicates the boron concentration. For the sake of simplicity, the calculations were performed on the assumption that no impurities were evaporated from the substrate surface. Here, the result of the diffusion at 1200 ° C. for 4 hours, the depth of the substrate was set to a sufficiently large value of 8 μm, and the calculation was performed with high accuracy is shown by the broken line B.
Shown in The dashed line C is the result of calculation using the conventional method while limiting the depth of the substrate to 2 μm. In the conventional method, since the reflection-type boundary condition is used as the boundary condition of the substrate bottom surface, boron is confined in the calculation region, and the boron concentration is significantly overestimated. on the other hand,
The results of calculations using the present invention with the substrate depth limited to 2 μm are shown by solid lines.

【0020】本発明に係るシミュレーション方法による
結果を太線Dに示す。図示の如くシミュレーション境界
の境界条件が適切に与えられているので、シミュレーシ
ョン領域を2μmに制限したにもかかわらず、十分広い
領域で精度良く計算した結果(破線B)と非常に良く一
致している。素子特性には基板表面付近の不純物分布が
大きく影響する。図2のように、本発明は基板表面付近
の不純物分布を精度良く計算するので、精度の高い素子
特性を得ることができる。
The result of the simulation method according to the present invention is shown by a bold line D. As shown in the figure, since the boundary conditions of the simulation boundary are appropriately given, the result of calculation with high accuracy over a sufficiently wide area (broken line B) is very good even though the simulation area is limited to 2 μm. . The element distribution is greatly affected by the impurity distribution near the substrate surface. As shown in FIG. 2, the present invention accurately calculates the impurity distribution in the vicinity of the substrate surface, so that highly accurate device characteristics can be obtained.

【0021】このように本発明を用いれば、シミュレー
ション領域を狭くしても精度をほとんど失うことなくシ
ミュレーションを行うことができる。この例ではシミュ
レーション領域を4分の1に削減したが、シミュレーシ
ョンに必要なメモリ量と計算時間も同程度削減されるこ
とは言うまでもない。このように、本発明を用いること
によりプロセスシミュレーションを従来より少ないメモ
リ量で高速に行うことができる。
As described above, according to the present invention, a simulation can be performed with little loss of accuracy even if the simulation area is narrowed. In this example, the simulation area is reduced to a quarter, but it goes without saying that the amount of memory required for the simulation and the calculation time are also reduced to the same extent. As described above, by using the present invention, a process simulation can be performed at a higher speed with a smaller amount of memory than before.

【0022】なお、本実施形態では説明を簡単にするた
め1次元シミュレーションを用いて説明を行ったが、本
発明を2次元,3次元シミュレーションに適用できるこ
とは明白である。特に、メモリ量、計算時間の削減効果
は2次元,3次元シミュレーションにおいて顕著である
ことは明らかである。
Although the present embodiment has been described using a one-dimensional simulation for the sake of simplicity, it is apparent that the present invention can be applied to two-dimensional and three-dimensional simulations. In particular, it is apparent that the effect of reducing the amount of memory and the calculation time is remarkable in two-dimensional and three-dimensional simulations.

【0023】第2の実施の形態 第1の実施形態では、ステップS103の境界条件の設
定にて不純物分布の微分を用いて境界条件を計算した
が、境界条件はより広い領域で計算した解に近い解が得
られるように設定すればよい。そのため、本実施形態に
おいては、例えば、1次元シミュレーションの場合、境
界近傍の不純物分布の境界法線方向のプロファイルをガ
ウス関数 a・exp[−b(x−x02 ] で近似する。ここにxは基板表面からの深さを表し、
a,b,x0 は定数である。よく知られているように、
拡散係数が定数のときガウス関数は拡散方程式の解にな
る。したがって、シミュレーション領域の底面近傍の不
純物分布をガウス関数で精度良く近似することができ
る。そして、このガウス関数がシミュレーション境界を
越えて領域外に延びているとして境界におけるフラック
スを計算し、この値を境界条件として用いる。このよう
にして境界条件を計算すれば上記の実施形態のように数
値微分を使わないので、メッシュ間隔などに依存せず安
定した計算ができる。その結果、従来の方法より精度の
良いシミュレーション結果が得られる。
Second Embodiment In the first embodiment, the boundary condition is calculated using the differentiation of the impurity distribution in the setting of the boundary condition in step S103. What is necessary is just to set so that a close solution is obtained. For this reason, in the present embodiment, for example, in the case of a one-dimensional simulation, the profile of the impurity distribution near the boundary in the direction of the boundary normal is approximated by a Gaussian function a · exp [−b (xx− 0 ) 2 ]. Where x represents the depth from the substrate surface,
a, b, x 0 is a constant. As is well known,
When the diffusion coefficient is constant, the Gaussian function becomes a solution of the diffusion equation. Therefore, the impurity distribution near the bottom surface of the simulation region can be accurately approximated by the Gaussian function. Then, assuming that the Gaussian function extends outside the region beyond the simulation boundary, the flux at the boundary is calculated, and this value is used as a boundary condition. If the boundary condition is calculated in this way, since the numerical differentiation is not used unlike the above-described embodiment, stable calculation can be performed without depending on the mesh interval or the like. As a result, a simulation result with higher accuracy than the conventional method can be obtained.

【0024】第3の実施の形態 上記の実施形態ではシリコン基板中の不純物の拡散につ
いて説明したが、点欠陥と不純物の拡散シミュレーショ
ンに適用することもできる。不純物拡散は点欠陥の影響
を受けるので、点欠陥を取り入れた拡散方程式の方が、
不純物単独の拡散方程式より精度良く不純物拡散を記述
することができる。
Third Embodiment In the above embodiment, the diffusion of impurities in a silicon substrate has been described. However, the present invention can be applied to a simulation of diffusion of point defects and impurities. Since impurity diffusion is affected by point defects, the diffusion equation incorporating point defects is
The impurity diffusion can be described more accurately than the diffusion equation of the impurity alone.

【0025】ところが、点欠陥は不純物より拡散速度が
格段に速いので、従来方法を用いるとシミュレーション
領域を非常に広くする必要があった。例えば、通常のM
OSFETのプロセスシミュレーションでは、計算領域
は基板表面から深さ10μm程度で良いが、点欠陥を取
り入れると深さ数100μmくらい必要になる。このた
め、点欠陥拡散を取り入れたシミュレーションをするた
めには多量のメモリを必要とする上、計算時間が非常に
長かった。
However, the point defect has a much higher diffusion rate than the impurity, so that the conventional method requires a very large simulation area. For example, the usual M
In the process simulation of the OSFET, the calculation region may have a depth of about 10 μm from the substrate surface, but when a point defect is introduced, a depth of about 100 μm is required. For this reason, a large amount of memory is required to perform a simulation incorporating the point defect diffusion, and the calculation time is very long.

【0026】しかしながら、例えば不純物単独の拡散に
必要な計算領域を設定し、第1実施形態で不純物に対し
て用いた方法で境界条件を点欠陥に適用する。このよう
にすれば、不純物拡散のみ取り扱う場合と同程度の狭い
領域でもシミュレーションが可能となり、必要メモリ量
と計算時間を大幅に削減することができる。
However, for example, a calculation region necessary for diffusion of the impurity alone is set, and the boundary condition is applied to the point defect by the method used for the impurity in the first embodiment. In this way, a simulation can be performed even in a region as narrow as the case where only impurity diffusion is handled, and the required memory amount and calculation time can be significantly reduced.

【0027】以上説明してきたように、これらシミュレ
ーション方法の実施形態を用いれば、半導体素子のプロ
セスシミュレーションを必要な領域に限定して行うこと
ができる。したがって従来より少ないメモリ量で高速に
シミュレーションを行うことが可能となる。また、従来
方法ではシミュレーション領域が狭いと得られた計算結
果の精度が非常に悪くなる場合があったが、本発明を用
いればシミュレーション領域が狭くても計算精度の低下
が抑制されるので、精度の悪い計算結果に惑わされる可
能性を低減できる。
As described above, by using the embodiments of these simulation methods, it is possible to perform a process simulation of a semiconductor device only in a necessary region. Therefore, it is possible to perform a simulation at a higher speed with a smaller amount of memory than before. In addition, in the conventional method, the accuracy of the calculation result obtained when the simulation region is narrow was sometimes very poor. However, according to the present invention, the decrease in the calculation accuracy is suppressed even when the simulation region is narrow, so that the accuracy is low. The possibility of being confused by poor calculation results.

【0028】第1の実施形態で説明したように、境界条
件を境界法線方向の不純物プロファイルの微分を用いて
計算すれば、従来のプログラムを少し手直しするだけで
本発明の効果を実現することができる。また、境界条件
の計算に必要な計算時間はシミュレーションに要する計
算時間に比べればほとんど無視できるほど短い。
As described in the first embodiment, if the boundary conditions are calculated using the derivative of the impurity profile in the direction of the boundary normal, the effects of the present invention can be realized by slightly modifying the conventional program. Can be. Also, the calculation time required for calculating the boundary condition is almost negligibly short compared to the calculation time required for the simulation.

【0029】また、第2の実施形態で説明したように、
境界条件は境界近傍の不純物分布の境界法線方向プロフ
ァイルをガウス関数で近似し、この関数が境界外に延び
ていると仮定して境界におけるフラックスを計算し、こ
れを用いて境界条件を設定する。このようにすれば数値
微分を使わず境界条件を設定できるので、数値計算に用
いるメッシュなどに依存しにくい境界条件を設定するこ
とができる。
As described in the second embodiment,
The boundary condition approximates the boundary normal profile of the impurity distribution near the boundary with a Gaussian function, calculates the flux at the boundary assuming that this function extends outside the boundary, and sets the boundary condition using this . In this way, since the boundary conditions can be set without using the numerical differentiation, it is possible to set the boundary conditions that are less dependent on the mesh used for the numerical calculation.

【0030】さらに、第3の実施形態で説明したよう
に、不純物拡散だけでなく、点欠陥と不純物の拡散シミ
ュレーションにも適用することができる。点欠陥は不純
物の拡散速度が格段に速いので、従来方法を用いるとシ
ミュレーション領域を非常に広くする必要があった。こ
のため、点欠陥拡散を取り入れたシミュレーションをす
るためには多量のメモリを必要とし、計算時間は非常に
長かった。しかしながら本発明を適用すれば、狭い領域
でもシミュレーションが可能となり、必要メモリ量と計
算時間を大幅に削減することができる。
Further, as described in the third embodiment, the present invention can be applied not only to impurity diffusion but also to point defect and impurity diffusion simulation. Since point defects have a remarkably high diffusion rate of impurities, the conventional method requires a very large simulation area. For this reason, a large amount of memory was required to perform the simulation incorporating the point defect diffusion, and the calculation time was very long. However, by applying the present invention, simulation can be performed even in a small area, and the required memory amount and calculation time can be significantly reduced.

【0031】なお、上述したシミュレーション方法を実
現するためのプログラムは記録媒体に保存することがで
きる。この記録媒体をコンピュータシステムによって読
み込ませ、前記プログラムを実行してコンピュータを制
御しながら上述したシミュレーション方法を実現するこ
とができる。ここで、前記記録媒体とは、メモリ装置、
磁気ディスク装置、光ディスク装置等、プログラムを記
録することができるような装置が含まれる。
Note that a program for implementing the above-described simulation method can be stored in a recording medium. This recording medium is read by a computer system, and the above-described simulation method can be realized while controlling the computer by executing the program. Here, the recording medium is a memory device,
Devices that can record programs, such as a magnetic disk device and an optical disk device, are included.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
シミュレーション方法によれば、半導体製造工程におけ
る不純物拡散や点欠陥等のシミュレーションを行う際
に、狭い計算領域であっても高精度な解を得ることがで
きる。
As described above, according to the simulation method of the present invention, when simulating impurity diffusion and point defects in a semiconductor manufacturing process, a high-precision solution can be obtained even in a narrow calculation area. Can be obtained.

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

【図1】本発明にかかるシミュレーション方法の実施形
態の処理を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing processing of an embodiment of a simulation method according to the present invention.

【図2】本実施形態のシミュレーション方法によりプロ
セスシミュレーションを行った場合のウェル不純物分布
を示す図表である。横軸は基板表面からの深さを示し、
縦軸はホウ素濃度を示す。
FIG. 2 is a chart showing a well impurity distribution when a process simulation is performed by the simulation method of the embodiment. The horizontal axis shows the depth from the substrate surface,
The vertical axis indicates the boron concentration.

【図3】従来のプロセスシミュレーション方法を用いた
場合のウェルの不純物分布を示す図表である。横軸は基
板表面からの深さを示し、縦軸はホウ素濃度を示す。
FIG. 3 is a chart showing impurity distribution in a well when a conventional process simulation method is used. The horizontal axis shows the depth from the substrate surface, and the vertical axis shows the boron concentration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A イオン注入直後のホウ素濃度分布 B 深さ8μmまで計算した場合のホウ素濃度分布 C 深さ2μmまで計算した場合のホウ素濃度分布 D 本実施形態のシミュレーション方法を用いて深さ2
μmまで計算した場合のホウ素濃度分布
A Boron concentration distribution immediately after ion implantation B Boron concentration distribution calculated to a depth of 8 μm C Boron concentration distribution calculated to a depth of 2 μm D Depth 2 using the simulation method of the present embodiment
Boron concentration distribution calculated to μm

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体製造工程の不純物または点欠陥拡
散シミュレーションを行う方法において、 シミュレーションを行う領域の境界に境界条件として、
不純物または点欠陥が計算領域の境界を越えて移動する
ことを許容するように設定することを含むことを特徴と
するシミュレーション方法。
1. A method of simulating the diffusion of an impurity or a point defect in a semiconductor manufacturing process, comprising the steps of:
A simulation method including setting to allow an impurity or a point defect to move beyond a boundary of a calculation region.
【請求項2】 前記境界条件は、 当該境界を通過する不純物または点欠陥の移動量が、当
該領域を含む十分広い領域で計算したとき得られる移動
量に等しくなるように当該境界の境界条件を決定するこ
とを特徴とする請求項1記載のシミュレーション方法。
2. The boundary condition is set such that the amount of movement of an impurity or a point defect passing through the boundary is equal to the amount of movement obtained when calculation is performed in a sufficiently large area including the area. The simulation method according to claim 1, wherein the determination is performed.
【請求項3】 前記境界条件は、 境界近傍における境界法線方向の不純物プロファイルの
微係数を用いて境界を越えて不純物が移動する境界条件
を決定することを特徴とする請求項1記載のシミュレー
ション方法。
3. The simulation according to claim 1, wherein the boundary condition is determined by using a derivative of an impurity profile in a boundary normal direction in the vicinity of the boundary to move the impurity beyond the boundary. Method.
【請求項4】 前記境界条件は、 境界近傍における境界法線方向の不純物または点欠陥プ
ロファイルをガウス関数で近似することにより、境界を
越えて不純物または点欠陥が移動する境界条件を決定す
ることを特徴とする請求項1記載のシミュレーション方
法。
4. The method according to claim 1, wherein the boundary condition is such that an impurity or point defect profile in the direction of the boundary normal in the vicinity of the boundary is approximated by a Gaussian function to determine a boundary condition at which the impurity or point defect moves beyond the boundary. The simulation method according to claim 1, wherein:
JP28245696A 1996-10-24 1996-10-24 Simulation method Pending JPH10125612A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28245696A JPH10125612A (en) 1996-10-24 1996-10-24 Simulation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28245696A JPH10125612A (en) 1996-10-24 1996-10-24 Simulation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10125612A true JPH10125612A (en) 1998-05-15

Family

ID=17652666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28245696A Pending JPH10125612A (en) 1996-10-24 1996-10-24 Simulation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10125612A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7162400B2 (en) * 2000-12-28 2007-01-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Simulation method, simulation program, and semiconductor device manufacturing method each employing boundary conditions
US8532972B2 (en) 2010-03-16 2013-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and a non-transitory computer-readable recording medium for simulating a manufacturing process of a structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7162400B2 (en) * 2000-12-28 2007-01-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Simulation method, simulation program, and semiconductor device manufacturing method each employing boundary conditions
US8532972B2 (en) 2010-03-16 2013-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and a non-transitory computer-readable recording medium for simulating a manufacturing process of a structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3535390B2 (en) Inspection method of exposure mask and recording medium recording program for searching for length measurement location
KR101338598B1 (en) Computer-implemented methods, carrier media, and systems for creating a metrology target structure design for a reticle layout
JP2007080965A (en) Manufacturing method of semiconductor device, library used for manufacture thereof, recording medium, and semiconductor manufacturing apparatus
US20090019418A1 (en) Lithography simulation method, mask pattern preparation method, semiconductor device manufacturing method and recording medium
JP2004312030A (en) System and method to correct distortion caused by bulk heating in substrate
JPWO2003052512A1 (en) Mask pattern correction apparatus, mask pattern correction method, mask manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
JP2006292941A (en) Optical proximity effect correction method and apparatus therefor
JP2002318448A (en) Pattern correcting method for mask for exposure, pattern forming method and program
JP3223965B2 (en) Calculation method of chemically amplified resist shape and recording medium
JP3001351B2 (en) Simulation method
JP4592240B2 (en) Mask pattern creating method and semiconductor device manufacturing method
JPH10125612A (en) Simulation method
JP2005197617A (en) Device and method for simulating ion implantation, and ion implantation simulation program
JP2006023873A (en) Design method, design support device for semiconductor integrated circuit, and delayed library thereof
US20070233447A1 (en) Circuit simulation method and circuit simulation apparatus
US11301613B2 (en) Systems and methods for performing depth-dependent oxidation modeling and depth-dependent etch modeling in a virtual fabrication environment
KR19980080091A (en) Method and apparatus for setting an amorphous region
JP3583622B2 (en) Resist pattern prediction method
JP2011192883A (en) Program making computer perform process simulation
JP6160209B2 (en) Resist pattern formation process optimization apparatus, resist pattern formation process optimization method, and resist pattern formation process optimization program
TW201710978A (en) Method for system-level parameter estimation
US6148276A (en) Diffusion simulating method
US6349271B1 (en) Method and apparatus for simulating an oxidation process in a semiconductor device manufacturing step
JP3519251B2 (en) Simulation equipment
JP2000235957A (en) Manufacture process controller and its method and computer-readable recording medium with manufacture process control program stored therein