Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 477-485 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002207047700

Recent developments of the two-dimensional technological process simulator OSIRIS

N. Guillemot, G. Pananakakis et P. Chenevier

I.N.P.G.-E.N.S.E.R.G., Laboratoire de Physique des Composants à Semiconducteurs, Unité Associée au CNRS n° 840, 23, avenue des Martyrs, 38031 Grenoble Cedex, France

Abstract
The numerical simulation of technological processes is very important for the fabrication of integrated circuits. In this paper, the authors present a more complete version of the two-dimensional simulator OSIRIS, taking into account the simultaneous diffusion of two impurities. The models used for ion-implantation and redistribution of dopants in silicon are briefly recalled. A new analytical model for oxide growth has been developed which gives very good simulation of the « bird's beak » of SEMIROX structures. Finally, a complete simulation of a N-Channel MOS device is presented, with the redistributed impurity profiles and the oxide layer shape at the end of the process.

Résumé
La simulation numérique des processus technologiques est très importante pour la fabrication des circuits intégrés. Dans cet article, les auteurs présentent une version plus complète du simulateur bidimensionnel OSIRIS, prenant en compte la diffusion simultanée de deux impuretés. Les modèles utilisés pour l'implantation ionique et la redistribution des dopants sont brièvement rappelés. Un nouveau modèle a été développé pour la croissance de l'oxyde de champ : il permet une très bonne simulation du « bec d'oiseau » obtenu par le procédé SEMIROX. Comme exemple, la réalisation d'un dispositif N-MOS complet est simulée par le programme, qui donne le profil des impuretés et la forme de l'oxyde à la fin du processus.

PACS
2550 - Semiconductor device technology.
2560B - Semiconductor device modelling and equivalent circuits.
2570F - Other MOS integrated circuits.
7410D - Electronic engineering computing.

Key words
diffusion in solids -- digital simulation -- electronic engineering computing -- elemental semiconductors -- field effect integrated circuits -- impurities -- impurity distribution -- integrated circuit technology -- ion implantation -- oxidation -- semiconductor device models -- semiconductor technology -- silicon -- impurity diffusion -- dopant redistribution -- semiconductor -- bird's beak -- two dimensional technological process simulator -- OSIRIS -- numerical simulation -- integrated circuits -- oxide growth -- SEMIROX structures -- N Channel MOS device -- redistributed impurity profiles -- Si