JPH11307468A - イオン注入シミュレーション方法、イオン注入シミュレーション装置及びイオン注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
イオン注入シミュレーション方法、イオン注入シミュレーション装置及びイオン注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体Info
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- JPH11307468A JPH11307468A JP10988098A JP10988098A JPH11307468A JP H11307468 A JPH11307468 A JP H11307468A JP 10988098 A JP10988098 A JP 10988098A JP 10988098 A JP10988098 A JP 10988098A JP H11307468 A JPH11307468 A JP H11307468A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、注入パラメータから分布パラメ
ータを求めるパラメータテーブルの規模を縮小化し、又
は種々の膜を介して半導体基板にイオン注入する際の分
布パラメータの設定を容易にすることを課題とする。 【解決手段】 この発明は、第１のパラメータテーブル
ＰＴ１を参照して注入パラメータにより分布関数の分配
率を求め、第２のパラメータテーブルＰＴ２を参照して
分配率と注入エネルギーとにより分布パラメータを求め
ることを特徴とする。
ータを求めるパラメータテーブルの規模を縮小化し、又
は種々の膜を介して半導体基板にイオン注入する際の分
布パラメータの設定を容易にすることを課題とする。 【解決手段】 この発明は、第１のパラメータテーブル
ＰＴ１を参照して注入パラメータにより分布関数の分配
率を求め、第２のパラメータテーブルＰＴ２を参照して
分配率と注入エネルギーとにより分布パラメータを求め
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アモルファス層を
通して結晶層の半導体基板にイオン注入したときの注入
分布を求める解析モデルに基づくイオン注入シミュレー
ション方法、イオン注入シミュレーション装置及びイオ
ン注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体
に関する。
通して結晶層の半導体基板にイオン注入したときの注入
分布を求める解析モデルに基づくイオン注入シミュレー
ション方法、イオン注入シミュレーション装置及びイオ
ン注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】物質にイオン注入した原子の注入分布を
求めるイオン注入シミュレーション方法として、注入条
件毎に注入分布の平均深さ、標準偏差等のパラメータを
用意しておき、そのパラメータを参照して求める分布関
数を計算する方法（解析モデル法）がある。イオン注入
シミュレーション方法としては他に、モンテカルロシミ
ュレーション法やボルツマン輸送方程式法があり、物理
的描像に基づくモデルなので、広範囲なイオン注入条件
で適応可能であるが、計算時間がかかり、全てのイオン
注入シミュレーションを行なうのは非現実的である。
求めるイオン注入シミュレーション方法として、注入条
件毎に注入分布の平均深さ、標準偏差等のパラメータを
用意しておき、そのパラメータを参照して求める分布関
数を計算する方法（解析モデル法）がある。イオン注入
シミュレーション方法としては他に、モンテカルロシミ
ュレーション法やボルツマン輸送方程式法があり、物理
的描像に基づくモデルなので、広範囲なイオン注入条件
で適応可能であるが、計算時間がかかり、全てのイオン
注入シミュレーションを行なうのは非現実的である。
【０００３】一方、解析モデルは、計算時間が短くて済
み、実際の測定結果を元にパラメータを作成した条件な
ら精度は確かであるので、頻繁に用いられている。
み、実際の測定結果を元にパラメータを作成した条件な
ら精度は確かであるので、頻繁に用いられている。
【０００４】次に、注入分布関数とそのパラメータ設定
法について説明する。
法について説明する。
【０００５】注入した原子の深さ方向ｚの濃度分布を表
す関数ｆ（ｚ）は、文献[Tasch etal., J.Electrochem.
Soc.,136,810(1989).]に記載されているように、非晶質
中であれば１つのピアソン（Pearson）関数、単結晶物
質中ならば２つのPearson関数ｆR（ｚ），ｆC（ｚ）の
組み合わせで以下に示すように表せる。
す関数ｆ（ｚ）は、文献[Tasch etal., J.Electrochem.
Soc.,136,810(1989).]に記載されているように、非晶質
中であれば１つのピアソン（Pearson）関数、単結晶物
質中ならば２つのPearson関数ｆR（ｚ），ｆC（ｚ）の
組み合わせで以下に示すように表せる。
【０００６】 ｆ（ｚ）＝ｒｆR（ｚ）＋（１−ｒ）ｆC（ｚ） ここで、ｆ（ｚ），ｆR（ｚ），ｆC（ｚ）は全物質区間
についての積分値が注入量になるように規格化してあ
る。ｆR（ｚ），ｆC（ｚ）は、それぞれ、ランダムに散
乱した粒子による分布形状と、低指数の結晶軸に沿った
所謂「チャネリング」によってより深く迄到達した粒子
の分布形状を示すと解釈される。ｒは、両者の分配率を
表す。Pearson関数は、以下の微分方程式の解Ｐ（ｘ）
である。
についての積分値が注入量になるように規格化してあ
る。ｆR（ｚ），ｆC（ｚ）は、それぞれ、ランダムに散
乱した粒子による分布形状と、低指数の結晶軸に沿った
所謂「チャネリング」によってより深く迄到達した粒子
の分布形状を示すと解釈される。ｒは、両者の分配率を
表す。Pearson関数は、以下の微分方程式の解Ｐ（ｘ）
である。
【０００７】
【数４】 多くの場合、ｆR（ｚ），ｆC（ｚ）のパラメータは、以
下の４パラメータによって示される（式中添字は省略し
てある）ことが多いが、これら４パラメータから、上述
のａ，ｂ0，ｂ1，ｂ2は、一意に定まる。ここで、
下の４パラメータによって示される（式中添字は省略し
てある）ことが多いが、これら４パラメータから、上述
のａ，ｂ0，ｂ1，ｂ2は、一意に定まる。ここで、
【数５】 上式により、結晶中の注入濃度分布ｆ（ｚ）は、ｒとｆ
R，ｆC の二組のパラメータ（Ｒp，σ，γ，β）の計
９つの分布パラメータで定められる。
R，ｆC の二組のパラメータ（Ｒp，σ，γ，β）の計
９つの分布パラメータで定められる。
【０００８】チャネリングの起きやすさは、同じエネル
ギーであっても、イオンビーム注入角度で大きく変わ
る。また、イオン注入によって注入最中に結晶構造が崩
壊するので、注入量や注入速度、注入時の基板温度など
にも依存する。更に、表面についている酸化膜の厚さに
も大きく依存する。例えば、表面に酸化膜がないときに
＜１００＞軸方向にイオンビームを入射すると、多くの
粒子が＜１００＞軸に沿ったチャネリングをする。しか
し、表面に酸化膜があると、酸化膜中で注入粒子が散乱
され、結晶層に入射した粒子が＜１００＞軸に沿ったチ
ャネリングをする確率は小さくなる。このため、上記９
つの分布パラメータは、注入エネルギーＥはもちろん、
三次元上の入射方向を表す２つの注入角θ，ψ、注入量
Ｑ、表面酸化膜厚ＴOXなどの注入パラメータに依存する
ことになる。
ギーであっても、イオンビーム注入角度で大きく変わ
る。また、イオン注入によって注入最中に結晶構造が崩
壊するので、注入量や注入速度、注入時の基板温度など
にも依存する。更に、表面についている酸化膜の厚さに
も大きく依存する。例えば、表面に酸化膜がないときに
＜１００＞軸方向にイオンビームを入射すると、多くの
粒子が＜１００＞軸に沿ったチャネリングをする。しか
し、表面に酸化膜があると、酸化膜中で注入粒子が散乱
され、結晶層に入射した粒子が＜１００＞軸に沿ったチ
ャネリングをする確率は小さくなる。このため、上記９
つの分布パラメータは、注入エネルギーＥはもちろん、
三次元上の入射方向を表す２つの注入角θ，ψ、注入量
Ｑ、表面酸化膜厚ＴOXなどの注入パラメータに依存する
ことになる。
【０００９】そこで、多くのシミュレータでは、各注入
パラメータ毎の数〜数十点に対してマトリックス上に分
布パラメータ値（テーブル）を用意しておき、シミュレ
ーションしたい注入条件の分布パラメータは、それに近
い幾つかの注入条件の分布パラメータから補間して求め
ている（例えば、文献「Morris et al., IEEE Trans.Se
micond.Manuf.,8,408(1995).」）。すなわち、イオン注
入分布パラメータを求める手順は、図３に示すように、
注入パラメータの種類の数だけの次元を持つパラメータ
テーブルを使用して分布パラメータを求める。
パラメータ毎の数〜数十点に対してマトリックス上に分
布パラメータ値（テーブル）を用意しておき、シミュレ
ーションしたい注入条件の分布パラメータは、それに近
い幾つかの注入条件の分布パラメータから補間して求め
ている（例えば、文献「Morris et al., IEEE Trans.Se
micond.Manuf.,8,408(1995).」）。すなわち、イオン注
入分布パラメータを求める手順は、図３に示すように、
注入パラメータの種類の数だけの次元を持つパラメータ
テーブルを使用して分布パラメータを求める。
【００１０】
【数６】 図３に示すパラメータテーブルの値からの補間方法は、
簡単の為ある注入エネルギー、注入量だけに依存してお
り、求める条件が注入エネルギーＥ，注入量Ｑである場
合について説明する。
簡単の為ある注入エネルギー、注入量だけに依存してお
り、求める条件が注入エネルギーＥ，注入量Ｑである場
合について説明する。
【００１１】まず、Ｅ＝Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3，…，ＥNE-1，
ＥNE、Ｑ＝Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，…，ＱNQ-1，ＱNQの中から
最も近くて大きい値Ｅ+，Ｑ+と、最も近くて小さい値Ｅ
-，Ｑ- を見つける。次に、補間は注入エネルギー、注
入量の順に補間する。通常、注入量については対数補間
とする。すなわち、
ＥNE、Ｑ＝Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，…，ＱNQ-1，ＱNQの中から
最も近くて大きい値Ｅ+，Ｑ+と、最も近くて小さい値Ｅ
-，Ｑ- を見つける。次に、補間は注入エネルギー、注
入量の順に補間する。通常、注入量については対数補間
とする。すなわち、
【数７】 としたのちに、
【数８】 として求める。
【００１２】ここで、問題となるのが用意するパラメー
タテーブルが巨大になることである。先の依存する注入
パラメータが５つの場合は、用意するテーブルは５次元
マトリクスでなくてはならない。各注入パラメータを１
０個づつとしても、注入パラメータが５個ならば１０万
個、分布パラメータは９つあるので、９０万個になって
しまう。これは、１０万通りのイオン注入条件について
の濃度分布をモンテカルロシミュレーションにより計算
し、或いはＳＩＭＳ分析などによって調べた後に、それ
ぞれ９つのパラメータについて数値データとしてプログ
ラム上に用意しなくてはならない。これは、テーブルデ
ータの取り扱いが困難になると同時に、使用するメモリ
も非常に多くなる。
タテーブルが巨大になることである。先の依存する注入
パラメータが５つの場合は、用意するテーブルは５次元
マトリクスでなくてはならない。各注入パラメータを１
０個づつとしても、注入パラメータが５個ならば１０万
個、分布パラメータは９つあるので、９０万個になって
しまう。これは、１０万通りのイオン注入条件について
の濃度分布をモンテカルロシミュレーションにより計算
し、或いはＳＩＭＳ分析などによって調べた後に、それ
ぞれ９つのパラメータについて数値データとしてプログ
ラム上に用意しなくてはならない。これは、テーブルデ
ータの取り扱いが困難になると同時に、使用するメモリ
も非常に多くなる。
【００１３】一方、半導体製造工程において、イオン注
入するシリコン結晶基板の表面にあるものは、酸化膜単
層に限らず、窒化膜やレジストなどを含めた積層である
ことも多い。このような、複雑な条件のパラメータテー
ブルを網羅的に用意するのは、実質的に不可能であり、
非現実的であった。
入するシリコン結晶基板の表面にあるものは、酸化膜単
層に限らず、窒化膜やレジストなどを含めた積層である
ことも多い。このような、複雑な条件のパラメータテー
ブルを網羅的に用意するのは、実質的に不可能であり、
非現実的であった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
アモルファス層を介して結晶質の半導体基板にイオンを
注入した際の注入分布を求める解析モデルにおける注入
分布関数の分布パラメータを求める従来の手法にあって
は、全ての注入パラメータの組み合わせにより予め分布
パラメータをパラメータテーブルとして用意しておき、
このパラメータテーブルを参照することにより注入パラ
メータから分布パラメータを求めていた。
アモルファス層を介して結晶質の半導体基板にイオンを
注入した際の注入分布を求める解析モデルにおける注入
分布関数の分布パラメータを求める従来の手法にあって
は、全ての注入パラメータの組み合わせにより予め分布
パラメータをパラメータテーブルとして用意しておき、
このパラメータテーブルを参照することにより注入パラ
メータから分布パラメータを求めていた。
【００１５】このような手法にあっては、注入パラメー
タならびに分布パラメータの数が増えると、パラメータ
テーブルが大規模化し、テーブルの取り扱いが困難にな
るとともに、テーブルの数値データを記憶するメモリも
大規模化するという不具合を招いていた。
タならびに分布パラメータの数が増えると、パラメータ
テーブルが大規模化し、テーブルの取り扱いが困難にな
るとともに、テーブルの数値データを記憶するメモリも
大規模化するという不具合を招いていた。
【００１６】一方、半導体基板上に積層された各種の膜
を介して半導体基板にイオンが注入される場合には、こ
れらの各種膜を考慮したパラメータテーブルを用意する
必要があった。しかしながら、上記膜には酸化膜以外に
も種々のものが有り、これら全てを網羅してパラメータ
テーブルを作成するということは、極めて非現実的であ
った。
を介して半導体基板にイオンが注入される場合には、こ
れらの各種膜を考慮したパラメータテーブルを用意する
必要があった。しかしながら、上記膜には酸化膜以外に
も種々のものが有り、これら全てを網羅してパラメータ
テーブルを作成するということは、極めて非現実的であ
った。
【００１７】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、注入パラメー
タから分布パラメータを求めるパラメータテーブルの規
模を縮小化し、又は種々の膜を介して半導体基板にイオ
ンを注入する際の分布パラメータの設定を容易にしたイ
オン注入シミュレーション方法、イオン注入シミュレー
ション装置及びイオン注入シミュレーションプログラム
を記録した記録媒体を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、注入パラメー
タから分布パラメータを求めるパラメータテーブルの規
模を縮小化し、又は種々の膜を介して半導体基板にイオ
ンを注入する際の分布パラメータの設定を容易にしたイ
オン注入シミュレーション方法、イオン注入シミュレー
ション装置及びイオン注入シミュレーションプログラム
を記録した記録媒体を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、非晶質膜を介して単結晶質
の半導体基板にイオンを注入した際に、前記半導体基板
中の注入イオン分布を、前記半導体基板中にランダムに
散乱した粒子による第１の分布とチャネリングによる粒
子の第２の分布との和で表される分布関数の重ね合わせ
として求め、前記分布関数の複数の分布パラメータは、
少なくとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注入パ
ラメータに依存しているものとするイオン注入シミュレ
ーション方法において、イオンの注入条件を決める前記
複数の注入パラメータに基づいて第１のパラメータテー
ブルを参照し、該第１のパラメータテーブルから前記分
布関数における第１の分布と第２の分布の分配率を求め
る第１のステップと、前記第１のステップで求められた
分配率と注入エネルギーとに基づいて第２のパラメータ
テーブルを参照し、該第２のパラメータテーブルから前
記複数の分布パラメータを求める第２のステップを有す
ることを特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、非晶質膜を介して単結晶質
の半導体基板にイオンを注入した際に、前記半導体基板
中の注入イオン分布を、前記半導体基板中にランダムに
散乱した粒子による第１の分布とチャネリングによる粒
子の第２の分布との和で表される分布関数の重ね合わせ
として求め、前記分布関数の複数の分布パラメータは、
少なくとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注入パ
ラメータに依存しているものとするイオン注入シミュレ
ーション方法において、イオンの注入条件を決める前記
複数の注入パラメータに基づいて第１のパラメータテー
ブルを参照し、該第１のパラメータテーブルから前記分
布関数における第１の分布と第２の分布の分配率を求め
る第１のステップと、前記第１のステップで求められた
分配率と注入エネルギーとに基づいて第２のパラメータ
テーブルを参照し、該第２のパラメータテーブルから前
記複数の分布パラメータを求める第２のステップを有す
ることを特徴とする。
【００１９】請求項２記載の発明は、非晶質膜を介して
単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、前記半
導体基板中の注入イオン分布を、前記半導体基板中にラ
ンダムに散乱した粒子による第１の分布とチャネリング
による粒子の第２の分布との和で表される分布関数の重
ね合わせとしてシミュレーションし、前記分布関数の複
数の分布パラメータは、少なくとも注入エネルギーと非
晶質膜厚とを含む注入パラメータに依存しているものと
するイオン注入シミュレーション装置において、イオン
の注入条件を決める前記複数の注入パラメータから前記
分布関数における第１の分布と第２の分布の分配率を求
める第１のパラメータテーブルと、前記第１のパラメー
タテーブルで求められた分配率と注入エネルギーとから
前記複数の分布パラメータを求める第２のパラメータテ
ーブルを備え、前記第１のパラメータテーブルを参照し
て前記複数の注入パラメータから前記分布関数における
第１の分布と第２の分布の分配率を求め、前記第２のパ
ラメータテーブルを参照して分配率と注入エネルギーと
から前記複数の分布パラメータを求めて前記分布関数の
演算を行うことを特徴とする。
単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、前記半
導体基板中の注入イオン分布を、前記半導体基板中にラ
ンダムに散乱した粒子による第１の分布とチャネリング
による粒子の第２の分布との和で表される分布関数の重
ね合わせとしてシミュレーションし、前記分布関数の複
数の分布パラメータは、少なくとも注入エネルギーと非
晶質膜厚とを含む注入パラメータに依存しているものと
するイオン注入シミュレーション装置において、イオン
の注入条件を決める前記複数の注入パラメータから前記
分布関数における第１の分布と第２の分布の分配率を求
める第１のパラメータテーブルと、前記第１のパラメー
タテーブルで求められた分配率と注入エネルギーとから
前記複数の分布パラメータを求める第２のパラメータテ
ーブルを備え、前記第１のパラメータテーブルを参照し
て前記複数の注入パラメータから前記分布関数における
第１の分布と第２の分布の分配率を求め、前記第２のパ
ラメータテーブルを参照して分配率と注入エネルギーと
から前記複数の分布パラメータを求めて前記分布関数の
演算を行うことを特徴とする。
【００２０】請求項３記載の発明は、非晶質膜を介して
単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、前記半
導体基板中の注入イオン分布を、前記半導体基板中にラ
ンダムに散乱した粒子による第１の分布とチャネリング
による粒子の第２の分布との和で表される分布関数の重
ね合わせとしてシミュレーション装置にシミュレーショ
ンさせ、前記分布関数の複数の分布パラメータは、少な
くとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注入パラメ
ータに依存しているものとするイオン注入シミュレーシ
ョンプログラムを記録した記録媒体において、イオンの
注入条件を決める前記複数の注入パラメータに基づいて
第１のパラメータテーブルを参照し、該第１のパラメー
タテーブルから前記分布関数における第１の分布と第２
の分布の分配率を求める第１のステップと、前記第１の
ステップで求められた分配率と注入エネルギーとに基づ
いて第２のパラメータテーブルを参照し、該第２のパラ
メータテーブルから前記複数の分布パラメータを求める
第２のステップを前記シミュレーション装置に実行させ
るプログラムが記録されていることを特徴とする。
単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、前記半
導体基板中の注入イオン分布を、前記半導体基板中にラ
ンダムに散乱した粒子による第１の分布とチャネリング
による粒子の第２の分布との和で表される分布関数の重
ね合わせとしてシミュレーション装置にシミュレーショ
ンさせ、前記分布関数の複数の分布パラメータは、少な
くとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注入パラメ
ータに依存しているものとするイオン注入シミュレーシ
ョンプログラムを記録した記録媒体において、イオンの
注入条件を決める前記複数の注入パラメータに基づいて
第１のパラメータテーブルを参照し、該第１のパラメー
タテーブルから前記分布関数における第１の分布と第２
の分布の分配率を求める第１のステップと、前記第１の
ステップで求められた分配率と注入エネルギーとに基づ
いて第２のパラメータテーブルを参照し、該第２のパラ
メータテーブルから前記複数の分布パラメータを求める
第２のステップを前記シミュレーション装置に実行させ
るプログラムが記録されていることを特徴とする。
【００２１】請求項４記載の発明は、第１の非晶質膜を
介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、
複数の分布パラメータを有する分布関数の重ね合わせに
より前記半導体基板中の注入イオン分布をシミュレーシ
ョンするイオン注入シミュレーション方法において、前
記第１の非晶質膜に代えて、（第１の非晶質膜の膜厚）
×（第２の非晶質膜の平均飛程）／（第１の非晶質膜の
平均飛程）で得られる膜厚の第２の非晶質膜があるもの
として前記半導体基板中の平均飛程以外の前記分布パラ
メータを求めることを特徴とする。
介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、
複数の分布パラメータを有する分布関数の重ね合わせに
より前記半導体基板中の注入イオン分布をシミュレーシ
ョンするイオン注入シミュレーション方法において、前
記第１の非晶質膜に代えて、（第１の非晶質膜の膜厚）
×（第２の非晶質膜の平均飛程）／（第１の非晶質膜の
平均飛程）で得られる膜厚の第２の非晶質膜があるもの
として前記半導体基板中の平均飛程以外の前記分布パラ
メータを求めることを特徴とする。
【００２２】請求項５記載の発明は、厚さＴ１，Ｔ２，
…，Ｔｎの非晶質物質Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎが積層され
た多層膜を介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入
した際に、複数の分布パラメータを有する分布関数の重
ね合わせにより前記半導体基板中の注入イオン分布をシ
ミュレーションするイオン注入シミュレーション方法に
おいて、前記半導体基板の表面には、表面厚さが
…，Ｔｎの非晶質物質Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎが積層され
た多層膜を介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入
した際に、複数の分布パラメータを有する分布関数の重
ね合わせにより前記半導体基板中の注入イオン分布をシ
ミュレーションするイオン注入シミュレーション方法に
おいて、前記半導体基板の表面には、表面厚さが
【数９】 で表される非晶質物質Ａがあるとして、半導体基板中の
平均飛程以外の前記分布パラメータを求めることを特徴
とする。
平均飛程以外の前記分布パラメータを求めることを特徴
とする。
【００２３】請求項６記載の発明は、第１の非晶質膜を
介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、
複数の分布パラメータを有する分布関数の重ね合わせに
より前記半導体基板中の注入イオン分布をシミュレーシ
ョンするイオン注入シミュレーション装置において、
（第１の非晶質膜の膜厚）×（第２の非晶質膜の平均飛
程）／（第１の非晶質膜の平均飛程）を演算する演算手
段を備え、前記第１の非晶質膜に代えて、前記演算手段
で得られた膜厚の第２の非晶質膜があるものとして前記
半導体基板中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求
めることを特徴とする。
介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、
複数の分布パラメータを有する分布関数の重ね合わせに
より前記半導体基板中の注入イオン分布をシミュレーシ
ョンするイオン注入シミュレーション装置において、
（第１の非晶質膜の膜厚）×（第２の非晶質膜の平均飛
程）／（第１の非晶質膜の平均飛程）を演算する演算手
段を備え、前記第１の非晶質膜に代えて、前記演算手段
で得られた膜厚の第２の非晶質膜があるものとして前記
半導体基板中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求
めることを特徴とする。
【００２４】請求項７記載の発明は、厚さＴ１，Ｔ２，
…，Ｔｎの非晶質物質Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎが積層され
た多層膜を介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入
した際に、複数の分布パラメータを有する分布関数の重
ね合わせにより前記半導体基板中の注入イオン分布をシ
ミュレーションするイオン注入シミュレーション装置に
おいて、
…，Ｔｎの非晶質物質Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎが積層され
た多層膜を介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入
した際に、複数の分布パラメータを有する分布関数の重
ね合わせにより前記半導体基板中の注入イオン分布をシ
ミュレーションするイオン注入シミュレーション装置に
おいて、
【数１０】 を演算する演算手段を備え、前記半導体基板の表面に
は、前記演算手段により求められた厚さの非晶質物質Ａ
があるとして、前記半導体基板中の平均飛程以外の前記
分布パラメータを求めることを特徴とする。
は、前記演算手段により求められた厚さの非晶質物質Ａ
があるとして、前記半導体基板中の平均飛程以外の前記
分布パラメータを求めることを特徴とする。
【００２５】請求項８記載の発明は、第１の非晶質膜を
介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、
複数の分布パラメータを有する分布関数の重ね合わせに
より前記半導体基板中の注入イオン分布をシミュレーシ
ョン装置にシミュレーションさせるイオン注入シミュレ
ーションプログラムを記録した記録媒体において、（第
１の非晶質膜の膜厚）×（第２の非晶質膜の平均飛程）
／（第１の非晶質膜の平均飛程）を演算するステップ
と、前記第１の非晶質膜に代えて、前記ステップで得ら
れた膜厚の第２の非晶質膜があるものとして前記半導体
基板中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求めるス
テップを前記シミュレーション装置に実行させるプログ
ラムが記録されていることを特徴とする。
介して単結晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、
複数の分布パラメータを有する分布関数の重ね合わせに
より前記半導体基板中の注入イオン分布をシミュレーシ
ョン装置にシミュレーションさせるイオン注入シミュレ
ーションプログラムを記録した記録媒体において、（第
１の非晶質膜の膜厚）×（第２の非晶質膜の平均飛程）
／（第１の非晶質膜の平均飛程）を演算するステップ
と、前記第１の非晶質膜に代えて、前記ステップで得ら
れた膜厚の第２の非晶質膜があるものとして前記半導体
基板中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求めるス
テップを前記シミュレーション装置に実行させるプログ
ラムが記録されていることを特徴とする。
【００２６】請求項９記載の発明は、厚さＴ１，Ｔ２，
…，Ｔｎの非晶質物質Ｄ１，Ｄ２，…， Ｄｎが積層さ
れた多層膜を介して単結晶質の半導体基板にイオンを注
入した際に、複数の分布パラメータを有する分布関数の
重ね合わせにより前記半導体基板中の注入イオン分布を
シミュレーション装置にシミュレーションさせるイオン
注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体に
おいて、
…，Ｔｎの非晶質物質Ｄ１，Ｄ２，…， Ｄｎが積層さ
れた多層膜を介して単結晶質の半導体基板にイオンを注
入した際に、複数の分布パラメータを有する分布関数の
重ね合わせにより前記半導体基板中の注入イオン分布を
シミュレーション装置にシミュレーションさせるイオン
注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体に
おいて、
【数１１】 を演算するステップと、前記半導体基板の表面には、前
記ステップにより求められた厚さの非晶質物質Ａがある
として、前記半導体基板中の平均飛程以外の前記分布パ
ラメータを求めるステップを前記シミュレーション装置
に実行させるプログラムが記録されていることを特徴と
する。
記ステップにより求められた厚さの非晶質物質Ａがある
として、前記半導体基板中の平均飛程以外の前記分布パ
ラメータを求めるステップを前記シミュレーション装置
に実行させるプログラムが記録されていることを特徴と
する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の一
実施形態を説明する。
実施形態を説明する。
【００２８】図１は請求項１記載の発明の一実施形態に
係るイオン注入シミュレーション方法の処理フローを示
すフローチャートである。
係るイオン注入シミュレーション方法の処理フローを示
すフローチャートである。
【００２９】この実施形態は、非晶質膜を介して単結晶
質の半導体基板にイオンを注入した際に、半導体基板中
の注入イオン分布を、半導体基板中にランダムに散乱し
た粒子による第１の分布とチャネリングによる粒子の第
２の分布との和で表される分布関数の例えばピアソン関
数の重ね合わせとして求め、分布関数の複数の分布パラ
メータは、少なくとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを
含む注入パラメータに依存しているものとするイオン注
入シミュレーション方法において、イオンの注入条件を
決める複数の注入パラメータに基づいて第１のパラメー
タテーブルを参照し、第１のパラメータテーブルから分
布関数における第１の分布と第２の分布の分配率を求め
るステップと、先のステップで求められた分配率と注入
エネルギーとに基づいて第２のパラメータテーブルを参
照し、第２のパラメータテーブルから複数の分布パラメ
ータを求めるステップを有することを特徴とする。
質の半導体基板にイオンを注入した際に、半導体基板中
の注入イオン分布を、半導体基板中にランダムに散乱し
た粒子による第１の分布とチャネリングによる粒子の第
２の分布との和で表される分布関数の例えばピアソン関
数の重ね合わせとして求め、分布関数の複数の分布パラ
メータは、少なくとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを
含む注入パラメータに依存しているものとするイオン注
入シミュレーション方法において、イオンの注入条件を
決める複数の注入パラメータに基づいて第１のパラメー
タテーブルを参照し、第１のパラメータテーブルから分
布関数における第１の分布と第２の分布の分配率を求め
るステップと、先のステップで求められた分配率と注入
エネルギーとに基づいて第２のパラメータテーブルを参
照し、第２のパラメータテーブルから複数の分布パラメ
ータを求めるステップを有することを特徴とする。
【００３０】また、このような処理を実現するシミュレ
ーション装置は、非晶質膜を介して単結晶質の半導体基
板にイオンを注入した際に、半導体基板中の注入イオン
分布を、前記半導体基板中にランダムに散乱した粒子に
よる第１の分布とチャネリングによる粒子の第２の分布
との和で表される分布関数の重ね合わせとしてシミュレ
ーションし、分布関数の複数の分布パラメータは、少な
くとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注入パラメ
ータに依存しているものとするイオン注入シミュレーシ
ョン装置において、イオンの注入条件を決める複数の注
入パラメータから前記分布関数における第１の分布と第
２の分布の分配率を求める第１のパラメータテーブル
と、第１のパラメータテーブルで求められた分配率と注
入エネルギーとから複数の分布パラメータを求める第２
のパラメータテーブルを備え、第１のパラメータテーブ
ルを参照して複数の注入パラメータから前記分布関数に
おける第１の分布と第２の分布の分配率を求め、第２の
パラメータテーブルを参照して分配率と注入エネルギー
とから複数の分布パラメータを求めて分布関数の演算を
行うことを特徴とし、例えばプログラムを実行するため
の各種処理を行い制御中枢となるＣＰＵと、キーボー
ド、マウス、ライトペン、又はフレキシブルディスク装
置等の入力装置と、メモリ装置やディスク装置等の外部
記憶装置と、ディスプレイ装置、プリンタ装置等の出力
装置等を備えた通常のコンピュータシステムを備えて構
築される。なお、ＣＰＵは以下の処理を記述するコンピ
ュータ言語等の処理を行う演算部と、前記処理の命令を
記憶する主記憶部を備えている。
ーション装置は、非晶質膜を介して単結晶質の半導体基
板にイオンを注入した際に、半導体基板中の注入イオン
分布を、前記半導体基板中にランダムに散乱した粒子に
よる第１の分布とチャネリングによる粒子の第２の分布
との和で表される分布関数の重ね合わせとしてシミュレ
ーションし、分布関数の複数の分布パラメータは、少な
くとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注入パラメ
ータに依存しているものとするイオン注入シミュレーシ
ョン装置において、イオンの注入条件を決める複数の注
入パラメータから前記分布関数における第１の分布と第
２の分布の分配率を求める第１のパラメータテーブル
と、第１のパラメータテーブルで求められた分配率と注
入エネルギーとから複数の分布パラメータを求める第２
のパラメータテーブルを備え、第１のパラメータテーブ
ルを参照して複数の注入パラメータから前記分布関数に
おける第１の分布と第２の分布の分配率を求め、第２の
パラメータテーブルを参照して分配率と注入エネルギー
とから複数の分布パラメータを求めて分布関数の演算を
行うことを特徴とし、例えばプログラムを実行するため
の各種処理を行い制御中枢となるＣＰＵと、キーボー
ド、マウス、ライトペン、又はフレキシブルディスク装
置等の入力装置と、メモリ装置やディスク装置等の外部
記憶装置と、ディスプレイ装置、プリンタ装置等の出力
装置等を備えた通常のコンピュータシステムを備えて構
築される。なお、ＣＰＵは以下の処理を記述するコンピ
ュータ言語等の処理を行う演算部と、前記処理の命令を
記憶する主記憶部を備えている。
【００３１】また、上述したイオン注入シミュレーショ
ン方法を上記シミュレーション装置において実現するた
めのプログラムは記録媒体に保存することができる。こ
の記録媒体をコンピュータシステムによって読み込ま
せ、プログラムを実行してコンピュータを制御しながら
上述したイオン注入シミュレーション方法を実現するこ
とができる。ここで、記録媒体とは、メモリ装置、磁気
ディスク装置、光ディスク装置等、プログラムを記録し
てコンピュータが読み取ることができる装置が含まれ
る。
ン方法を上記シミュレーション装置において実現するた
めのプログラムは記録媒体に保存することができる。こ
の記録媒体をコンピュータシステムによって読み込ま
せ、プログラムを実行してコンピュータを制御しながら
上述したイオン注入シミュレーション方法を実現するこ
とができる。ここで、記録媒体とは、メモリ装置、磁気
ディスク装置、光ディスク装置等、プログラムを記録し
てコンピュータが読み取ることができる装置が含まれ
る。
【００３２】本発明の主たる特徴は、図１に示す処理フ
ローのうち、「注入条件から分布パラメータを決める」
処理ステップＳ３の部分にあるが、シミュレーション全
体を通した動作を（１００）のシリコン結晶基板の表面
に厚さＴOXの酸化膜が形成されているターゲットに注入
エネルギーＥ、注入角θ，ψ、注入量Ｑでイオン注入す
る場合を一実施形態として説明する。
ローのうち、「注入条件から分布パラメータを決める」
処理ステップＳ３の部分にあるが、シミュレーション全
体を通した動作を（１００）のシリコン結晶基板の表面
に厚さＴOXの酸化膜が形成されているターゲットに注入
エネルギーＥ、注入角θ，ψ、注入量Ｑでイオン注入す
る場合を一実施形態として説明する。
【００３３】図１において、まず、ステップＳ１の「タ
ーゲット…」では、イオン注入工程の前で形成されたタ
ーゲット構造と、イオン注入条件を読み込む。ここで
は、ターゲット構造は（１００）のシリコン結晶基板の
表面に厚さＴOXの酸化膜が積層形成されていることと、
イオン注入条件を参照できるようになっていればよい。
この後、注入濃度を計算していくが、本実施形態のよう
に解析モデルでは層毎に計算していく方が効率がよい
し、表面側の層から計算していく方が効率がよい。ま
た、本実施形態では、多層膜に解析モデルを適用する手
法として、例えば文献「H,Ryssel,J.Lorenz and K.Hoff
mann,Appl.Phys.,A41,201(1986).」に記載されているra
nge scaling法を用いている。
ーゲット…」では、イオン注入工程の前で形成されたタ
ーゲット構造と、イオン注入条件を読み込む。ここで
は、ターゲット構造は（１００）のシリコン結晶基板の
表面に厚さＴOXの酸化膜が積層形成されていることと、
イオン注入条件を参照できるようになっていればよい。
この後、注入濃度を計算していくが、本実施形態のよう
に解析モデルでは層毎に計算していく方が効率がよい
し、表面側の層から計算していく方が効率がよい。ま
た、本実施形態では、多層膜に解析モデルを適用する手
法として、例えば文献「H,Ryssel,J.Lorenz and K.Hoff
mann,Appl.Phys.,A41,201(1986).」に記載されているra
nge scaling法を用いている。
【００３４】次に、ステップＳ２の「最表面層…」で
は、最表面層を計算する設定をする。この操作は、表面
第２層以降と同じ手続きで計算できるようにするための
もので、表面第１層への注入密度Ｑ１を注入密度Ｑに設
定し、表面第１層より上の層（この実施形態では実際に
は存在しないが便宜的に設定）の有効厚を零に設定する
だけでよい。
は、最表面層を計算する設定をする。この操作は、表面
第２層以降と同じ手続きで計算できるようにするための
もので、表面第１層への注入密度Ｑ１を注入密度Ｑに設
定し、表面第１層より上の層（この実施形態では実際に
は存在しないが便宜的に設定）の有効厚を零に設定する
だけでよい。
【００３５】次に、ステップＳ３の「注入条件から…」
は、イオン注入条件から分布パラメータを設定する。第
１層は、非晶質である酸化膜なので、分布関数は１つの
Pearson関数で表すことができ、分布パラメータは、
ＲP，σ，γ，βの４つである。また、非晶質中の分布
形状は注入エネルギーＥのみに依存するとして良いの
で、パラメータテーブルは小さい。このステップＳ３以
降は、この実施形態ではもう一度呼び出される。
は、イオン注入条件から分布パラメータを設定する。第
１層は、非晶質である酸化膜なので、分布関数は１つの
Pearson関数で表すことができ、分布パラメータは、
ＲP，σ，γ，βの４つである。また、非晶質中の分布
形状は注入エネルギーＥのみに依存するとして良いの
で、パラメータテーブルは小さい。このステップＳ３以
降は、この実施形態ではもう一度呼び出される。
【００３６】次に、ステップＳ４の「分布パラメータと
…」では、先のステップＳ３で求めた分布パラメータの
Pearson 関数を用いて、表面第１層内の濃度分布の計算
をする。このとき、第１層の最表面から同じ物質で無限
遠の深さまで濃度を積分した値が注入量と等しくなる、
…」では、先のステップＳ３で求めた分布パラメータの
Pearson 関数を用いて、表面第１層内の濃度分布の計算
をする。このとき、第１層の最表面から同じ物質で無限
遠の深さまで濃度を積分した値が注入量と等しくなる、
【数１２】 ように規格化を行なう。
【００３７】次に、ステップＳ５の「下層は…」では、
下層があるので、ステップＳ６の「下層以深の…」で
は、ターゲット全体への注入量から計算した第１層中へ
の注入量を引く。
下層があるので、ステップＳ６の「下層以深の…」で
は、ターゲット全体への注入量から計算した第１層中へ
の注入量を引く。
【００３８】
【数１３】 また、第１層の有効厚Ｔｅｆｆ１を計算する。有効厚
は、層の厚さをその層における注入分布のＲｐ（前述し
た平均値）で割った無次元量で、Ｔｅｆｆ１は、 Ｔｅｆｆ１＝第１層の厚さ／第１層中のＲｐ として求める。そして、以降第２層を計算することにし
て、再びステップＳ３の「注入条件…」で注入条件から
分布パラメータを決定する。第２層は結晶シリコンなの
で、分布パラメータは、注入エネルギーＥ、注入角θ，
ψ、注入量Ｑ、表面酸化膜厚ＴOXを参照して求める。従
来技術による決定スキームにおけるパラメータテーブル
は図３に示すものであったが、本実施形態では図２に示
すパラメータテーブルを使用する。
は、層の厚さをその層における注入分布のＲｐ（前述し
た平均値）で割った無次元量で、Ｔｅｆｆ１は、 Ｔｅｆｆ１＝第１層の厚さ／第１層中のＲｐ として求める。そして、以降第２層を計算することにし
て、再びステップＳ３の「注入条件…」で注入条件から
分布パラメータを決定する。第２層は結晶シリコンなの
で、分布パラメータは、注入エネルギーＥ、注入角θ，
ψ、注入量Ｑ、表面酸化膜厚ＴOXを参照して求める。従
来技術による決定スキームにおけるパラメータテーブル
は図３に示すものであったが、本実施形態では図２に示
すパラメータテーブルを使用する。
【００３９】まず、図２に示す第１のパラメータテーブ
ルＰＴ１において、５つの注入条件パラメータＥ,θ，
ψ，Ｑ，ＴOXに基づいて２つのPearson関数の分配率ｒ
を求める。分配率ｒを決定し、次に他の分布パラメータ
ＲpR，σR，γR，βpC,σC，γC，βCは、注入エネルギ
ーＥと第１のパラメータテーブルＰＴ１から得られた分
配率ｒに基づいて第２のパラメータテーブルＰＴ２から
求める。すなわち、５つの注入条件パラメータＥ，θ,
ψ，Ｑ，ＴOX に依存する分布パラメータは２つのPears
on関数の分配率を決めるｒだけとして、他の分布パラメ
ータＲpR，σR，γR，βpC,σC，γC，βC は、注入エ
ネルギーＥと分配率ｒに依存するものとする。このよう
な依存関係を採用しても、図３に示すパラメータテーブ
ルを採用した従来の依存関係と比べて分布パラメータの
相違は、実用上問題となるほど大きなものとはならない
ことがシミュレーションにより確認されている。なお、
テーブル値からの補間方法については従来と同様であ
る。
ルＰＴ１において、５つの注入条件パラメータＥ,θ，
ψ，Ｑ，ＴOXに基づいて２つのPearson関数の分配率ｒ
を求める。分配率ｒを決定し、次に他の分布パラメータ
ＲpR，σR，γR，βpC,σC，γC，βCは、注入エネルギ
ーＥと第１のパラメータテーブルＰＴ１から得られた分
配率ｒに基づいて第２のパラメータテーブルＰＴ２から
求める。すなわち、５つの注入条件パラメータＥ，θ,
ψ，Ｑ，ＴOX に依存する分布パラメータは２つのPears
on関数の分配率を決めるｒだけとして、他の分布パラメ
ータＲpR，σR，γR，βpC,σC，γC，βC は、注入エ
ネルギーＥと分配率ｒに依存するものとする。このよう
な依存関係を採用しても、図３に示すパラメータテーブ
ルを採用した従来の依存関係と比べて分布パラメータの
相違は、実用上問題となるほど大きなものとはならない
ことがシミュレーションにより確認されている。なお、
テーブル値からの補間方法については従来と同様であ
る。
【００４０】次に、ステップＳ３の「分布パラメータ
…」では、パラメータテーブルＰＴ１，ＰＴ２を参照し
て先に求めた分布パラメータによる分布関数ｆ２（ｚ）
を用いて第２層中の濃度を計算する。このとき、通常
…」では、パラメータテーブルＰＴ１，ＰＴ２を参照し
て先に求めた分布パラメータによる分布関数ｆ２（ｚ）
を用いて第２層中の濃度を計算する。このとき、通常
【数１４】 ｆ２（ｚ）＝ｒｆ２Ｒ（ｚ）＋（１−ｒ）ｆ２Ｃ（ｚ） におけるｚは表面が酸化膜でなくシリコンであるとした
ときの座標取りになっているので、座標変換をして以下
の式から求める。
ときの座標取りになっているので、座標変換をして以下
の式から求める。
【００４１】
【数１５】ｆ２（ｚ）＝ｒ ｆ２Ｒ（ｚ＋Ｔｅｆｆ１−
１）×第１層のＲpR）＋（１−ｒ）ｆ２Ｃ（ｚ＋（ｔｅ
ｆｆ１−１）×第２層のＲpC） この例では２層しかないが、３層目の計算があるなら
ば、Ｔｅｆｆ１の代わりに、１層目の有効厚Ｔｅｆｆ１
と２層目の有効厚Ｔｅｆｆ２の和Ｔｅｆｆを用いる。続
いて、注入量はターゲット全体への注入量から第１層へ
の注入量を引いたＱ２としたのを用いて、
１）×第１層のＲpR）＋（１−ｒ）ｆ２Ｃ（ｚ＋（ｔｅ
ｆｆ１−１）×第２層のＲpC） この例では２層しかないが、３層目の計算があるなら
ば、Ｔｅｆｆ１の代わりに、１層目の有効厚Ｔｅｆｆ１
と２層目の有効厚Ｔｅｆｆ２の和Ｔｅｆｆを用いる。続
いて、注入量はターゲット全体への注入量から第１層へ
の注入量を引いたＱ２としたのを用いて、
【数１６】 となるように、規格化をする。次ぎに、ステップＳ５の
「下層は…」では、この例では２層のみなのでステップ
Ｓ７の「おわり」となる。
「下層は…」では、この例では２層のみなのでステップ
Ｓ７の「おわり」となる。
【００４２】以上説明した実施形態において、注入条件
パラメータから分布パラメータを求めるのに必要なパラ
メータテーブルは、先の従来技術で述べたのと同様に、
注入条件パラメータとして各１０個、分配率ｒ依存性を
表すために１０個用意すると、１０万８００個の要素数
になる。これは、従来技術の約９分の１に当たり、使用
メモリが激減し、テーブルの取り扱いならびにメンテナ
ンスを極めて容易に行うことができる。
パラメータから分布パラメータを求めるのに必要なパラ
メータテーブルは、先の従来技術で述べたのと同様に、
注入条件パラメータとして各１０個、分配率ｒ依存性を
表すために１０個用意すると、１０万８００個の要素数
になる。これは、従来技術の約９分の１に当たり、使用
メモリが激減し、テーブルの取り扱いならびにメンテナ
ンスを極めて容易に行うことができる。
【００４３】次に、請求項４，５，６，７，８又は９記
載の発明の一実施形態を説明する。
載の発明の一実施形態を説明する。
【００４４】半導体基板の表面に酸化膜以外の膜、例え
ば窒化膜等が形成されている場合や、酸化膜と窒化膜の
多層膜が積層形成されている場合に適用されるのがこの
実施形態である。
ば窒化膜等が形成されている場合や、酸化膜と窒化膜の
多層膜が積層形成されている場合に適用されるのがこの
実施形態である。
【００４５】シミュレーション全体のアルゴリズムは、
前記実施形態と同様であり、この実施形態の特徴とする
ところは、酸化膜厚Ｔoxによって分布パラメータの分配
率ｒを決める際に、以下に示す式を用いて酸化膜以外の
膜の膜厚を酸化膜相当の膜厚ＴOX’に換算することにあ
る。
前記実施形態と同様であり、この実施形態の特徴とする
ところは、酸化膜厚Ｔoxによって分布パラメータの分配
率ｒを決める際に、以下に示す式を用いて酸化膜以外の
膜の膜厚を酸化膜相当の膜厚ＴOX’に換算することにあ
る。
【００４６】
【数１７】Ｔｏｘ’＝該当膜の厚さ×酸化膜中のＲｐ／
該当膜中のＲｐ さらに、上記手法を拡張して、酸化膜と窒化膜の多層膜
が半導体基板上に積層形成されている場合であっても、
以下に示す式を用いて窒化膜を酸化膜相当の膜厚に換算
することができる。
該当膜中のＲｐ さらに、上記手法を拡張して、酸化膜と窒化膜の多層膜
が半導体基板上に積層形成されている場合であっても、
以下に示す式を用いて窒化膜を酸化膜相当の膜厚に換算
することができる。
【００４７】
【数１８】 これらの換算処理は、図１に示すフローチャートにおい
てステップＳ３で示す処理ステップで行われ、シミュレ
ーション装置においてＣＰＵに含まれる演算手段により
実行処理される。
てステップＳ３で示す処理ステップで行われ、シミュレ
ーション装置においてＣＰＵに含まれる演算手段により
実行処理される。
【００４８】なお、上記実施形態にあっては、レジスト
として機能するレジスト膜も含まれ、また、酸化膜以外
の他の絶縁膜として機能する膜に統一して換算するよう
にしてもよい。
として機能するレジスト膜も含まれ、また、酸化膜以外
の他の絶縁膜として機能する膜に統一して換算するよう
にしてもよい。
【００４９】このような実施形態にあっては、パラメー
タテーブルに登録されていない膜が半導体基板上に形成
されている場合であっても、登録されている膜に換算す
ることによりパラメータテーブルから分布パラメータを
容易に得ることができる。言い換えれば、例えば酸化膜
の注入パラメータでパラメータテーブルを作成するだけ
で、窒化膜等の他の膜にも対応できるパラメータテーブ
ルを用意する必要はなくなる。これにより、前述した実
施形態と同様の効果を得ることができる。また、半導体
基板上に種類の異なる膜を含む多層膜が積層形成されて
いる場合であっても、上述したと同様に対応することが
可能となり、同様の効果を得ることができる。
タテーブルに登録されていない膜が半導体基板上に形成
されている場合であっても、登録されている膜に換算す
ることによりパラメータテーブルから分布パラメータを
容易に得ることができる。言い換えれば、例えば酸化膜
の注入パラメータでパラメータテーブルを作成するだけ
で、窒化膜等の他の膜にも対応できるパラメータテーブ
ルを用意する必要はなくなる。これにより、前述した実
施形態と同様の効果を得ることができる。また、半導体
基板上に種類の異なる膜を含む多層膜が積層形成されて
いる場合であっても、上述したと同様に対応することが
可能となり、同様の効果を得ることができる。
【００５０】なお、上記全ての実施形態において、分布
関数は、ピアソン関数に限ることはなく、ガウス分布、
ジョイントハーフガウシアン分布の分布関数もしくはガ
ウス分布の分布関数の重ね合わせを使用しても同様の効
果を得ることができる。
関数は、ピアソン関数に限ることはなく、ガウス分布、
ジョイントハーフガウシアン分布の分布関数もしくはガ
ウス分布の分布関数の重ね合わせを使用しても同様の効
果を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１，２又は
３記載の発明によれば、第１のパラメータテーブルを参
照して注入パラメータにより分布関数の分配率を求め、
第２のパラメータテーブルを参照して分配率と注入エネ
ルギーとにより分布パラメータを求めるようにしたの
で、従来に比べてパラメータテーブルが縮小化され、ま
たパラメータテーブルを記憶するメモリが小型化され、
さらにパラメータテーブルの管理取り扱いが容易にな
る。
３記載の発明によれば、第１のパラメータテーブルを参
照して注入パラメータにより分布関数の分配率を求め、
第２のパラメータテーブルを参照して分配率と注入エネ
ルギーとにより分布パラメータを求めるようにしたの
で、従来に比べてパラメータテーブルが縮小化され、ま
たパラメータテーブルを記憶するメモリが小型化され、
さらにパラメータテーブルの管理取り扱いが容易にな
る。
【００５２】請求項４，５，６，７，８又は９記載の発
明によれば、半導体基板上に形成された膜の膜厚を他の
種類の膜における膜厚相当に換算して分布パラメータを
求めるようにしたので、パラメータテーブルにない膜や
種類の異なる膜を含む多層膜であっても容易に分布パラ
メータを求めることができる。
明によれば、半導体基板上に形成された膜の膜厚を他の
種類の膜における膜厚相当に換算して分布パラメータを
求めるようにしたので、パラメータテーブルにない膜や
種類の異なる膜を含む多層膜であっても容易に分布パラ
メータを求めることができる。
【図１】請求項１記載の発明の一実施形態に係るイオン
注入シミュレーション方法の処理フローを示すフローチ
ャートである。
注入シミュレーション方法の処理フローを示すフローチ
ャートである。
【図２】第１のパラメータテーブルならびに第２のパラ
メータテーブルを示す図である。
メータテーブルを示す図である。
【図３】従来のパラメータテーブルを示す図である。
ＰＴ１ 第１のパラメータテーブル ＰＴ２ 第２のパラメータテーブル
Claims (9)
- 【請求項１】 非晶質膜を介して単結晶質の半導体基板
にイオンを注入した際に、前記半導体基板中の注入イオ
ン分布を、前記半導体基板中にランダムに散乱した粒子
による第１の分布とチャネリングによる粒子の第２の分
布との和で表される分布関数の重ね合わせとして求め、
前記分布関数の複数の分布パラメータは、少なくとも注
入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注入パラメータに依
存しているものとするイオン注入シミュレーション方法
において、 イオンの注入条件を決める前記複数の注入パラメータに
基づいて第１のパラメータテーブルを参照し、該第１の
パラメータテーブルから前記分布関数における第１の分
布と第２の分布の分配率を求める第１のステップと、 前記第１のステップで求められた分配率と注入エネルギ
ーとに基づいて第２のパラメータテーブルを参照し、該
第２のパラメータテーブルから前記複数の分布パラメー
タを求める第２のステップを有することを特徴とするイ
オン注入シミュレーション方法。 - 【請求項２】 非晶質膜を介して単結晶質の半導体基板
にイオンを注入した際に、前記半導体基板中の注入イオ
ン分布を、前記半導体基板中にランダムに散乱した粒子
による第１の分布とチャネリングによる粒子の第２の分
布との和で表される分布関数の重ね合わせとしてシミュ
レーションし、前記分布関数の複数の分布パラメータ
は、少なくとも注入エネルギーと非晶質膜厚とを含む注
入パラメータに依存しているものとするイオン注入シミ
ュレーション装置において、 イオンの注入条件を決める前記複数の注入パラメータか
ら前記分布関数における第１の分布と第２の分布の分配
率を求める第１のパラメータテーブルと、 前記第１のパラメータテーブルで求められた分配率と注
入エネルギーとから前記複数の分布パラメータを求める
第２のパラメータテーブルを備え、 前記第１のパラメータテーブルを参照して前記複数の注
入パラメータから前記分布関数における第１の分布と第
２の分布の分配率を求め、前記第２のパラメータテーブ
ルを参照して分配率と注入エネルギーとから前記複数の
分布パラメータを求めて前記分布関数の演算を行うこと
を特徴とするイオン注入シミュレーション装置。 - 【請求項３】 非晶質膜を介して単結晶質の半導体基板
にイオンを注入した際に、前記半導体基板中の注入イオ
ン分布を、前記半導体基板中にランダムに散乱した粒子
による第１の分布とチャネリングによる粒子の第２の分
布との和で表される分布関数の重ね合わせとしてシミュ
レーション装置にシミュレーションさせ、前記分布関数
の複数の分布パラメータは、少なくとも注入エネルギー
と非晶質膜厚とを含む注入パラメータに依存しているも
のとするイオン注入シミュレーションプログラムを記録
した記録媒体において、 イオンの注入条件を決める前記複数の注入パラメータに
基づいて第１のパラメータテーブルを参照し、該第１の
パラメータテーブルから前記分布関数における第１の分
布と第２の分布の分配率を求める第１のステップと、 前記第１のステップで求められた分配率と注入エネルギ
ーとに基づいて第２のパラメータテーブルを参照し、該
第２のパラメータテーブルから前記複数の分布パラメー
タを求める第２のステップを前記シミュレーション装置
に実行させるプログラムが記録されていることを特徴と
するイオン注入シミュレーションプログラムが記録され
た記録媒体。 - 【請求項４】 第１の非晶質膜を介して単結晶質の半導
体基板にイオンを注入した際に、複数の分布パラメータ
を有する分布関数の重ね合わせにより前記半導体基板中
の注入イオン分布をシミュレーションするイオン注入シ
ミュレーション方法において、 前記第１の非晶質膜に代えて、（第１の非晶質膜の膜
厚）×（第２の非晶質膜の平均飛程）／（第１の非晶質
膜の平均飛程）で得られる膜厚の第２の非晶質膜がある
ものとして前記半導体基板中の平均飛程以外の前記分布
パラメータを求めることを特徴とするイオン注入シミュ
レーション方法。 - 【請求項５】 厚さＴ１，Ｔ２，…，Ｔｎの非晶質物質
Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎが積層された多層膜を介して単結
晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、複数の分布
パラメータを有する分布関数の重ね合わせにより前記半
導体基板中の注入イオン分布をシミュレーションするイ
オン注入シミュレーション方法において、 前記半導体基板の表面には、表面厚さが 【数１】 で表される非晶質物質Ａがあるとして、半導体基板中の
平均飛程以外の前記分布パラメータを求めることを特徴
とするイオン注入シミュレーション方法。 - 【請求項６】 第１の非晶質膜を介して単結晶質の半導
体基板にイオンを注入した際に、複数の分布パラメータ
を有する分布関数の重ね合わせにより前記半導体基板中
の注入イオン分布をシミュレーションするイオン注入シ
ミュレーション装置において、 （第１の非晶質膜の膜厚）×（第２の非晶質膜の平均飛
程）／（第１の非晶質膜の平均飛程）を演算する演算手
段を備え、 前記第１の非晶質膜に代えて、前記演算手段で得られた
膜厚の第２の非晶質膜があるものとして前記半導体基板
中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求めることを
特徴とするイオン注入シミュレーション装置。 - 【請求項７】 厚さＴ１，Ｔ２，…，Ｔｎの非晶質物質
Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎが積層された多層膜を介して単結
晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、複数の分布
パラメータを有する分布関数の重ね合わせにより前記半
導体基板中の注入イオン分布をシミュレーションするイ
オン注入シミュレーション装置において、 【数２】 を演算する演算手段を備え、 前記半導体基板の表面には、前記演算手段により求めら
れた厚さの非晶質物質Ａがあるとして、前記半導体基板
中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求めることを
特徴とするイオン注入シミュレーション装置。 - 【請求項８】 第１の非晶質膜を介して単結晶質の半導
体基板にイオンを注入した際に、複数の分布パラメータ
を有する分布関数の重ね合わせにより前記半導体基板中
の注入イオン分布をシミュレーション装置にシミュレー
ションさせるイオン注入シミュレーションプログラムを
記録した記録媒体において、 （第１の非晶質膜の膜厚）×（第２の非晶質膜の平均飛
程）／（第１の非晶質膜の平均飛程）を演算するステッ
プと、前記第１の非晶質膜に代えて、前記ステップで得
られた膜厚の第２の非晶質膜があるものとして前記半導
体基板中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求める
ステップを前記シミュレーション装置に実行させるプロ
グラムが記録されていることを特徴とするイオン注入シ
ミュレーションプログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項９】 厚さＴ１，Ｔ２，…，Ｔｎの非晶質物質
Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎが積層された多層膜を介して単結
晶質の半導体基板にイオンを注入した際に、複数の分布
パラメータを有する分布関数の重ね合わせにより前記半
導体基板中の注入イオン分布をシミュレーション装置に
シミュレーションさせるイオン注入シミュレーションプ
ログラムを記録した記録媒体において、 【数３】 を演算するステップと、 前記半導体基板の表面には、前記ステップにより求めら
れた厚さの非晶質物質Ａがあるとして、前記半導体基板
中の平均飛程以外の前記分布パラメータを求めるステッ
プを前記シミュレーション装置に実行させるプログラム
が記録されていることを特徴とするイオン注入シミュレ
ーションプログラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10988098A JPH11307468A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | イオン注入シミュレーション方法、イオン注入シミュレーション装置及びイオン注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10988098A JPH11307468A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | イオン注入シミュレーション方法、イオン注入シミュレーション装置及びイオン注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307468A true JPH11307468A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14521519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10988098A Pending JPH11307468A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | イオン注入シミュレーション方法、イオン注入シミュレーション装置及びイオン注入シミュレーションプログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11307468A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030057171A (ko) * | 2001-12-28 | 2003-07-04 | 동부전자 주식회사 | 실리콘 웨이퍼의 이온주입 에너지 측정방법 |
| JP2008198764A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Fujitsu Ltd | イオン注入によって形成される非晶質層評価方法 |
| JP2009218316A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Fujitsu Ltd | イオン注入分布発生方法 |
| JP2010153577A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fujitsu Ltd | イオン注入分布発生方法及びシミュレーション装置 |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10988098A patent/JPH11307468A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030057171A (ko) * | 2001-12-28 | 2003-07-04 | 동부전자 주식회사 | 실리콘 웨이퍼의 이온주입 에너지 측정방법 |
| JP2008198764A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Fujitsu Ltd | イオン注入によって形成される非晶質層評価方法 |
| JP2009218316A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Fujitsu Ltd | イオン注入分布発生方法 |
| JP2010153577A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fujitsu Ltd | イオン注入分布発生方法及びシミュレーション装置 |
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