工艺模拟在集成电路发展中占有重要地位，然而TCAD工具远远没有跟上集成电路工艺的发展需求，随着新材料、新工艺的出现，这点尤为突出。 HfO2作为一种非常被看好的栅介质材料，在源漏掺杂工艺中，将起到牺牲层的作用，因此，需要进一步研究覆盖HfO2层的Si的注入模拟。随着注入能量的降低，模型适用性受到严峻的挑战。在前人所作的离子注入HfO2的模拟中，尚没有可靠的模拟结果报道。离子注入HfO2模拟成了TCAD工具发展中迫切需要解决的一个问题。随着器件尺寸缩小对掺杂的更高的要求，等离子体注入工艺显示出其特有的优越性。传统的离子注入工艺模拟软件无法对等离子体注入工艺过程准确描述，已经不能满足等离子体工艺模拟的要求，等离子体注入工艺模拟亟需发展。本文针对集成电路掺杂工艺对TCAD工具的新的要求进行了离子束和等离子体注入的模拟研究。 在离子束注入HfO2的模拟研究中，本文首次采用了分子动力学方法，考察了离子束注入HfO2模拟中的能损模型。本文将适合于离子注入Si模拟的DavidCai电子能损模型，推广应用到了离子注入HfO2的模拟研究中，并提取了适用于离子注入HfO2模拟的参数，即单电子半径的值。分析表明，所提取的参数不仅具有物理上的意义，还能够得到与SIMS数据相吻合的模拟结果，与利用传统商用软件TSUPREM4相比，所得结果更加理想。 在等离子体注入模拟方面，本文首次研究了等离子体注入模拟所适合的模型和模拟方法，针对等离子体工艺的特殊性，建立了专门的等离子体注入模拟所需要的角度、能量和成分模型，并将这些模型进行了初步验证。本文首次在模拟中反映了等离子体注入中能量、成分和角度的统计效果，并得到了与实验数据较吻合的模拟结果。总之，本文围绕着集成电路新材料、新工艺的发展，进行了离子束和等离子体注入的模拟研究，首次得到了可靠的离子注入HfO2的模拟结果，首次为等离子体注入模拟建立了专门模型并对模型进行了初步验证，得到了可靠的模拟结果。