[发明专利]薄膜沉积模拟方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明涉及数据模拟分析技术领域，具体公开了一种薄膜沉积模拟方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括以下步骤：设定代表薄膜凝固情况的第一相场参量及代表输入蒸汽局部密度的第二相场参量；根据第一相场参量和第二相场参量建立用于模拟物理气相沉积的弹道沉积相场模型；根据第一相场参量耦合弹道沉积相场模型和固态薄膜的杨氏模量，以使弹道沉积相场模型与力学平衡方程耦合而建立薄膜沉积模型；根据薄膜沉积模型进行薄膜沉积模拟；该方法实现薄膜沉积过程的预测模拟，且能根据模拟结果反映薄膜沉积形态和应力分布特点。

技术领域

本申请涉及数据模拟分析技术领域，具体而言，涉及一种薄膜沉积模拟方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

对器件进行镀膜可以大大提升器件的性能表现，镀膜技术在各种工业领域、高精器件制造领域中都有着重要的应用。

物理气相沉积（physical vapor deposition，PVD）技术是沉积薄膜的重要技术手段。

为了正确研究和理解薄膜特性与气相沉积条件之间的联系，现有技术一般通过实验手段来了解不同材料在不同沉积条件下的薄膜形成过程，但实验需依赖昂贵的实验仪器并消耗大量实验耗材，若采用数字化模拟方式则需要充分考虑及相、晶粒和晶界的形成等互相关联的变化因素，现有技术缺少提供一种能准确描述关于材料特性和薄膜演变关系的模拟模型。

针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种薄膜沉积模拟方法、装置、电子设备及存储介质，实现薄膜沉积过程的预测模拟，且能根据模拟结果反映薄膜沉积形态和应力分布特点。

第一方面，本申请提供了一种薄膜沉积模拟方法，用于建立数字化薄膜模型以模拟薄膜沉积过程，所述方法包括以下步骤：

设定代表薄膜凝固情况的第一相场参量及代表输入蒸汽局部密度的第二相场参量；

根据所述第一相场参量和第二相场参量建立用于模拟物理气相沉积的弹道沉积相场模型；

根据所述第一相场参量耦合所述弹道沉积相场模型和固态薄膜的杨氏模量，以使所述弹道沉积相场模型与力学平衡方程耦合而建立薄膜沉积模型；

根据所述薄膜沉积模型进行薄膜沉积模拟。

本申请的薄膜沉积模拟方法耦合弹道沉积相场模型和固态薄膜的杨氏模量，使最终获取的薄膜沉积模型能反映薄膜的力学性能变化，能将薄膜模拟沉积过程中的相场变化和薄膜力学性能结合模拟，实现薄膜沉积过程的预测模拟。

所述的薄膜沉积模拟方法，其中，所述根据所述第一相场参量耦合所述弹道沉积相场模型和固态薄膜的杨氏模量，以使所述弹道沉积相场模型与力学平衡方程耦合而建立薄膜沉积模型的步骤包括：

根据所述第一相场参量获取所述弹道沉积相场模型的局部固体密度参量，耦合所述局部固体密度参量和所述固态薄膜的杨氏模量，获取关于所述局部固体密度参量的杨氏模量；

根据所述关于所述局部固体密度参量的杨氏模量和预设的位移场获取应力方程；

根据所述应力方程和所述力学平衡方程生成所述薄膜沉积模型。

所述的薄膜沉积模拟方法，其中，所述根据所述第一相场参量获取所述弹道沉积相场模型的局部固体密度参量的步骤包括：

定义所述局部固体密度参量为f_d，所述局部固体密度参量满足：