[發(fā)明專(zhuān)利]三維仿真刻蝕模型的構(gòu)建方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210925497.2
• 申請(qǐng)日: 2022-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116467994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧俊勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 先進(jìn)半導(dǎo)體材料（安徽）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/392
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/392;G06F30/398;G06T7/00;G06T7/13
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 武振華

一種三維仿真刻蝕模型的構(gòu)建方法，所述方法包括：對(duì)于多個(gè)光刻設(shè)計(jì)圖形，均采用多個(gè)預(yù)設(shè)的刻蝕時(shí)長(zhǎng)對(duì)樣本進(jìn)行刻蝕，以得到對(duì)應(yīng)的刻蝕輪廓；測(cè)量各個(gè)刻蝕輪廓的尺寸，并確定各個(gè)光刻設(shè)計(jì)圖形在各個(gè)刻蝕時(shí)長(zhǎng)下的多個(gè)測(cè)量位置的刻蝕深度；針對(duì)每個(gè)刻蝕時(shí)長(zhǎng)，采用二維仿真刻蝕模型確定每個(gè)所述測(cè)量位置的刻蝕概率；根據(jù)所述刻蝕時(shí)長(zhǎng)、各個(gè)測(cè)量位置的刻蝕概率，對(duì)所述刻蝕深度進(jìn)行擬合，確定擬合函數(shù)；根據(jù)所述擬合函數(shù)，構(gòu)建所述三維仿真刻蝕模型。本發(fā)明可以提高仿真結(jié)果的模擬價(jià)值，并擴(kuò)大仿真結(jié)果的適用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維仿真刻蝕模型的構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)節(jié)點(diǎn)的縮小，集成電路器件上晶體管的數(shù)目在不斷增加，對(duì)集成電路制造精確度的要求也越來(lái)越高。在集成電路制造過(guò)程中，通常需要對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行刻蝕，半導(dǎo)體器件為多層材料構(gòu)成的立體幾何結(jié)構(gòu)，主要包括襯底、淀積薄膜以及表面的光刻膠，對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行刻蝕是先通過(guò)光刻技術(shù)并基于設(shè)計(jì)的掩模圖形對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光處理，得到掩模圖形層，然后通過(guò)化學(xué)的、物理的或同時(shí)使用化學(xué)和物理的方法，有選擇地把未被圖形化的掩膜層掩蔽的那一部分薄膜層除去，從而在薄膜上得到和圖形化的掩膜層上完全一致的圖形。

由于刻蝕的過(guò)程是不可逆的，因此非常有必要在實(shí)際刻蝕之前，采用模擬刻蝕的方式對(duì)刻蝕輪廓進(jìn)行仿真。具體而言，在對(duì)材料進(jìn)行刻蝕的過(guò)程中，無(wú)論是干法刻蝕過(guò)程還是濕法刻蝕過(guò)程均為受到多種因素耦合的復(fù)雜現(xiàn)象，例如受到掩模圖形的形狀和疏密程度、刻蝕物質(zhì)的擴(kuò)散、刻蝕劑的流動(dòng)、界面分層、化學(xué)反應(yīng)等多種因素的影響。是否能夠準(zhǔn)確預(yù)判刻蝕產(chǎn)生的偏差、預(yù)判是否可通過(guò)刻蝕過(guò)程準(zhǔn)確的去除不需要的材料，以將待轉(zhuǎn)移的掩模圖形進(jìn)行轉(zhuǎn)移，是形成性能符合要求的半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵步驟之一。

在現(xiàn)有技術(shù)中提出了一些模型，以對(duì)實(shí)際刻蝕過(guò)程進(jìn)行仿真模擬和分析。然而由于仿真復(fù)雜性較高，目前尚無(wú)準(zhǔn)確性較高的三維仿真刻蝕模型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種三維仿真刻蝕模型的構(gòu)建方法，可以提高仿真結(jié)果的模擬價(jià)值，并擴(kuò)大仿真結(jié)果的適用范圍。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種三維仿真刻蝕模型的構(gòu)建方法，包括：對(duì)于多個(gè)光刻設(shè)計(jì)圖形，均采用多個(gè)預(yù)設(shè)的刻蝕時(shí)長(zhǎng)對(duì)樣本進(jìn)行刻蝕，以得到對(duì)應(yīng)的刻蝕輪廓；測(cè)量各個(gè)刻蝕輪廓的尺寸，并確定各個(gè)光刻設(shè)計(jì)圖形在各個(gè)刻蝕時(shí)長(zhǎng)下的多個(gè)測(cè)量位置的刻蝕深度；針對(duì)每個(gè)刻蝕時(shí)長(zhǎng)，采用二維仿真刻蝕模型確定每個(gè)所述測(cè)量位置的刻蝕概率；根據(jù)所述刻蝕時(shí)長(zhǎng)、各個(gè)測(cè)量位置的刻蝕概率，對(duì)所述刻蝕深度進(jìn)行擬合，確定擬合函數(shù)；根據(jù)所述擬合函數(shù)，構(gòu)建所述三維仿真刻蝕模型。

可選的，根據(jù)所述刻蝕時(shí)長(zhǎng)、各個(gè)測(cè)量位置的刻蝕概率，對(duì)所述刻蝕深度進(jìn)行擬合，確定擬合函數(shù)包括：對(duì)于每個(gè)刻蝕時(shí)長(zhǎng)，采用插值法確定多個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)仿真位置的刻蝕概率以及刻蝕深度，以得到多個(gè)插值數(shù)據(jù)組，其中，每個(gè)插值數(shù)據(jù)組包含刻蝕時(shí)長(zhǎng)、插值刻蝕深度以及插值刻蝕概率；以所述刻蝕時(shí)長(zhǎng)、所述刻蝕概率為元，采用所述插值數(shù)據(jù)組確定所述刻蝕深度的二元擬合函數(shù)的各個(gè)擬合參數(shù)。

可選的，所述采用插值法確定多個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)仿真位置的刻蝕概率以及刻蝕深度包括：對(duì)于每個(gè)刻蝕時(shí)長(zhǎng)，對(duì)至少一部分測(cè)量位置的刻蝕深度進(jìn)行插值處理，以確定各個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)仿真位置的插值刻蝕深度；對(duì)至少一部分測(cè)量位置的刻蝕概率進(jìn)行插值處理，以確定各個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)仿真位置的插值刻蝕概率；關(guān)聯(lián)具有相同目標(biāo)仿真位置的插值刻蝕深度以及插值刻蝕概率，以得到所述插值數(shù)據(jù)組。

可選的，采用下述二元擬合多項(xiàng)式公式，以所述刻蝕時(shí)長(zhǎng)、所述刻蝕概率為元，采用所述插值數(shù)據(jù)組確定所述刻蝕深度的二元擬合函數(shù)的各個(gè)擬合參數(shù)：