[发明专利]一种等离子体刻蚀工艺中刻蚀产额的建模方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子加工技术中对刻蚀过程模拟技术领域，特别涉及通过刻蚀加工数据，并结合优化算法，来求解刻蚀产额模型的方法。

背景技术

在等离子刻蚀工艺中，等离子的本身特性和在表面的作用机理决定了刻蚀质量。为了深入理解刻蚀工艺过程机理，人们提出刻蚀剖面演化方法，并结合刻蚀控制工艺参数和机制，来寻求特殊工艺结果的成因。

当前，最常用的刻蚀剖面演化方法是基于元胞的刻蚀剖面演化方法。基于元胞的刻蚀剖面演化方法是将模拟区域划分成若干个包含不同材料的元胞，然后根据边界离子分布和入射角度分布，从材料的上表面用蒙特卡罗方法产生入射离子，随后跟踪离子运动直到达到材料表面或离开模拟区域。达到材料表面的离子若满足刻蚀条件，则按照刻蚀产额模型计算刻蚀原子数，将其从所在元胞中减掉，实现刻蚀；否则离子继续被二次跟踪。当元胞内原子数量达到零时，元胞转变为空元胞，这样实现刻蚀表面的向前推进。可见，基于元胞的刻蚀剖面演化方法依赖于刻蚀产额模型。

根据已有文献结果，离子的刻蚀产额又与离子的入射能量和入射角度密切相关。在一定入射角度下，离子的刻蚀产额与离子的入射能量的开平方成线性关系；而在一定能量下，离子刻蚀的刻蚀产额与入射角度的关系也满足一定的关系。离子的具体刻蚀产额模型的参数表示如公式（1）所示：

EY(E+,θ)=C(E+-Eth)f(θ)---(1)]]>

式(1)中函数f(θ)表示为：

f(θ)=1θ≤θcrcosθcosθcrθ>θcr---(2)]]>

其中：C，E_th，θ_cr是建立模型的待优化参数。

由公式（1）和（2）可知刻蚀产额模型又由刻蚀产额的模型参数(θ_cr,E_th,C)来决定，因此刻蚀产额的模型参数(θ_cr,E_th,C)对基于元胞的刻蚀剖面演化方法是非常重要的。