KR20230049897A - Simulation apparatus and simulation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a simulation apparatus and method.
반도체 장치의 집적도가 증가함에 따라 패턴의 선폭이 지속적으로 감소하고 그에 따라 종횡비(aspect ratio)는 증가하고 있다. 고 종횡비를 갖는 미세패턴은 외력에 의한 변형이 쉽게 일어나며, 패턴 변형이 심각할 경우 다시 원 상태로 회복되지 못하고 패턴들이 서로 붙는 리닝(leaning) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 패턴 리닝은 장치의 의도된 기능을 방해하기 때문에 결함으로 간주되며 장치의 생산과 수율에 많은 영향을 미친다.As the degree of integration of a semiconductor device increases, the line width of a pattern continuously decreases and the aspect ratio increases accordingly. A micropattern having a high aspect ratio is easily deformed by an external force, and when the pattern deformity is severe, a leaning phenomenon in which the patterns adhere to each other may occur without being restored to the original state. Such pattern leaning is considered a defect because it interferes with the intended function of the device, and has a great impact on the production and yield of the device.
한편 반도체 장치를 제조할 때에는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 세정 등 다양한 공정이 실시된다. 이와 같은 공정은 IPA, DIW와 같은 액상의 약액, 또는 초임계 상태로 상변화된 약액 등을 통해 처리될 수 있다. Meanwhile, when manufacturing a semiconductor device, various processes such as photography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning are performed. Such a process may be performed through a liquid chemical solution such as IPA or DIW, or a chemical solution phase-changed to a supercritical state.
패턴 리닝은 세정 공정 후 세척액을 건조하는 과정에서 주로 발생하며 세척액의 표면장력에 의한 모세관 현상이 하나의 원인으로 알려져 있다. 이러한 세정 공정을 안정적으로 수행하기 위해서는, 미세패턴의 선폭과 높이를 정확하게 예측할 필요성이 증가하고 있다.Pattern thinning mainly occurs in the process of drying the cleaning solution after the cleaning process, and capillary action due to the surface tension of the cleaning solution is known as one cause. In order to stably perform such a cleaning process, there is an increasing need to accurately predict the line width and height of the micropattern.
한편, 공정에 사용되는 약액의 압력과 관련한 미세패턴의 리닝 조건을 예측하기 위해서, 이론적인 방법을 이용할 수 있다. 종래 이론 모델은, 미세패턴 사이에 채워진 약액의 압력과 미세패턴의 탄성 회복력이 평형을 이루는 미세패턴의 임계 높이를 계산하는 모델이다. 이를 통해, 미세패턴의 리닝이 발생하지 않는 임계 종횡비를 예측할 수 있다. 그러나, 이는 미세패턴에 외력에 의한 변형이 발생하기 이전의 미세패턴의 가공 편차를 고려하지 않으므로, 실제 미세패턴의 리닝 조건을 정확하게 예측하기 어려웠다. Meanwhile, a theoretical method can be used to predict the thinning condition of the micropattern in relation to the pressure of the chemical solution used in the process. A conventional theoretical model is a model that calculates a critical height of a micropattern at which the pressure of a chemical liquid filled between micropatterns and the elastic restoring force of the micropattern are in equilibrium. Through this, it is possible to predict a critical aspect ratio at which thinning of the micropattern does not occur. However, it is difficult to accurately predict actual micro-pattern leaning conditions because it does not consider processing deviation of the micro-pattern before deformation by external force occurs in the micro-pattern.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 미세패턴에 외력에 의한 변형이 발생하기 전의 미세패턴의 가공 편차를 고려하여 미세패턴의 리닝 조건을 정확하게 예측하기 위한 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide a simulation device and method for accurately predicting the thinning conditions of a micropattern in consideration of the processing deviation of the micropattern before deformation by an external force occurs in the micropattern.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 시뮬레이션 방법의 일 면(aspect)은, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 시뮬레이션 방법에 있어서, 서로 다른 제1 및 제2 간격을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴, 및 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이에 제1 압력을 갖도록 채워진 제1 약액과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이에 상기 제1 압력과 다른 제2 압력을 갖도록 채워진 제2 약액을 포함하는 모델을 준비하는 단계, 및 외력에 의해 변형되는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 변위, 및 상기 변형 전의 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이의 제1 간격과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이의 제2 간격의 편차를 고려하여 상기 제1 및 제2 압력의 차이와 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성 회복력이 평형을 이루는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는 단계를 포함한다.One aspect (aspect) of the simulation method of the present invention for achieving the above object is, in the simulation method performed by a computing device, the first to third fine particles sequentially arranged to have different first and second intervals. pattern, and a first chemical solution filled to have a first pressure between the first and second micropatterns and a second chemical solution filled to have a second pressure different from the first pressure between the second and third micropatterns preparing a model, and displacement of the first to third micropatterns deformed by an external force, and a first interval between the first and second micropatterns before the deformation and the second and third micropatterns. Calculating heights of the first to third micropatterns at which the difference between the first and second pressures and the elastic restoring force of the first to third micropatterns are balanced in consideration of the deviation of the second interval therebetween include
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 측벽의 기울기는 예각을 이룰 수 있다.Inclinations of sidewalls of the first to third micropatterns may form an acute angle.
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는 단계 이후에, 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 폭으로 나누어 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 종횡비를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.After calculating the heights of the first to third micropatterns, the aspect ratio of the first to third micropatterns is divided by the height of the first to third micropatterns by the width of the first to third micropatterns. It may further include the step of calculating .
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성계수가 증가함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 증가할 수 있다.As the modulus of elasticity of the first to third micropatterns increases, the heights of the first to third micropatterns may increase.
상기 제1 및 제2 약액의 표면장력이 감소함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 증가할 수 있다.As the surface tension of the first and second liquid chemicals decreases, the heights of the first to third micropatterns may increase.
상기 제1 및 제2 미세패턴 사이의 제1 약액의 접촉각과, 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이의 상기 제2 약액의 접촉각이 각각 90인 경우, 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 최대일 수 있다.When the contact angle of the first chemical between the first and second micropatterns and the contact angle of the second chemical between the second and third micropatterns are 90, the heights of the first to third micropatterns are can be max.
상기 제1 내지 제3 미세패턴은 Si를 포함할 수 있다.The first to third micropatterns may include Si.
상기 제1 및 제2 약액은 IPA(Isopropyl Alcohol) 또는 디아이워터(DIW, DeIonized Water)일 수 있다.The first and second liquid chemicals may be isopropyl alcohol (IPA) or deionized water (DIW).
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 시뮬레이션 방법의 일 면(aspect)은, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 시뮬레이션 방법에 있어서, 서로 다른 제1 및 제2 간격을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴, 및 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이에 제1 압력을 갖도록 채워진 제1 약액과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이에 상기 제1 압력과 다른 제2 압력을 갖도록 채워진 제2 약액을 포함하는 모델을 준비하고, 하기의 수학식(1), (2) 및 (3)에 의해, 외력에 의한 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 변위에 대한 함수 을 만족하는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이를 계산하되, 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이를 계산하는 것은, 서로 인접한 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이의 간격 및 서로 인접한 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이의 간격의 편차를 고려하는 것을 포함한다.One aspect (aspect) of the simulation method of the present invention for achieving the above object is, in the simulation method performed by a computing device, the first to third fine particles sequentially arranged to have different first and second intervals. pattern, and a first chemical solution filled to have a first pressure between the first and second micropatterns and a second chemical solution filled to have a second pressure different from the first pressure between the second and third micropatterns A model is prepared, and by the following Equations (1), (2) and (3), a function of the displacement of the first to third micropatterns by an external force Calculating the critical heights of the first to third micropatterns that satisfy and considering the deviation of the interval between the second and third micropatterns.
수학식(1)Equation (1)
수학식(2)Equation (2)
수학식(3)Equation (3)
(여기서, P1: 제1 압력, P2: 제2 압력, F1: 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성 회복력, δ: 제1 내지 제3 미세패턴의 외력에 의한 변위, D1: 제1 및 제2 미세패턴의 간격, D2: 제2 및 제3 미세패턴의 간격, γ: 약액의 표면장력, α: 제1 내지 제3 미세패턴의 측벽의 기울기, θ: 제1 및 제2 약액의 접촉각, E: 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성계수, t: 제1 내지 제3 미세패턴의 폭, H: 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이이다)(Where, P1: first pressure, P2: second pressure, F1: elastic restoring force of the first to third micropatterns, δ: displacement by external force of the first to third micropatterns, D1: first and second micropatterns spacing of micropatterns, D2: spacing of second and third micropatterns, γ: surface tension of chemical solution, α: inclination of sidewalls of first to third micropatterns, θ: contact angle of the first and second chemical solutions, E: elastic modulus of the first to third micropatterns, t: width of the first to third micropatterns, H: critical height of the first to third micropatterns)
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성계수가 증가함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이가 증가할 수 있다.As the moduli of elasticity of the first to third micropatterns increase, the critical heights of the first to third micropatterns may increase.
상기 제1 및 제2 약액의 표면장력이 감소함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이가 증가할 수 있다.As the surface tension of the first and second liquid chemicals decreases, critical heights of the first to third micropatterns may increase.
상기 제1 및 제2 약액의 접촉각이 각각 90도일 때, 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이가 최대일 수 있다.When the contact angles of the first and second liquid chemicals are 90 degrees, the critical heights of the first to third micropatterns may be maximum.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 시뮬레이션 장치의 일 면은, 프로세서, 및 메모리를 포함하며, 상기 메모리는 상기 프로세서가 서로 다른 제1 및 제2 간격을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴, 및 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이에 제1 압력을 갖도록 채워진 제1 약액과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이에 상기 제1 압력과 다른 제2 압력을 갖도록 채워진 제2 약액을 포함하는 모델을 준비하고, 외력에 의해 변형되는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 변위, 및 상기 변형 전의 상기 제1 및 제2 미세패턴의 제1 간격과 상기 제2 및 제3 미세패턴의 제2 간격의 편차를 고려하여 상기 제1 및 제2 압력의 차이와 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성 회복력이 평형을 이루는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는, 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.One side of the simulation apparatus of the present invention for achieving the other object includes a processor and a memory, wherein the memory has first to third processors sequentially arranged to have first and second intervals different from each other. micropatterns, a first chemical liquid filled to have a first pressure between the first and second micropatterns, and a second chemical liquid filled to have a second pressure different from the first pressure between the second and third micropatterns A model including the displacement of the first to third micropatterns deformed by an external force, and the first spacing between the first and second micropatterns before the deformation and the second and third micropatterns Instructions for calculating heights of the first to third micropatterns at which the difference between the first and second pressures and the elastic restoring forces of the first to third micropatterns are balanced in consideration of a deviation of 2 intervals. ) can be stored.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 3은 도 1의 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델에서, 약액의 압력의 차이와 미세패턴의 탄성 회복력의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 장치를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a flowchart illustrating a simulation method according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining a model used in the simulation method of FIG. 1 .
FIG. 3 is a view for explaining a relationship between a difference in pressure of a chemical liquid and an elastic restoring force of a micropattern in the model used in the simulation method of FIG. 1 .
FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a model used in the simulation method of FIG. 1 .
5 is a block diagram for explaining a simulation device according to some embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as being "on" or "on" another element or layer, it is not only directly on the other element or layer, but also when another layer or other element is intervening therebetween. All inclusive. On the other hand, when an element is referred to as “directly on” or “directly on”, it indicates that another element or layer is not intervened.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between elements or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Elements may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, it is needless to say that these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Accordingly, it goes without saying that the first element, first element, or first section referred to below may also be a second element, second element, or second section within the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is present in the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, Description is omitted.
이하에서 설명되는 시뮬레이션 방법은, 컴퓨팅 장치에 의해서 수행될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, 데스크탑PC, 넷북, 스마트폰, 태블릿PC, 이동전화기, 영상전화기, 전자책 리더기, PDA, PMP, MP3플레이어, 의료기기, 전자장치, 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치는 중앙 관리형 데이터 저장환경으로 구현될 수도 있고, 분산 데이터 저장환경으로 구현될 수도 있다. The simulation method described below may be performed by a computing device. The computing device includes at least one of a computer, workstation, server, desktop PC, netbook, smart phone, tablet PC, mobile phone, video phone, e-book reader, PDA, PMP, MP3 player, medical device, electronic device, or wearable device. can include Also, the computing device may be implemented as a centrally managed data storage environment or a distributed data storage environment.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2는 도 1의 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델을 설명하기 위한 예시적 도면이다. 도 3은 도 1의 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델에서, 약액의 압력의 차이와 미세패턴의 탄성 회복력의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 1의 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델을 설명하기 위한 예시적 도면이다.1 is a flowchart illustrating a simulation method according to some embodiments of the present invention. FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining a model used in the simulation method of FIG. 1 . FIG. 3 is a view for explaining a relationship between a difference in pressure of a chemical liquid and an elastic restoring force of a micropattern in the model used in the simulation method of FIG. 1 . FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a model used in the simulation method of FIG. 1 .
몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델은, 시뮬레이션 장치(즉, 컴퓨팅 장치)에 의해서 구현된다. 구체적으로, 시뮬레이션 장치는 챔버 내의 공정(즉, 특정 공정 진행에 따른 챔버 내의 공정환경 변화)을 모사하기 위한 적어도 하나의 모듈을 포함한다. 시뮬레이션 장치는 예를 들어, 챔버 내의 온도 변화를 모사하기 위한 온도 모듈, 챔버 내의 압력 변화를 모사하기 위한 압력 모듈, 챔버 내의 약액의 움직임/밀도 등을 모사하기 위한 약액 모듈, 약액의 움직임이 발생되는 기판의 형상(예를 들어, 패턴) 등을 모사하기 위한 모델링 모듈, 또한 온도 모듈, 압력 모듈, 약액 모듈, 모델링 모듈 등을 제어하며 약액의 움직임(증발, 치환 등)을 예측하고 계산하기 위한 제어 모듈 등을 포함할 수 있다.A model used in the simulation method according to some embodiments is implemented by a simulation device (ie, a computing device). Specifically, the simulation device includes at least one module for simulating a process in the chamber (ie, a process environment change in the chamber according to the progress of a specific process). The simulation device includes, for example, a temperature module for simulating a temperature change in the chamber, a pressure module for simulating a pressure change in the chamber, a chemical solution module for simulating the movement/density of the chemical solution in the chamber, and a movement of the chemical solution. A control for predicting and calculating the movement (evaporation, displacement, etc.) of a chemical solution by controlling a modeling module for copying the shape (eg, pattern) of a substrate, a temperature module, a pressure module, a chemical solution module, a modeling module, etc. modules, etc.
이러한 시뮬레이션 장치는 예를 들어, 도 2 및 도 4에 도시된 것과 같이 모델링할 수 있다. Such a simulation device may be modeled as shown in FIGS. 2 and 4 , for example.
구체적으로, 모델은 미세패턴(100)을 모델링한다. 여기서 미세패턴(100)은 트렌치(trench) 형상, 비아홀(via hole) 형상, 라인 앤 스페이스(line and space) 패턴형상 등일 수 있다. 즉, 미세패턴(100)은 적어도 한번의 식각공정이 진행된 패턴을 의미할 수 있다. 도 2 및 도 4에서는 예시적으로 트렌치 형상을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. Specifically, the model models the
모델은 미세패턴(100)의 표면특성(wettability), 사이즈, 형상 및 공정 환경(온도, 압력) 중 적어도 하나를 포함하는 데이터베이스로 구축될 수 있다.The model may be constructed as a database including at least one of surface characteristics (wettability), size, shape, and process environment (temperature, pressure) of the
도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1 및 제2 간격(D1, D2)을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)을 포함하는 모델을 준비한다. 이 경우, 제1 및 제3 미세패턴(101, 103) 사이에 제2 미세패턴(102)이 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 4 , a model including first to
즉, 제1 및 제2 미세패턴(101, 102)은 서로 인접하고, 제2 및 제3 미세패턴(102, 103)은 서로 인접할 수 있다. 이 경우, 서로 인접한 제1 및 제2 미세패턴(101, 102) 사이 및 제2 및 제3 미세패턴(102, 103) 사이에는 각각 트렌치가 형성될 수 있다. That is, the first and second micropatterns 101 and 102 may be adjacent to each other, and the second and
또한, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각은 Si(실리콘)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각은 실리콘 산화물(SiO2) 또는 poly-Si로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.In addition, each of the first to
제1 및 제2 미세패턴(101, 102) 사이에 제1 압력(P1)을 갖도록 채워진 제1 약액(110)과, 제2 및 제3 미세패턴(102, 103) 사이에 제2 압력(P2)을 갖도록 채워진 제2 약액(120)을 포함하는 모델을 준비한다. 즉, 제1 약액(110) 및 제2 약액(120)은 각각의 트렌치를 채울 수 있다. The
여기서, 제1 압력(P1)과 제2 압력(P2)은 서로 다를 수 있다(S10). 또한 제1 및 제2 약액(110, 120)은 IPA(Isopropyl Alcohol) 및/또는 디아이워터(DIW, DeIonized Water)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. Here, the first pressure P1 and the second pressure P2 may be different from each other (S10). In addition, the first and second
제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각은 지지 부재(130) 상에 형성될 수 있다. 지지 부재(130)는 미세패턴(100)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법에 이용되는 모델을 형성하기 위해 미세패턴(100)을 지지할 수 있는 것이라면 지지 부재(130)의 물질은 특별히 제한되지 않는다. Each of the first to
후술하는 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 측벽의 기울기()는 지지 부재(130)의 상면과 제1 내지 제3 미세패턴의(101, 102, 103) 측벽 각각이 이루는 각도를 의미할 수 있다.Inclination of sidewalls of the first to
외력에 의해 변형되는 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 변위(δ)를 고려하여, 제1 및 제2 압력의 차이(P1-P2)와 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 탄성 회복력(F1)이 평형을 이루는 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 높이(H)를 계산한다.Considering the displacement (δ) of the first to
몇몇 실시예에서, 외력이란, 미세패턴의 쓰러짐이나 리닝 등을 야기할 수 있는 외란(perturbation)을 의미할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, the external force may mean perturbation that may cause collapse or leaning of the micropattern. However, the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
외란에 의해 미세패턴(100)에 발생하는 변형은, 외력에 의해 변형되는 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 변위(δ)로 지칭될 수 있다. 여기서, 변위(δ)란, 외력이 작용하기 전의 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 상면과 외력이 작용한 후의 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 상면의 거리 차이를 의미할 수 있다. Deformation occurring in the
도 2(a)를 참조하면, 제1 약액(110)의 제1 압력(P1)과 제2 약액(120)의 제2 압력(P2)은 서로 일치하지 않게 된다. 즉, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 측벽의 기울기가 90도를 이루는 경우, 제1 약액(110)의 제1 압력(P1)과 제2 약액(120)의 제2 압력(P2)은 각각 하기의 수학식(1), (2)로 계산될 수 있다.Referring to FIG. 2(a) , the first pressure P 1 of the
[수학식(1)][Equation (1)]
[수학식(2)][Equation (2)]
위 식에서, 는 제1 및 제2 약액(110, 120) 각각의 표면장력을 의미한다. t는 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 폭을 의미한다. p는 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 간의 간격 즉 피치(pitch)를 의미한다. In the above expression, Means the surface tension of each of the first and second liquid chemicals (110, 120). t denotes a width of each of the first to
또한, 변위(δ)가 발생한 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 패턴 벽의 탄성 회복력(F1)은, 하기의 수학식(3)으로 계산될 수 있다.In addition, the elastic restoring force (F 1 ) of each of the pattern walls of the first to
[수학식(3)][Equation (3)]
위 식에서, 는 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 탄성계수를 의미한다.In the above expression, Means the elastic modulus of each of the first to
제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 측벽의 기울기는 지지 부재(130)의 상면에 대해 90도를 이룰 수 있다. 이 경우, 시뮬레이션 모델은 vertical 모델로 지칭될 수 있다.An inclination of sidewalls of the first to
이 경우, 미세패턴(100)에 작용하는 제1 및 제2 약액(110, 120)의 압력의 차이(P1-P2)와 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 탄성 회복력(F1) 간의 평형이 불균형을 이루게 된다. 도 3을 참조하면, 이 때, 미세패턴(100)이 받는 힘의 관계로부터 미세패턴(100)의 리닝 조건을 예측할 수 있다. In this case, the difference in pressure between the first and second
미세패턴(100)에 작용하는 약액의 압력의 차이(P1-P2)가 탄성 회복력(F1a)보다 작을 때(즉, 일 때)에는 미세패턴(100)의 리닝이 일어나는 임계 변위(δs)보다 작은 변위(δ)는 탄성 회복력(F1a)에 의해 회복 가능하다. When the pressure difference (P 1 -P 2 ) of the chemical solution acting on the
그러나, 미세패턴(100)에 작용하는 약액의 압력의 차이(P1-P2)가 탄성 회복력(F1c)보다 클 때(즉, 일 때)에는 미세패턴(100)의 변위(δ)는 탄성 회복력(F1c)에 의해 회복되지 않으므로 미세패턴(100)의 리닝이 일어나게 된다.However, when the difference in pressure of the chemical solution acting on the micropattern 100 (P 1 -P 2 ) is greater than the elastic restoring force (F 1c ) (ie, When ), the displacement δ of the
즉, 탄성 회복력(F1b)에 의해 회복 가능한 미세패턴(100)의 임계 변위(δs)를 예측하는 것이 중요하며, 이 때, 미세패턴(100)의 높이(H)는 하기의 변위(δ)에 대한 수학식(4)를 만족하는 높이에 해당한다.That is, it is important to predict the critical displacement (δ s ) of the
[수학식(4)][Equation (4)]
여기서, 는 전술한 수학식(1), (2)로부터 다음과 같이 수학식(5)로 나타낼 수 있다.here, Can be expressed as Equation (5) from the above-described Equations (1) and (2) as follows.
[수학식(5)][Equation (5)]
위 수학식(5)의 값이 0을 만족하는 변위(δ)는 다음과 같이 수학식(6)으로 나타낼 수 있다.The displacement (δ) for which the value of Equation (5) above satisfies 0 can be expressed by Equation (6) as follows.
[수학식(6)][Equation (6)]
위 수학식(6)에서, 변위(δ)가 실수 값을 갖기 위하여 루트 안의 값이 0보다 크거나 같아야 하는데, 그 값이 0이 될 때의 높이가 미세패턴(100)의 임계 높이()가 될 수 있다.In Equation (6) above, in order for displacement (δ) to have a real value, the value in the root must be greater than or equal to 0, and the height when the value becomes 0 is the critical height of the micropattern 100 ( ) can be
[수학식(7)][Equation (7)]
한편, 도 2(b)를 참조하면, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 측벽의 기울기()는 예각을 이룰 수 있다. 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각은 상면의 폭이 하면의 폭보다 작은 테이퍼진(tapered) 형상일 수 있다. 이 경우, 시뮬레이션 모델은 trapezoidal 모델로 지칭되어 vertical 모델과 구분될 수 있다. 이 경우, vertical 모델의 경우에 비하여 미세패턴(100)의 상면의 폭(t)이 작을 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 2(b), the slope of the sidewalls of the first to
이 경우, 가상 일의 원리(principle of virtual work)를 이용하여 탄성 회복력(F1)을 계산하고, 이를 통해 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 측벽의 기울기()가 예각인 경우의 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 임계 높이()를 계산할 수 있다.In this case, the elastic restoring force (F 1 ) is calculated using the principle of virtual work, and through this, the slope of the sidewall of the first to
[수학식(8)][Equation (8)]
위 식에서 와 는 다음 수학식(9), (10)과 같다.in the above expression and Is equal to the following equations (9) and (10).
[수학식(9)][Equation (9)]
[수학식(10)][Equation (10)]
이 경우, 제1 약액(110)의 제1 압력(P1)과 제2 약액(120)의 제2 압력(P2)은 측벽의 기울기()를 고려하여 각각 하기의 수학식(11), (12)로 계산될 수 있다.In this case, the first pressure (P 1 ) of the
[수학식(11)][Equation (11)]
[수학식(12)][Equation (12)]
도 2(a)에서와 마찬가지로, 미세패턴(100)의 높이(H)는 변위(δ)에 대한 수학식(4)를 만족하는 높이에 해당하며, 미세패턴(100)의 임계 높이()를 하기의 수학식(13)과 같이 계산할 수 있다.As in FIG. 2(a), the height H of the
[수학식(13)][Equation (13)]
도 1 및 도 4를 참조하면, 전술한 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 높이(H)를 계산하는 것은, 변형되기 전의 제1 간격(D1)과 제2 간격(D2) 간의 편차를 고려하는 것을 포함한다(S20). 1 and 4, calculating the height H of the first to
즉, 외력에 의해 미세패턴(100)에 발생하는 변위 이외에, 미세패턴(100)의 가공 시 발생할 수 있는 미세패턴(100)의 상면 사이의 거리의 차이를 고려할 수 있다. 이 경우, 미세패턴(100)의 가공 시 발생하는 편차에 의해, 제1 간격(D1)과 제2 간격(D2)은 서로 일치하지 않을 수 있다. 여기서, 제1 간격(D1)과 제2 간격(D2)은 각각 제1 및 제2 미세패턴(101, 102)의 상면 사이의 거리 및 제2 및 제3 미세패턴(102, 103)의 상면 사이의 거리를 의미한다.That is, in addition to the displacement that occurs in the
도 4(a)를 참조하면, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 측벽의 기울기가 90도를 이루는 경우, 제1 약액(110)의 제1 압력(P1)과 제2 약액(120)의 제2 압력(P2)은 각각 하기의 수학식(14), (15)로 계산될 수 있다.Referring to FIG. 4(a) , when the slope of each sidewall of the first to
[수학식(14)][Equation (14)]
[수학식(15)][Equation (15)]
또한, 도 2(a)에서와 마찬가지로, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103) 각각의 패턴 벽의 탄성 회복력(F1)은, 전술한 수학식(3)으로 계산될 수 있다. 미세패턴(100)의 높이(H)는 변위(δ)에 대한 수학식(4)를 만족하는 높이에 해당한다.In addition, as in FIG. 2(a), the elastic restoring force (F 1 ) of each pattern wall of the first to
한편, 도 4(b)를 참조하면, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 측벽의 기울기()는 예각을 이룰 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4(b), the slope of the sidewalls of the first to
이 경우, 도 2(b)에서와 마찬가지로, 가상 일의 원리(principle of virtual work)를 이용하여 탄성 회복력(F1)을 계산하고, 이를 통해 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 측벽의 기울기()가 예각인 경우의 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 임계 높이()를 계산할 수 있다.In this case, as in FIG. 2 (b), the elastic restoring force (F 1 ) is calculated using the principle of virtual work, and through this, the first to
이 경우, 제1 약액(110)의 제1 압력(P1)과 제2 약액(120)의 제2 압력(P2)은 측벽의 기울기()를 고려하여 각각 하기의 수학식(16), (17)로 계산될 수 있다.In this case, the first pressure (P 1 ) of the
[수학식(16)][Equation (16)]
[수학식(17)][Equation (17)]
몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법에 의해, 미세패턴(100)의 재질 및/또는 미세패턴(100)의 역학적 특성과 미세패턴(100)의 리닝 조건 간의 상관관계를 예측할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 탄성계수가 증가함에 따라, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 높이(H)가 증가할 수 있다.A correlation between the material of the
또한, 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법에 의해, 미세패턴(100)의 사이에 채워지는 약액의 종류, 온도 및/또는 표면 장력과 미세패턴(100)의 리닝 조건 간의 상관관계를 예측할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 약액(110, 120)의 표면장력이 증가함에 따라, 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 높이(H)가 감소할 수 있다.In addition, a correlation between the type, temperature, and/or surface tension of the chemical solution filled between the
또한, 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법에 의해, 미세패턴(100)의 사이에 채워지는 제1 및 제2 약액(110, 120)의 접촉각과 미세패턴(100)의 리닝 조건 간의 상관관계를 예측할 수 있다. 예를 들어 제1 및 제2 미세패턴(101, 102) 사이의 제1 약액(110)의 접촉각과, 제2 및 제3 미세패턴(102, 103) 사이의 제2 약액(120)의 접촉각이 각각 90인 경우 제1 내지 제3 미세패턴(101, 102, 103)의 높이(H)가 최대일 수 있다.In addition, the correlation between the contact angles of the first and second
실리콘 패턴인 미세패턴(100) 사이에 약액(110, 120)으로 IPA가 채워져 있는 모델을 준비하여, 미세패턴(100)의 임계 종횡비를 예측할 수 있다. 여기서, 임계 종횡비는 임계 높이를 미세패턴(100)의 폭(t)으로 나눈 값으로 계산될 수 있다. 이 경우, 모델링 조건으로, 약액(110, 120)과 미세패턴(100) 사이의 접촉각(θ)이 5도, 미세패턴(110)의 탄성계수(E)가 130GPa, 약액(110, 120)의 표면장력(γ)이 18.7 mN/m, 온도가 323K인 조건으로 모델링하였다. A critical aspect ratio of the
하기의 [표 1] 및 [표 2]는 전술한 조건에 따른 임계 종횡비를 예측한 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 시뮬레이션 결과, 미세패턴(100)의 측벽의 기울기가 90도인 모델과 미세패턴(100)의 측벽의 기울기가 예각인 모델 모두에서, 미세패턴(100)의 폭(t)이 증가할 경우 임계 높이(H)가 증가하였다. 또한, 미세패턴(100)의 측벽의 기울기가 90도인 모델에서보다 미세패턴(100)의 측벽의 기울기가 예각인 모델에서 임계 높이가 약 20% 크게 예측되었다. [Table 1] and [Table 2] below show simulation results of predicting the critical aspect ratio according to the above conditions. As a result of the simulation, in both the model in which the slope of the sidewall of the
또한, 미세패턴(100)의 제1 및 제2 간격(D1, D2)의 편차가 존재하는 경우, 임계 종횡비는 제1 및 제2 간격(D1, D2)의 편차를 고려하지 않는 경우보다 감소하는 것으로 예측되었다.In addition, when there is a deviation between the first and second intervals D 1 and D 2 of the
[표 1]을 참조하면, 미세패턴(100)의 측벽의 기울기가 90도인 모델에서 미세패턴(100)의 임계 높이는, 미세패턴(100)의 폭과 관계없이, 제1 및 제2 간격(D1, D2)의 편차가 3%인 경우에 약 4.7%, 제1 및 제2 간격(D1, D2)의 편차가 5%인 경우에 약 6.7% 감소하는 것으로 예측되었다.Referring to [Table 1], in a model in which the slope of the sidewall of the
[표 2]를 참조하면, 미세패턴(100)의 측벽의 기울기가 예각인 모델에서 미세패턴(100)의 임계 종횡비는, 제1 및 제2 간격(D1, D2)의 편차가 3%인 경우에 약 6%, 제1 및 제2 간격(D1, D2)의 편차가 5%인 경우에 약 8% 감소하는 것으로 예측되었다. Referring to [Table 2], the critical aspect ratio of the
즉, 미세패턴(100)의 임계 높이 또는 임계 종횡비를 예측함에 있어서, 측벽의 기울기가 90도인 모델에서보다 측벽의 기울기가 예각인 모델에서 미세패턴(100)의 제1 및 제2 간격(D1, D2)의 편차의 영향이 크게 나타나는 것으로 예측되었다.That is, in predicting the critical height or critical aspect ratio of the
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 5는 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한 시뮬레이션 방법을 수행하기 위한 예시적인 컴퓨팅 장치이다.5 is a block diagram for explaining a simulation device according to some embodiments of the present invention. 5 is an exemplary computing device for performing the simulation method described with reference to FIGS. 1-4.
도 5를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 장치는 입출력 장치(210), 디스플레이(220), 프로세서(230), 메모리(240), 버스(250) 등을 포함한다.Referring to FIG. 5 , the simulation device according to some embodiments of the present invention includes an input/
버스(250)에 의해서, 입출력 장치(210), 디스플레이(220), 프로세서(230), 메모리(240) 등 다양한 구성요소의 상호 연결 및 통신(즉, 제어 메시지 전달 및 데이터 전달)이 이루어질 수 있다. Through the
프로세서(230)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(230)는, 예를 들면, 컴퓨팅 장치의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.The
디스플레이(220)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(220)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(220)는 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. The
메모리(240)는 휘발성 메모리(예를 들어, DRAM, SRAM, 또는 SDRAM) 및/또는 비휘발성 메모리(예를 들어, OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, PRAM, RRAM, MRAM, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD))를 포함할 수 있다. 메모리(240)는 내장 메모리 및/또는 외장 메모리를 포함할 수 잇다. 메모리(240)는, 예를 들면, 전자 장치의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(240)는 소프트웨어 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 프로그램은, 예를 들면, 커널, 미들웨어, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션") 등을 포함할 수 있다. 커널, 미들웨어, 또는 API의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. The
메모리(240)는 도 1을 이용하여 설명한 시뮬레이션 방법을 수행하기 위한 인스트럭션들(instructions)을 저장하고 있다. 예를 들어, 메모리(240)는 프로세서(230)가 서로 다른 제1 및 제2 간격을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴, 및 제1 및 제2 미세패턴 사이에 제1 압력을 갖도록 채워진 제1 약액과 제2 및 제3 미세패턴 사이에 제1 압력과 다른 제2 압력을 갖도록 채워진 제2 약액을 포함하는 모델을 준비하고, 외력에 의해 변형되는 제1 내지 제3 미세패턴의 변위, 및 변형 전의 제1 및 제2 미세패턴의 제1 간격과 제2 및 제3 미세패턴의 제2 간격의 편차를 고려하여 제1 및 제2 압력의 차이와 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성 회복력이 평형을 이루는 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는, 인스트럭션들(instructions)를 저장한다. The
여기서, 제1 내지 제3 미세패턴의 측벽의 기울기는 예각을 이룰 수 있다.Here, the slopes of sidewalls of the first to third micropatterns may form an acute angle.
여기서, 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는 것 이후에, 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 제1 내지 제3 미세패턴의 폭으로 나누어 제1 내지 제3 미세패턴의 종횡비를 계산하는 것을 더 포함할 수 있다.Here, after calculating the heights of the first to third micropatterns, the aspect ratios of the first to third micropatterns are calculated by dividing the heights of the first to third micropatterns by the widths of the first to third micropatterns. may further include
또한, 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성계수가 증가함에 따라 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 증가할 수 있다.In addition, as the modulus of elasticity of the first to third micropatterns increases, the heights of the first to third micropatterns may increase.
또한, 제1 및 제2 약액의 표면장력이 증가함에 따라 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 감소할 수 있다.In addition, as the surface tension of the first and second liquid chemicals increases, the heights of the first to third micropatterns may decrease.
또한, 제1 및 제2 미세패턴 사이의 제1 약액의 접촉각과, 제2 및 제3 미세패턴 사이의 제2 약액의 접촉각이 각각 90도인 경우, 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 최대일 수 있다.In addition, when the contact angle of the first chemical between the first and second micropatterns and the contact angle of the second chemical between the second and third micropatterns are 90 degrees, the heights of the first to third micropatterns are maximum. can
한편, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 시뮬레이션 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 컴퓨터에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.Meanwhile, a non-transitory computer readable medium in which a program for sequentially performing simulation methods according to some embodiments of the present invention is stored may be provided. A non-transitory computer-readable medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and is readable by a computer. Specifically, the various applications or programs described above may be stored and provided in non-transitory readable media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.
통신 모듈(210)은 컴퓨팅 장치가 네트워크를 거쳐 외부와 통신할 수 있도록 한다. 여기서, 네트워크는 유선 및 무선 방식을 모두 포함한다. 특히, 무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 또는, 무선 통신은, WiFi(wireless fidelity), LiFi(light fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service), 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
100: 미세패턴
101: 제1 미세패턴
102: 제2 미세패턴
103: 제3 미세패턴
110: 제1 약액
120: 제2 약액
130: 지지 부재
210: 통신 모듈
220: 디스플레이
230: 프로세서
240: 메모리
250: 버스100: fine pattern 101: first fine pattern
102: second fine pattern 103: third fine pattern
110: first chemical solution 120: second chemical solution
130: support member 210: communication module
220: display 230: processor
240: memory 250: bus
Claims (13)
서로 다른 제1 및 제2 간격을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴, 및 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이에 제1 압력을 갖도록 채워진 제1 약액과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이에 상기 제1 압력과 다른 제2 압력을 갖도록 채워진 제2 약액을 포함하는 모델을 준비하는 단계; 및
외력에 의해 변형되는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 변위, 및 상기 변형 전의 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이의 제1 간격과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이의 제2 간격의 편차를 고려하여 상기 제1 및 제2 압력의 차이와 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성 회복력이 평형을 이루는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 방법.In the simulation method performed by a computing device,
First to third micropatterns sequentially arranged to have first and second distances different from each other, and a first chemical liquid filled to have a first pressure between the first and second micropatterns and the second and third micropatterns preparing a model including a second chemical solution filled between patterns to have a second pressure different from the first pressure; and
Displacement of the first to third micropatterns deformed by an external force, and deviation of a first distance between the first and second micropatterns before deformation and a second distance between the second and third micropatterns and calculating heights of the first to third micropatterns at which the difference between the first and second pressures and the elastic restoring force of the first to third micropatterns are balanced.
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 측벽의 기울기는 예각을 이루는, 시뮬레이션 방법.According to claim 1,
The simulation method of claim 1 , wherein slopes of sidewalls of the first to third micropatterns form an acute angle.
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는 단계 이후에,
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 폭으로 나누어 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 종횡비를 계산하는 단계를 더 포함하는, 시뮬레이션 방법.According to claim 1,
After calculating the heights of the first to third micropatterns,
The simulation method further comprises calculating an aspect ratio of the first to third micropatterns by dividing a height of the first to third micropatterns by a width of the first to third micropatterns.
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성계수가 증가함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 증가하는, 시뮬레이션 방법.According to claim 1,
The simulation method, wherein the heights of the first to third micropatterns increase as the moduli of elasticity of the first to third micropatterns increase.
상기 제1 및 제2 약액의 표면장력이 증가함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 감소하는, 시뮬레이션 방법.According to claim 1,
The simulation method, wherein the heights of the first to third micropatterns decrease as the surface tensions of the first and second liquid chemicals increase.
상기 제1 및 제2 미세패턴 사이의 상기 제1 약액의 접촉각과, 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이의 상기 제2 약액의 접촉각이 각각 90인 경우, 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이가 최대인, 시뮬레이션 방법.According to claim 1,
When the contact angle of the first chemical between the first and second micropatterns and the contact angle of the second chemical between the second and third micropatterns are 90, respectively, the heights of the first to third micropatterns A simulation method in which is maximal.
상기 제1 내지 제3 미세패턴은 Si를 포함하는, 시뮬레이션 방법. According to claim 1,
Wherein the first to third micropatterns include Si.
상기 제1 및 제2 약액은 IPA(Isopropyl Alcohol) 또는 디아이워터(DIW, DeIonized Water)인, 시뮬레이션 방법. According to claim 1,
The first and second chemical liquids are IPA (Isopropyl Alcohol) or DIW (DeIonized Water), simulation method.
서로 다른 제1 및 제2 간격을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴, 및 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이에 제1 압력을 갖도록 채워진 제1 약액과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이에 상기 제1 압력과 다른 제2 압력을 갖도록 채워진 제2 약액을 포함하는 모델을 준비하고,
하기의 수학식(1), (2) 및 (3)에 의해, 외력에 의한 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 변위에 대한 함수 을 만족하는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이를 계산하되,
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이를 계산하는 것은, 서로 인접한 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이의 간격 및 서로 인접한 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이의 간격의 편차를 고려하는 것을 포함하는, 시뮬레이션 방법.
수학식(1)
수학식(2)
수학식(3)
(여기서, P1: 제1 압력, P2: 제2 압력, F1: 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성 회복력, δ: 제1 내지 제3 미세패턴의 외력에 의한 변위, D1: 제1 및 제2 미세패턴의 간격, D2: 제2 및 제3 미세패턴의 간격, γ: 약액의 표면장력, α: 제1 내지 제3 미세패턴의 측벽의 기울기, θ: 제1 및 제2 약액의 접촉각, E: 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성계수, t: 제1 내지 제3 미세패턴의 폭, H: 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이이다)In the simulation method performed by a computing device,
First to third micropatterns sequentially arranged to have first and second distances different from each other, and a first chemical liquid filled to have a first pressure between the first and second micropatterns and the second and third micropatterns Preparing a model including a second chemical liquid filled to have a second pressure different from the first pressure between the patterns;
A function of the displacement of the first to third micropatterns by an external force by the following Equations (1), (2) and (3) Calculate critical heights of the first to third micropatterns that satisfy
Calculating the critical heights of the first to third micropatterns includes considering deviations in the spacing between the first and second micropatterns adjacent to each other and the spacing between the second and third micropatterns adjacent to each other. , simulation method.
Equation (1)
Equation (2)
Equation (3)
(Where, P1: first pressure, P2: second pressure, F1: elastic restoring force of the first to third micropatterns, δ: displacement by external force of the first to third micropatterns, D1: first and second micropatterns spacing of micropatterns, D2: spacing of second and third micropatterns, γ: surface tension of chemical solution, α: inclination of sidewalls of first to third micropatterns, θ: contact angle of the first and second chemical solutions, E: elastic modulus of the first to third micropatterns, t: width of the first to third micropatterns, H: critical height of the first to third micropatterns)
상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성계수가 증가함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이가 증가하는, 시뮬레이션 방법.According to claim 9,
The simulation method, wherein a critical height of the first to third micropatterns increases as the modulus of elasticity of the first to third micropatterns increases.
상기 제1 및 제2 약액의 표면장력이 증가함에 따라 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이가 감소하는, 시뮬레이션 방법.According to claim 9,
The simulation method, wherein the critical heights of the first to third micropatterns decrease as the surface tensions of the first and second liquid chemicals increase.
상기 제1 및 제2 약액의 접촉각이 각각 90도일 때, 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 임계 높이가 최대인, 시뮬레이션 방법.According to claim 9,
When the contact angles of the first and second liquid chemicals are 90 degrees, the critical heights of the first to third micropatterns are maximum, the simulation method.
메모리를 포함하며, 상기 메모리는
상기 프로세서가
서로 다른 제1 및 제2 간격을 갖도록 순차적으로 배치된 제1 내지 제3 미세패턴, 및 상기 제1 및 제2 미세패턴 사이에 제1 압력을 갖도록 채워진 제1 약액과 상기 제2 및 제3 미세패턴 사이에 상기 제1 압력과 다른 제2 압력을 갖도록 채워진 제2 약액을 포함하는 모델을 준비하고,
외력에 의해 변형되는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 변위, 및 상기 변형 전의 상기 제1 및 제2 미세패턴의 제1 간격과 상기 제2 및 제3 미세패턴의 제2 간격의 편차를 고려하여 상기 제1 및 제2 압력의 차이와 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 탄성 회복력이 평형을 이루는 상기 제1 내지 제3 미세패턴의 높이를 계산하는, 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 시뮬레이션 장치.
processor; and
comprising a memory, wherein the memory
the processor
First to third micropatterns sequentially arranged to have first and second distances different from each other, and a first chemical liquid filled to have a first pressure between the first and second micropatterns and the second and third micropatterns Preparing a model including a second chemical liquid filled to have a second pressure different from the first pressure between the patterns;
Considering the displacement of the first to third micropatterns deformed by an external force and the deviation of the first spacing between the first and second micropatterns and the second spacing between the second and third micropatterns before the deformation The simulation device for storing instructions for calculating heights of the first to third micropatterns at which the difference between the first and second pressures and the elastic restoring force of the first to third micropatterns are balanced.
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