[发明专利]刻蚀仿真模型的构建方法

说明书

一种刻蚀仿真模型的构建方法，包括：获取二维刻蚀仿真模型；提供若干第一光刻图案组，包括多个呈阵列排布的第一光刻设计图案，不同第一光刻图案组的第一光刻设计图案的尺寸不同；基于若干个第一光刻图案组对样本进行刻蚀，形成相应的若干第一样本组；对若干第一样本组进行检测，获取若干检测位置对应的若干检测数据，包括检测位置的位置数据和刻蚀深度；根据若干第一光刻图案组、二维刻蚀仿真模型和若干检测位置，获取若干指定目标仿真位置对应的若干指定仿真数据；根据若干检测数据、若干指定仿真数据和二维刻蚀仿真模型，构建三维刻蚀仿真模型。从而，实现了同时对二维的刻蚀轮廓和三维的刻蚀形貌进行仿真。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种刻蚀仿真模型的构建方法。

背景技术

随着半导体产业节点的缩小，集成电路器件上晶体管的数目在不断增加，对集成电路制造精确度的要求也越来越高。在集成电路制造过程中，通常需要对半导体器件进行刻蚀，半导体器件为多层材料构成的立体几何结构，主要包括衬底、淀积薄膜以及表面的光刻胶，对半导体器件进行刻蚀是先通过光刻技术并基于设计的掩模图形对光刻胶进行曝光处理，得到掩模图形层，然后通过化学或物理方法有选择地从淀积薄膜表面去除不需要的材料，以对设计的掩模图形进行转移的过程。

在对材料进行刻蚀的过程中，无论是干法刻蚀过程还是湿法刻蚀过程均为受到多种因素耦合的复杂现象，具体的，掩模图形的形状和疏密程度、刻蚀物质的扩散、刻蚀剂的流动、界面分层、化学反应等耦合的复杂现象。是否能够准确预判刻蚀产生的偏差、预判是否可通过刻蚀过程准确的去除不需要的材料，以将待转移的掩模图形进行转移，是形成性能符合要求的半导体器件的关键步骤之一。为了预测设计的掩模图形在实际刻蚀过程中发生的偏差情况，以在进行实际刻蚀之前对设计的掩模图形进行调整，现有技术提出了一些模型，以对实际刻蚀过程进行仿真模拟和分析。例如，现有技术中提出了一种采用微扰技术的复杂数学模型，试图解决蚀刻过程中表面反应和移动边界的扩散场问题。又例如，现有技术还提出了一种基于图形密度(pattern density)的经验模型，由于模型的复杂性，该模型中使用近似解的方式来简化模型、校准模型参数。

相比具有各向异性特点的干法刻蚀工艺，湿法刻蚀工艺通常具有各向同性的特点，相应的，通过湿法刻蚀工艺形成的凹槽的侧壁面容易倾斜。

然而，上述现有技术提出的仿真模型通常只能对二维的刻蚀轮廓(contour)进行仿真，而无法同时对三维的刻蚀形貌(profile)进行仿真，导致无法准确预测通过湿法刻蚀形成的结构的刻蚀偏差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种刻蚀仿真模型的构建方法，以构建出三维刻蚀仿真模型，以同时对二维的刻蚀轮廓和三维的刻蚀形貌进行仿真。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种刻蚀仿真模型的构建方法，包括：获取二维刻蚀仿真模型；提供若干第一光刻图案组，每个第一光刻图案组包括多个呈阵列排布的第一光刻设计图案，并且，不同第一光刻图案组的第一光刻设计图案的尺寸不同；基于若干个第一光刻图案组对样本进行刻蚀，形成相应的若干第一样本组，每个第一样本组包括多个第一刻蚀凹槽；对若干第一样本组进行检测，获取若干检测位置对应的若干检测数据，所述检测数据包括检测位置的位置数据和刻蚀深度；根据若干第一光刻图案组、二维刻蚀仿真模型和若干检测位置，获取若干指定目标仿真位置对应的若干指定仿真数据，所述指定目标仿真位置是与所述检测位置对应的目标仿真位置，所述指定仿真数据包括所述指定目标仿真位置的位置数据和刻蚀概率；根据若干检测数据、若干指定仿真数据和二维刻蚀仿真模型，构建三维刻蚀仿真模型。