Tecnologias de semicondutores

PROCESSOS DE SEMICONDUTORES E DISPOSITIVOS MODELANDO elétrons ocupando órbitas bem definidas Outro exemplo é a descrição da deriva entre elétrons e buracos, movendo-se sob a influência do campo elétrico. Neste caso, em um conjunto de equações ou operações computacionais, um modelo quantitativo. e dados comparativos para garantir que esses modelos fenofísicos muitas vezes tomam a forma de equações com derivadas parciais, Equações Diferenciais Parciais-PDES. para isso, temos os menores resultados na mudança do produto. Assim, circuitos simulando modificação de comportamento com base em condições de mudança de identidade nas tolerâncias de processo em geral, dispositivos semicondutores podem ser simulados com mais precisão, pois os circuitos de fabricação ainda não estão bem Em primeiro lugar, vários físicos de fabricação no mod4 empírico Modelos empíricos4

1 Introdução Os modelos empíricos são apenas representações de dados experimentais e têm um pouco de fundo físico. Dados experimentais são usados ​​para criar um modelo empírico. Os resultados experimentais são armazenados em um banco de dados no computador, mas não são fornecidos; pode usar o próximo método função sinomial para todos os pontos, levando a uma representação muito compficamente que não passa por todos os pontos e que pode ser ajustada; onight line y = a + bx, o processo de encontrar os coeficientes aeb, conhecido como coeficientes de regressão, é chamado de regressão linear, se adota uma aproximação funcional não linear, isn para encontrar os coeficientes de regressão42 Modelos modecais empíricos são usados ​​para simular semicondutor não tem outra opção; o fundo físico não é ainda conhecido

Técnica de semicondutor Se incorporada como parte de um programa para simulação de um processo ou dispositivo, empírica. Os resultados da simulação para esses modelos são rápidos e simulações precisas para algumas particularidades, quando as condições simuladas estão entre os dados experimentais, os resultados de interpolação podem ser encontrados com esses modelos, esta grande limitação torna impossível extrapolar para as condições de campo limitado. Modelos semi-empíricos são os modelos em que phendodelle baseia-se em parâmetros físicos correspondentes a esses fenômenos. A maioria dos modelos usados ​​em oxidação inlicon em oxigênio seco, com espessura inferior a 350a, não corresponde ao modelo DeaGrove de Nicollian e Rted um modelo para estetox = a (計 + p) comb = constante, t = tempo de crescimento et = tempo necessário para aumentar a espessura da camada inicial x Outro exemplo são os efeitos de implantação de boro decorrentes do esgoto, ou seja, a penetração de boroneeper do que a revelação desse efeito, uma porta exponencial atribuída a Pearson Modelo IV O comprimento da parte exponencial descendente é determinadoem piricamente no valor de 450A

Este modelo empírico está disponível5 Projeto do circuito desde a fase de projeto O problema que surge é que toda tentativa de obtenção de ametros, é atingida por um modelo dificultador utilizado efetivamente em d. Tão particularmente importantes são os seguintes aspectos: conjunto de fatores aEscolha do conjunto de resptos que caracterizam o melhor desempenho esperado da resposta O problema geralmente é resolvido iterativamente seguindo as descobertas sobrepostas resultantes de fatoresdifatoriais que os fundamentos apresentam um alto grau de confAlém disso, a sensibilidade das respostas, dada pela natureza estatística da resposta tecnológica desejada. permitir a obtenção de alvos Mais precisamente, a partir de tais a temperatura, o tempo, a doselantação pode controlar os três transistores de 1O5, parâmetro que influencia a forma das características IV e então os parâmetros do dispositivo usados ​​na simulação do circuito e finalmente influencia paralelamente à extração de informações úteis aos projetistas A este respeito, distinguir os seguintes estágios de análise

PROCESSOS DE SEMICONDUTORES E MODELAGEM DE DISPOSITIVOS conjunto de fatores considerados suficientes para analisar os parâmetros das respostas requeridas; o cha nominal para cada fator considerado aceitável em termos de tolerância do processo tecnológico Definição de uma matriz correspondente à estratégia de seleção selecionada e coleta dos resultados encontrados e análise das conclusões desse estudo A reavaliação dos fatores definidos e a estratégia de experimentaçãoObter o modelo de superfície de resposta final Projeto de os experimentos são o ponto chave do processo de otimização dnts são usados ​​para gerar o Response Surface Model-RSM São tomados em modelos aceinear, onde as respostas são funções lineares de fatores-modelos de ordem dois para alto obtidas como funções de fatores parabólicos; esses modelos constituem o padrão em modelos techniTranscendental RSM para design de ordem superior, que fornece técnicas aprimoradas. Modelos lineares assumem que R é uma combinação linear de fatores fi, fi,

fn Quando Os experimentos são facilmente projetados e os modelos quadrados acham que a resposta Ri é uma combinação quadrada de fatores de entrada com dois graus de potência dos fatores e produtos dos fatores. Desta forma, é levado em consideração o tipo fatorial e o tipo fatorial fracionário, Fatorial completo as estratégias levam à restauração de combinações possíveis de fatores. Esta abordagem fornece mudança completa para análise fatorial completa; os modelos transcendentais assumem a existência de um mecanismo para o conjunto de transformações de conjuntos de fatores modificados usados ​​para rsm os dados obtidos por experimentos e aqueles obtidos por simulação são usados ​​para construir um RSM, a partir do qual a análise pode concluir um conjunto de informações sobre a importância de vários fatores na evolução de uma resposta. Sensibilidades de resposta ao efeito de uma falha, para o fluxo da tecnologia MOSFET, a tensão limite VT é os dados de entrada dos seguintes fatores: espessura do óxido TOX, Nsubtração do substrato, a concentração de pico de implante de canal para tensão limite

Semiconductor Technologiesdjustment VTPEAK, as concentrações máximas de fonte de LDD e drenagem NLDDpeakdistanceentre the winoftheand drinswTP∈A que determina a voltagem limite de mosfet como a espessura do óxido de MOS e a dose de implantação para ajuste de threshold, fig 17 Otimização de processo71 Os pacotes de software IntroTCAD primeiro precisam de modelos de equipamento usando configuração e definições de parâmetros de saída, a fim de obter o ambiente de processo e modelo de processo para criar as características dos dados do wafer

Em seguida, usando o simulador de processo TCAD obtém o estado de wafer usando o simulador de dispositivo TCAd, obtendo o desempenho do dispositivo e os dados de entrada para circuplantar os modelos de reação em escala atômica exata, respectivamente energias de reação, taxas, dutos e modelos de equipamento de processo, respectivamente, fluxos de gás, concentrações de reagentes e dispositivos de arte efeitos de geometria pequena, incluindo transporte de elétrons quentes, efeitos de quebra de punção e efeitos de elementos de dopagem discretos são ofdrick, 2008) Os dispositivos também estão começando a exibir efeitos quânticos significativos, incluindo óxido de porta e tunelamento bandgap, quantização de camada de inversão, transporte quântico e suavização de densidade de portadora2 Optinameterctorsetting tal que um número de resultados relevantes atendem a metas predefinidas. Este problema é resolvido usando os conceitos de Design estatístico de Experimentos-DOE, para o planejamento de uma série de fatores de entrada. A simulação de processos, dispositivos e valores específicos para fatores de entrada para os quais os resultados de

PROCESSOS DE SEMICONDUTORES E MODELAGEM DE DISPOSITIVOS Os experimentos são analisados ​​para cada uma das respostas em função dos fatores de entrada e do número mínimo de experimentos, obtemos um máximo de informações, respectivamente efeitos de detecção, efeitos de interação de fator que fator importante Os modelos rsM são usados ​​para encontrar configurações de fator que produzem dispositivos com especificações desejadas (Govoreanu, 2002) exemplo de referência MOSFET realizado em tecnologia O, 5um usando o pacote de software Taurus-workbench da Synopsys Começamos com substrato <100> boronado em 5x1018 Em seguida, o crescimento epitaxial de 6um camada de silício, 0, 2um camada de óxido e 0, 15umtride e em os dois últimos ISLAL e NWELL eOxia phorus configurados laely são implantados com 2x1012 dose e energia 300Ke V Após a remoção do nitreto e implante com boro e implante PUNCH com boro na dose 5x10n1 e energia 50KeV, o fósforo configurado com gateposited de polissilício a 5x1015 fazer o próximo processo de NLDD e etapas realizam o contato e a interconexão entre d evices e thection layfermp 2TN_ Dose pose E + 13 LOE + 13 1

0E + 12 10E + 12PNCH Dose pose BE + 11 5 0E + 11 5OE + 11 50E + llNLDD_ Dose2 RSM-VHRK versus NLDD, VTn Tabela 1 Os parâmetros de amostras Utilizando técnicas DOE e RSM as etapas de processo mais sensíveis, respectivamente Ve ajustando implante e implante de NLDD Estes dois parâmetros foram modificados. Os resultados do RSM indicam uma alta dependência da função breakdovtage na dose do implante e uma forte redução em torno da dose do implante de 5x1012 VIN (voltagem de limiar de figf versus dose do implante PUNCH e uma pequena doIteração e dose do implante de 8x1012 VIN

Tecnologias de semicondutor O aumento de Nlddose nas Amostras 2 e 4 reduz o efeito de depleção de polissilício, reduzindo a queda através da porta de polissilício e melhorando a condutância teana (a maior inclinação das características de transferência para as Amostras 2 e 4), fig 7FiNet Doping SamplFig 4 Amostra de corrente de injeção de elétrons 2 Tabela 1 e figs. 3 a 6, a tensão de ruptura é proporcional ao adjunção de boro radiusVTn (Kwong, 2002)

A resistência de saída é reduzida diminuindo a concentração da dose do implante (Amostras 3 e 4) no canal, o que permite uma região de pinchoff mais curta. Uma região de pinchoff mais curta dá origem a uma magnitude muito maior da voltagem inicial. A diminuição da dose de NLDd na Amostra 3, fig. 5 , com a Amostra 2 fig, 4 movem a corrente de injeção de elétrons do óxido de porta para o óxido de espaçamento de nossas amostras, as características de transferência são apresentadas na fig. 7 e as características externas na fig. 8 (Campian, 2003)

PROCESSOS DE SEMICONDUTORES E MODELAGEM DE DISPOSITIVOS4Fig 7 ID-Vcs CharacterFig 8 Características Ip-VosO aumento da inclinação lateral / dreno diminui também a resistência em série, t, mas para a junção de perfil muito abrupta o impulso na corrente de fuga devido a mais efeitos do canal de escoamento8

Modo MOSFET DC para distorção 8 1 A intuição de dispositivos semicondutores acabará por atender aos limites fundamentais à medida que o transistor atinge a ária em nanoescala. Neste contexto, os modelos MOSFET devem fornecer variações e as características relevantes como corrente, oscilação de condutância térmica ou alta livre e distorção (Scholten, 2009). modelos para transistores de última geração por modelagem dos efeitos de segunda ordem induzidos por alto campo de porta vertical, como degradação de mobilidade e resistência em série e efeitos de segunda ordem induzidos por dreno paralelo fieldke saturação de velocidade na região ôhmica, modulação de comprimento de canal, estático feedbaak avalanche e autoaquecimento na região de saturação Após uma descrição rigorosa da indutância em ôhmico e saturado incluiu estes efehe modelo MOSFET, usando uma expressão de corrente de dreno compacta para quando a mobilidade do canal deve beuantum-mecanicamente porque a espessura da camada deersão é na ordem A, menor que a De Broglie comprimento de onda da cálculo ções mostram que as sub-bandas de energia dos elétrons e o campo elétrico normal Ex. Na região de inversão fraca onde muitas sub-bandas estão inseridas, os efeitos quânticos podem ser negligenciados, mas na inversão forte, onde

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8 2010 In-tehFirst publicado em abril de 2010 Editor técnico: Sonja Mujacicsonductor Technologies, editado por Jan GrymlsBN98-953-307080

Prefácio Tecnoteriais de semicondutor, novas estruturas, ferramentas de fabricação e novos avanços consagrando terreno para novos dispositivos eletrônicos e fotônicos de alto desempenho Este livro e os dispositivos, incluindo sua modelagem, design, integração e fabricação. , simulação, otimização e design ofters apresentam os processos condutores de última geração e vários exemplos são dados: simulação das características de comutação de SiC GTO, modelagem MOSFET DC para análise de distorção ou dielétrico de alto k impõe novos requisitos na fabricação de semicondutores. a fabricação pertence aos sistemas de produção mais desafiadores e complicados que envolvem enorme investimento de capital e tecnologias de ponta. O Capítulo 3 discute a automação e a integração com as técnicas de processamento de plasma e contaminação. Capítulo 5 se sua aplicação em estruturas baseadas em MOS e sensores de gás, principalmente de seu largo e direto bandgap de energia, velocidade de deriva de elétrons térmicos e químicos

O Capítulo 8 é uma apresentação abrangente dos dispositivos MOS baseados em GaN com ênfase na descrição de vários métodos de deposição do dielétrico. Capítulo 9, os autores abordam dois novos conceitos para uma potência de média a alta tensãoh abordando diretamente as limitações do IGBT atual e S] MOSFETtechnologies Capítulo 10 é dedicado ao estudo do feedback óptico externo em lasers semicondutores baseados em uma estrutura. No capítulo 11, os autores investigam a influência do transporte de elétrons nas propriedades ópticas de estruturas em cascata quântica. ZnO para células solares, Capítulo 13 resume a preparação de alta pureza

método de engenharia de evice para fornecer dispositivos de cavidade vertical linear de alta funcionalidade explorando absorção saturável em semicondutor5,15 é um siof o estado da arte de flip-flops totalmente ópticos baseados em tecnologias de dutores, Capítulo o desenvolvimento atual de tecnologias de detecção óptica em plataforma No capítulo 17, os autores descrever o projeto, a tecnologia de fabricação e o amplificador politicamente integrado do dispositivo

No capítulo 18, os autores propõem uma nova abordagem para processamento totalmente óptico ultrarrápido com base em dispositivos de pontos quânticos. O Capítulo 19 discute o status atual e a direção futura do processamento digital totalmente óptico por meio de amplificadores ópticos semicondutores. Finalmente, o capítulo 20 apresenta uma nova abordagem para monitoramento biomédico e análise de humanismo selecionado

Conteúdo PROCESSOS E DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES 2 Método de solução iterativa em equações de semicondutoresNorainon mohamed, Muhamad zahim sujod e mohamad shawal Jad3 Automação e integração na fabricação de semicondutoresDa- Yin liao4 Monitoramento e análise de contaminação na fabricação de semicondutores Baltzinger Jean-Luchael e Delakai Henry Baltzinger Jean-Luchael Selakai Delakai, David Baltzinger Jean-Luchael e Delakai Delakai Henry Mitchian , Amnon Yariv e Axel Scherer6

Oxidação térmica úmida de gaAs e GaN7 Oxidação seletiva em InAlAs / In GaAs com alto teor de índio Transistores de alta mobilidade de elétrons metamórficos8 Dispositivos semicondutores de óxido metálico à base de GaN Dispositivos semicondutores de óxido metálico de Chhing-Ting LeeSemiconductor usando Nanoestrutura de Novel para baixas perdas e estrutura Haldar - Efeito de transporte de laser de semicondutor com base na resposta óptica de casca quântica253ykhailo Klymenko, Oleksiy Shulika e igor Sukhoivanov

Tvarozek, Pavol Sutta, Sona Flickyngerov3 Papel dos elementos de terras raras na tecnologia de semicondutores III-V reparados por epitaxyan de fase líquida Grym, Olga Prochazkova, Jiri Zavadil e Karel Dansksed dispositivos semicondutores não lineares de cavidade vertical para processamento de sinal totalmente óptico Mirceaudio Guinazi, Mirceaudio Guinazi , Nicola Calabretta, Antonella Bogoni and5, Tecnologias de microdutor baseadas em chinelos totalmente ópticosAntonella Bogoni, Gianluca Berrettini, Paolo Ghelfi, Antonio MalacameGianluca Meloni, Luca Poti e Jing Wangm Fotodetectores Tecnologias para Opticalion in InP Mach-Zehnder Modulator Monoliticamente 8 Nova Abordagem para Modulador Ultra Rápido Monoliticamente 8 Processamento de sinal totalmente óptico baseado em dispositivos de pontos quânticosEzra

B Lembrikov9processamento através de amplificadores ópticos semicondutoresntonella Bogoni, Emma Lazzer, Gianluca Meloni, ca poti e mirco scaffa20 Monitoramento e análise eletro-óptica de humanos cognitivos ProcePetra Solankova e vladimir Tvarozek

PROCESSOS E MODELAGEM DE DISPOSITIVOS SEMICONDUTORESFlorin babaraFaculty of Electronics Telecommunications and Information Technology University Politehnica of Bucharest, Romênia1 que possuem o poder de computação O capítulo apresenta o estado da arte da modelagem de dispositivos de processos completada com os novos aspectos apresentados pelo autor em seus últimos trabalhos de anos, como os resultados de suas pesquisas2 Modelos em micro e nanoeletrônica porque TCAD é a base da / nanoeletrônica progresso rápido

A análise envolve a separação do todo nas partes componentes, caracterização e fragmentação deles e também o exame dos elementos do sistema e as relações entre eles para compreender. A simulação é a representação imitativa da operação de outros ou o exame de um problema sem experimentação. de uma representação ou simulação de um problema, processo ou dispositivo, fazendo uma descrição ou analogias para auxiliar a visualização dos aspectos que não podem ser observados diretamente A modelagem é uma necessidade de análise, simulação e projeto otimiualitaticamente mais do que um modelo de análise, que deve refletir a aplicação física do método de Monte Carlo, que equivale à produção de uma representação imitativa do funcionamento do sistema. Devemos experimentos anteriores e simulações de aplicação do modelo. experiência imprópria de

O desenvolvimento de tecnologias de semicondutores de dispositivos eletrônicos envolve muitos testes e sucatas para a fabricação de modelos de dispositivos, simulação e análise, podem agora e no futuro diminuir substancialmente a estimativa economizada por análise e simulação é da ordem de 40%. Esta porcentagem depende de peso e das condições de cada projeto individual A eliminação completa dos testes e scraps possível hoje devido à incerteza de muitos parâmetros dos modelos disponíveis que já são muito sofiesespecialmente aqueles em que o aspecto da mecânica quântica reduziu o custo da modelagem experimental numérica dos dispositivos torna-se mais importante para os miniaturizados para os quais apenas grandes modelospredição e análise do dispositivo p22 Modelos tecnológicos; o modelo tecnológico é uma descrição esquemática ou analógica do fenômeno ou sistema que importa para suas propriedades de nó e acoplado a outros modelos que significam o fenômeno modelado agora. este caso-exão que se ajusta aos modelos físicos pode produzir explicações ou visões dos fenômenos estudados, mesmo que o efeito estudado não seja diretamente observável. Modelos físicos e empíricos servem como veículos para os processos ou dispositivos estudados; certos aspectos de dispositivos ou processos reais podem ser examinados estudando as características ou, respectivamente, embora a simulação; o tempo de teste e o tempo estável e otimizado. Freqüentemente, uma simulação que aloja vento para ajudar a otimizar a estrutura do dispositivo, definindo as edições

O maiorndf avançadondutor de3 Desenvolvimento de modelos físicos O desenvolvimento de modelos físicos é geralmente nos seguintes estágios: Tornando o modelo qualitativo Fazendo o modelo quantificando a qualidadehece do fenômeno observe isso para moderar os dispositivos estudados Isso é particularmente importante na microeletronagem investigada não são observáveis. Um exemplo é a descrição de Bohr modelo de átomo, os núcleos rodeados por