如何校准过程模型,以确保它反映实际过程的行为和可以生成silicon-accurate图像。
过程工程师和集成商可以使用虚拟流程建模测试替代流程方案和体系结构不依赖wafer-based测试。建立一个精确的流程模型的一个重要方面是确保模型校准。有一个校准模型很重要,因为它提供了保证流程集成商和工程师,该模型将反映实际过程的行为。校准模型也可以显示真实的3 d可视化复杂的流程,并提供准确的结果在窗口过程研究和设计技术共同改进。
为了校准流程模型,输入如临界尺寸,长度,线和空间长度,和其他重要的流程流特性尺寸是必要的。这将包括流程步骤,比如堆栈沉积厚度和光刻技术参数,和过程步骤参数,如腐蚀选择性来帮助定义腐蚀率和横向比率在虚拟流程建模。
有多种方法可用来校准过程模型SEMulator3D:
在这个例子中,一个SAQP过程模型是用于演示流程模型的校准间隔1氧化鳍CD步骤(图1)[1]。使用测量工具XSEM图像通过石英、CD, CD,翅片高度和over-etch距离测量得到,值为9.5 nm, 13.8 nm,分别为42.5和5.75 nm。对于这个示例,这些测量目标对我们的流程模型校准值。使用一个未校准的模型、虚拟计量测量测量为11.87 nm, 12.85 nm,分别为45.7和5.33 nm。建立了计量位置(盒)测量翅片cd(见图1)和测量膜厚来验证翅片的高度。
图1:IMEC提供的图片。放大版的间隔1氧化鳍CD测量通过石英PCI。注意:垫片是氧化和底部蚀刻停止层非晶硅[1]。
为了更好的在我们的模型中指定适当的芯棒腐蚀,SEMulator3D的分析模块是用来识别最重要的工艺参数设置,使用全阶乘能源部作为我们的流程模型校准。然后我们选择输入因素或参数变化在我们的腐蚀过程。腐蚀序列,和范围腐蚀参数值的序列,如图2所示。
图2:在腐蚀过程中使用DOE参数范围。
使用图2所示的参数范围,我们生成一个虚拟的能源部,包含512种不同的运行(参数值的组合),在一个小时内完成。接下来,我们选择了前面定义的计量目标(Sp1 CD, CD,翅片高度和over-etch距离测量值)来确定关键因素影响这些参数使用回归分析(见图3)。离群值被选中后,用户可以分析哪些工艺参数每个计量的关键目标,使用假定值、相对重量和r的平方值的相关回归阴谋。最后,我们定义我们想要的流程模型的校准目标匹配(参见图3)。在我们的例子中,这些包括间隔一个顶部和底部的CD,在腐蚀的翅片高度和价值。所需的值设置为每一个目标,一个表示目标的相对重要性分配重量校准的项目。校准的参数范围也必须被指定。
图3:选择计量目标。
在参数范围建立之后,可以开始校准过程。校准过程完成后,应该使用过程参数值在SEMulator3D列出了流程模型。一个表可以发现这些参数值的完整的案例研究可以在我们的网站。如果我们使用这些参数值,SAQP流程模型可以校准间隔1氧化鳍CD的一步。
使用这些校准过程模型参数值,我们再生一个silicon-accurate图像校准间隔1氧化鳍CD模型,相比我们的TEM图像(见图4)。请注意,其他参数可以用来完全捕捉后鳍心轴的倾斜是退出。虚拟计量值如图5所示,是目标相比XSEM测量。
图4:SEMulator3D间隔1氧化后鳍CD PMC模型。氧化物隔离是青绿色,红色蚀刻停止层非晶硅。TEM图像与SEMulator3D图像对齐显示视觉比较。注意,侧壁角度和线间测量可以用于过程模型校准调整芯棒删除造成的变形。
图5:表显示XSEM图像测量,测量基本校准之前使用PMC,和虚拟计量测量使用流程模型校准Trial-0参数运行。
流程模型校准的一个关键步骤确保虚拟流程模型是准确的。使用流程模型校准过程窗口研究和设计技术检查可以进行高度的信心在他们的预测精度。
如果你有兴趣学习更多关于这个话题,请阅读完整的案例研究或联系我们额外的信息。
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