一个高效的技术开发新流程步骤更快和更少的努力。
半导体工艺工程师愿意开发成功的过程食谱没有重复的猜测晶片测试。不幸的是,开发一个成功的过程不可能没有一些工作。这个博客将讨论一种有效的技术来开发新流程步骤更快,花费更少的力气。
基本概念
最简单的方法来预测其行为过程的结果是模型首先,然后使用流程模型在不同的结构评估的效果相同的过程在不同的结构或基质。传入的结构的一个简单的模型可以开发使用参考数据(TEM图像)从一个已知的结构。不同的化学和物理过程的信息,以及工艺配方参数,可以输入一个模型,模拟过程的行为。利用这些数据,工程师可以生成的3 d模型(模拟)结构如果执行新流程的结构。如果模型模拟实际过程行为准确,传入的条件控制,仿真结果将不会明显不同于实际加工的结果。模型应该能够准确预测结果(结果装配式结构)相当精确。
图1所示。流程流的例子健壮的过程模拟和校准模型。
对于一个复杂的过程与多个机制或行为,我们甚至可以将复杂的过程分成几个步骤开发一个更精确的模型,一个过程。可能会有一些缺失行为模型不能精确地描述,但对许多模型结果足以供应结果,过程工程师非常有用。使用我们的结构和预期的行为过程,我们不仅可以预测的结果对传入的结构、运行过程,但我们可以扩展我们的预测范围的过程窗口预测趋势。这种分析可能非常有用在看过程的可变性和产量影响的潜在问题。
流程建模的例子
我们可以开始流程建模通过使用一个虚拟的复制品初始设备结构结合准确(预测)行为过程模型。作为一个例子,图2和图3显示样品腐蚀过程的结果(行为模型)应用到3初始设备结构略有不同。在这种情况下,流程模型表明,after-etch设备,使用一个相同的腐蚀过程,显著差异由于初始三维结构的变化。过程工程师可以使用晶圆测试数据模型基本工艺条件和基础的结构,然后看看结构和工艺条件的变化在一系列单元处理步骤。
图2。堆放,楼梯装置结构与小的开口(a)和高结构(左)(b)基础条件(中)和(c)更大的开放(右)。过程模型是建立和校准使用结构(b)的基本条件。
图3。腐蚀过程的结果应用到基础结构(b,中间)。基础结构显示预期的腐蚀的结果,而更大的结构初步开放(c,右)意想不到的拓扑结构的底部。小型开放的结构和更高的阶梯形状(左),经历了一个减少最终腐蚀开放和腐蚀深度(相对于基础结构(b))在完成模拟腐蚀过程。
在我们的示例中,流程模型也显示不同的弯曲侧壁形状为每个不同的设备结构。这个结果是由于蚀刻表面通量分布的变化得到每个结构的基于每个结构的不同的开口大小。
流程规范和验证
使用这个虚拟流程建模技术,我们可以获得一个新的设备缺陷和故障信息的技术。使用我们的例子中,我们可以计算的数量over-etch设备所需的时间与开口较小,定位故障点under-etch和对设备腐蚀大开,或了解一个较小的球场可能产生潜在的收益问题由于鞠躬问题与相邻结构。
Coventor的SEMulator3D是一个虚拟的流程建模工具,可以执行这种类型的分析。随着功能了,SEMulator3D也有“虚拟计量”功能。虚拟计量工具可以用来制造“虚拟”测量在任何时候virtually-generated结构和帮助量化或识别潜在缺陷阈值。可以构造设计和故障规则的使用流程模型获得的结果,与统计分析可以了解执行失败概率。此外,SEMulator3D有一个内置的“结构搜索“能力分析3 d模型区域违规过程敏感或结构(包括热点分析)。
结论
流程建模是一个强大的技术来预测过程结果没有wafer-based测试快速定位潜在的过程问题。这些流程建模功能在SEMulator3D基础软件平台。一旦建于SEMulator3D流程模型,提出了集成方案的任何变更或设备设计(如布局或hardmask厚度变化)可以很容易地可视化和量化,没有晶片测试的时间和费用。的过程构建3 d设备使用流程模型(而不是物理晶片)被称为“虚拟制造”。
使用虚拟制造与校准周期,过程工程师和集成工程师可以很容易地开发流程和集成模型。任何模型的准确性和可预测性是依赖于输入数据的质量,但是SEMulator3D能够模型广泛的物理过程行为的准确性和可以解决争霸过程问题。技术可以用来开发成功的过程快得多比传统“构建和测试技术,花费更少的力气。
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