本發明專利技術屬于半導體制造技術領域,提供了一種半導體光顯影演化確定方法、裝置、設備及存儲介質。本發明專利技術的方法包括:根據3D半導體器件結構的光刻膠區域和掩膜版區域的輸入參數,確定仿真光顯影的計算區域,并確定水平集方程初始值;基于輸入參數確定光刻膠表面的演化速度;獲取水平集方程的離散格式;基于水平集方程初始值及演化速度對水平集方程的離散格式進行求解,獲取計算區域中的三維離散數據場;使用行進立方法提取達到仿真時間時的光顯影表面區域。本發明專利技術通過引入水平集方程來仿真確定光顯影到達仿真時間后的演化表面,解決了目前必須投入實際生產才能確定顯影狀況的問題,便于后續光刻工藝的開展。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體制造,具體涉及一種半導體光顯影演化確定方法、裝置、設備及存儲介質。
技術介紹
1、光刻工藝是集成電路制造中至關重要的環節。它通過一系列復雜的步驟,包括涂覆光刻膠、曝光、顯影等,將設計好的電路圖案精確地轉移到半導體晶圓表面。晶圓完成對準和曝光后,器件或電路的圖案被以曝光和未曝光區域的形式記錄在光刻膠上。通過對未聚合光刻膠的化學分解來使圖案顯影。顯影技術被設計成使之把完全一樣的掩模版圖案復制到光刻膠上。
2、不良的顯影工藝造成的問題是顯影不充分,它會導致開孔的尺寸不正確,或使開孔的側面內凹。在某些情況下,顯影不夠深而在開孔內留下一層光刻膠。有時還存在過顯影的問題,則會過多地從圖形邊緣或表面上去除光刻膠。要在保證高深寬比的塞孔的直徑一致,和由于清洗深孔時液體不易進人而造成的清洗困難的情況下,保持具有良好形狀的開孔是一個特殊的挑戰。
3、目前顯影工藝都需要投入實際生產中才能確定顯影的實際狀況,缺乏對顯影工藝的有效預測,而光刻工藝的理想情況是顯影結果即為曝光后的圖案,但實際情況往往存在較大差異。
技術實現思路
1、針對現有技術中的缺陷,本專利技術提供一種半導體光顯影演化確定方法、裝置、設備及存儲介質,以解決目前缺失對顯影工藝的有效預測的問題。
2、第一方面,本專利技術提供的一種半導體光顯影演化確定方法,包括:
3、根據3d半導體器件結構的光刻膠區域和掩膜版區域的輸入參數,確定仿真光顯影的計算區域,并確定水平集方程初始值;p>4、基于所述輸入參數確定光刻膠表面的演化速度;
5、獲取水平集方程的離散格式;
6、基于所述水平集方程初始值及所述演化速度對所述水平集方程的離散格式進行求解,獲取所述計算區域中的三維離散數據場;
7、使用行進立方法提取達到仿真時間時的光顯影表面區域。
8、可選地,光刻膠表面的所述演化速度根據如下公式確定:
9、;
10、其中a,b,c,d為輸入參數,a和d必須大于0,
11、a為影響光刻膠與顯影劑在水平方向的反應速度;b為影響光刻膠與顯影劑在垂直方向反應的均勻程度;c為影響光刻膠與顯影劑在水平方向反應的均勻程度;d為影響光刻膠與顯影劑在垂直方向的反應速度;
12、變量、為光刻膠區域的中心點的軸和軸坐標。
13、可選地,所述水平集方程滿足
14、,
15、其中是表面演化速度,將速度場沿演化表面的法向量和切向量分解,即,
16、其中、分別是演化表面的法向量和切向量,、分別是演化速度沿演化表面的法向和切向分量;
17、將該表達式代入水平集方程得:
18、;
19、演化表面法向量的計算公式為:
20、,
21、將法向量的表達式代入水平集方程得:
22、;
23、在光顯影仿真中,將所述光刻膠表面演化速度公式代入。
24、可選地,所述獲取水平集方程的離散格式,包括:
25、根據預設離散精度,基于有限差分方法中關聯于所述預設進度的逼近格式得到所述水平集方程的離散格式。
26、可選地,所述有限差分方法中關聯于所述預設離散精度的逼近格式,包括:
27、時間導數的逼近格式包括一階精度的向前歐拉格式、二階tvd?runge-kutta格式以及三階tvd?runge-kutta格式;
28、空間導數的逼近格式包括一階精度的迎風格式、二階精度龍格庫塔格式、二階hamilton-jacobi?eno格式、三階hamilton-jacobi?eno格式以及五階hamilton-jacobiweno格式。
29、可選地,所述基于所述水平集方程初始值及所述演化速度對所述水平集方程的離散格式進行求解,獲取所述計算區域中的三維離散數據場,包括:
30、根據預設離散精度,基于有限差分方法中關聯于所述預設進度的逼近格式得到所述水平集方程的離散格式;
31、針對所述計算區域的笛卡爾網格,在每一個時間層,使用稀疏水平集區域方法,篩選出滿足預設條件的網格點;
32、針對滿足預設條件的網格點求解離散值;
33、推進時間層直到達到仿真時間,形成三維離散數據場。
34、可選地,所述使用行進立方法提取達到仿真時間時的光顯影表面區域,包括:
35、使用行進立方法針對所述三維離散數據場提取等值面,獲得若干個三角面片;所述三角面片形成達到仿真時間時的光顯影表面。
36、第二方面,本專利技術提供的一種半導體光顯影演化確定裝置,包括:
37、區域確定模塊,用于根據3d半導體器件結構的光刻膠區域和掩膜版區域的輸入參數,確定仿真光顯影的計算區域,并確定水平集方程初始值;
38、速度確定模塊,用于基于所述輸入參數確定光刻膠表面的演化速度;
39、離散獲取模塊,用于獲取水平集方程的離散格式;
40、求解模塊,用于基于所述水平集方程初始值及所述演化速度對所述水平集方程的離散格式進行求解,獲取所述計算區域中的三維離散數據場;
41、提取模塊,用于使用行進立方法提取達到仿真時間時的光顯影表面區域。
42、可選地,所述速度確定模塊中,光刻膠表面的所述演化速度根據如下公式確定:
43、;
44、其中a,b,c,d為輸入參數,a和d必須大于0,
45、a為影響光刻膠與顯影劑在水平方向的反應速度;b為影響光刻膠與顯影劑在垂直方向反應的均勻程度;c為影響光刻膠與顯影劑在水平方向反應的均勻程度;d為影響光刻膠與顯影劑在垂直方向的反應速度;
46、變量、為光刻膠區域的中心點的軸和軸坐標。
47、可選地,所述離散獲取模塊中,所述水平集方程滿足
48、,
49、其中是表面演化速度,將速度場沿演化表面的法向量和切向量分解,即,
50、其中、分別是演化表面的法向量和切向量,、分別是演化速度沿演化表面的法向和切向分量;
51、將該表達式代入水平集方程得:
52、;
53、演化表面法向量的計算公式為:
54、,
55、將法向量的表達式代入水平集方程得:
56、;
57、在光顯影仿真中,將所述光刻膠表面演化速度公式代入。
58、可選地,所述離散獲取模塊,具體用于:
59、根據預設離散精度,基于有限差分方法中關聯于所述預設進度的逼近格式得到所述水平集方程的離散格式。
60、可選地,所述離散獲取模塊中,所述有限差分方法中關聯于所述預設離散精度的逼近格式,包括:
61、時間導數的逼近格式包括一階精度的向前歐拉格式、二階tvd?runge-kutta格式以及三階tvd?runge-本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種半導體光顯影演化確定方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,光刻膠表面的所述演化速度根據如下公式確定:
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述水平集方程滿足
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述獲取水平集方程的離散格式,包括:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述有限差分方法中關聯于所述預設離散精度的逼近格式,包括:
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述水平集方程初始值及所述演化速度對所述水平集方程的離散格式進行求解,獲取所述計算區域中的三維離散數據場,包括:
7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述使用行進立方法提取達到仿真時間時的光顯影表面區域,包括:
8.一種半導體光顯影演化確定裝置,其特征在于,包括:
9.一種電子設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,其特征在于,所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7任一項所述方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序指令,其特征在于,該計算機程序指令被處理器執行時實現權利要求1至7任一項所述方法的步驟。
...
【技術特征摘要】
1.一種半導體光顯影演化確定方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,光刻膠表面的所述演化速度根據如下公式確定:
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述水平集方程滿足
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述獲取水平集方程的離散格式,包括:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述有限差分方法中關聯于所述預設離散精度的逼近格式,包括:
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述水平集方程初始值及所述演化速度對所述水平集方程的離散格式進行求...
【專利技術屬性】
技術研發人員:夏寧,盛陽,夏長生,楊猛,沈斯杰,曹雅婧,金粟華,
申請(專利權)人:上海芯鈥量子科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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