МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ И БЫСТРЫХ ТЕРМООБРАБОТОК ПРИ ФОРМИРОВАНИИ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ СУБМИКРОННЫХ И НАНОМЕТРОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ НА КРЕМНИИ
Аннотация
Рассмотрены физико−математические модели и численные алгоритмы, позволяющие достаточно точно моделировать современные технологические процессы, такие как низкоэнергетическая ионная имплантация и быстрая термообработка. Разработанный на основе этих моделей программный комплекс, интегрированный в систему сквозного моделирования процессов и приборов интегральной электроники Silvaco ATHENA, дает возможность использовать модели и методы расчета, альтернативные реализованным в известных программных продуктах, главным образом в решении задач с малой глубиной формируемых легированных областей.
Об авторах
Ф. Ф. Комаров
НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь
Беларусь
Беларусь
чл.−корр. НАН Беларуси, доктор физ.−мат. наук, профессор, зав. кафедрой
физической электроники и нанотехнологий Белорусского государственного университета (БГУ), заведующий лабораторией элионики НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь, 220108, г. Минск, ул. Курчатова, д.7
А. Ф. Комаров
НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь
Беларусь
Беларусь
доктор физ.−мат. наук, главный научный сотрудник лаборатории элионики, НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь, 220108, г. Минск, ул. Курчатова, д. 7.
А. М. Миронов
НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь
Беларусь
Беларусь
старший научный сотрудник, лаборатория элионики, НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь, 220108, г. Минск, ул. Курчатова, д. 7.
Г. М. Заяц
Институт математики НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
кандидат физ.−мат. наук, ведущий научный сотрудник, Институт математики НАН Беларуси, Белоруссия, 220072, г. Минск, ул. Сурганова, д. 11.
Ю. В. Макаревич
НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь
Беларусь
Беларусь
младший научный сотрудник, лаборатория элионики, НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь, 220108, г. Минск, ул. Курчатова, д. 7.
С. А. Мискевич
НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь
Беларусь
Беларусь
младший научный сотрудник, лаборатория элионики НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ, Беларусь, 220108, г. Минск, ул. Курчатова, д. 7.
Список литературы
1. Girginoudi, D. Studies of ultra shallow n+—p−junctions formed by low−energy As−implantation / D. Girginoudi, N. Georguolas, A. Thanailakis, E.A. Polycroniadis // Mater. Sci. and Eng. B. − 2004. − V. 114–115. − P. 381—385.
2. Solmi, S. Transient enhanced diffusion of As in Si / S. Solmi, M. Ferri, M. Bersani // J. Appl. Phys. − 2003. − V. 94, N 8. − P. 4950— 4955.
3. Ruffell, A. Annealing behavior of low−energy ion−implanted P in Si / A. Ruffell, I. V. Mitchell, P. Simpson // Ibid. − 2005. − V. 97. − P. 123518 1−6.
4. Komarov, F. F. Mechanisms of arsenic clustering in silicon / F. F. Komarov, O. I. Velichko, V. A. Dobrushkin, A. M. Mironov // Phys. Rev. − 2006. − V. 74. − P. 035205−1—035205−10.
5. Komarov, F. F. 2D modelling of the diffusion of low−energy implanted arsenic in silicon at rapid thermal annealing / F. F. Komarov, A. M. Mironov, G. M. Zayats, V. A. Tsurko, O. I. Velicko, A. F. Komarov, A. I. Belous // Vacuum. − 2007. − V. 81. − P. 1184—1187.
6. Мильчанин, О. В. Улучшение параметров мелких p+—n− переходов в кремнии путем дополнительных имплантаций ионов углерода и ступенчатых термообработок / О. В. Мильчанин, Ф. Ф. Комаров, В. И. Плебанович, П. И. Гайдук, А. Ф. Комаров // Докл. НАН Беларуси. −2007. − Т. 51, № 2. − С. 40—44.
7. Комаров, Ф. Ф. Формирование однородно легированных слоев в металлах и полупроводниках методом полиэнергетической высокодозной ионной имплантации / Ф. Ф. Комаров, А. Ф. Комаров, А. М. Миронов // Там же. − 2007. − Т. 51, № 3. − С. 52—56.
8. Komarov, F. F. Simulation of rapid thermal annealing of low−energy implanted arsenic in silicon / F. F. Komarov, A. F. Komarov, A. M. Mironov, G. M. Zayats, V. A. Tsurko, O. I. Velichko // Phys. And Chem. of Solid State. − 2007. − V. 8, N 3. − P. 494—499.
9. Mironov, A. M. Modelling of low−energy−implanted phosphorus diffusion during rapid thermal processing of the semiconductor structures / A. M. Mironov, F. F. Komarov, A. F. Komarov, V. A. Tsurko, G. M. Zayats, O. I. Velichko // Vacuum. − 2009. − V. 83. − P. S127—S130.
10. Комаров, Ф. Ф. Моделирование процесса быстрого отжига кремниевых структур, имплантированных бором и бором с углеродом / Ф. Ф. Комаров, А. Ф. Комаров, А. М. Миронов, Г. М. Заяц // Материалы Седьмой Междунар. конф. «Автоматизация проектирования дискретных систем». − Минск, 2010. − C. 370—376.
11. Буренков, А. Ф. Пространственные распределения энергии, выделенной в каскаде атомных столкновений в твердых телах / А. Ф. Буренков, Ф. Ф. Комаров, М. А. Кумахов. − М. : Энергоатомиздат, 1985. − 245 с.
12. Hobler, G. Two−dimensional modelling of ion implantation with spatial moments / G. Hobler, E. Langer, S. Selberherr // Solid−State Electronics. − 1987. − V. 30, N 4. − P. 445—455.
13. Burenkov, A. F. Two−dimensional local ion implantation distribution / A. F. Burenkov, A. G. Kurganov, G. G. Konoplyanik // Surface Sciences. − 1989. − V. 8. − P. 52.
14. Lorenz J., Simulation of the lateral spread of implanted ions: theory. / Lorenz J., Kruger W., Barthel A. // Proc. NASECODE−VI − Boole Press, 1989. − P. 513—520.
15. Parab, K. B. Analysis of ultra−shallow doping profiles obtained by low energy ion implantation / K. B. Parab, D. H. Yang, S. J. Morris, S. Tian, A. F. Tasch, D. Kamenitsa, R. Simonton, C. Magee // J. Vac. Sci. and Techn. B. − 1996. − V. 4, N 1. − P. 260.
16. Fedotov, A.K. Set of equations for stress−mediated evolution of the nonequilibrium dopant−defect system in semiconductor crystals / A. K. Fedotov, O. I. Velichko, V. A. Dobrushkin // J. Alloys and Compounds. − 2004. − V. 382, Iss. 1–2. − P. 283—287.
17. Komarov, F.F. Numerical algorithms for modeling of diffusion of As implanted in Si at low energies and high fluences / F. F. Komarov, O. I. Velichko, A. M. Mironov, V. A. Tsurko, G. M. Zayats // Proc. SPIE. − 2006. − V. 6260. − P. 566—574.
18. Griffin, P. B. Doping and damage dose dependence of implant induced TED below the amorphization threshold / P. B. Griffin, R. F. Lever, P. A. Packan, J. D. Plummer // Appl. Phys. Lett. − 1994. − V. 64, N 10. − P. 1242.
19. Самарский, А. А. Теория разностных схем / A. A. Самарский. − М.: Наука, 1977. − 656 с.
20. Komarov, F. F. Numerical simulation of impurity diffusion at the formation of ultrashallow doped areas in semiconductors / F. F. Komarov, A. F. Komarov, A. M. Mironov, O. I. Velichko, V. A. Tsurko, G. M. Zayats // J. Nonlinear Phenomena in Complex Systems. − 2010. − V. 13, N 4. − P. 389—395.
21. Величко, О. И. Моделирование диффузии мышьяка в системе SiO2/Si при низкоэнергетической имплантации и коротком термическом отжиге / О. И. Величко, Г. М. Заяц, А. Ф. Комаров, А. М. Миронов, В. А. Цурко // Материалы VII Междунар. конф. «Взаимодействие излучений с твердым телом». − Минск (Беларусь), 2007. − C. 96—98.
22. Velichko, O. I. Modeling of the transient interstitial diffusion of implanted atoms during low−temperature annealing of silicon substrates / O. I. Velichko, A. P. Kavaliova // Physica B. − 2012. − V. 407. − P. 2176—2184.
23. Boucard, F. A. Comprehensive solution for simulating ultra−shallow junctions: From high dose/low energy implant to diffusion annealing / F. Boucard, F. Roger, I. Chakarov, V. Zhuk, M. Temkin, X. Montagner, E. Guichard, D. Mathiot // Mater. Sci. and Eng. B. − 2005. − V. 124–125. − P. 409—414.
Для цитирования:
Комаров Ф.Ф., Комаров А.Ф., Миронов А.М., Заяц Г.М., Макаревич Ю.В., Мискевич С.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ И БЫСТРЫХ ТЕРМООБРАБОТОК ПРИ ФОРМИРОВАНИИ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ СУБМИКРОННЫХ И НАНОМЕТРОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ НА КРЕМНИИ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2012;(4):18-23. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2012-4-18-23
For citation:
Komarov F.F., Komarov A.F., Mironov A.M., Zayats G.M., Makarevich Y.V., Miskevich S.A. Modeling of Ion Implantation and Rapid Thermal Treatments during the Formation of Active Regions of Submicron and Nanometer Silicon IС. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2012;(4):18-23. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2012-4-18-23
Просмотров: 348
Послать статью по эл. почте 