JPH10212577A - スパッタ形状シミュレーション方法 - Google Patents
スパッタ形状シミュレーション方法Info
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】スパッタ装置によるその形状シミュレーション
として、コンタクトホールの側壁によるシャドウ効果も
正確に反映したシミュレーションを可能とする。 【解決手段】スパッタ装置による全ての粒子軌道１を、
形状を構成する座標点に向け、全ての形状座標点をコン
タクトホールの中心軸Ｚより回転してできる円内に、そ
の軌道が入射するか否かで、その軌道１が座標点に到達
するか否かを判定し、シャドウが起こらない場合には膜
成長を計算してその座標点を移動させ、全ての形状を構
成する座標点について、堆積時間になるまでその処理を
繰返す。
として、コンタクトホールの側壁によるシャドウ効果も
正確に反映したシミュレーションを可能とする。 【解決手段】スパッタ装置による全ての粒子軌道１を、
形状を構成する座標点に向け、全ての形状座標点をコン
タクトホールの中心軸Ｚより回転してできる円内に、そ
の軌道が入射するか否かで、その軌道１が座標点に到達
するか否かを判定し、シャドウが起こらない場合には膜
成長を計算してその座標点を移動させ、全ての形状を構
成する座標点について、堆積時間になるまでその処理を
繰返す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ装置を用
いたスパッタ形状シミュレーション方法に関し、特にコ
ンタクトホールの埋め込み形状を高精度に計算するスパ
ッタ形状シミュレーション方法に関する。
いたスパッタ形状シミュレーション方法に関し、特にコ
ンタクトホールの埋め込み形状を高精度に計算するスパ
ッタ形状シミュレーション方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路装置は、そこに搭載され
る素子数の増大に伴い、微細化したコンタクトホールへ
の導電体膜の埋め込み技術の開発が急務となっている。
この技術の開発のため、モンテカルロ法を用いて装置内
での成膜物質であるスパッタ粒子の軌道を計算し、さら
に、ストリングモデルを用いてコンタクトホールの軸対
称性を仮定したモデルにより、断面形状を計算する方法
が提案されている。
る素子数の増大に伴い、微細化したコンタクトホールへ
の導電体膜の埋め込み技術の開発が急務となっている。
この技術の開発のため、モンテカルロ法を用いて装置内
での成膜物質であるスパッタ粒子の軌道を計算し、さら
に、ストリングモデルを用いてコンタクトホールの軸対
称性を仮定したモデルにより、断面形状を計算する方法
が提案されている。
【０００３】例えば、特開平８−１７１５４９号公報に
は、このようなコンタクトホールの軸対称性を利用した
堆積膜の形状をシミュレーションする例が示されてい
る。この例では、モンテカルロ法（以下ＭＣ法という）
を用いターゲットからの放出位置を乱数を用いて決定
し、放出される粒子のエネルギはトンプソンの式、放出
角分布はＳｉｎθｃｏｓθに比例するとし、放出後の粒
子の軌道を計算する。また、粒子間の衝突に関しては弾
性衝突を仮定し、衝突断面積は一定として行い、衝突点
の位置はポワソン分布から乱数を用いて決定している。
このような軌道のうちウェハ上の一定領域に入射する粒
子の軌道を抽出し、コンタクトホールに入射する一様な
流速とみなしている。
は、このようなコンタクトホールの軸対称性を利用した
堆積膜の形状をシミュレーションする例が示されてい
る。この例では、モンテカルロ法（以下ＭＣ法という）
を用いターゲットからの放出位置を乱数を用いて決定
し、放出される粒子のエネルギはトンプソンの式、放出
角分布はＳｉｎθｃｏｓθに比例するとし、放出後の粒
子の軌道を計算する。また、粒子間の衝突に関しては弾
性衝突を仮定し、衝突断面積は一定として行い、衝突点
の位置はポワソン分布から乱数を用いて決定している。
このような軌道のうちウェハ上の一定領域に入射する粒
子の軌道を抽出し、コンタクトホールに入射する一様な
流速とみなしている。
【０００４】このシミュレーション方法では、さらに図
５のコンタクトホール部分の模式的斜視図に示すよう
に、抽出した軌道１を用いて、次に述べる様な疑似軸対
称近似を用いて膜成長を計算している。 １）コンタクトホール中心線で切断して得られる外形線
の各座標点をつなげたストリングデータを作成し、コン
タクトホール形状をモデル化する。 ２）形状を構成する座標点のうち膜成長を計算しようと
する座標点２を一つ選択し、その点に流入するモンテカ
ルロ法で計算した軌道１を向ける。 ３）軌道１と形状の最上面３との交点６を計算し、この
交点６とコンタクトホール対称軸９との距離が、コンタ
クトホール半径１０よりも大きいときには、シャドウ効
果により粒子が入射されないとする。 ４）シャドウ効果が生じない場合には、その軌道の入射
方向に座標点２を移動し膜成長を計算する。 ５）処理２）〜４）を各流速につき計算する。 ６）次の座標点を選択し、処理２）〜５）の計算を行
う。 ７）各時間ステップで堆積時間に達するまで以上を繰り
返す。
５のコンタクトホール部分の模式的斜視図に示すよう
に、抽出した軌道１を用いて、次に述べる様な疑似軸対
称近似を用いて膜成長を計算している。 １）コンタクトホール中心線で切断して得られる外形線
の各座標点をつなげたストリングデータを作成し、コン
タクトホール形状をモデル化する。 ２）形状を構成する座標点のうち膜成長を計算しようと
する座標点２を一つ選択し、その点に流入するモンテカ
ルロ法で計算した軌道１を向ける。 ３）軌道１と形状の最上面３との交点６を計算し、この
交点６とコンタクトホール対称軸９との距離が、コンタ
クトホール半径１０よりも大きいときには、シャドウ効
果により粒子が入射されないとする。 ４）シャドウ効果が生じない場合には、その軌道の入射
方向に座標点２を移動し膜成長を計算する。 ５）処理２）〜４）を各流速につき計算する。 ６）次の座標点を選択し、処理２）〜５）の計算を行
う。 ７）各時間ステップで堆積時間に達するまで以上を繰り
返す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の軸対称
モデルによるスパッタ形状シミュレーション方法では、
シャドウの判定を、成膜形状の最上部のみで行っている
ため、例えば、アルミのスパッタ形状を計算する場合の
様に、表面の膜厚が厚く、側壁方向に膜が成長した際、
シャドウの判定が正確でなくなるという欠点を有してい
た。
モデルによるスパッタ形状シミュレーション方法では、
シャドウの判定を、成膜形状の最上部のみで行っている
ため、例えば、アルミのスパッタ形状を計算する場合の
様に、表面の膜厚が厚く、側壁方向に膜が成長した際、
シャドウの判定が正確でなくなるという欠点を有してい
た。
【０００６】本発明の目的は、スパッタ装置によるコン
タクトホールへの成膜形状を計算する際、側壁方向に成
長した膜によるシャドウの判定を正確にかつ高速にでき
るようにしたスパッタ形状シミュレーション方法を提供
することにある。
タクトホールへの成膜形状を計算する際、側壁方向に成
長した膜によるシャドウの判定を正確にかつ高速にでき
るようにしたスパッタ形状シミュレーション方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、基板上
に設けたコンタクトホール上にスパッタ装置により被膜
を形成する場合のスパッタ成膜形状を計算するスパッタ
形状シミュレーション方法において、スパッタターゲッ
トから放出される粒子の軌道をモンテカルロ法を用いて
計算し、前記基板内の特定領域に入射した全てのスパッ
タ粒子の軌道に対して、前記成膜形状を計算する第１の
座標点に対して前記スパッタ粒子の軌道を入射させる第
１の工程と、前記コンタクトホールの断面形状を示す第
２の座標点の全てに対して前記コンタクトホールの中心
軸に対して回転して形成される円内に前記スパッタ粒子
の軌道が入ると判定される場合に前記スパッタ粒子の軌
道に応じて前記第１の座標点を移動する第２の工程とを
含むことを特徴とする。
に設けたコンタクトホール上にスパッタ装置により被膜
を形成する場合のスパッタ成膜形状を計算するスパッタ
形状シミュレーション方法において、スパッタターゲッ
トから放出される粒子の軌道をモンテカルロ法を用いて
計算し、前記基板内の特定領域に入射した全てのスパッ
タ粒子の軌道に対して、前記成膜形状を計算する第１の
座標点に対して前記スパッタ粒子の軌道を入射させる第
１の工程と、前記コンタクトホールの断面形状を示す第
２の座標点の全てに対して前記コンタクトホールの中心
軸に対して回転して形成される円内に前記スパッタ粒子
の軌道が入ると判定される場合に前記スパッタ粒子の軌
道に応じて前記第１の座標点を移動する第２の工程とを
含むことを特徴とする。
【０００８】本発明の構成は、基板上に設けたコンタク
トホール上にスパッタ装置により被膜を形成する場合の
スパッタ成膜形状を計算するスパッタ形状シミュレーシ
ョン方法において、スパッタターゲットから放出される
粒子の軌道をモンテカルロ法を用いて計算し、前記基板
内の特定領域に入射した全てのスパッタ粒子の軌道に対
して、前記成膜形状を計算する第１の座標点に対して前
記スパッタ粒子の軌道を入射させる第１の工程と、前記
コンタクトホールの断面形状を示す第２の座標点の全て
に対して前記コンタクトホールの中心軸に対して回転し
て形成される円内に前記スパッタ粒子の軌道が入ると判
定される場合に前記スパッタ粒子の軌道に応じて前記第
１の座標点を移動する第２の工程とを含むことを特徴と
する。
トホール上にスパッタ装置により被膜を形成する場合の
スパッタ成膜形状を計算するスパッタ形状シミュレーシ
ョン方法において、スパッタターゲットから放出される
粒子の軌道をモンテカルロ法を用いて計算し、前記基板
内の特定領域に入射した全てのスパッタ粒子の軌道に対
して、前記成膜形状を計算する第１の座標点に対して前
記スパッタ粒子の軌道を入射させる第１の工程と、前記
コンタクトホールの断面形状を示す第２の座標点の全て
に対して前記コンタクトホールの中心軸に対して回転し
て形成される円内に前記スパッタ粒子の軌道が入ると判
定される場合に前記スパッタ粒子の軌道に応じて前記第
１の座標点を移動する第２の工程とを含むことを特徴と
する。
【０００９】本発明において、モンテカルロ法として、
ターゲットからの粒子の放出角度分布がｆ（θ）＝２π
ｓｉｎθｃｏｓθであるとし、粒子と周囲気体との衝突
が中心力場の弾性散乱を剛体球近似による計算により求
めることができ、またモンテカルロ法で計算したスパッ
タ粒子の軌道の初期化として、コンタクトホールの対称
軸を（０，０，Ｚ）とし、計算しようとする形状のＹ＝
０平面上の座標点（Ｘｍ，０，Ｚｍ）に向け、シャドウ
判定すべき座標点（Ｘｎ，０，Ｚｎ）の計数ｎ＝０と
し、この座標点（Ｘｎ，０，Ｚｎ）を通る判定平面Ｚ＝
Ｚｎを定義し、この判定平面と前記軌道との交点（Ｘc
r，Ｙcr，Ｚｎ）を計算し、Ｘcr2 ＋Ｙcr2＞Ｘｎ2 であ
れば、その軌道を無視し、次の軌道でｎ＝０から計算
し、それ以外はｎを１つ増加させ、この判定をｎが全体
の個数Ｎとなるまで繰返えし、シャトウが起らなけれ
ば、その座標点を移動して全ての軌道について計算し、
次にｍを１つ増加させて同様の計算を繰返えし、このｍ
が前記Ｎとなるまで全ての形状を構成する座標点の膜成
長を所定堆積時間となるまで計算することができる。
ターゲットからの粒子の放出角度分布がｆ（θ）＝２π
ｓｉｎθｃｏｓθであるとし、粒子と周囲気体との衝突
が中心力場の弾性散乱を剛体球近似による計算により求
めることができ、またモンテカルロ法で計算したスパッ
タ粒子の軌道の初期化として、コンタクトホールの対称
軸を（０，０，Ｚ）とし、計算しようとする形状のＹ＝
０平面上の座標点（Ｘｍ，０，Ｚｍ）に向け、シャドウ
判定すべき座標点（Ｘｎ，０，Ｚｎ）の計数ｎ＝０と
し、この座標点（Ｘｎ，０，Ｚｎ）を通る判定平面Ｚ＝
Ｚｎを定義し、この判定平面と前記軌道との交点（Ｘc
r，Ｙcr，Ｚｎ）を計算し、Ｘcr2 ＋Ｙcr2＞Ｘｎ2 であ
れば、その軌道を無視し、次の軌道でｎ＝０から計算
し、それ以外はｎを１つ増加させ、この判定をｎが全体
の個数Ｎとなるまで繰返えし、シャトウが起らなけれ
ば、その座標点を移動して全ての軌道について計算し、
次にｍを１つ増加させて同様の計算を繰返えし、このｍ
が前記Ｎとなるまで全ての形状を構成する座標点の膜成
長を所定堆積時間となるまで計算することができる。
【００１０】本発明の構成によれば、複数の判定面によ
りシャドウ部分を判定しているため、コンタクトホール
の側壁によるシャドウ効果が正確に計算することができ
ると共に、２次元モデルであるため高速に計算すること
ができる。
りシャドウ部分を判定しているため、コンタクトホール
の側壁によるシャドウ効果が正確に計算することができ
ると共に、２次元モデルであるため高速に計算すること
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１の本発明の第１の実施形態を
説明する半導体装置のコンタクトホールを形成する時の
スパッタ形状を示す模式的断面図、図２は図１の処理動
作を説明するフローチャートである。
説明する半導体装置のコンタクトホールを形成する時の
スパッタ形状を示す模式的断面図、図２は図１の処理動
作を説明するフローチャートである。
【００１２】本実施形態においても、まず従来例と同様
にＭＣ法を用いて、ターゲットから放出される軌道の計
算を行なう。すなわち、ターゲットからの粒子の放出角
度分布がｆ（θ）＝２πｓｉｎθｃｏｓθであるとし、
粒子と周囲気体との衝突が中心力場の弾性散乱を剛体球
近似による計算により求める。次に、図１に示すような
コンタクトホールの初期形状１０に対してスパッタによ
り成膜形状１１が形成されるとして形状計算を行なう。
にＭＣ法を用いて、ターゲットから放出される軌道の計
算を行なう。すなわち、ターゲットからの粒子の放出角
度分布がｆ（θ）＝２πｓｉｎθｃｏｓθであるとし、
粒子と周囲気体との衝突が中心力場の弾性散乱を剛体球
近似による計算により求める。次に、図１に示すような
コンタクトホールの初期形状１０に対してスパッタによ
り成膜形状１１が形成されるとして形状計算を行なう。
【００１３】まず、図２のフロー図に示すように、ステ
ップＳ１で、最初に膜成長を計算する座標点の計数ｍを
０にする。次に、ステップＳ２で、図１に示すように、
ＭＣ法で計算した軌道のうちの一つを軌道１とし、軌道
計数の初期化を行い、ステップＳ３で膜成長を計算しよ
うとしている形状を構成するＹ＝０平面上の座標点２
（Ｘｍ，０，Ｚｍ）に向ける。ここで、ホールの対称軸
９の座標を（０，０，Ｚ）とする。
ップＳ１で、最初に膜成長を計算する座標点の計数ｍを
０にする。次に、ステップＳ２で、図１に示すように、
ＭＣ法で計算した軌道のうちの一つを軌道１とし、軌道
計数の初期化を行い、ステップＳ３で膜成長を計算しよ
うとしている形状を構成するＹ＝０平面上の座標点２
（Ｘｍ，０，Ｚｍ）に向ける。ここで、ホールの対称軸
９の座標を（０，０，Ｚ）とする。
【００１４】この場合、従来の形状シミュレーションと
異なり、シャドウの効果は全ての形状を構成する座標点
で判定する。そのために、まず、ステップＳ４でシャド
ウを判定する座標点の計数ｎを０にする。次のステップ
Ｓ５でシャドウを判定する座標点を座標点４（Ｘｎ，
０，Ｚｎ）とし、Ｚ＝Ｚｎの判定平面を定義する。次に
Ｓ６で、軌道１と判定平面５との交点６（Ｘｃｒ，Ｙｃ
ｒ，Ｚｎ）を計算し、さらにステップＳ７で、もしＸｃ
ｒ2 ＋Ｙｃｒ2 ＞Ｘｎ2 であれば、軌道１はシャドウ効
果によって無視しステップＳ１１に進み、次の軌道でｎ
＝０から計算する。
異なり、シャドウの効果は全ての形状を構成する座標点
で判定する。そのために、まず、ステップＳ４でシャド
ウを判定する座標点の計数ｎを０にする。次のステップ
Ｓ５でシャドウを判定する座標点を座標点４（Ｘｎ，
０，Ｚｎ）とし、Ｚ＝Ｚｎの判定平面を定義する。次に
Ｓ６で、軌道１と判定平面５との交点６（Ｘｃｒ，Ｙｃ
ｒ，Ｚｎ）を計算し、さらにステップＳ７で、もしＸｃ
ｒ2 ＋Ｙｃｒ2 ＞Ｘｎ2 であれば、軌道１はシャドウ効
果によって無視しステップＳ１１に進み、次の軌道でｎ
＝０から計算する。
【００１５】それ以外は、ステップＳ８でｎを一つ増加
させ、ステップＳ９でこの判定をｎが座標点の全体の個
数Ｎｔｏｔａｌになるまで繰り返し、シャドウが起こら
なければ、ステップＳ１０で座標点２の移動を計算す
る。ステップＳ１１で、これらの計算をＭＣ法で計算し
た全ての軌道で計算を行う、そのあとステップＳ１２で
ｍを一つ増加させ、次にステップＳ１３でｍがＮｔｏｔ
ａｌになるまで全ての形状を構成する座標点の膜成長を
計算する。さらに、ステップＳ１４で、これら全ての計
算を、ステップＳ１５で予め定めた堆積時間に達するま
でタイムステップを増加して行う。
させ、ステップＳ９でこの判定をｎが座標点の全体の個
数Ｎｔｏｔａｌになるまで繰り返し、シャドウが起こら
なければ、ステップＳ１０で座標点２の移動を計算す
る。ステップＳ１１で、これらの計算をＭＣ法で計算し
た全ての軌道で計算を行う、そのあとステップＳ１２で
ｍを一つ増加させ、次にステップＳ１３でｍがＮｔｏｔ
ａｌになるまで全ての形状を構成する座標点の膜成長を
計算する。さらに、ステップＳ１４で、これら全ての計
算を、ステップＳ１５で予め定めた堆積時間に達するま
でタイムステップを増加して行う。
【００１６】本発明の実施例として、１μｍ径のコンタ
クトホールに対する膜厚１μｍのアルミニウム成膜形状
計算を行った場合、従来技術では誤差３０％に対して、
本実施例では、例えば、１３０ＭＩＰＳのＥＷＳを用い
て１０分程度で実測と誤差１０％程度の断面形状を計算
できる。これに対し、コンタクトホール側壁の３次元形
状を、座標点データを１次元方向に例えば１００倍余分
に計算した場合に比べて、本実施例を用いることによ
り、計算時間を約１００分の１程度に短縮できることに
なる。
クトホールに対する膜厚１μｍのアルミニウム成膜形状
計算を行った場合、従来技術では誤差３０％に対して、
本実施例では、例えば、１３０ＭＩＰＳのＥＷＳを用い
て１０分程度で実測と誤差１０％程度の断面形状を計算
できる。これに対し、コンタクトホール側壁の３次元形
状を、座標点データを１次元方向に例えば１００倍余分
に計算した場合に比べて、本実施例を用いることによ
り、計算時間を約１００分の１程度に短縮できることに
なる。
【００１７】図３は本発明の第二の実施形態を説明する
模式的断面図、図４は図３の動作を説明するフローチャ
ートである。
模式的断面図、図４は図３の動作を説明するフローチャ
ートである。
【００１８】まず、第一の実施形態と同じ要領で、座標
点の計数ｍを０にし（ステップＳ１）、ＭＣ法で計算し
た軌道の一つを軌道１とし、座標点２（Ｘｍ，０，Ｚ
ｍ）に向ける（ステップＳ２，Ｓ３）。次に、シャドウ
を判定する判定平面は、第一の実施形態と違い次のよう
に設定する。すなわち、膜成長を計算しようとしている
座標点２のＺ座標Ｚｍに、座標点の間隔と同程度の間隔
ΔＺを加え（ステップＳ４ａ）、Ｚ＝Ｚｎの判定平面５
を定義し、判定平面５と形状との交点４（Ｘｎ，０，Ｚ
ｎ）を近傍の座標点７，８の直線補間により求める（ス
テップＳ５ａ）。
点の計数ｍを０にし（ステップＳ１）、ＭＣ法で計算し
た軌道の一つを軌道１とし、座標点２（Ｘｍ，０，Ｚ
ｍ）に向ける（ステップＳ２，Ｓ３）。次に、シャドウ
を判定する判定平面は、第一の実施形態と違い次のよう
に設定する。すなわち、膜成長を計算しようとしている
座標点２のＺ座標Ｚｍに、座標点の間隔と同程度の間隔
ΔＺを加え（ステップＳ４ａ）、Ｚ＝Ｚｎの判定平面５
を定義し、判定平面５と形状との交点４（Ｘｎ，０，Ｚ
ｎ）を近傍の座標点７，８の直線補間により求める（ス
テップＳ５ａ）。
【００１９】次にステップＳ６で軌道１と判定平面５と
の交点６（Ｘｃｒ，Ｙｃｒ，Ｚｎ）を計算し、ステップ
Ｓ７で、もしＸｃｒ2 ＋Ｙｃｒ2 ＞Ｘｎ2 であれば、軌
道１はシャドウ効果によって無視し、ステップＳ１１に
進み、次の軌道でＺｎ＝Ｚｍ＋ΔＺから計算する。それ
以外の場合は、ステップＳ８ａでＺｎをΔＺだけ増加さ
せ、この判定をステップＳ９ａでＺｎが形状の最上面の
Ｚ座標Ｚｍａｘになるまで繰り返す。ステップＳ９ａ
で、ＺｎがＺｍａｘになってもシャドウが起こらなけれ
ば、座標点２の移動を計算する（ステップＳ１０）。こ
れらの計算をＭＣ法で計算した全ての軌道で計算を行
い、そのあとステップＳ１２でｍを１つ増加させ、ｍが
Ｎｔｏｔａｌになるまで全ての形状を構成する座標点の
膜成長を計算し（ステップＳ１３）、これら全ての計算
を予め定めた堆積時間に達するまでタイムステップを増
加して行うということは（ステップＳ１４）、第一の実
施形態と同じである。
の交点６（Ｘｃｒ，Ｙｃｒ，Ｚｎ）を計算し、ステップ
Ｓ７で、もしＸｃｒ2 ＋Ｙｃｒ2 ＞Ｘｎ2 であれば、軌
道１はシャドウ効果によって無視し、ステップＳ１１に
進み、次の軌道でＺｎ＝Ｚｍ＋ΔＺから計算する。それ
以外の場合は、ステップＳ８ａでＺｎをΔＺだけ増加さ
せ、この判定をステップＳ９ａでＺｎが形状の最上面の
Ｚ座標Ｚｍａｘになるまで繰り返す。ステップＳ９ａ
で、ＺｎがＺｍａｘになってもシャドウが起こらなけれ
ば、座標点２の移動を計算する（ステップＳ１０）。こ
れらの計算をＭＣ法で計算した全ての軌道で計算を行
い、そのあとステップＳ１２でｍを１つ増加させ、ｍが
Ｎｔｏｔａｌになるまで全ての形状を構成する座標点の
膜成長を計算し（ステップＳ１３）、これら全ての計算
を予め定めた堆積時間に達するまでタイムステップを増
加して行うということは（ステップＳ１４）、第一の実
施形態と同じである。
【００２０】本発明の第２の実施形態を用いることによ
り、第一の実施例と同じ計算で、誤差１０％を誤差８％
に低減できるという利点を有する。
り、第一の実施例と同じ計算で、誤差１０％を誤差８％
に低減できるという利点を有する。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、膜成長を行う座標点と形状の最上面の間にある判
定平面を用いてシャドウ判定を行うことにより、高速で
高精度の形状計算ができるという効果がある。
れば、膜成長を行う座標点と形状の最上面の間にある判
定平面を用いてシャドウ判定を行うことにより、高速で
高精度の形状計算ができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施形態を説明するコンタクトホー
ル部分の模式的部分断面斜視図である。
ル部分の模式的部分断面斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を説明するフロー図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施形態を説明するコンタクトホ
ール部分の模式的部分断面斜視図である。
ール部分の模式的部分断面斜視図である。
【図４】図３の処理を説明するフロー図である。
【図５】従来のシミュレーション方法を説明するコンタ
クトホール部分の模式的部分断面斜視図である。
クトホール部分の模式的部分断面斜視図である。
１ 軌道 ２ 計算すべき座標点 ３ 形状の最上面 ４ 判定用座標点 ５ 判定平面 ６ 軌道との交点 ７，８ 判定面近傍の座標点 ９ コンタクトホール対称軸 １０ 初期形状 １１ 成膜形状
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上に設けたコンタクトホール上にス
パッタ装置により被膜を形成する場合のスパッタ成膜形
状を計算するスパッタ形状シミュレーション方法におい
て、スパッタターゲットから放出される粒子の軌道をモ
ンテカルロ法を用いて計算し、前記基板内の特定領域に
入射した全てのスパッタ粒子の軌道に対して、前記成膜
形状を計算する第１の座標点に対して前記スパッタ粒子
の軌道を入射させる第１の工程と、前記コンタクトホー
ルの断面形状を示す第２の座標点の全てに対して前記コ
ンタクトホールの中心軸に対して回転して形成される円
内に前記スパッタ粒子の軌道が入ると判定される場合に
前記スパッタ粒子の軌道に応じて前記第１の座標点を移
動する第２の工程とを含むことを特徴とするスパッタ形
状シミュレーション方法。 - 【請求項２】 基板がシリコンウェハであり、スパッタ
ターゲットがアルミニウムである場合の請求項１記載の
スパッタ形状シミュレーション方法。 - 【請求項３】 モンテカルロ法として、ターゲットから
の粒子の放出角度分布がｆ（θ）＝２πｓｉｎθｃｏｓ
θであるとし、粒子と周囲気体との衝突が中心力場の弾
性散乱を剛体球近似による計算により求める請求項１ま
たは２記載のスパッタ形状シミュレーション方法。 - 【請求項４】 第２の座標点に代りに、これら第２の座
標点を補間計算することにより得られた垂直方向成分が
等間隔となる第３の座標点を用いる請求項１、２または
３記載のスパッタ形状シミュレーション方法。 - 【請求項５】 モンテカルロ法で計算したスパッタ粒子
の軌道の初期化として、コンタクトホールの対称軸を
（０，０，Ｚ）とし、計算しようとする形状のＹ＝０平
面上の座標点（Ｘｍ，０，Ｚｍ）に向け、シャドウ判定
すべき座標点（Ｘｎ，０，Ｚｎ）の計数ｎ＝０とし、こ
の座標点（Ｘｎ，０，Ｚｎ）を通る判定平面Ｚ＝Ｚｎを
定義し、この判定平面と前記軌道との交点（Ｘcr，Ｙc
r，Ｚｎ）を計算し、Ｘcr2 ＋Ｙcr2 ＞Ｘｎ2 であれ
ば、その軌道を無視し、次の軌道でｎ＝０から計算し、
それ以外はｎを１つ増加させ、この判定をｎが全体の個
数Ｎとなるまで繰返えし、シャトウが起らなければ、そ
の座標点を移動して全ての軌道について計算し、次にｍ
を１つ増加させて同様の計算を繰返えし、このｍが前記
Ｎとなるまで全ての形状を構成する座標点の膜成長を所
定堆積時間となるまで計算する請求項１記載のスパッタ
形状シミュレーション方法。 - 【請求項６】 シャドウ判定すべき座標面を座標点の座
標Ｚｍに、座標点の間隔と同程度の間隔ΔＺを加えた判
定平面Ｚ＝Ｚｎを定義し、この平面と形状との交点（Ｘ
ｎ，０，Ｚｎ）を直線補間により求め、この判定平面と
前記軌道との交点（Ｘcr，Ｙcr，Ｚｎ）を計算し、Ｘcr
2 ＋Ｙcr2 ＞Ｘｎ2 であれば、その軌道を無視し、次の
軌道でＺｎ＝Ｚｍ＋ΔＺから計算し、それ以外はＺｍを
ΔＺだけ増加させ、この判定をＺｎが最上面のＺMXとな
るまで繰返えす請求項５記載のスパッタ形状シミュレー
ション方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1510197A JP2996194B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | スパッタ形状シミュレーション方法 |
| US08/921,507 US5983011A (en) | 1997-01-29 | 1997-09-02 | Method of simulating a profile of sputter deposition which covers a contact hole formed on a semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1510197A JP2996194B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | スパッタ形状シミュレーション方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10212577A true JPH10212577A (ja) | 1998-08-11 |
| JP2996194B2 JP2996194B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=11879458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1510197A Expired - Fee Related JP2996194B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | スパッタ形状シミュレーション方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5983011A (ja) |
| JP (1) | JP2996194B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6512998B1 (en) | 1998-03-26 | 2003-01-28 | Nec Corporation | Sputter profile simulation method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1187197A (ja) * | 1997-09-14 | 1999-03-30 | Toshiba Corp | シミュレーション方法及びこの方法を実施するシミュレーション装置 |
| US6327555B1 (en) * | 1998-04-28 | 2001-12-04 | Sony Corporation | Semiconductor simulation method |
| US6589594B1 (en) * | 2000-08-31 | 2003-07-08 | Micron Technology, Inc. | Method for filling a wafer through-via with a conductive material |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5556525A (en) * | 1994-09-30 | 1996-09-17 | Advanced Micro Devices, Inc. | PVD sputter system having nonplanar target configuration and methods for operating same |
| JP2718385B2 (ja) * | 1994-12-20 | 1998-02-25 | 日本電気株式会社 | 形状シミュレーション方法 |
| US5733426A (en) * | 1995-05-23 | 1998-03-31 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor wafer clamp device and method |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP1510197A patent/JP2996194B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-02 US US08/921,507 patent/US5983011A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6512998B1 (en) | 1998-03-26 | 2003-01-28 | Nec Corporation | Sputter profile simulation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2996194B2 (ja) | 1999-12-27 |
| US5983011A (en) | 1999-11-09 |
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