آموزش رایگان نرم افزار سیلواکو Silvaco

نفوذ ناخالصی در سیلواکو Silvaco

نفوذ ناخالصی در نرم افزار سیلواکو Silvaco

برای انجام عملیات کاشت یونی و نفوذ در نرم افزار silvaco ، به ماسک نیاز داریم. در این بخش از ماسک اکسید سیلیکون استفاده می نماییم. اکسید را می توان از دو روش اکسیداسیون و لایه نشانی بر روی ویفر قرار داد. دقت نمایید به این امر که برای ماسک نیاز به اکسید با کیفیت نمی باشد بنابراین با استفاده از روش لایه نشانی اکسید را بر روی کار قرار می دهیم تا به فرایند سرعت بیشتری ببخشیم.

لایه نشانی در سیلواکو Silvaco

در مثال این آموزش از لایه نشانی به صورت هندسی استفاده می نماییم. لازم به ذکر است که دستورات لایه نشانی و زدایش در مدل های ساده به صورت هندسی است و از هیچ مدل فیزیکی استفاده نمی شود. در آموزش های بعدی در مورد لایه نشانی و زدایش به صورت فیزیکی توضیح خواهیم داد.

Deposite oxide thickness=2.00 division=20

با این دستور می توان یک لایه نشانی به صورت هندسی کاملا ایده آل با اکسید به ضخامت 2 میکرومتر ایجاد نمود. با توجه به عدم تعریف مش در y منفی لازم است که با دستور Division تعداد لایه های مش در قسمت اضافه شده به ساختار مشخص گردد. در دستورات لایه نشانی و اکسیداسیون که به ساختار قسمتی اضافه می شود لازم است از این پارامتر در نرم افزار سیلواکو Silvaco استفاده نمود.

بعد از این مرحله لازم است که عملیات فوتولیتوگرافی انجام شود اما به دلیل پیشرفته بودن این دستورات و نیز عدم نیاز به بررسی دقیق آن به شکل هندسی این عملیات را انجام میدهیم. در ادامه کد نویسی فرض می کنیم که ماسک فوتو رزیست روی اکسید الگودهی شده و صرفا با استفاده از دستور زدایش کار را در سیلواکو Silvaco ادامه می دهیم. این فرایند را با استفاده از دستور زیر انجام می دهیم.

Etch oxide start x=1.0 y=-2.0

Etch cont x=3.0 y=-2.0

Etch cont x=3 y=0  

Etch done x=1 y=0

در تعریف نقاط باید راس های چهار ضلعی به صورت متوالی نوشته شود. برای نقطه شروع start و نیز برای نقطه پایان done و cont برای نقاط میانی استفاده شده است. دقت کنید با این نوع دستورات می توانیم زدایش به صورت زاویه دار نیز تعریف نماییم.

در مرحله بعد عملیات کاشت یونی باید انجام شود. دو روش متداول برای ورود ناخالصی به ویفر دیفیوژن و کاشت یونی است که معمولا به سه صورت انجام می شود..

• ابتدا عملیات نفوذ اولیه (pre-deposition) و سپس نفوذ مرحله دوم (Drive-in)
• ابتدا عملیات کاشت یونی (ion-implanation) و سپس مرحله دوم نفوذ (Drive-in) است.
• ابتدا عملیات کاشت یونی و سپس عملیات حرارتی در دمای پایین به منظور رفع نقص های شبکه.

پارامترهای اساسی در کاشت یونی شامل نوع ناخالصی ، دوز ناخالصی بر حسب atom/cm² ، انرژی کاشت یونی بر حسب KeV ، نوع ماده کریستال با آمورف می باشد.

Implant boron dose=1e13 energy=100 titl=7 rotation=0 crystal

در ادامه کافی است برای دیدن پروفایل ناخالصی بعد از کاشت یونی از tonyplot استفاده شود و با انتخاب کمیت net doping پروفایل توزیع ناخالصی را مشاهده نمود.

بعد از عملیات کاشت یونی لازم است برای افزایش عمق نفوذ و هم چنین رفع نقایص شبکه بر اثر برخورد یون ها عملیات نفوذ Drive-in انجام گیرد. حداقل پارامترهای لازم برای نفوذ ناخالصی شامل موارد زیر است:

• زمان بر حسب دقیقه
• دما بر حسب درجه سانتی گراد
• فشار بر حسب اتمسفر ( البته به صورت پیش فرض 1 اتمسفر است)

Diffusion temp=1000 time=20

در شکل زیر پروفایل ناخالصی بعد از عملیات نفوذ در سیلواکو Silvaco نشان داده شده است.

حال کافی است که لایه اکسید ازروی ویفر برداشته شود.

Etch all oxide

این دستور تمام اکسید را از روی ویفر حذف می کند.

جهت یادگیری کامل نرم افزار سیلواکو آموزش های رایگان ما را در سایت حامی پروژه دنبال نمایید. و در صورت مشکل در انجام پروژه های سیلواکو خود با متخصصین حامی پروژه در تماس باشید. برای ارتباط با تیم تخصصی سیلواکو حامی پروژه با شماره 09934702599 تماس حاصل نمایید.