Назначение и смысл параметров Absolute residual value/Relative residual value/Numerical solution SiDif. Влияние времени отжига на глубину p-n-перехода

Ответы

3. Назначение и смысл параметров Absolute residual value Relative residual value Numerical solution SiDif.

Уже сам прямой перевод этих параметров дает половину ответа на данный вопрос. Дело в том, что расчет технологических процессов предполагает решение нелинейных уравнений, причем системы для заданного количества узлов решетки. Для этих целей используются итерационные методы, характеризующиеся сходимостью или расходмость. Расходимость – это невозможность получения окончательного результата по причине того, что для этих целей нужно бесконечное количество итераций.  Сходимость может быть полная, т.е. значение, полученное на следующей итерации полностью совпадает с предыдущим, однако такая точность требует большого количества итераций, или, так сказать, «неоконченная», т.е. значения на смежных последних итерациях отличаются на величину не более оговоренной погрешности, которая считается достаточной для решения поставленной задачи. Эта разность называется невязкой. Как раз она и задается этими праметрами численных решений absolute – абсолютное значение невязки, relative  - относительное – т.е. абсолютная невязка на значение, полученное на предпоследней итерации.

4. Влияние времени отжига на глубину p-n-перехода.

Влияние это понятно уже чисто интуитивно –чем больше время, тем большее расстояние смогут пройти атомы примеси в ходе теплового движения. Ну а строго математически это объясняется уравнением разгонки ( так называется отжиг, когда ионная имплантация является загонкой при процессе диффузии, это делается поскольку при ионной имплантации точно контролируется доза имплантации, а отжиг сам по себе – это устранение радиационных дефектов, внесенных бомбардировкой ионами внедряемой примеси), поскольку и разгонка и отжиг описываются спадающей экспонентой от максимальной концентрации, которой для диффузии является концентрация у поверхности, а для отжига – концентрация га средней длине пробега.

С(x,T) = Csразг*ехp(-X²/(4Dр*tр)), если приравнять эту концентрацию к концентрации в подложке, то этому будет соответствовать глубина залегания перехода.

Xj =-4*ln(Cb/Csразг)*Dp*Tp, где Xj – глубина p-n-перехода, Сb – концентрация примеси в подложке, Сsразг – поверхностная концентрация при разгонке( следует заметить, что это для случая диффузии, однако можно применять, если имплантация проводится на малую глубину – примесь локализована у поверхности, ну а вслучае имлантации с высокой энергией зависимоть сложнее, однако характер зависимости один), Dp –коэффициент диффузии при разгонке(зависит от температуры D = D0*exp(-Ea/kT), где D0 – кажущийся коээфициент диффузии(при бесконечной температуре), Ea – энергия активации, к – постоянная Больцмана, Т – температура в кельвинах), tp – время разгонки. Таким образом, глубина p-n-перехода пропорциональна времени отжига.

5.Пояснитьсодержание и смысл параметров Implant dose Implant energie.

Смысл прост – это доза имплантации φ (концентрация примеси созданная при имплантации в см-2, поскольку она выражается через плотность тока(ионов) и время имплантации) и энергия ионов примеси, набранная в эл.поле, чем она выше, тем глубже проникнет примесь.

φ = Q/mq, где Q – суммарный заряд ионов,  mq – заряд иона, m – кратность ионизации, q – заряд электрона.

C(x) = CRp * exp(-(X - Rp)/(2*ΔRp²)), CRp = φ/(2π)1/2, где Rp –проецированный псредний робег, ΔRp – разброс пробега CRp = максимальная концентрация(концентрация на средней длине пробега, поскольку посути это распределение аналогично нормальному).

Зависимость от энергии зашита в проецированном среднем пробеге,  значения для которого берутся из таблиц и интерполируются при необходимости.