[发明专利]多叠层结构的原子层刻蚀工艺仿真方法及装置

说明书

本发明提供一种多叠层结构的原子层刻蚀工艺仿真方法及装置，包括：定义待刻蚀对象的结构信息，待刻蚀对象包括硅衬底及其上方的多个由锗化硅层/硅层依次堆叠的叠层；定义锗化硅层和硅层各自的刻蚀函数；定义不同深度的左侧发射源和右侧发射源的位置坐标和入射角范围；根据刻蚀时间和待刻蚀对象的结构信息确定要入射的刻蚀粒子的个数；向待刻蚀对象依次入射刻蚀粒子直至刻蚀粒子耗尽，对于每个刻蚀粒子，执行以下操作：计算所述待刻蚀对象上接收所述刻蚀粒子的轰击位置，判断所述轰击位置的原子特性，根据原子特性选择不同的刻蚀函数，当满足刻蚀函数的去除条件时，将所述轰击位置的原子去除，最终得到基本刻蚀轮廓。

技术领域

本发明涉及计算机仿真技术领域，尤其涉及一种多叠层结构的原子层刻蚀工艺仿真方法及装置。

背景技术

逻辑电路先进技术节点的器件结构逐渐向环栅结构发展(gate-all-around，GAA)，而原子层刻蚀(ALE)是关键工艺。原子层刻蚀(ALE)与传统刻蚀相比具有刻蚀选择比高，深宽比依赖度低，方向性好，可控性高等优点，是一种能够精密控制被去除材料量的先进技术。

为了将ALE技术应用于大规模的量产，需要进行大量实验，而ALE实验难度和成本极高。因此仿真建模成为ALE应用前的必要手段，可以帮助研究工艺原理，展现重要参数的影响趋势，节约实验成本的同时获得宝贵数据。但目前针对多叠层原子层刻蚀工艺还没有相关的仿真模型。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种多叠层结构的原子层刻蚀工艺仿真方法及装置，能够反映多叠层结构的原子层刻蚀(ALE)由于多个叠层深度不同时，刻蚀形貌的差异。

一方面，本发明提供一种多叠层结构的原子层刻蚀工艺仿真方法，包括：

定义待刻蚀对象的结构信息，所述待刻蚀对象包括硅衬底及其上方的多个由锗化硅层/硅层依次堆叠的叠层；

定义锗化硅层和硅层各自的刻蚀函数；

定义不同深度的左侧发射源和右侧发射源的位置坐标和入射角范围，所述左侧发射源和所述右侧发射源各自用于从左侧、右侧入射刻蚀粒子；

根据刻蚀时间和待刻蚀对象的结构信息确定要入射的刻蚀粒子的个数；

向所述待刻蚀对象依次入射刻蚀粒子直至刻蚀粒子耗尽，对于每个刻蚀粒子，执行以下操作：计算所述待刻蚀对象上接收所述刻蚀粒子的轰击位置，判断所述轰击位置的原子特性，根据原子特性选择不同的刻蚀函数，当满足刻蚀函数的去除条件时，将所述轰击位置的原子去除，最终得到基本刻蚀轮廓。

可选地，其中定义待刻蚀对象的结构信息，包括：

设定待刻蚀对象的位置坐标、叠层的层数、叠层的关键尺寸、叠层中锗化硅层厚度和硅层厚度、STI深度。

可选地，其中定义不同深度的左侧发射源和右侧发射源的位置坐标和入射角范围，包括：

根据每个叠层的深度与STI深度的比例，分别确定每个叠层一一对应的左侧发射源和右侧发射源的位置坐标和入射角范围。

可选地，其中对于每个刻蚀粒子，计算所述待刻蚀对象上接收所述刻蚀粒子的轰击位置，包括：

以发射源的位置坐标作为入射的刻蚀粒子的初始坐标；

在发射源的入射角范围内为入射的刻蚀粒子匹配一个入射角度；

根据刻蚀粒子的初始坐标、入射角度以及所述待刻蚀对象的每个横坐标，计算对应于每个横坐标的纵坐标，以便确定轰击位置。

可选地，对于左侧入射的刻蚀粒子，从左向右遍历所述待刻蚀对象的每个横坐标，计算对应于每个横坐标的纵坐标；

对于右侧入射的刻蚀粒子，从右向左遍历所述待刻蚀对象的每个横坐标，计算对应于每个横坐标的纵坐标。