[發(fā)明專利]模擬方法及程序、模擬器、加工設(shè)備和制造半導(dǎo)體裝置的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310507750.3
• 申請(qǐng)日: 2013-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN103809462A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 久保井信行;木下隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;褚海英

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)案主張于2012年11月7日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)案JP2012-245316的權(quán)益，所述日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)案的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在加工處理中模擬工件形狀的模擬方法、用于執(zhí)行所述模擬方法的一種模擬程序及一種模擬器。本發(fā)明還涉及一種設(shè)置有所述模擬器的加工設(shè)備以及涉及一種利用所述加工設(shè)備制造半導(dǎo)體裝置的方法。

背景技術(shù)

目前存在著作為用于預(yù)測(cè)半導(dǎo)體加工的技術(shù)的加工形狀(蝕刻、沉積)模擬，所述加工形狀模擬被公認(rèn)為大致分為兩種模型。一種是弦模型(string?model)，另一種是體素模型(voxel?model)。

在弦模型中，將格點(diǎn)們排列于該形狀的表面上，并在每一格點(diǎn)處對(duì)表面反應(yīng)進(jìn)行數(shù)值求解以導(dǎo)出反應(yīng)速率，此外，格點(diǎn)們的坐標(biāo)根據(jù)反應(yīng)速率而沿法線方向移動(dòng)，且每一格點(diǎn)通過弦被連接在一起。因此，弦模型表達(dá)了加工形狀的發(fā)展。

在弦模型中，利用相鄰格點(diǎn)的位置信息導(dǎo)出法線，因此導(dǎo)出方法簡單。

另一方面，由于導(dǎo)出方法的特性，弦模型在跟隨形狀的急劇變化方面能力較差，且有時(shí)弦會(huì)彼此交叉。

相比之下，在體素模型中，通過判斷是否存在排列的體素來表達(dá)形狀，因此與弦模型相比，體素模型對(duì)復(fù)雜形狀(例如微型溝)的再現(xiàn)性方面良好。

由于體素模型通常是利用蒙特卡洛方法(Monte?Carlo?method)的計(jì)算方法，因此容易在表面上以圖案、微物理現(xiàn)象及化學(xué)反應(yīng)的形式來模擬氣體(例如離子或自由基)的轉(zhuǎn)移，因此體素模型被認(rèn)為是用于代替弦模型的有用方法。

至于在利用體素模型進(jìn)行的形狀模擬中對(duì)離子轉(zhuǎn)移的建模，目前公認(rèn)主要存在兩種方法。

一種是基于蒙特卡洛方法的模型，且另一種是基于通量(flux)方法的模型。

就基于蒙特卡洛方法的模型而言，使具有在鞘區(qū)域中計(jì)算得出的能量分布及入射角分布的離子例如入射于圖案上，以對(duì)離子的貫穿、散射、及傳播求解，從而以蒙特卡洛方法使側(cè)壁圖案化(例如，參見Osano?et?al.，Japanese?Journal?of?Applied?Physics，Vol.45，No.10B，(2006)，pp.8157-8162(Osano等人，日本應(yīng)用物理學(xué)期刊，第45卷，第10B冊(cè)(2006)，第8157-8162頁))。

就基于通量方法的模型而言，通過對(duì)同步反應(yīng)方程式求解來處理離子轉(zhuǎn)移，所述同步反應(yīng)方程式與入射離子通量的量及利用例如輻射度(radiosity)方法(例如，參見未經(jīng)審查的日本專利申請(qǐng)公開案第2002-50553號(hào))的再發(fā)射的量的平衡有關(guān)。換言之，通過對(duì)二維空間中的逆矩陣(inverse?matrix)iN×iN及三維空間中的逆矩陣iN×iN×iN求解來處理離子轉(zhuǎn)移(i表示參與反應(yīng)的粒子數(shù)目，N表示存在于表面上的體素?cái)?shù)目)。此時(shí)，同時(shí)處理散射及直接入射。

然而，為了使用基于蒙特卡洛方法的模型來執(zhí)行計(jì)算，需要將至少一個(gè)或多個(gè)離子分配至所有的形狀表面體素，而這會(huì)耗費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間。

此外，在任何情形中計(jì)算時(shí)間與計(jì)算精確度均為權(quán)衡關(guān)系，因此計(jì)算時(shí)間減少會(huì)導(dǎo)致計(jì)算精確度下降。

就未經(jīng)審查的日本專利申請(qǐng)公開案第2002-50553號(hào)所述的基于通量方法的模型而言，需要在每一時(shí)間步長對(duì)非常大的矩陣的逆矩陣求解，所述逆矩陣為二維空間中的逆矩陣iN×iN及三維空間中的逆矩陣iN×iN×iN。因此，隨著表面反應(yīng)變得更加詳細(xì)，計(jì)算運(yùn)算就變得復(fù)雜且計(jì)算速率也顯著降低。

近來，如國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖(international?technology?roadmap?for?semiconductors；ITRS)所述，CMOS裝置的微型化進(jìn)展得越來越快，且在20nm這一代或更晚時(shí)候，需要實(shí)現(xiàn)微小加工形狀的預(yù)測(cè)計(jì)算、工藝控制、及面內(nèi)均勻性。

過去所提出的三維體素模型的離子轉(zhuǎn)移模型在計(jì)算時(shí)間及計(jì)算精確度方面受到很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，期望提供計(jì)算速率快、計(jì)算精確度好、且能夠減輕計(jì)算負(fù)荷的一種模擬方法、一種模擬程序、及一種模擬器。也期望提供一種設(shè)置有所述模擬器的加工設(shè)備以及一種利用所述加工設(shè)備制造半導(dǎo)體裝置的方法。

本發(fā)明實(shí)施例的模擬方法是由信息處理裝置來執(zhí)行計(jì)算，所述計(jì)算包括下列過程(i)至過程(iii)。

(i)對(duì)入射于工件的表面上的任意位置上的第一通量從所述任意位置進(jìn)行反向追蹤，所述工件作為預(yù)定加工處理的對(duì)象。