离子注入损伤模拟：ATHENA与BCA实例

《由损伤因子定义离子注入的电化学机械器件损伤研究》一文主要探讨了在半导体工艺中的离子注入过程及其对晶格造成的损伤。离子注入是一种常见的微电子制造技术，通过精确控制注入角度、能量、离子种类（如硼）以及剂量等因素，来改变材料的掺杂性质，形成点缺陷、团簇和三维缺陷。在这个过程中，关键的参数包括Boron离子的剂量为1e+013，能量为35eV，以及各种统计参数如标准偏差、伽马系数等。 二章内容聚焦于二维工艺仿真，以Silvaco TCAD软件包（如ATHENA）为例进行详细解释。其中，作者举例了两个仿真步骤：例2-25采用Binary Collision Approximation (BCA)或Molecular Dynamics (MD)方法，利用点缺陷模型Plus1（dam.factor参数定义损伤密度与杂质比例），展示了如何通过植入磷元素并设置不同的损伤因子来模拟离子注入导致的晶格损伤分布。而例2-27则是对比BCA注入、SVDP注入（可能指的是来自UT at Austin的预设参数）和实验结果，展示了仿真结果与实际测量的一致性。 Silvaco TCAD作为全球半导体行业的主流工具，它结合了固体物理和半导体物理原理，提供了强大的计算机辅助设计能力，能够显著缩短产品研发周期和降低成本。早期的TCAD软件功能有限，但随着技术进步，如ATHENA和ATLAS等二维仿真器的出现，极大地促进了半导体器件和集成电路的研发、测试和生产。此外，书中还提到了三维仿真的简要处理，强调了在实际操作中应注意的要点。 作者意图通过分享自己的学习和实践经验，为初学者提供一个学习Silvaco TCAD的基础教程，特别是对于那些希望在二维器件和工艺仿真领域深入学习的工程师而言，这是一份宝贵的参考资料。然而，尽管TCAD在半导体行业中广泛应用，市面上关于其专门的教材并不多见，反映出该领域的专业性和技术深度。因此，这本书的独特价值在于它填补了这个空白，帮助读者快速掌握TCAD技术并应用于实践。