離子注入工藝仿真

離子注入作為半導(dǎo)體常用的摻雜手段，具有熱擴(kuò)散摻雜技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。列表對比

摻雜原子被動打進(jìn)到基板的晶體內(nèi)部，但是它是被硬塞進(jìn)去的，不是一個(gè)熱平衡下的過程，雜質(zhì)一般也不出在晶格點(diǎn)陣上，且離子軌跡附近產(chǎn)生很多缺陷。如下圖，

但是離子注入之后也是需要二次退火的，退火的目的一是去除缺陷，二是讓摻雜的原子能夠進(jìn)入到晶格里面去，讓其處于激活狀態(tài)。感興趣的可以查閱半導(dǎo)體書本學(xué)習(xí)，推薦一本卡哇伊的半導(dǎo)體書，日本人畫的，估計(jì)是一位熱愛畫漫畫的微電子專業(yè)的學(xué)生畫的，萌妹子＋知識點(diǎn)畫的很生動。

如何做好離子注入，可以通過以下公式計(jì)算得到。

離子注入工藝仿真

公式計(jì)算有點(diǎn)傷腦細(xì)胞啊，大家可以學(xué)習(xí)一下

《Silvaco TCAD工藝仿真離子注入、擴(kuò)散、淀積和刻蝕》這本課

TCAD有專門針對工藝仿真的功能。減少了實(shí)際試驗(yàn)的盲目。

上圖是注入的參數(shù)選擇窗口（Linux系統(tǒng)版本采用這個(gè)窗口）

例如我們模擬不同硼離子注入角度的效果

如上圖，在晶向（110）的硅片上注入B離子，角度不同得到的注入深度對應(yīng)的離子濃度不同。在這里我們就可以清楚的得到，離子在哪個(gè)深度的濃度最大。

附仿真代碼：

go athena

line x loc = 0.0 spacing=0.02

line x loc = 0.5 spacing=0.02

line y loc = 0 spacing = 0.02

line y loc = 0.6 spacing = 0.05

個(gè)人備注哈：#后面的都是語句解釋，不會運(yùn)行。解釋一下line語句，Line是表示定義網(wǎng)格，進(jìn)行二位的定義，Loc是Location的簡寫，spacing是loc處臨近網(wǎng)格的間距，二者默認(rèn)單位都是um。其實(shí)就是定義一個(gè)仿真范圍，而且spacing越小仿真的約細(xì)。

init

structure outfile=origin_STR.str

go athena

init infile=origin_STR.str

implant boron energy=35 dose=1.e13 tilt=0 rotation=0 print.mom

save outfile=titl_0.str

init infile=origin_STR.str

implant boron energy=35 dose=1.e13 tilt=1 rotation=0 print.mom

save outfile=titl_1.str

go athena

init infile=origin_STR.str

implant boron energy=35 dose=1.e13 tilt=2 rotation=0 print.mom

save outfile=titl_2.str

go athena

init infile=origin_STR.str

implant boron energy=35 dose=1.e13 tilt=7 rotation=0 print.mom

save outfile=titl_7.str

go athena

init infile=origin_STR.str

implant boron energy=35 dose=1.e13 tilt=10 rotation=0 print.mom

save outfile=titl_10.str

tonyplot -overlay titl_*.str

go athena

思考：如果注入量Dose=1*1015ions/cm2；注入離子選用N，基板采用砷化鎵，求深度0.1um~1.5um處的離子注入濃度。注入角度0~7°，離子能量根據(jù)選用300Kev，選用2價(jià)N+。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：離子注入工藝仿真

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