本发明专利技术公开一种半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定方法及装置，涉及半导体器件图形化工艺仿真领域。方法包括：基于所述轮廓位点速率确定所述初始衬底结构数据中对应的多个位点和对应的缺陷结构的位置关系；在所述位点处于所述缺陷结构内部的情况下，对所述位点的表面轮廓位点速率进行修正，得到对应的修正后的目标表面轮廓位点速率，完成对所述工艺仿真模型的修正；将当前衬底结构数据输入至修正后的所述工艺仿真模型，输出对应的形貌缺陷预测结果，可以对工艺过程中任意衬底结构上的形貌缺陷进行仿真预测，判断在新的结构衬底上是否会发生缺陷，以及形成的缺陷形貌如何，从而帮助工艺开发，规避衬底结构设计缺陷。规避衬底结构设计缺陷。规避衬底结构设计缺陷。
【技术实现步骤摘要】
半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定方法及装置
[0001]本专利技术涉及半导体器件图形化工艺仿真领域，尤其涉及一种半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定方法及装置。
技术介绍
[0002]半导体制备工艺中图形化工艺一般包括薄膜生长沉积、刻蚀以及光刻工艺等，由于衬底表面缺陷、薄膜沉积或刻蚀过程中内部空洞缺陷以及不恰当的工艺条件会形成各类形貌缺陷。例如，在一些刻蚀反应中，产生的副产物中会有大量的固态聚合物短时间内不会被抽走，随着反应的进行，产生的副产物中会有大量的固态聚合物段时间内不会被抽走，随着反应的进行，产生的副产物会聚集在待刻蚀目标材料的表面阻止后续的刻蚀反应，导致聚合物聚集区附近的刻蚀速率急剧下降，阻塞后续刻蚀反应。同样地，在进行薄膜沉积时，由于沉积过程中各种气相前驱物的粘附系数较高，也会导致在沟槽或台阶等非平面衬底沉积时的薄膜保型性变差，随着沉积的进行，在大深宽比结构内部通常会形成孔洞缺陷。上述形貌缺陷都会影响后续工艺的执行以及最终器件质量，在工艺过程中需要尽量避免。
[0003]目前工艺界主要采用实验设计法来优化现有工艺和开发新工艺，然而这个过程需要大量实验，非常耗时且研发成本高，业界迫切需要更高效的方式来开发工艺，现有实验设计法无法高效简便稳定的检测和预测形貌缺陷，降低了半导体图像化工艺的可靠性和稳定性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定方法及装置，以解决现有的工艺界主要采用实验设计法来优化现有工艺和开发新工艺，然而这个过程需要大量实验，非常耗时且研发成本高，业界迫切需要更高效的方式来开发工艺，现有实验设计法无法高效简便稳定的检测和预测形貌缺陷，降低了半导体图像化工艺的可靠性和稳定性的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定方法，所述方法包括：
[0006]获取初始衬底结构数据和初始工艺条件数据；
[0007]通过工艺仿真模型所述初始衬底结构数据和所述初始工艺条件数据进行仿真计算，确定预设衬底结构和预设工艺条件下每个时间步长内的每一表面轮廓位点速率；
[0008]基于所述轮廓位点速率确定所述初始衬底结构数据中对应的多个位点和对应的缺陷结构的位置关系；
[0009]在所述位点处于所述缺陷结构内部的情况下，对所述位点的表面轮廓位点速率进行修正，得到对应的修正后的目标表面轮廓位点速率，完成对所述工艺仿真模型的修正；
[0010]将当前衬底结构数据输入至修正后的所述工艺仿真模型，输出对应的形貌缺陷预测结果。
[0011]采用上述技术方案的情况下，本申请实施例提供的半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定方法，可以获取初始衬底结构数据和初始工艺条件数据；通过工艺仿真模型所述初始衬底结构数据和所述初始工艺条件数据进行仿真计算，确定预设衬底结构和预设工艺条件下每个时间步长内的每一表面轮廓位点速率；基于所述轮廓位点速率确定所述初始衬底结构数据中对应的多个位点和对应的缺陷结构的位置关系；在所述位点处于所述缺陷结构内部的情况下，对所述位点的表面轮廓位点速率进行修正，得到对应的修正后的目标表面轮廓位点速率，完成对所述工艺仿真模型的修正；将当前衬底结构数据输入至修正后的所述工艺仿真模型，输出对应的形貌缺陷预测结果，可以对工艺过程中任意衬底结构上的形貌缺陷进行仿真预测，判断在新的结构衬底上是否会发生缺陷，以及形成的缺陷形貌如何，从而帮助工艺开发，规避衬底结构设计缺陷。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述基于所述轮廓位点速率确定所述初始衬底结构数据中对应的多个位点和对应的缺陷结构的位置关系，包括：
[0013]对所述初始衬底结构数据和所述表面轮廓位点速率进行边缘提取，得到位点坐标矩阵；
[0014]遍历所述位点坐标矩阵中的每一个位点，分别确定每一个当前位点的相邻前后两个位点之间的最小间距值；
[0015]基于所述最小间距值确定每一个所述当前位点与相邻前后两个位点之间的位点间距值；
[0016]遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距值以及所述最小间距值分别确定多个所述位点和所述缺陷结构的位置关系。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述遍历所述位点坐标矩阵中的每一个位点，分别确定每一个当前位点的相邻前后两个位点之间的最小间距值，包括：
[0018]按照预设顺序遍历每一个所述位点，确定每个当前位点之前的第一目标位点和所述位点之后的第二目标位点；
[0019]确定所述第一目标位点和所述第二目标位点之间的多个目标间距值；
[0020]将多个所述目标间距值中的最小值确定为所述相邻前后两个位点之间的所述最小间距值。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述基于所述最小间距值确定每一个所述当前位点与相邻前后两个位点之间的位点间距值，包括：
[0022]分别确定所述当前位点与所述最小间距值对应的所述第一目标目标位点和第二目标目标位点之间的所述位点间距值。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距值以及所述最小间距值分别确定多个所述位点和所述缺陷结构的位置关系，包括：
[0024]遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距值以及所述最小间距值，结合预设缺陷开口阈值分别确定多个所述位点和所述缺陷结构的位置关系。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距值以及所述最小间距值分别确定多个所述位点和所述缺陷结构的位置关系，包括：
[0026]遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距值以及所述最小间距值，结合预设宏观粒子平均自由程参数分别确定多个所述位点和所述缺陷结构的位置关系。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述在所述位点处于所述缺陷结构内部的情况下，对所述位点的表面轮廓位点速率进行修正，得到对应的修正后的目标表面轮廓位点速率，完成对所述工艺仿真模型的修正，包括：
[0028]在所述位点处于所述缺陷结构内部的情况下，基于速率修正关系对所述位点的表面轮廓位点速率进行修正，得到对应的修正后的目标表面轮廓位点速率，完成对所述工艺仿真模型的修正。
[0029]在一种可能的实现方式中，在所述基于所述轮廓位点速率确定所述初始衬底结构数据中对应的多个位点和对应的缺陷结构的位置关系之后，所述方法还包括：
[0030]在所述位点不处于所述缺陷结构内部的情况下，保持对应的所述位点的表面轮廓位点速率为当前表面轮廓位点速率。
[0031]在一种可能的实现方式中，所述初始衬底结构数据指的是前序工艺中形成的用于进行后续沉积或刻蚀工艺的微纳尺度结构对应的数据；
[0032]所述初始工艺条件数据指的是实施沉积或刻蚀所需的设备工艺条件数据。
[0033]第二方面，本专利技术还提供一种半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体图形化工艺仿真模型中形貌缺陷确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取初始衬底结构数据和初始工艺条件数据；通过工艺仿真模型所述初始衬底结构数据和所述初始工艺条件数据进行仿真计算，确定预设衬底结构和预设工艺条件下每个时间步长内的每一表面轮廓位点速率；基于所述轮廓位点速率确定所述初始衬底结构数据中对应的多个位点和对应的缺陷结构的位置关系；在所述位点处于所述缺陷结构内部的情况下，对所述位点的表面轮廓位点速率进行修正，得到对应的修正后的目标表面轮廓位点速率，完成对所述工艺仿真模型的修正；将当前衬底结构数据输入至修正后的所述工艺仿真模型，输出对应的形貌缺陷预测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述轮廓位点速率确定所述初始衬底结构数据中对应的多个位点和对应的缺陷结构的位置关系，包括：对所述初始衬底结构数据和所述表面轮廓位点速率进行边缘提取，得到位点坐标矩阵；遍历所述位点坐标矩阵中的每一个位点，分别确定每一个当前位点的相邻前后两个位点之间的最小间距值；基于所述最小间距值确定每一个所述当前位点与相邻前后两个位点之间的位点间距值；遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距值以及所述最小间距值分别确定多个所述位点和所述缺陷结构的位置关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述遍历所述位点坐标矩阵中的每一个位点，分别确定每一个当前位点的相邻前后两个位点之间的最小间距值，包括：按照预设顺序遍历每一个所述位点，确定每个当前位点之前的第一目标位点和所述位点之后的第二目标位点；确定所述第一目标位点和所述第二目标位点之间的多个目标间距值；将多个所述目标间距值中的最小值确定为所述相邻前后两个位点之间的所述最小间距值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述最小间距值确定每一个所述当前位点与相邻前后两个位点之间的位点间距值，包括：分别确定所述当前位点与所述最小间距值对应的所述第一目标目标位点和第二目标目标位点之间的所述位点间距值。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距值以及所述最小间距值分别确定多个所述位点和所述缺陷结构的位置关系，包括：遍历多个所述位点，基于每一个所述位点对应的所述位点间距...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵花，韦亚一，陈睿，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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