[發明專利]濕法刻蝕工藝建模方法及半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 202110402308.9
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113128042B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 韓瑞津;曾輝
• 申請（專利權）人: 廣州粵芯半導體技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H01L21/306
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 羅磊

1.一種濕法刻蝕工藝建模方法，其特征在于，包括：

建立混酸溶液濕法刻蝕晶圓表面的化學反應中的反應擴散系統的偏微分方程，所述偏微分方程為化學反應函數和空間擴散項之和；

將布魯塞爾模型應用到所述化學反應函數中，以獲得所述化學反應函數的公式；

對所述化學反應函數的公式進行線性化展開，以確定濕法刻蝕時的化學反應出現化學振蕩的條件；

根據出現化學振蕩的條件，計算出所述化學反應函數的公式中的仿真參數；

確定出現凹型球狀面微結構時所述空間擴散項中的擴散系數，以使得所述偏微分方程轉化為濕法刻蝕晶圓表面的化學反應中的反應擴散系統的數學模型。

2.如權利要求1所述的濕法刻蝕工藝建模方法，其特征在于，所述偏微分方程為：

其中，f_X(X，Y)和f_Y(X，Y)為化學反應函數，和為空間擴散項，D_X和D_Y分別為激活劑和抑制劑的擴散系數，為拉普拉斯算子，X和Y分別為激活劑和抑制劑的濃度。

3.如權利要求2所述的濕法刻蝕工藝建模方法，其特征在于，所述混酸溶液包括硝酸，所述晶圓表面的材質為硅；所述混酸溶液濕法刻蝕所述晶圓表面的化學反應方程式包括：

其中，k₅、k_-5、k₆、k_-6、k₇、k_-7、k₈、k₉以及k₁₀為反應常數；根據所述布魯塞爾模型，設定HNO₂為激活劑，N₂O為抑制劑。

4.如權利要求3所述的濕法刻蝕工藝建模方法，其特征在于，將所述布魯塞爾模型應用到所述化學反應函數中獲得的所述化學反應函數的公式為：

其中，

C_NO、知依次為HNO₃、NO、NO₂和HNO₂的摩爾濃度。

5.如權利要求4所述的濕法刻蝕工藝建模方法，其特征在于，確定濕法刻蝕時的化學反應出現化學振蕩的條件的步驟包括：

對所述化學反應函數的公式中的反應系數做歸一化處理，以使得所述化學反應函數的公式簡化為：

f_X(X，Y)＝C-AX-X²+BX⁴Y；

f_Y(X，Y)＝X²-BX⁴Y；其中，A、B、C為所述仿真參數；

對簡化后的所述化學反應函數的公式做線性化展開，以使得所述化學反應函數的公式簡化為：

f_X(X，Y)＝aX+bY；

f_Y(X，Y)＝cX+dY；

設定線性化展開之后的所述化學反應函數的公式在極點(X₀，Y₀)處滿足公式：

f_X(X₀，Y₀)＝0；

f_Y(X₀，Y₀)＝0；

根據非線性系統理論，系統在極點(X₀，Y₀)附近出現極限環時滿足的如下條件為化學反應出現化學振蕩的條件：

a+d＝0；

ad-bc＞0。