[發明專利]器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法及系統

在審

• 申請號: 202210762679.2
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115146559A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 李興冀;楊劍群;荊宇航;徐曉東;呂鋼
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/25;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 丁晴晴

1.一種器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法，其特征在于，包括：

步驟一，獲取收斂的單個入射粒子輻照器件產生的PKA數量；

步驟二，對所述器件進行網格化處理，得到多個含有PKA的網格，統計所述網格中的PKA信息；

步驟三，構建與所述網格等大小的體系模型；

步驟四，標定注量的所述入射粒子按照設定的固定注量率分批次輻照所述器件，根據所述收斂的單個入射粒子輻照器件產生的PKA數量、所述網格中的PKA信息、所述網格的面積、所述標定注量和所述固定注量率，獲取所述網格中每批次的所述入射粒子產生的PKA數量以及標定注量的所述入射粒子產生的PKA總量，并基于所述體系模型，利用分子動力學方法和Kinetic MonteCarlo方法對所述網格中的PKA進行缺陷演化；

步驟五，統計所述缺陷演化后每個所述網格中的缺陷種類和數量并歸入所述器件中，獲得標定注量所述入射粒子條件下所述器件中的缺陷信息；

步驟六，改變所述入射粒子的注量，重復所述步驟四和所述步驟五，得到不同注量的所述入射粒子與所述器件的缺陷信息之間的關系。

2.根據權利要求1所述的器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法，其特征在于，所述步驟四中，所述網格中每批次的所述入射粒子產生的PKA數量根據下式得出；

其中，n_i為第i個網格中產生的PKA的數量，T為標定注量的所述入射粒子在所述固定注量率下輻照所述器件所用的時間；

標定注量的所述入射粒子在所述固定注量率下輻照所述器件所用的時間T根據下式得出：

其中，Flu為所述入射粒子的標定注量，FR為所述固定注量率。

3.根據權利要求2所述的器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法，其特征在于，相鄰批次的所述入射粒子輻照產生PKA的時間間隔為Δt，其中，

4.根據權利要求3所述的器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法，其特征在于，所述步驟四還包括：

根據Δt判斷所述網格中產生下一批次PKA時的結構狀態；

當所述Δt位于所述分子動力學的時間尺度內時，則采用分子動力學方法對每批次的所述入射粒子產生的PKA進行所述缺陷演化；

當Δt超出所述分子動力學的時間尺度時，則在Δt時間內，每一批次的所述入射粒子產生的PKA均先使用分子動力學方法進行所述缺陷演化，演化至分子動力學的穩定態時，再使用Kinetic MonteCarlo方法進行所述缺陷演化，且上一批次的所述入射粒子產生PKA的缺陷演化輸出結構作為下一批次的所述入射粒子產生PKA的缺陷演化初始結構。

5.根據權利要求1所述的器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法，其特征在于，所述獲取收斂的單個入射粒子輻照器件產生的PKA數量包括：

獲取不同數量的入射粒子分別輻照所述器件所產生的PKA數量；

當入射粒子輻照所述器件所產生的PKA數量趨于收斂值時，獲取PKA數量的收斂值與對應入射粒子數量的比值，得到收斂的單個入射粒子產生的PKA數量。

6.根據權利要求5所述的器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法，其特征在于，所述獲取不同數量的入射粒子分別輻照所述器件所產生的PKA數量包括：利用蒙特卡羅方法獲取不同數量的入射粒子輻照所述器件所產生的PKA信息。

7.根據權利要求1所述的器件輻照缺陷演化分子動力學仿真的注量模擬方法，其特征在于，所述步驟五中，所述統計每個所述網格中缺陷的種類和數量并歸入所述器件中包括：

根據每個所述網格中所包含的PKA的信息對所述網格進行分類，并按比例抽取相同類別的網格，得到計算網格；

獲取所述計算網格中缺陷的類型和每類缺陷的數量，按比例進行加和，得到所有所述網格的缺陷類型和每類缺陷的總量，并將每類缺陷的總量除以所述半導體器件的總體積，得到所述半導體器件中缺陷的類型及每類缺陷的濃度。