本發明涉及模擬器和模擬方法。
背景技術:
1、在對半導體基板進行離子注入(ion?implantation)時模擬半導體基板和離子的行為的離子注入模擬器是已知的。
2、這樣的離子注入模擬器可以模擬在不同條件下對同一半導體基板進行多次離子注入的情況下的物理現象。在這種情況下,計算執行多次離子注入后的雜質濃度和點缺陷分布。
3、現有技術文獻
4、專利文獻
5、專利文獻1:日本專利申請特開第2012-134271號公報
6、專利文獻2:日本專利申請特開第2000-294514號公報
7、專利文獻3:日本專利申請特開第2000-039870號公報
技術實現思路
1、發明要解決的問題
2、然而,若連續執行多次離子注入,由于先前離子注入模擬所導致的晶體紊亂會抑制溝道效應,因此致使后續離子注入模擬的雜質分布發生變化。因此,即使將分別獨立地模擬的多次離子注入的結果相加,該總和也與連續執行多次離子注入而得到的結果不同。根據連續執行多次離子注入的模擬結果,難以確定雜質是通過第幾次離子注入而被導入的。此外,在多次離子注入之中的特定的離子注入的條件改變的情況下,需要再次模擬所有離子注入。
3、因此,本公開提供了一種能夠分別提取多個離子注入的各自的模擬結果的模擬器和模擬方法。
4、問題的解決方案
5、本公開的一個方面的模擬器包括:運算部,其構造為對處理對象執行多次離子注入的模擬;以及存儲部,其構造為在執行所述多次離子注入的各自的模擬時,存儲通過所述離子注入而被注入的雜質的濃度分布和在所述處理對象內產生的點缺陷分布的運算結果,其中,所述運算部計算在所述多次離子注入中所述雜質的濃度分布的第一差分和在所述多次離子注入中所述點缺陷分布的第二差分。
6、所述運算部計算n(n是2以上的整數)次的離子注入中的第1次至第(n-1)次離子注入的所述濃度分布與第n次離子注入的所述濃度分布之間的差分作為所述第一差分,并且計算第1次至第(n-1)次離子注入的所述點缺陷分布與第n次離子注入的所述點缺陷分布之間的差分作為所述第二差分。
7、所述存儲部存儲所述第一差分作為第n次離子注入導致的所述雜質的濃度分布,并且存儲所述第二差分作為第n次離子注入導致的所述處理對象的點缺陷分布。
8、所述運算部分別計算第1次至第n次離子注入的所述第一差分,并且分別計算第1次至第n次離子注入的所述第二差分。
9、所述存儲部將針對所述第1次至第n次離子注入分別運算的所述第一差分作為所述第1次至第n次離子注入導致的各自的所述雜質的濃度分布進行存儲,并且將針對所述第1次至第n次離子注入分別運算的所述第二差分作為所述第1次至第n次離子注入導致的各自的所述處理對象的點缺陷分布進行存儲。
10、在所述第1次至第n次離子注入中的第k次(1?≤?k?≤?n)離子注入的條件改變的情況下,所述運算部對存儲在所述存儲部中的第1次至第(k-1)次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果執行條件改變后的所述第k次離子注入的運算。
11、在執行條件改變后的所述第k次離子注入的運算之后,所述運算部對所述第1次至第k次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果執行第k+1次至第n次離子注入的運算。
12、在所述第1次至第n次離子注入中的第k次(1?≤?k?≤?n)離子注入的劑量改變m倍的情況下,所述運算部將存儲在所述存儲部中的所述第k次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布乘以m倍,并且加到所述存儲部中存儲的所述第1次至第(k-1)次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果上。
13、在將所述第k次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布乘以m倍后加到所述第1次至第(k-1)次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果上之后,所述運算部對所述第1次至第k次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果執行第k+1次至第n次離子注入的運算。
14、各次離子注入的注入能量、劑量和注入角度的任一條件在所述多次離子注入中彼此不同。
15、在所述多次離子注入中被注入的離子種類是相同的。
16、所述運算部中的模擬運算使用蒙特卡洛(monte?carlo)方法、雙皮爾遜(pearson)函數模型和使用分布函數的解析方法中的任一種。
17、所述濃度分布和所述點缺陷分布是所述雜質的熱擴散后的濃度分布和點缺陷分布。
18、所述處理對象是單晶半導體、多晶半導體和非晶半導體中的任一種。
19、本公開的另一方面的模擬器包括:運算部,其構造為對處理對象進行離子注入的模擬;以及存儲部,其構造為存儲通過所述離子注入而被注入的雜質的濃度分布和在所述處理對象內產生的點缺陷分布的運算結果,其中,所述運算部計算所述離子注入的所述雜質的所述濃度分布和所述離子注入的所述點缺陷分布,并且在所述離子注入的劑量改變m倍的情況下,所述運算部將所述存儲部中存儲的所述離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果乘以m倍。
20、本公開的一個方面的使用模擬器的模擬方法,所述模擬器包括:運算部,其構造為對處理對象執行多次離子注入的模擬;以及存儲部,其構造為在執行所述多次離子注入的各自的模擬時,存儲通過所述離子注入而被注入的雜質的濃度分布和在所述處理對象內產生的點缺陷分布的運算結果,并且所述模擬方法包括計算所述多次離子注入的所述雜質的所述濃度分布的第一差分和所述多次離子注入的所述點缺陷分布的第二差分。
21、上述方法還包括:計算n(n是2以上的整數)次的離子注入中的第1次至第(n-1)次離子注入的所述濃度分布與第n次離子注入的所述濃度分布之間的差分作為所述第一差分,并且計算第1次至第(n-1)次離子注入的所述點缺陷分布與第n次離子注入的所述點缺陷分布之間的差分作為所述第二差分;以及
22、將所述第一差分存儲在所述存儲部中作為所述第n次離子注入導致的所述雜質的濃度分布,并且將所述第二差分存儲在所述存儲部中作為所述第n次離子注入導致的所述處理對象的點缺陷分布。
23、在所述第1次至第n次離子注入中的第k次(1?≤?k?≤?n)離子注入的條件改變的情況下,上述方法還包括:對存儲在所述存儲部中的第1次至第(k-1)次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果執行條件改變后的所述第k次離子注入的運算。
24、上述方法還包括:在執行條件改變后的所述第k次離子注入的運算之后,對所述第1次至第k次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果執行第k+1次至第n次離子注入的運算。
25、上述方法還包括:在所述第1次至第n次離子注入中的第k次(1?≤?k?≤?n)離子注入的劑量改變m倍的情況下,將存儲在所述存儲部中的所述第k次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布乘以m倍,并且加到所述存儲部中存儲的所述第1次至第(k-1)次離子注入的所述濃度分布和所述點缺陷分布的運算結果上。