圖形內正電荷積累效應對多晶硅刻蝕圖形影響的研究畢業(yè)論文答辯_第1頁
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文檔簡介

1、圖形內正電荷積累效應對 多晶硅刻蝕圖形影響的研究,指導老師:楊靖,答辯人:張云峰,主要內容,集成電路自60年代問世以來,有了十分迅速的發(fā)展。其集成度以每年25%的速度增長,隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,對半導體單元器件的性能要求越來越高,也為制造工藝提出了更高的要求。集成電路工藝和器件的計算機模擬是集成電路開發(fā)和生產(chǎn)的必需技術,很大程度的減少成本,縮短開發(fā)周期。工藝器件的細微化、工藝的高成本使得計算機模擬在今后會越來越重要。,現(xiàn)狀,在目

2、前等離子刻蝕的研究中,主要集中在入射離子的種類、角度分布以及動量分布等方面,而對正電荷積累產(chǎn)生的影響的研究報道很少。在本論文中,通過建立仿真模型,參考實際工藝中的參數(shù),對多個參數(shù)控制,進行仿真模擬,以獲得正電荷積累效應對多晶硅刻蝕圖形的影響的深入了解。,,,,1.物理化學基礎,實驗步驟,仿真模型,仿真過程,仿真結果,反應過程,Si的刻蝕原理,【其中: (S)表示反應表面,(g)表示氣體】,,2.設計方案,反應過程,仿真模型,仿真過程,

3、仿真結果,實驗步驟,,3.仿真模型,反應過程,實驗步驟,仿真模型,仿真過程,仿真結果,原子尺度單元模型,把刻蝕表面分割成微小的單元,每個單元內包含1個襯底原子,通過對入射反應粒子的通量(大小和角度)在反應面各單元的計算,判明粒子在表面的吸附、堆積、脫離等種種反應,計算結果轉化為除去或添加微小單元。 Si原子位于單元的中央,中性活性種Cl原子和一個單元內Si原子發(fā)生吸附反應,1個單元最多可以吸附4個Cl原子,,4.仿真

4、過程,反應過程,實驗步驟,仿真模型,仿真過程,仿真結果,(1)一定數(shù)量的活性種離子入射;(2)判斷離子的運動軌跡以及是否到達Si單元格中;(3)對到達了Si單元格中的離子計數(shù),當一個Si吸附 4個離子時脫離;(4)脫離后Si單元格減少,反映到刻蝕圖形中。,,,5.仿真結果分析,反應過程,實驗步驟,仿真模型,仿真過程,仿真結果,當離子垂直入射,則刻蝕的效率非常高,主要是對刻蝕圖形的控制會達到理想的效果,可以刻蝕出想要的溝道。,

5、,當考慮入射離子的角度分布以及通量分布,仿真更接近與實際工藝,入射離子的角度分布近似于正態(tài)分布,通量隨著R(入射能量和熱運動能量之比)的減小而變小,刻蝕出的圖形相對于之前的更加復雜,但是考慮了刻蝕反應中各種反應系數(shù),包括物理碰撞和化學反應之后,刻蝕的效率增大,于溝道兩側的刻蝕更加嚴重。,,考慮了正電荷積累效應之后,我們可以直觀的看到:正電荷積累的越多,刻蝕的溝道越膨脹,表明對兩側多晶硅的刻蝕更嚴重,電荷的積累過多時,會嚴重影響了所生產(chǎn)的

6、器件的性能,所以在實際工藝中就必須采取另外的方法或者經(jīng)驗控制來減少這一現(xiàn)象帶來的影響。,,,在下一階段的工作中,準備做以下兩方面的研究:1.通過優(yōu)化仿真參數(shù),包括入射離子的種類、仿真環(huán)境等,對多晶硅刻蝕進行更詳細的研究。2.優(yōu)化碰撞模型,通過考慮原子之間的作用力以及在空間中的運動規(guī)律來讓仿真結果更接近于實際工藝,解決在本次仿真中存在的不足之處。,,致謝 這篇論文中的工作是在我的導師楊靖老師的悉心指導下完成的。楊

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