فرآیند های مهم در ساخت ادوات نیمه هادی سیلواکو

سیلواکو SILVACO

آموزش رایگان نرم افزار سیلواکو SILVACO

فرآیند های مهم در ساخت ادوات نیمه هادی سیلواکو

اکسیداسیون در سیلواکو Silvaco

برای سه فرآیند اکسیداسیون ، نفوذ و کاشت یونی باید مدل مناسب انتخاب شود. تعیین مدل در محیط Athena سیلواکو به دو صورت انجام می شود.

  • نوشتن دستور method قبل از به کار گیری فرآیند: دستور اکسیداسیون و نفوذ
  • تعیین مدل در همان دستور فرآیند: برای دستور کاشت یونی این گونه عمل می شود.

معادلات اکسیداسیون سیلواکو Silvaco

معادلات مربوط به اکسیداسیون بر اساس قانون فیک به دست آمده، و به دو نوع خشک و تر تقسیم می شود. در نرم افزار سیلواکو Silvaco دو مدل برای شبیه سازی این فرآیند در نظر گرفته است که در جدول زیر شرح داده شده است:

اکسیداسیون سیلواکو

نفوذ در سیلواکو SILVACO

تفاوت اصلی بین مدل های مختلف در اعمال نقص نقطه ای است. انتخاب این مدل ها بستگی به وجود یا تولید عیب های نقطه ای در طول فرآیند دیفیوژن و تراکم ناخالصی در سیلیکون دارد.

نفوذ سیلواکو

در سیلواکو Silvaco فرآیند نفوذ به دو صورت نفوذ با منبع ناخالصی محدود (Drive-in) و منبع ناخالصی نا محدود (Predeposition) می باشد. در فرآیند نفوذ اولیه در واقع یک لایه نشانی صورت می گیرد و منبع ناخالصی روی ویفر قرار می گیرد. در مرحله دوم ویفر از کور بیرون آمده و مراحل تمیز کاری روی آن انجام می شود و سپس دوباره در کوره قرار داده می شود که به این مرحله Drivr-in در سیلواکو Silvaco می گویند. لذا برای عملیات Pre-deposition دستور diffuse به همراه ناخالصی به کار می رود در حالی که برای Drive-in دیگر نامی از ناخالصی برده نمی شود.

کاشت یونی در سیلواکو SILVACO

نرم افزار Athena سیلواکو Silvaco از تکنیک های تحلیلی و آماری برای مدل کردن کاشت یونی استفاده می کند. مدل های تحلیلی در واقع معادلاتی است که پروفایل ناخالصی را بازسازی می کند اما مدل های آماری بر اساس فیزیک حرکت یون ها از محاسبات مونت کارلو استفاده می کنند.

کاشت یونی سیلواکو

لایه نشانی در سیلواکو SILVACO

در Athena لایه نشانی به دو صورت می تواند انجام شود

الف) به صورت هندسی: با تعیین ضخامت به صورت هندسی یک لایه نشانی ایده آل انجام می شود. هم چنین امکان افزودن ناخالصی به صورت یکنواخت یا تدریجی و نقص نیز وجود دارد

Deposit oxide thickness=2 c.boron=1e14 divis=5

ب) به صورت فیزیکی: در این مدل لازم است که ماشین با خصوصیات مورد نظر برای لایه نشانی تعریف شود. سپس در دستور deposit آن ماشین به همراه مدت زمان اجرا آن مشخص گردد.

گام اول: تعریف ماشین لایه نشانی در سیلواکو Silvaco

بنا به خصوصیت دستگاهی که با آن لایه نشانی انجام می شود باید از مدل مناسب برای لایه نشانی استفاده کرد. هر کدام از این مدل ها دارای پارامترهایی است که می توانید در Help نرم افزار Athena برای هر مدل ببینید.

Rate.Depo Machine=Pe4450 Aluminum U.M Sigma.Dep=0.35 Hemisphe Dep.rate=1.0 Angle1=72 Angle2=-70

در این مرحله برای پارامتر Machine نام دلخواهی انتخاب می شود. در این مثال از نام PE4450 استفاده کرده ایم. سپس ماده ای که قصد لایه نشانی آن را دارید. در اینجا آلومینیوم است. U.M واحد ها را مشخص می کند در اینجا میکرومتر و دقیقا . در انتها باید نوع سیستم لایه نشانی را به همراه پارامتر های آن انتخاب نمود. آن پارامتر ها مربوط به زاویه منبع لایه نشانی، میزان پوشش پله و… می باشد. به طور کلی در نرم افزار 6 مدل تعریف شده است. در مثال بعد نتایج لایه نشانی با این 6 مدل با هم مقایسه می شود.

گام دوم: استفاده از ماشین ایجاد شده در سیلواکو Silvaco

در این مرحله با بکار بردن دستور لایه نشانی به همراه نام ماشین از قبل تعریف شده و زمان کار کردن ماشین لایه نشانی انجام می شود. پارامتر divis هم همانطور که قبلا اشاره شد مربوط به عدم تعریف مش برای y منفی می باشد. لذا با این پارامتر تعداد لایه مش محور y در این لایه ایجاد شده مشخص می گردد.

Deposit machine=PE4450 time=1 minute divis=5

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.

فرآیند های مهم در ساخت ادوات نیمه هادی سیلواکو
اسکرول