在前面的半导体系列话题里，曾经讨论过一个重要的工艺——离子注入工艺，通过这道工序，半导体材料的电导率可以按照人们的需要来进行调节——这种调节至少包含三方面：1.调节导电类型，电子导电or空穴导电，前者通常可以掺杂V族元素（比如磷）获得，后者可以掺杂III族元素（比如硼）获得；2.调节电导率大小，通过控制掺杂元素的量，半导体材料的电导率可以在几个数量级的范围内变动；3.调节电导率的空间分布，也就是控制掺杂元素在材料内部的空间位置分布，最终使得不同区域的电导率不同。前两个方面的电导率调节，除了可以使用离子注入工艺外，还可以在制备硅单晶时即进行掺杂，这种掺杂通常是比较均匀的。而在形成半导体器件以及集成电路时，需要局域掺杂，也就是仅对晶圆的特定区域进行掺杂，这就需要离子注入工艺了。集成电路发展的早期，器件尺寸较大，彼时热扩散工艺也常常用来实现掺杂的目的；后来，器件尺寸不断缩小，离子注入工艺逐渐“一统江湖”。关于离子注入工艺的详细介绍，可参见前面发布的内容。
半导体产业是一个涉及面非常广的产业，这两年由于国际形势的缘故，许多人了解到半导体领域是一个卡我们脖子的领域。在半导体产业涉及的诸多专业领域里，仿真技术也就是EDA技术，是一个产值的绝对规模并不算大、但其重要性却非常显著的领域。在半导体产业里，EDA技术除了多数人比较了解的集成电路设计、验证、版图等环节相关的软件外，半导体器件与工
艺的仿真也是一个重要的组成部分。但从半导体工艺来看，实际上，就笔者所了解情况来看，身边从事半导体器件和工艺研究的同仁，很多时候主要还是靠“真刀实”地做工艺实验来完成工艺或器件的摸索，主要是因为半导体工艺仿真软件难以考虑到实际工艺过程中纷繁复杂的影响因素，得到的仿真结果可能可以给予工艺摸索方向上的借鉴，但定量不一定精确（当然了，也有一些成熟的工艺，仿真结果与实验结果吻合的不错）。接下来，主要从工艺仿真的角度简要介绍离子注入工艺。
这里，以TCAD软件为例，介绍下离子注入工艺的仿真。在完成软件的安装后，桌面上会有DeckBuild快捷方式，半导体工艺的仿真就从双击它开始。
注入
打开仿真软件后，看到的界面如下图所示（这个界面看上去跟MATLAB比较像，相较于射频微波界的朋友常用的电磁仿真软件而言，用TCAD进行工艺仿真主要依靠写代码，这对于初学者或者恐编程者而言，不算非常友好。题外话：最近接触到初学电磁仿真软件的朋友，他
们感觉微波器件或天线的仿真需要先把仿真对象参照实物画出来，这并不省事，最省事的是像MATLAB那样，拖放各种标准模块，然后用线连接起来即可。用于自动化测试的软件LabView也差不多是这种模式）：上半部分的空间用于撰写代码，下半部分的空间用于显示代码运行的相关信息。
接下来，我们打开软件自带的离子注入工艺例程：在安装路径的examples文件夹里，可以到athena_implant文件夹（athena是专注于工艺仿真的模块，implant是离子注入的意思），
里头都是关于离子注入的例程，初学者既可以从这些例程中学习代码编写的方法和规则，也可以在这些例程的基础上进一步修改得到自己的仿真程序。
程序打开以后的效果如下图所示，基本上只要认识英语，就能猜出来程序的功能，如果了解一些半导体工艺知识，则即便对于工艺仿真新手而言，也不难理解各部分程序的含义。在下图例程中，注释语“#TITLE: Comparison of Gauss, Pearson and SVDP method”显示该程序是为了比较三种离子注入模型；接下来的line语句用于描述网格，有点类似于电磁仿真里头的几何建模；接下来执行的程序是按照高斯模型进行离子注入（implant phos dose=1e14 energy=40这一句程序的含义：掺入磷，注入剂量是1014个/cm3，能量是40 keV）；再接下来是重复性的语句，分别是另外两种模型的离子注入；最后，是用TonyPlot画出仿真结果。点击菜单栏的Run按钮后，几秒钟的功夫即可完成该例程的仿真，并且显示仿真得到的掺杂剖面分布图。

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