JPH10256174A - 拡散シミュレーション方法 - Google Patents
拡散シミュレーション方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次元または３次元シミュレーションにも拡
張可能であり、種々のイオン注入条件に対応し得る拡散
シミュレーション方法を提供する。 【解決手段】 イオン注入シミュレータを用いて、イオ
ン注入によって発生する初期点欠陥濃度分布１１を求
め、その局所的な関数として点欠陥が吸収される強度の
分布１２を求める。そして、その強度分布から得られる
点欠陥の吸収項を拡散方程式に採り入れてシミュレーシ
ョンを行う。
張可能であり、種々のイオン注入条件に対応し得る拡散
シミュレーション方法を提供する。 【解決手段】 イオン注入シミュレータを用いて、イオ
ン注入によって発生する初期点欠陥濃度分布１１を求
め、その局所的な関数として点欠陥が吸収される強度の
分布１２を求める。そして、その強度分布から得られる
点欠陥の吸収項を拡散方程式に採り入れてシミュレーシ
ョンを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スに用いる計算機シミュレーション方法に関し、特に、
点欠陥を介した不純物拡散シミュレーション方法に関す
るものである。
スに用いる計算機シミュレーション方法に関し、特に、
点欠陥を介した不純物拡散シミュレーション方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】プロセスシミュレータとは、イオン注入
プロセス、拡散プロセス等を含む半導体ＬＳＩ製造プロ
セスにおいて、例えばデバイス内部の不純物プロファイ
ル等の物理量や形状を計算機を用いて計算し、予測する
ものである。このプロセスシミュレータを用いて、半導
体デバイスが最高の電気特性を発揮するようにプロセス
の最適化を行えば、実際にＬＳＩを試作するのに比べて
費用、期間とも大幅に短縮することができる。また、プ
ロセスシミュレータでは半導体デバイス内部の物理量を
計算するので、半導体内部での不純物の振る舞いを解析
することが可能である。プロセスシミュレータについて
の詳細な説明は、檀 良編著、「プロセスデバイスシミ
ュレーション技術」（産業図書）、１８−７９頁、１９
９０年４月２０日発行、に述べられている。
プロセス、拡散プロセス等を含む半導体ＬＳＩ製造プロ
セスにおいて、例えばデバイス内部の不純物プロファイ
ル等の物理量や形状を計算機を用いて計算し、予測する
ものである。このプロセスシミュレータを用いて、半導
体デバイスが最高の電気特性を発揮するようにプロセス
の最適化を行えば、実際にＬＳＩを試作するのに比べて
費用、期間とも大幅に短縮することができる。また、プ
ロセスシミュレータでは半導体デバイス内部の物理量を
計算するので、半導体内部での不純物の振る舞いを解析
することが可能である。プロセスシミュレータについて
の詳細な説明は、檀 良編著、「プロセスデバイスシミ
ュレーション技術」（産業図書）、１８−７９頁、１９
９０年４月２０日発行、に述べられている。
【０００３】プロセスシミュレータにおいて、拡散プロ
セスの計算に用いられる拡散シミュレーションでは、半
導体内部での不純物の振る舞いを表すため、各不純物の
拡散方程式を解く必要がある。また、イオン注入時に発
生した格子間シリコンや空孔等の点欠陥がイオン注入さ
れた不純物と相互作用を生じ、不純物の拡散を増速させ
ることが、アイ・イー・イー・イー、トランザクション
ズ・オン・エレクトロン・デバイセズ、第４０巻、第７
号、１２１５−１２２２頁、１９９３年７月、H.Hane a
nd H.Matsumoto,"A model for Boron Short Time Annea
ling After IonImplantation",(IEEE Transactions on
Electron Devices,Vol.40, No.7,pp.1215-1222,July,19
93) に述べられている。そこで、このような現象を計算
機上でシミュレートするためには、格子間シリコンや空
孔等の点欠陥の拡散方程式も同時に解く必要がある。
セスの計算に用いられる拡散シミュレーションでは、半
導体内部での不純物の振る舞いを表すため、各不純物の
拡散方程式を解く必要がある。また、イオン注入時に発
生した格子間シリコンや空孔等の点欠陥がイオン注入さ
れた不純物と相互作用を生じ、不純物の拡散を増速させ
ることが、アイ・イー・イー・イー、トランザクション
ズ・オン・エレクトロン・デバイセズ、第４０巻、第７
号、１２１５−１２２２頁、１９９３年７月、H.Hane a
nd H.Matsumoto,"A model for Boron Short Time Annea
ling After IonImplantation",(IEEE Transactions on
Electron Devices,Vol.40, No.7,pp.1215-1222,July,19
93) に述べられている。そこで、このような現象を計算
機上でシミュレートするためには、格子間シリコンや空
孔等の点欠陥の拡散方程式も同時に解く必要がある。
【０００４】一方、イオン注入によって大量の点欠陥が
発生した領域では、結晶性がくずれるためにアモルファ
ス化が起こる。その後、熱処理を行った場合は、その極
初期にアモルファス層が再結晶化し、アモルファス化し
なかった領域との界面近傍において格子間シリコンや空
孔等の点欠陥が吸収され、不純物の拡散に影響を及ぼ
す。
発生した領域では、結晶性がくずれるためにアモルファ
ス化が起こる。その後、熱処理を行った場合は、その極
初期にアモルファス層が再結晶化し、アモルファス化し
なかった領域との界面近傍において格子間シリコンや空
孔等の点欠陥が吸収され、不純物の拡散に影響を及ぼ
す。
【０００５】このような現象を計算機上でシミュレート
するために、解析座標ベクトルｘ、解析時刻ｔ、解析温
度Ｔにおける格子間シリコンや空孔等の点欠陥の吸収項
Ｒ（ｘ，ｔ，Ｔ）を、点欠陥が吸収される強度Ｋ（ｘ，
Ｔ）を用いて、
するために、解析座標ベクトルｘ、解析時刻ｔ、解析温
度Ｔにおける格子間シリコンや空孔等の点欠陥の吸収項
Ｒ（ｘ，ｔ，Ｔ）を、点欠陥が吸収される強度Ｋ（ｘ，
Ｔ）を用いて、
【数１】 と表し、拡散方程式に採り入れることが行われている。
ここで、Ｃ（ｘ，ｔ）は点欠陥濃度分布であり、Ｃ
*（Ｔ）は点欠陥の熱平衡値である。
ここで、Ｃ（ｘ，ｔ）は点欠陥濃度分布であり、Ｃ
*（Ｔ）は点欠陥の熱平衡値である。
【０００６】こうした点欠陥の吸収項Ｒ（ｘ，ｔ，Ｔ）
を拡散方程式に採り入れる場合、不純物の拡散を精度良
くシミュレートするためには、点欠陥が吸収される強度
Ｋ（ｘ，Ｔ）をイオン注入条件に応じて正しく見積もる
必要がある。
を拡散方程式に採り入れる場合、不純物の拡散を精度良
くシミュレートするためには、点欠陥が吸収される強度
Ｋ（ｘ，Ｔ）をイオン注入条件に応じて正しく見積もる
必要がある。
【０００７】１次元拡散シミュレーションにおいては、
ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス、第７７
巻、第１１号、５６３０−５６４１頁、１９９５年６
月、Bruno Baccus, Eric Vandenbossche, and Michel L
annoo,"Modelinghigh-concentration boron diffusion
under amorphization conditions",(Journal of Applie
d Physics,Vol.77, No.11,pp.5630-5641,June,1995) に
記載されているように、点欠陥が吸収される強度Ｋ
（ｘ，Ｔ）を経験的解析式で表す方法が用いられてい
る。
ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス、第７７
巻、第１１号、５６３０−５６４１頁、１９９５年６
月、Bruno Baccus, Eric Vandenbossche, and Michel L
annoo,"Modelinghigh-concentration boron diffusion
under amorphization conditions",(Journal of Applie
d Physics,Vol.77, No.11,pp.5630-5641,June,1995) に
記載されているように、点欠陥が吸収される強度Ｋ
（ｘ，Ｔ）を経験的解析式で表す方法が用いられてい
る。
【０００８】この方法では、図５に示すように、イオン
注入によって発生する初期点欠陥濃度（図中符号５１で
示す曲線）ＣD（ｘ） の深さ方向の分布をイオン注入シ
ミュレータを用いて求め、その初期点欠陥濃度がある値
ＣD,α と等しくなる時の座標（深さ）ｘα を用いて、
点欠陥が吸収される強度（図中符号５２で示す曲線）Ｋ
（ｘ，Ｔ）を、
注入によって発生する初期点欠陥濃度（図中符号５１で
示す曲線）ＣD（ｘ） の深さ方向の分布をイオン注入シ
ミュレータを用いて求め、その初期点欠陥濃度がある値
ＣD,α と等しくなる時の座標（深さ）ｘα を用いて、
点欠陥が吸収される強度（図中符号５２で示す曲線）Ｋ
（ｘ，Ｔ）を、
【数２】 と表している。ここで、α（Ｔ）、Ｘω はパラメータ
である。
である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の拡散シミュレーションにおいて、点欠陥が吸収され
る強度を求めるためには、座標ｘα をイオン注入によ
って発生した初期点欠陥濃度から求めなければならなか
った。そのため、２次元または３次元シミュレーション
に拡張することが困難であった。また、イオン注入条件
から求めることができるパラメータはｘα のみである
ため、イオン注入条件が異なる場合に対して精度良くシ
ミュレート可能なパラメータを決定することが困難であ
った。
来の拡散シミュレーションにおいて、点欠陥が吸収され
る強度を求めるためには、座標ｘα をイオン注入によ
って発生した初期点欠陥濃度から求めなければならなか
った。そのため、２次元または３次元シミュレーション
に拡張することが困難であった。また、イオン注入条件
から求めることができるパラメータはｘα のみである
ため、イオン注入条件が異なる場合に対して精度良くシ
ミュレート可能なパラメータを決定することが困難であ
った。
【００１０】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、２次元または３次元シミュレーシ
ョンにも拡張可能であり、種々のイオン注入条件に対応
し得る拡散シミュレーション方法を提供することを目的
とする。
されたものであって、２次元または３次元シミュレーシ
ョンにも拡張可能であり、種々のイオン注入条件に対応
し得る拡散シミュレーション方法を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の拡散シミュレーション
方法は、点欠陥が熱処理時に基板中で吸収される強度
を、１次元、２次元、３次元のいずれの位置座標をも取
り得る解析座標ベクトルを引数とする、イオン注入によ
って発生した初期点欠陥濃度分布の局所的な関数として
求め、その強度を用いて求めた点欠陥の吸収項を拡散方
程式に採り入れることを特徴とするものである。
めに、本発明の請求項１に記載の拡散シミュレーション
方法は、点欠陥が熱処理時に基板中で吸収される強度
を、１次元、２次元、３次元のいずれの位置座標をも取
り得る解析座標ベクトルを引数とする、イオン注入によ
って発生した初期点欠陥濃度分布の局所的な関数として
求め、その強度を用いて求めた点欠陥の吸収項を拡散方
程式に採り入れることを特徴とするものである。
【００１２】また、請求項２に記載の拡散シミュレーシ
ョン方法は、前記点欠陥を格子間シリコンとすること、
請求項３に記載の拡散シミュレーション方法は、点欠陥
を空孔とすること、請求項４に記載の拡散シミュレーシ
ョン方法は、点欠陥を格子間シリコンと不純物からなる
複合点欠陥または空孔と不純物からなる複合点欠陥とす
ることを特徴とするものである。
ョン方法は、前記点欠陥を格子間シリコンとすること、
請求項３に記載の拡散シミュレーション方法は、点欠陥
を空孔とすること、請求項４に記載の拡散シミュレーシ
ョン方法は、点欠陥を格子間シリコンと不純物からなる
複合点欠陥または空孔と不純物からなる複合点欠陥とす
ることを特徴とするものである。
【００１３】また、請求項５に記載の拡散シミュレーシ
ョン方法は、熱処理以前にイオン注入が複数回行われた
場合には、前記点欠陥が吸収される強度を、複数回のイ
オン注入によって発生した初期点欠陥濃度の各々を引数
とする局所的な関数として求めることを特徴とするもの
である。
ョン方法は、熱処理以前にイオン注入が複数回行われた
場合には、前記点欠陥が吸収される強度を、複数回のイ
オン注入によって発生した初期点欠陥濃度の各々を引数
とする局所的な関数として求めることを特徴とするもの
である。
【００１４】また、請求項６に記載の拡散シミュレーシ
ョン方法は、イオン注入後に熱処理が行われた場合に
は、イオン注入によって発生した初期点欠陥濃度をその
熱処理に応じて変化させ、前記点欠陥が吸収される強度
を、熱処理によって変化した後の初期点欠陥濃度の局所
的な関数として求めることを特徴とするものである。
ョン方法は、イオン注入後に熱処理が行われた場合に
は、イオン注入によって発生した初期点欠陥濃度をその
熱処理に応じて変化させ、前記点欠陥が吸収される強度
を、熱処理によって変化した後の初期点欠陥濃度の局所
的な関数として求めることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形
態の拡散シミュレーション方法において、点欠陥である
格子間シリコン（以下、添字Ｉで示す）が吸収される強
度を求める方法を模式的に示したものである。
について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形
態の拡散シミュレーション方法において、点欠陥である
格子間シリコン（以下、添字Ｉで示す）が吸収される強
度を求める方法を模式的に示したものである。
【００１６】本実施の形態では、イオン注入シミュレー
タを用いてイオン注入によって発生する初期点欠陥濃度
（図中符号１１で示す曲線）ＣD（ｘ） の分布を求め、
その濃度分布の局所的な関数として格子間シリコンが吸
収される強度（図中符号１２で示す曲線）ＫI（ｘ，
Ｔ）の分布を求める。すなわち、
タを用いてイオン注入によって発生する初期点欠陥濃度
（図中符号１１で示す曲線）ＣD（ｘ） の分布を求め、
その濃度分布の局所的な関数として格子間シリコンが吸
収される強度（図中符号１２で示す曲線）ＫI（ｘ，
Ｔ）の分布を求める。すなわち、
【数３】 ここで、解析座標ベクトルｘは、１次元に限らず２次元
または３次元の位置座標を取ることが可能である。そこ
で、この格子間シリコンが吸収される強度ＫI（ｘ，
Ｔ）を用いて格子間シリコンの吸収項ＲI（ｘ，ｔ，
Ｔ）を、
または３次元の位置座標を取ることが可能である。そこ
で、この格子間シリコンが吸収される強度ＫI（ｘ，
Ｔ）を用いて格子間シリコンの吸収項ＲI（ｘ，ｔ，
Ｔ）を、
【数４】 と表し、拡散方程式に採り入れる。ここで、ＣI（ｘ，
ｔ） は格子間シリコンの濃度分布であり、ＣI *（Ｔ）
は格子間シリコンの熱平衡値である。
ｔ） は格子間シリコンの濃度分布であり、ＣI *（Ｔ）
は格子間シリコンの熱平衡値である。
【００１７】また、関数ｆI（Ｃ，Ｔ） の関数形は、注
入ドーズ量や注入エネルギー等のイオン注入条件や、拡
散温度や拡散時間等の拡散条件を変化させても精度良く
シミュレート可能なように選択する。一例として、
入ドーズ量や注入エネルギー等のイオン注入条件や、拡
散温度や拡散時間等の拡散条件を変化させても精度良く
シミュレート可能なように選択する。一例として、
【数５】
【数６】 のように多項式で表す方法がある。ここで、ｑは素電荷
量であり、ｋB はボルツマン定数である。
量であり、ｋB はボルツマン定数である。
【００１８】このような多項式で表した点欠陥の吸収項
を採り入れた１次元不純物拡散シミュレーションの結果
を図２に示す。図２において、符号２１の曲線はイオン
注入直後のリンの濃度分布であり、符号２２の各点は熱
処理後のリンの濃度分布の実測値である。また、符号２
３の曲線は拡散方程式に点欠陥の吸収項を採り入れない
場合の熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーション結
果であり、符号２４の曲線は上記点欠陥の吸収項を採り
入れた場合の熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーシ
ョン結果である。この図から明らかなように、拡散方程
式に上記の点欠陥の吸収項を採り入れると、拡散シミュ
レーション結果が実測値と実に良く一致することがわか
る。
を採り入れた１次元不純物拡散シミュレーションの結果
を図２に示す。図２において、符号２１の曲線はイオン
注入直後のリンの濃度分布であり、符号２２の各点は熱
処理後のリンの濃度分布の実測値である。また、符号２
３の曲線は拡散方程式に点欠陥の吸収項を採り入れない
場合の熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーション結
果であり、符号２４の曲線は上記点欠陥の吸収項を採り
入れた場合の熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーシ
ョン結果である。この図から明らかなように、拡散方程
式に上記の点欠陥の吸収項を採り入れると、拡散シミュ
レーション結果が実測値と実に良く一致することがわか
る。
【００１９】以下、本発明の第２の実施の形態について
説明する。本実施の形態が第２の実施の形態と異なると
ころは、格子間シリコンの代わりに、空孔（以下、添字
Ｖで示す）が吸収される強度を求める点である。
説明する。本実施の形態が第２の実施の形態と異なると
ころは、格子間シリコンの代わりに、空孔（以下、添字
Ｖで示す）が吸収される強度を求める点である。
【００２０】本実施の形態では、空孔が吸収される強度
の分布は、イオン注入によって発生する初期点欠陥濃度
ＣD（ｘ） の分布の局所的な関数として、
の分布は、イオン注入によって発生する初期点欠陥濃度
ＣD（ｘ） の分布の局所的な関数として、
【数７】 と求め、空孔の吸収項ＲV（ｘ，ｔ，Ｔ） を、
【数８】 と表し、拡散方程式に採り入れる。ここで、ＣV（ｘ，
ｔ） は空孔の濃度分布であり、ＣV *（Ｔ）は空孔の熱
平衡値である。
ｔ） は空孔の濃度分布であり、ＣV *（Ｔ）は空孔の熱
平衡値である。
【００２１】以下、本発明の第３の実施の形態について
説明する。本実施の形態が上記実施の形態と異なるとこ
ろは、格子間シリコンと不純物からなる複合点欠陥や、
空孔と不純物からなる複合点欠陥が吸収される強度を求
める点である。
説明する。本実施の形態が上記実施の形態と異なるとこ
ろは、格子間シリコンと不純物からなる複合点欠陥や、
空孔と不純物からなる複合点欠陥が吸収される強度を求
める点である。
【００２２】本実施の形態では、複合点欠陥（以下、添
字Ｘで示す）が吸収される強度の分布は、イオン注入に
よって発生する初期点欠陥濃度ＣD（ｘ） の分布の局所
的な関数として、
字Ｘで示す）が吸収される強度の分布は、イオン注入に
よって発生する初期点欠陥濃度ＣD（ｘ） の分布の局所
的な関数として、
【数９】 と求め、複合点欠陥の吸収項ＲX（ｘ，ｔ，Ｔ） を、
【数１０】 と表し、拡散方程式に採り入れる。ここで、ＣX（ｘ，
ｔ） は複合点欠陥の濃度分布であり、ＣX *（Ｔ）は熱
平衡状態における複合点欠陥の濃度分布である。
ｔ） は複合点欠陥の濃度分布であり、ＣX *（Ｔ）は熱
平衡状態における複合点欠陥の濃度分布である。
【００２３】以下、本発明の第４の実施の形態について
図面を参照して説明する。図３は、本実施の形態のシミ
ュレーション方法において、点欠陥が吸収される強度を
求める方法を模式的に示したものである。本実施の形態
が上記実施の形態と異なるところは、イオン注入が複数
回行われる点である。
図面を参照して説明する。図３は、本実施の形態のシミ
ュレーション方法において、点欠陥が吸収される強度を
求める方法を模式的に示したものである。本実施の形態
が上記実施の形態と異なるところは、イオン注入が複数
回行われる点である。
【００２４】熱処理前にイオン注入が複数回行われた場
合、それぞれのイオン注入について図３に示すように、
イオン注入シミュレータを用いてイオン注入によって発
生するそれぞれの初期点欠陥濃度（図中符号３１、３２
で示す曲線）Ｃi D（ｘ）の分布を求める。ここで、ｉは
ｉ番目のイオン注入であることを意味する。
合、それぞれのイオン注入について図３に示すように、
イオン注入シミュレータを用いてイオン注入によって発
生するそれぞれの初期点欠陥濃度（図中符号３１、３２
で示す曲線）Ｃi D（ｘ）の分布を求める。ここで、ｉは
ｉ番目のイオン注入であることを意味する。
【００２５】本実施の形態では、点欠陥が吸収される強
度の分布（図中符号３３で示す曲線）は、それら複数回
のイオン注入による初期点欠陥濃度をそれぞれ引数とす
る関数として、
度の分布（図中符号３３で示す曲線）は、それら複数回
のイオン注入による初期点欠陥濃度をそれぞれ引数とす
る関数として、
【数１１】 と求められる。
【００２６】以下、本発明の第５の実施の形態について
図面を参照して説明する。図４は、本実施の形態のシミ
ュレーション方法において、点欠陥が吸収される強度を
求める方法を模式的に示したものである。本実施の形態
が上記実施の形態と異なるところは、イオン注入後に熱
処理が行われる点である。
図面を参照して説明する。図４は、本実施の形態のシミ
ュレーション方法において、点欠陥が吸収される強度を
求める方法を模式的に示したものである。本実施の形態
が上記実施の形態と異なるところは、イオン注入後に熱
処理が行われる点である。
【００２７】イオン注入後に熱処理が行われた場合、イ
オン注入によって発生した初期点欠陥濃度（図中符号４
１で示す曲線）ＣD（ｘ） は変化する。そのため、本実
施の形態では、点欠陥が吸収される強度の分布（図中符
号４３で示す曲線）は、熱処理によって変化した後の初
期点欠陥濃度（図中符号４２で示す曲線）Ｃt D（ｘ）の
関数として、
オン注入によって発生した初期点欠陥濃度（図中符号４
１で示す曲線）ＣD（ｘ） は変化する。そのため、本実
施の形態では、点欠陥が吸収される強度の分布（図中符
号４３で示す曲線）は、熱処理によって変化した後の初
期点欠陥濃度（図中符号４２で示す曲線）Ｃt D（ｘ）の
関数として、
【数１２】 と求められる。
【００２８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
拡散シミュレーション方法によれば、拡散方程式に点欠
陥の吸収項を採り入れた不純物拡散を、１次元に限らず
２次元または３次元空間でシミュレートすることが可能
になる。また、多様なイオン注入条件、例えば複数回の
イオン注入が行われる場合、イオン注入後に熱処理が行
われる場合等に対応できるため、拡散シミュレーション
の実用性を向上させることができる。
拡散シミュレーション方法によれば、拡散方程式に点欠
陥の吸収項を採り入れた不純物拡散を、１次元に限らず
２次元または３次元空間でシミュレートすることが可能
になる。また、多様なイオン注入条件、例えば複数回の
イオン注入が行われる場合、イオン注入後に熱処理が行
われる場合等に対応できるため、拡散シミュレーション
の実用性を向上させることができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態の拡散シミュレー
ション方法において、格子間シリコンが吸収される強度
を求める方法を説明するための図である。
ション方法において、格子間シリコンが吸収される強度
を求める方法を説明するための図である。
【図２】 同方法を用いた不純物拡散シミュレーション
の結果と不純物濃度実測値の比較を示す図である。
の結果と不純物濃度実測値の比較を示す図である。
【図３】 第４の実施の形態の拡散シミュレーション方
法において、点欠陥が吸収される強度を求める方法を説
明するための図である。
法において、点欠陥が吸収される強度を求める方法を説
明するための図である。
【図４】 第５の実施の形態の拡散シミュレーション方
法において、点欠陥が吸収される強度を求める方法を説
明するための図である。
法において、点欠陥が吸収される強度を求める方法を説
明するための図である。
【図５】 点欠陥が吸収される強度を求める従来の方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【符号の説明】 １１ イオン注入による初期点欠陥濃度分布ＣD（ｘ） １２ 上記ＣD（ｘ）を直接反映した点欠陥が吸収され
る強度の分布 Ｋ（ｘ，Ｔ）＝ｆ（ＣD（ｘ），Ｔ） ２１ イオン注入直後のリンの濃度分布 ２２ 熱処理後のリンの濃度分布の実測値 ２３ 拡散方程式に点欠陥の吸収項を採り入れない場合
の熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーション結果 ２４ 拡散方程式に点欠陥の吸収項を採り入れた場合の
熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーション結果 ３１ 第１番目のイオン注入による初期点欠陥濃度分布
Ｃ1 D（ｘ） ３２ 第ｉ番目のイオン注入による初期点欠陥濃度分布
Ｃi D（ｘ） ３３ Ｃ1 D（ｘ），Ｃ2 D（ｘ），…，Ｃi D（ｘ），…を
直接反映した点欠陥が吸収される強度の分布 Ｋ（ｘ，Ｔ）＝ｆ（Ｃ1 D（ｘ），Ｃ2 D（ｘ），…，Ｃi D
（ｘ），…，Ｔ） ４１ イオン注入直後の初期点欠陥濃度分布ＣD（ｘ） ４２ 熱処理によって変化した初期点欠陥濃度分布Ｃt D
（ｘ） ４３ 上記Ｃt D（ｘ）を直接反映した点欠陥が吸収され
る強度の分布 Ｋ（ｘ，Ｔ）＝ｆ（Ｃt D（ｘ），Ｔ） ５１ イオン注入による初期点欠陥濃度分布ＣD（ｘ） ５２ 点欠陥が吸収される強度の分布Ｋ（ｘ，Ｔ）
る強度の分布 Ｋ（ｘ，Ｔ）＝ｆ（ＣD（ｘ），Ｔ） ２１ イオン注入直後のリンの濃度分布 ２２ 熱処理後のリンの濃度分布の実測値 ２３ 拡散方程式に点欠陥の吸収項を採り入れない場合
の熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーション結果 ２４ 拡散方程式に点欠陥の吸収項を採り入れた場合の
熱処理後のリンの濃度分布のシミュレーション結果 ３１ 第１番目のイオン注入による初期点欠陥濃度分布
Ｃ1 D（ｘ） ３２ 第ｉ番目のイオン注入による初期点欠陥濃度分布
Ｃi D（ｘ） ３３ Ｃ1 D（ｘ），Ｃ2 D（ｘ），…，Ｃi D（ｘ），…を
直接反映した点欠陥が吸収される強度の分布 Ｋ（ｘ，Ｔ）＝ｆ（Ｃ1 D（ｘ），Ｃ2 D（ｘ），…，Ｃi D
（ｘ），…，Ｔ） ４１ イオン注入直後の初期点欠陥濃度分布ＣD（ｘ） ４２ 熱処理によって変化した初期点欠陥濃度分布Ｃt D
（ｘ） ４３ 上記Ｃt D（ｘ）を直接反映した点欠陥が吸収され
る強度の分布 Ｋ（ｘ，Ｔ）＝ｆ（Ｃt D（ｘ），Ｔ） ５１ イオン注入による初期点欠陥濃度分布ＣD（ｘ） ５２ 点欠陥が吸収される強度の分布Ｋ（ｘ，Ｔ）
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体ＬＳＩ製造プロセスにおけるイオ
ン注入プロセスと、その後の熱拡散プロセスによる不純
物の拡散の計算機シミュレーション方法であって、 点欠陥が熱処理時に基板中で吸収される強度を、１次
元、２次元、３次元のいずれの位置座標をも取り得る解
析座標ベクトルを引数とする、イオン注入によって発生
した初期点欠陥濃度分布の局所的な関数として求め、そ
の強度を用いて求めた点欠陥の吸収項を拡散方程式に採
り入れることを特徴とする拡散シミュレーション方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の拡散シミュレーション
方法において、 前記点欠陥を格子間シリコンとすることを特徴とする拡
散シミュレーション方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の拡散シミュレーション
方法において、 前記点欠陥を空孔とすることを特徴とする拡散シミュレ
ーション方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の拡散シミュレーション
方法において、 前記点欠陥を、格子間シリコンと不純物からなる複合点
欠陥、または空孔と不純物からなる複合点欠陥とするこ
とを特徴とする拡散シミュレーション方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の拡
散シミュレーション方法において、 熱処理以前にイオン注入が複数回行われた場合には、前
記点欠陥が吸収される強度を、複数回のイオン注入によ
って発生した初期点欠陥濃度の各々を引数とする局所的
な関数として求めることを特徴とする拡散シミュレーシ
ョン方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の拡
散シミュレーション方法において、 イオン注入後に熱処理が行われた場合には、イオン注入
によって発生した初期点欠陥濃度をその熱処理に応じて
変化させ、前記点欠陥が吸収される強度を、前記熱処理
によって変化した後の初期点欠陥濃度の局所的な関数と
して求めることを特徴とする拡散シミュレーション方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5755697A JP3102374B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 拡散シミュレーション方法 |
| EP98104401A EP0864992A3 (en) | 1997-03-12 | 1998-03-11 | Method, apparatus and computer program product for simulating diffusion of impurities in a semiconductor |
| KR1019980008294A KR100297157B1 (ko) | 1997-03-12 | 1998-03-12 | 반도체에서의불순물확산을시뮬레이션하기위한방법 |
| US09/041,504 US6154718A (en) | 1997-03-12 | 1998-03-12 | Method, apparatus and computer program product for simulating diffusion of impurities in a semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5755697A JP3102374B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 拡散シミュレーション方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256174A true JPH10256174A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3102374B2 JP3102374B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=13059099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5755697A Expired - Fee Related JP3102374B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 拡散シミュレーション方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6154718A (ja) |
| EP (1) | EP0864992A3 (ja) |
| JP (1) | JP3102374B2 (ja) |
| KR (1) | KR100297157B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016013957A (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 信越半導体株式会社 | 点欠陥濃度計算方法、Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥計算方法、Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥面内分布計算方法及びこれらを用いたシリコン単結晶製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US6697771B1 (en) * | 1999-06-30 | 2004-02-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device manufacturing system and the method thereof |
| US6685772B2 (en) * | 2001-03-28 | 2004-02-03 | California Institute Of Technology | De novo processing of electronic materials |
| JP4991062B2 (ja) * | 2001-05-29 | 2012-08-01 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体プロセスデバイスモデリング方法 |
| JP4983601B2 (ja) * | 2005-07-13 | 2012-07-25 | 富士通株式会社 | イオン注入のシミュレーション方法及び半導体装置の製造方法 |
| JP5405055B2 (ja) * | 2008-06-18 | 2014-02-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の解析及び設計装置、及び半導体装置の解析及び設計方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US4599118A (en) * | 1981-12-30 | 1986-07-08 | Mostek Corporation | Method of making MOSFET by multiple implantations followed by a diffusion step |
| US5504016A (en) * | 1991-03-29 | 1996-04-02 | National Semiconductor Corporation | Method of manufacturing semiconductor device structures utilizing predictive dopant-dopant interactions |
| JPH06283458A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Toshiba Corp | シミュレーション方法及びシミュレーション装置 |
| JP2713212B2 (ja) * | 1995-03-13 | 1998-02-16 | 日本電気株式会社 | 拡散シミュレーション方法 |
-
1997
- 1997-03-12 JP JP5755697A patent/JP3102374B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-11 EP EP98104401A patent/EP0864992A3/en not_active Withdrawn
- 1998-03-12 KR KR1019980008294A patent/KR100297157B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-03-12 US US09/041,504 patent/US6154718A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016013957A (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 信越半導体株式会社 | 点欠陥濃度計算方法、Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥計算方法、Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥面内分布計算方法及びこれらを用いたシリコン単結晶製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3102374B2 (ja) | 2000-10-23 |
| EP0864992A2 (en) | 1998-09-16 |
| US6154718A (en) | 2000-11-28 |
| KR100297157B1 (ko) | 2001-08-07 |
| EP0864992A3 (en) | 2000-03-01 |
| KR19980080183A (ko) | 1998-11-25 |
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