CN117115232A - 图案加载效应预测方法、装置、设备和产品 - Google Patents
图案加载效应预测方法、装置、设备和产品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117115232A CN117115232A CN202311331741.3A CN202311331741A CN117115232A CN 117115232 A CN117115232 A CN 117115232A CN 202311331741 A CN202311331741 A CN 202311331741A CN 117115232 A CN117115232 A CN 117115232A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pattern
- target
- loading effect
- area
- layout
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 141
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 126
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 21
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
- G06T7/62—Analysis of geometric attributes of area, perimeter, diameter or volume
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/08—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/28—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring areas
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Algebra (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
本公开涉及一种图案加载效应预测方法、装置、设备和产品。所述方法包括：获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。可以有效预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。
Description
技术领域
本公开涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种图案加载效应预测方法、装置、设备和产品。
背景技术
在芯片制造中，对于相同的化学气相沉积（CVD）或低压化学气相沉积（LPCVD）制程，空片晶圆和带有图案晶圆的膜厚有明显的差异，称为图案加载效应（pattern loadingeffect）。
目前的工艺主要是针对改进制程来减小图案加载效应，然而芯片实际研发和生产中，制程一旦确定下来，很少有机会不断地改进，对图案加载效应的预测可以预防制程的波动，减少试错，加快研发和生产。但是，目前图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率，但该方法很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大。
发明内容
基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种图案加载效应预测方法、装置、设备和产品，至少能够智能精准预测图案加载效应，提高制程的稳定性，缩短开发周期，加快产品的开发。
为实现上述目的及其他目的，根据本公开的各种实施例，本公开的第一方面提供了一种图案加载效应预测方法，包括获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。
上述实施例中的图案加载效应预测方法，通过获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，利用图形数据系统中的估值功能，获取图案周长与线宽，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积，进而获取图案周长面积；根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系，为后续预测制程中的图案加载效应提供预测模型；根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积；利用图案比率来预测例如化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。目前相关图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率，但该方法很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大。本公开实施例提供的图案加载效应预测的方法，通过获取图案周长，根据公式依次计算图案周长面积、图案周长密度和图案比率，根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的预测模型，根据预测模型利用图案比率来预测例如化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。
在一些实施例中，图案比率等于版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积。
在一些实施例中，确定拟合关系包括获取版图的图案比率与图案的侧壁高度之间的线性拟合关系；计算目标图案厚度包括：将目标图案比率代入线性拟合关系，得到目标图案厚度。
在一些实施例中，上述图案加载效应预测方法，用于向半导体结构的上表面执行沉积工艺以形成目标版图；根据拟合关系与目标图案比率计算待沉积的目标版图的厚度。
本公开的第二方面提供了一种图案加载效应预测装置，包括单位图案周长面积获取模块、预测关系获取模块和预测模块，单位图案周长面积获取模块用于获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；预测关系获取模块用于根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；预测模块用于根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。
上述实施例中的图案加载效应预测装置，通过单位图案周长面积获取模块，获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，利用图形数据系统中的估值功能，获取图案周长与线宽，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积，进而获取图案周长面积；通过预测关系获取模块，根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系，为后续预测制程中的图案加载效应提供预测模型；通过预测模块根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积；利用图案比率来预测例如化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。目前相关图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率，但该方法很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大。本公开实施例提供的图案加载效应预测的装置，通过获取图案周长，根据公式依次计算图案周长面积、图案周长密度和图案比率，根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的预测模型，根据预测模型利用图案比率来预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。
在一些实施例中，上述图案加载效应预测装置中的预测关系获取模块，包括拟合模块，用于获取版图的图案比率与图案的侧壁高度之间的线性拟合关系。
在一些实施例中，上述图案加载效应预测装置中的预测关系获取模块，还包括目标图案厚度计算模块，用于将目标图案比率代入线性拟合关系，得到目标图案厚度。
本公开的第三方面提供了一种图案加载效应预测设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项的图案加载效应预测方法的步骤。
本公开的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项的图案加载效应预测方法的步骤。
本公开的第五方面提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项的图案加载效应预测方法的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一个实施例中提供的图案加载效应预测方法的应用环境图；
图2为本公开一个实施例中提供的图案沉积有效面积示意图以及不同图案周长的俯视示意图；
图3为本公开一个实施例中提供的图案加载效应预测方法的流程示意图；
图4为本公开一个实施例中提供的图案加载效应预测方法中图案厚度与图案间距之间的关系示意图；
图5为本公开一个实施例中提供的图案周长计算方法示意图；
图6为本公开一个实施例中提供的透射率与图案厚度拟合直线示意图和图案比率和图案厚度拟合直线示意图；
图7为本公开一个实施例中提供的存储芯片与逻辑芯片沉积的图案厚度示意图；
图8为本公开一个实施例中提供的图案加载效应预测装置的结构框图示意图；
图9为本公开另一个实施例中提供的图案加载效应预测装置的结构框图示意图；
图10为本公开一个实施例中提供的计算机设备的内部结构示意图。
附图标记
10、晶圆；11、图案；11’、图案侧面积；110、预设图案；111、原始图案；12、图案周长；20、衬底；21、控制栅多晶硅层；22、氧化硅层；23、氮化硅层；24、浮栅多晶硅层；30、图案加载效应预测装置；31、单位图案周长面积获取模块；32、预测关系获取模块；321、拟合模块；322、目标图案厚度计算模块；33、预测模块；L、图案间距；h、图案厚度；h0图形侧壁高度；h1、存储芯片图案厚度；h2、逻辑芯片图案厚度；102、服务器；104、终端。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在芯片制造工艺中，对于相同的化学气相沉积或低压化学气相沉积制程，空片晶圆和带有图案晶圆的膜厚有明显的差异，称为图案加载效应，图案加载效应的实质是由于形成图案后侧表面积的增加造成化学气相沉积或低压化学气相沉积制程的膜厚相应减薄。目前的工艺主要是针对改进制程来减小图案加载效应，芯片实际研发和生产中， 制程一旦确定下来，很少有机会不断的改进，对图案加载效应的预测可以预防制程的波动，减少试错，加快研发和生产。但是，目前图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率，但该方法很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大，如何准确预测图案加载效应成为关键问题。
本公开实施例提供的图案加载效应预测方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端104通过网络与服务器102进行通信。服务器102与服务器接收端通讯连接，终端104也可以直接与服务器接收端通讯连接，通讯连接的方式包括有线或无线连接。
例如，图案加载效应预测方法应用于终端104，终端104从服务器接收端中获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；终端104根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；终端104根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积，并将目标图案厚度发送给服务器102进行储存。其中，终端104可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器102可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。终端104和服务器102可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接的连接，例如通过网络连接。
又例如，图案加载效应预测方法应用于服务器102，服务器102从服务器接收端中获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；终端104根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；终端104根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。服务器102完成图案加载效应预测后将目标图案厚度进行储存。
作为示例，请参考图2中的（1）图，在化学气相沉积或低压化学气相沉积工艺中，对于无图案的晶圆10的空片，沉积的有效面积为晶圆10的表面积，对于有图案11的晶圆10，沉积的有效面积为，晶圆10的表面积与图案侧面积11’的总和。图案加载效应的实质是由于形成图案后侧表面积的增加造成化学气相沉积或低压化学气相沉积制程的膜厚相应减薄，会造成制程的波动且不易预测。
表1
目前，图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率（TR），如图2中的（2）图所示，并参考表1，在相同透射率TR0下，图形1与图形2的侧壁高度同为h0，图形1的周长为4*4，则图形1的侧壁面积为4*4*h0，图形2与图形1的上表面积相同，但由于图案周长不同，所以侧壁面积不同，图形2的周长为4*2*4，则图形2的侧壁面积为4*2*4*h0，采用图案光刻的透射率来预测图案加载效应很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大。
基于此，请参考图3，本公开提供了一种图案加载效应预测方法，可以精确预测图案加载效应，提高制程的稳定性，缩短开发周期，加快产品的开发，该方法包括以下步骤：
S302：获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；
S304：根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；
S306：根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。
作为示例，请继续参考图3，通过获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，利用图形数据系统中的估值功能，获取图案周长与线宽，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积，进而获取图案周长面积；根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系，为后续预测制程中的图案加载效应提供预测模型；根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积；利用图案比率来预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。目前相关图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率，但该方法很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大。本公开实施例提供的图案加载效应预测的方法，通过获取图案周长，根据公式依次计算图案周长面积、图案周长密度和图案比率，根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的预测模型，根据预测模型利用图案比率来预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。
作为示例，请参考图4，在本公开实施例提供的图案加载效应预测方法中，目标图案厚度h小于目标版图中特征图案间距L的一半，在实际应用中，对于多种产品，通常图案的密度是不同的，采用相同的化学气相沉积或低压化学气相沉积工艺，由于图案加载效应，沉积的厚度也相应的变化，在固定的目标厚度的要求下，需要调整制程满足目标厚度，因此针对不同沉积厚度，预测模型也需要做出改变以适应制程。
作为示例，请参考图5，利用图形数据系统中的估值功能，设置图案线宽为1nm，将系统预设图案110与原始图案111相减，得到图案周长12，利用图形数据系统中的估值功能，快速准确获得图案的周长，进而通过图案周长与线宽相乘，得到图案周长面积，为图案周长密度的计算提供了前提。
在一些实施例中，图案比率等于版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积。
在一些实施例中，确定拟合关系包括获取版图的图案比率与图案的侧壁高度之间的线性拟合关系；计算目标图案厚度包括：将目标图案比率代入线性拟合关系，得到目标图案厚度。
作为示例，请参考图6，并结合表2所示，通过透射率（TR）和图案比率（PR）分别结合图案的侧壁高度（Thk）进行线性回归，根据得到的拟合关系，可以计算得到目标图案厚度，可以看出，采用透射率和图案的侧壁高度拟合得到的结果，R2为0.426963，P值（概率）为0.1115，P值大于0.05，从统计学意义上说该模型不具备显著性；采用图案比率（PR）和图案的侧壁高度拟合得到的结果，R2为0.88643，相较于上述透射率和图案的侧壁高度拟合得到的R2，更接近于1，表明回归模型与数据匹配良好，P值为0.0015，小于0.05，模型具备显著性。因此，可以得出，采用图案比率和图案的侧壁高度拟合得到的回归模型呈现显著性，可以对图案加载效应进行有效预测。
表2
作为示例，请参考图7，对于存储器件区沉积工艺，在衬底20上依次沉积浮栅多晶硅层24、氧化硅层22、氮化硅层23、氧化硅层22以及控制栅多晶硅层21，存储器件区沉积图案厚度为h1，对于逻辑运算区沉积工艺，在衬底20上沉积一层控制栅多晶硅层21，逻辑运算区沉积图案厚度为h2，在相同的图案周长密度下，由于逻辑运算区图案厚度h2小于存储器件区沉积图案厚度为h1，所以在制作逻辑芯片时，图形加载效应就要小于制作存储芯片。本公开实施例中的图案加载效应预测方法适用于图案厚度小于版图中特征图案间距的一半，在实际应用中，对于多种产品，通常图案的密度是不同的，采用相同的化学气相沉积或低压化学气相沉积工艺，由于图案加载效应，沉积的厚度也相应的变化，在固定的目标厚度的要求下，需要调整制程满足目标厚度，因此针对不同沉积厚度，预测模型也需要做出改变以适应制程。
在一些实施例中，上述图案加载效应预测方法，用于向半导体结构的上表面执行沉积工艺以形成目标版图；根据拟合关系与目标图案比率计算待沉积的目标版图的厚度。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本公开实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的图案加载效应预测方法的预测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个预测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于图案加载效应预测方法的限定，在此不再赘述。
在一些实施例中，请参考图8，本公开实施例还提供了一种图案加载效应预测装置30，包括单位图案周长面积获取模块31、预测关系获取模块32及预测模块33，单位图案周长面积获取模块31用于获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；预测关系获取模块32用于根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；预测模块33用于根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。
作为示例，请继续参考图8，通过单位图案周长面积获取模块31，获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，利用图形数据系统中的估值功能，获取图案周长与线宽，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积，进而获取图案周长面积；通过预测关系获取模块32，根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系，为后续预测制程中的图案加载效应提供预测模型；通过预测模块33，根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积；利用图案比率来预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。目前相关图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率，但该方法很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大。本公开实施例提供的图案加载效应预测的方法，通过获取图案周长，根据公式依次计算图案周长面积、图案周长密度和图案比率，根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的预测模型，根据预测模型利用图案比率来预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。
在一些实施例中，请参考图9，上述图案加载效应预测装置30中的预测关系获取模块32，包括拟合模块321和目标图案厚度计算模块322，拟合模块321用于获取所述版图的图案比率与所述图案的侧壁高度之间的线性拟合关系；目标图案厚度计算模块322用于将所述目标图案比率代入所述线性拟合关系，得到所述目标图案厚度。
作为示例，请继续参考图9，通过单位图案周长面积获取模块31，获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，利用图形数据系统中的估值功能，获取图案周长与线宽，图案周长面积为图案周长与线宽的乘积，进而获取图案周长面积；通过预测关系获取模块32中的拟合模块321，获取所述版图的图案比率与所述图案的侧壁高度之间的线性拟合关系，通过目标图案厚度计算模块322，将所述目标图案比率代入所述线性拟合关系，得到所述目标图案厚度，为后续预测制程中的图案加载效应提供预测模型；通过预测模块33，根据拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，目标图案厚度小于目标版图中特征图案间距的一半，目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积；目标图案比率为目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积；利用图案比率来预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。目前相关图案加载效应的预测主要是依据工程人员的经验，例如根据图案光刻时的透射率，但该方法很难准确预测，时而有效，时而无效，偏差较大。本公开实施例提供的图案加载效应预测的方法，通过获取图案周长，根据公式依次计算图案周长面积、图案周长密度和图案比率，根据图案周长面积与图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的预测模型，根据预测模型利用图案比率来预测化学气相沉积或低压化学气相沉积制程中，在有图案载入时，对制程的沉积速率（或者沉积厚度）的改变，可以有效预测制程中的图案加载效应，并快速准确完成对图案有效面积敏感的制程波动的预测。
上述图案加载效应预测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图案加载效应预测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本公开方案相关的部分结构的框图，并不构成对本公开方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述图案加载效应预测方法中任一项的方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述图案加载效应预测方法中任一项的方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图案加载效应预测方法中任一项的方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本公开所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magneto-resistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）。本公开所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种图案加载效应预测方法，其特征在于，包括：
获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，所述图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；
根据所述图案周长面积与所述图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；
根据所述拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，所述目标图案厚度小于所述目标版图中特征图案间距的一半，所述目标图案比率为所述目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。
2.根据权利要求1所述的图案加载效应预测方法，其特征在于，所述图案比率等于所述版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积。
3.根据权利要求2所述的图案加载效应预测方法，其特征在于，确定所述拟合关系，包括：
获取所述版图的图案比率与所述图案的侧壁高度之间的线性拟合关系；
计算所述目标图案厚度包括：
将所述目标图案比率代入所述线性拟合关系，得到所述目标图案厚度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的图案加载效应预测方法，其特征在于，用于向半导体结构的上表面执行沉积工艺以形成目标版图；
根据所述拟合关系与所述目标图案比率计算待沉积的目标版图的厚度。
5.一种图案加载效应预测装置，其特征在于，包括：
单位图案周长面积获取模块，用于获取版图的单位曝光区域面积内的图案周长面积，所述图案周长面积为图案周长与线宽的乘积；
预测关系获取模块，用于根据所述图案周长面积与所述图案的侧壁高度确定用于图案加载效应预测的拟合关系；
预测模块，用于根据所述拟合关系与目标图案比率，计算目标版图在图案加载效应影响下的目标图案厚度；其中，在化学气相沉积工艺或低压化学气相沉积工艺中，所述目标图案厚度小于所述目标版图中特征图案间距的一半，所述目标图案比率为所述目标版图中单位曝光区域面积内的图案周长面积。
6.根据权利要求5所述的图案加载效应预测装置，其特征在于，所述预测关系获取模块，包括：
拟合模块，用于获取所述版图的图案比率与所述图案的侧壁高度之间的线性拟合关系。
7.根据权利要求6所述的图案加载效应预测装置，其特征在于，所述预测关系获取模块，还包括：
目标图案厚度计算模块，用于将所述目标图案比率代入所述线性拟合关系，得到所述目标图案厚度。
8.一种图案加载效应预测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311331741.3A CN117115232A (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 图案加载效应预测方法、装置、设备和产品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311331741.3A CN117115232A (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 图案加载效应预测方法、装置、设备和产品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117115232A true CN117115232A (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=88796729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311331741.3A Pending CN117115232A (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 图案加载效应预测方法、装置、设备和产品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117115232A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020051916A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of correcting line width variation due to loading effect caused during etching of a photomask and recording medium formed according to the method |
| CN102427046A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-04-25 | 中国科学院微电子研究所 | 一种电化学淀积结果确定方法 |
| JP2012114111A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Toppan Printing Co Ltd | ローディング効果予測装置、ローディング効果予測方法およびローディング効果予測プログラム |
| CN113990746A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 嵌入式闪存的侧墙结构的形成方法 |
| CN116759385A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-09-15 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 侧墙厚度控制方法 |
-
2023
- 2023-10-16 CN CN202311331741.3A patent/CN117115232A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020051916A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of correcting line width variation due to loading effect caused during etching of a photomask and recording medium formed according to the method |
| JP2012114111A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Toppan Printing Co Ltd | ローディング効果予測装置、ローディング効果予測方法およびローディング効果予測プログラム |
| CN102427046A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-04-25 | 中国科学院微电子研究所 | 一种电化学淀积结果确定方法 |
| CN113990746A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 嵌入式闪存的侧墙结构的形成方法 |
| CN116759385A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-09-15 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 侧墙厚度控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李换琴: "《数据建模》", 31 May 2021, 西安交通大学出版社, pages: 201 - 207 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9224442B2 (en) | System and method to dynamically determine a timing parameter of a memory device | |
| CN115863203B (zh) | 测试图形的获取方法、系统、装置、计算机设备和介质 | |
| JP2010056554A (ja) | 半導体素子の漏洩電流予測方法 | |
| CN110377342B (zh) | 基于卷积神经网络的显存处理方法、装置及存储介质 | |
| CN112818632B (zh) | 芯片的图形密度的分析方法、装置及电子设备 | |
| US8555209B2 (en) | Method for fabricating a semiconductor device using a modeling algorithm to model the proximity effect from the sub-layer | |
| CN109448120B (zh) | 三维建筑模型的处理方法、装置和计算机设备 | |
| CN117234030B (zh) | 光刻图形校准方法、装置、介质及产品 | |
| CN117115232A (zh) | 图案加载效应预测方法、装置、设备和产品 | |
| CN114462786A (zh) | 线损判断方法、装置、设备、存储介质和程序产品 | |
| CN106528905B (zh) | 评估集成电路的系统及方法 | |
| KR20220014541A (ko) | 공정 근접 효과 보정 방법 및 컴퓨팅 장치 | |
| CN114820601B (zh) | 目标图像的更新方法及系统、晶圆检测方法和计算机设备 | |
| CN110533542A (zh) | 一种资产筛选方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| KR20220077678A (ko) | 기계 학습을 이용한 반도체 공정을 위한 레이아웃의 보정 방법 및 장치 | |
| CN114360426B (zh) | Gamma调节方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN115686706B (zh) | 终端视图配置方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN115063432B (zh) | 对准标记图形的识别方法及装置、计算机设备和存储介质 | |
| US11687066B2 (en) | Virtual cross metrology-based modeling of semiconductor fabrication processes | |
| CN114386687B (zh) | 多层掩膜版之间套刻结果的预测方法及装置、终端 | |
| US20180151454A1 (en) | Method for adjusting etching parameters | |
| CN116799879A (zh) | 交直流混联电网状态估计方法、装置及计算机设备 | |
| CN116702688A (zh) | 版图、版图布局的优化方法以及工艺稳定性的提高方法 | |
| CN114666008A (zh) | 数据传输方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN116384874A (zh) | 库存量的确定方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |