沉积工艺的计算表示制造技术

一种系统、方法和/或非暂时性计算机可读介质可实施或配置成实施与电化学或气相沉积相关的以下计算操作：(a)限定衬底的界面，于此处待发生或正发生沉积材料的沉积；(b)使用沉积的计算模型以确定界面上多个位置处沉积材料的局部沉积速率，其中沉积的计算模型以一个或更多个凹入或凸出特征的一个或更多个几何参数的函数计算局部沉积速率；以及(c)通过计算方式调整界面的位置以产生调整后界面。算方式调整界面的位置以产生调整后界面。算方式调整界面的位置以产生调整后界面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沉积工艺的计算表示
通过引用并入
[0001]PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。

技术介绍

[0002]半导体设备制造操作(例如电化学沉积工艺)的性能对于半导体设备处理工作流程的成功通常是必要的。然而，对这些工艺和/或与其相关的工具(例如电镀槽)进行优化或调整可能有技术上困难且耗时，其通常涉及技术人员手动调整工艺参数或工具部件设计以产生所期望的目标特征轮廓。目前，不存在足够准确的自动化程序来确定造成所期望的沉积轮廓的工艺参数值。
[0003]在此包含的背景及上下文的描述仅针对整体呈现公开内容的上下文的目的而提供。本公开内容的许多呈现专利技术人的成果，且单纯由于如此成果在
技术介绍
部分中描述或在本文其他位置呈现为上下文并不表示将认为是现有技术。

技术实现思路

[0004]本公开的某些方面涉及一种包括一个或更多个处理器的系统，所述系统被配置成通过计算方式执行用于下列操作的指令：(a)限定衬底的界面，在所述界面处待发生或正发生沉积材料的沉积，其中所述界面包括竖直延伸至所述衬底的表面内或上方的一个或更多个凹入或凸出特征；(b)使用所述沉积的计算模型以确定所述界面上多个位置处的所述沉积材料的局部沉积速率，其中所述沉积的所述计算模型计算作为所述一个或更多个凹入或凸出特征的一个或更多个几何参数的函数的所述局部沉积速率；以及(c)通过计算方式调整所述界面的所述位置以产生调整后界面，其中调整所述界面是以考虑所述界面上所述多个位置处的所述沉积材料的所述局部沉积速率的方式应用所述沉积材料。
[0005]在某些实施方案中，系统的指令涉及电化学沉积。并且，在电化学沉积的背景下，所述计算模型可配置成考虑化学物质的浓度。在一些示例中，所述化学物质包括氢离子。在一些实施方案中，关于电化学沉积的计算模型包括多个固定参数，且该多个固定参数可包括电化学沉积的特性基线沉积速率和一种或更多种化学物质的特性扩散长度。在一些实现方案中，指令包括用于下列操作的指令：以迭代方式重复操作(b)和(c)直到确定在所述衬底的所述表面的一个或更多个凹入特征上产生所述沉积材料的覆盖层为止。
[0006]在某些实施方案中，该系统的指令涉及气相沉积，例如化学气相沉积。在一些系统实施方案中，关于气相沉积，所述计算模型包括所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的局部曲率的线性表达式。在一些系统实施方案中，关于气相沉积，所述计算模型包括一个或更多个固定参数，且所述一个或更多个固定参数包括所述气相沉积的特性基线沉积速率、以及横向沉积速率比竖直沉积速率的比值。
[0007]在某些实施方案中，无论沉积的类型为何，该系统配置成通过计算方式执行用于
以迭代方式重复操作(b)(使用模型来确定局部沉积速率)和(c)(调整界面的位置)的指令。在一些示例中，用于以迭代方式重复操作(b)和(c)的所述指令包括用于下列操作的指令：重复操作(b)和(c)直到确定在所述衬底的所述表面的所述一个或更多个凹入特征被所述沉积材料完全填充为止。
[0008]在某些实施方案中，沉积的计算模型是行为模型。在某些实施方案中，所述计算模型配置成考虑化学物质的浓度，其随在所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的所述竖直位置而变化。作为示例，所述化学物质可以是吸附在衬底表面的特征上的化学物质。在某些实施方案中，所述计算模型被配置成考虑沿所述一个或更多个凹入或凸出特征的侧壁的浓度梯度。
[0009]在一些实现方案中，所述计算模型配置成确定作为所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置的函数的局部沉积速率。在一些实现方案中，沉积的计算模型包括一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置的指数函数。在一些实现方案中，所述局部沉积速率作为所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的局部曲率的函数来确定。
[0010]在某些实施方案中，所述计算模型仅包含两个固定参数。在某些实施方案中，计算模型包含仅仅一个变量，且所述仅仅一个变量为所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置。在某些实施方案中，计算模型包含仅仅一个变量，且所述仅仅一个变量为所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的局部曲率。
[0011]在某些实施方案中，用于通过计算方式调整界面位置的指令包括用于将几何对象应用于界面上多个位置的指令，其中几何对象具有至少部分地基于多个位置上沉积材料的局部沉积速率进行尺寸变化的维度。在一示例中，几何对象为圆或球。在一示例中，几何对象为椭圆或椭球。在一些实现方案中，几何对象具有第一轴和第二轴，其中第一轴的长度比第二轴的长度的比值对应于气相沉积的横向沉积速率比气相沉积的竖直沉积速率的比值。
[0012]本公开的某些方面涉及计算方法，其可包括以下操作：(a)限定衬底的界面，在所述界面处待发生或正发生沉积材料的沉积，其中所述界面包括竖直延伸至所述衬底的表面内或上方的一个或更多个凹入或凸出特征；(b)使用所述沉积的计算模型以确定所述界面上多个位置处的所述沉积材料的局部沉积速率，其中所述沉积的所述计算模型计算作为所述一个或更多个凹入或凸出特征的一个或更多个几何参数的函数的所述局部沉积速率；以及(c)通过计算方式调整所述界面的所述位置以产生调整后界面，其中调整所述界面是以考虑所述界面上所述多个位置处的所述沉积材料的所述局部沉积速率的方式应用所述沉积材料。
[0013]在某些实施方案中，该方法的操作涉及电化学沉积。并且，在电化学沉积的背景下，计算模型可配置成考虑化学物质的浓度。在一些示例中，化学物质包括氢离子。在一些实施方案中，关于电化学沉积的计算模型包括多个固定参数，且该多个固定参数可包括电化学沉积的特性基线沉积速率和一种或更多种化学物质的特性扩散长度。在一些实现方案中，操作包括以迭代方式重复操作(b)和(c)直到确定衬底表面的一个或更多个凹入特征上产生沉积材料的覆盖层。
[0014]在某些实施方案中，该方法的操作涉及气相沉积，例如化学气相沉积。在一些方法实施方案中，关于气相沉积，所述计算模型包括一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的
局部曲率的线性表达式。在一些方法实施方案中，关于气相沉积，所述计算模型包括一个或更多个固定参数，且该一个或更多个固定参数包括气相沉积的特性基线沉积速率和横向沉积速率比竖直沉积速率的比值。
[0015]在某些实施方案中，无论沉积的类型为何，该方法包括以迭代方式重复操作(b)(使用模型来确定局部沉积速率)和(c)(调整界面的位置)。在一些示例中，以迭代方式重复操作(b)和(c)包括重复操作(b)和(c)直到确定衬底表面的一个或更多个凹入特征被沉积材料完全填充。在某些实施方案中，沉积的计算模型是行为模型。在某些实施方案中，计算模型配置成考虑化学物质的浓度，其随一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置而变化。作为示例，化学物质可以是吸附在衬底表面的特征上的化学物质。在某些实施方案中，计算模型被配置成考虑沿一个或更多个凹入或凸出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括一个或更多个处理器的系统，其中所述系统被配置成通过计算方式执行用于下列操作的指令：(a)限定衬底的界面，在所述界面处待发生或正发生沉积材料的沉积，其中所述界面包括竖直延伸至所述衬底的表面内或上方的一个或更多个凹入或凸出特征；(b)使用所述沉积的计算模型以确定所述界面上多个位置处的所述沉积材料的局部沉积速率，其中所述沉积的所述计算模型计算作为所述一个或更多个凹入或凸出特征的一个或更多个几何参数的函数的所述局部沉积速率；以及(c)通过计算方式调整所述界面的所述位置以产生调整后界面，其中调整所述界面是以考虑所述界面上所述多个位置处的所述沉积材料的所述局部沉积速率的方式应用所述沉积材料。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述沉积是电化学沉积。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述计算模型配置成考虑化学物质的浓度。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述化学物质是氢离子。5.根据权利要求2所述的系统，其中所述计算模型包括多个固定参数，且其中所述多个固定参数包括所述电化学沉积的特性基线沉积速率和一种或更多种化学物质的特性扩散长度。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统还被配置成通过计算方式执行用于下列操作的指令：以迭代方式重复操作(b)和(c)直到确定在所述衬底的所述表面的一个或更多个凹入特征上产生所述沉积材料的覆盖层为止。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述沉积为气相沉积。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述气相沉积为化学气相沉积，且其中执行所述指令模拟化学气相沉积工艺。9.根据权利要求7所述的系统，其中所述计算模型包括所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的局部曲率的线性表达式。10.根据权利要求7所述的系统，其中所述计算模型包括一个或更多个固定参数，且其中所述一个或更多个固定参数包括所述气相沉积的特性基线沉积速率、以及横向沉积速率比竖直沉积速率的比值。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述系统还被配置成通过计算方式执行用于以迭代方式重复操作(b)和(c)的指令。12.根据权利要求11所述的系统，其中用于以迭代方式重复操作(b)和(c)的所述指令包括用于下列操作的指令：重复操作(b)和(c)直到确定在所述衬底的所述表面的所述一个或更多个凹入特征被所述沉积材料完全填充为止。13.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述沉积的所述计算模型是行为模型。14.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述计算模型被配置成考虑化学物质的浓度，其随在所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置而变化。15.根据权利要求14所述的系统，其中所述化学物质是吸附在所述衬底的所述表面上的所述特征上的化学物质。16.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述沉积的所述计算模型包括所述
一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置的指数函数。17.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述计算模型仅含有两个固定参数。18.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中用于通过计算方式调整所述界面的所述位置的所述指令包括：用于将几何对象应用至所述界面上所述多个位置的指令，其中所述几何对象具有至少部分地基于所述多个位置上所述沉积材料的所述局部沉积速率而尺寸变化的维度。19.根据权利要求18所述的系统，其中所述几何对象是圆或球。20.根据权利要求18所述的系统，其中所述几何对象是椭圆或椭球。21.根据权利要求18所述的系统，其中所述几何对象具有第一轴和第二轴，且其中所述第一轴的长度比所述第二轴的长度的比值对应于气相沉积的横向沉积速率比气相沉积的竖直沉积速率的比值。22.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述计算模型含有仅仅一个变量，且其中所述仅仅一个变量是所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的局部曲率。23.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述局部沉积速率作为所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的局部曲率的函数来确定。24.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述局部沉积速率作为所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置的函数来确定。25.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述计算模型被配置成考虑沿所述一个或更多个凹入或凸出特征的侧壁的浓度梯度。26.根据权利要求1
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10中任一项所述的系统，其中所述计算模型含有仅仅一个变量，且其中所述仅仅一个变量是所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置。27.一种计算方法，其包括：(a)限定衬底的界面，在所述界面处待发生或正发生沉积材料的沉积，其中所述界面包括竖直延伸至所述衬底的表面内或上方的一个或更多个凹入或凸出特征；(b)使用所述沉积的计算模型以确定所述界面上多个位置处的所述沉积材料的局部沉积速率，其中所述沉积的所述计算模型计算作为所述一个或更多个凹入或凸出特征的一个或更多个几何参数的函数的所述局部沉积速率；以及(c)通过计算方式调整所述界面的所述位置以产生调整后界面，其中调整所述界面是以考虑所述界面上所述多个位置处的所述沉积材料的所述局部沉积速率的方式应用所述沉积材料。28.根据权利要求28所述的计算方法，其中所述沉积是电化学沉积。29.根据权利要求29所述的计算方法，其中所述计算模型配置成考虑化学物质的浓度。30.根据权利要求29所述的计算方法，其中所述化学物质是氢离子。31.根据权利要求28所述的计算方法，其中所述计算模型包括多个固定参数，且其中所述多个固定参数包括所述电化学沉积的特性基线沉积速率和一种或更多种化学物质的特性扩散长度。32.根据权利要求27所述的计算方法，其还包括：以迭代方式重复操作(b)和(c)直到确定在所述衬底的所述表面的一个或更多个凹入特征上产生所述沉积材料的覆盖层为止。33.根据权利要求27所述的计算方法，其中所述沉积为气相沉积。
34.根据权利要求33所述的计算方法，其中所述气相沉积为化学气相沉积。35.根据权利要求33所述的计算方法，其中所述计算模型包括所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的局部曲率的线性表达式。36.根据权利要求33所述的计算方法，其中所述计算模型包括一个或更多个固定参数，且其中所述一个或更多个固定参数包括所述气相沉积的特性基线沉积速率、以及横向沉积速率比竖直沉积速率的比值。37.根据权利要求27
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36中任一项所述的计算方法，其还包括以迭代方式重复操作(b)和(c)。38.根据权利要求37所述的计算方法，其中以迭代方式重复操作(b)和(c)包括：重复操作(b)和(c)直到确定在所述衬底的所述表面的所述一个或更多个凹入特征被所述沉积材料完全填充为止。39.根据权利要求27
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36中任一项所述的计算方法，其中所述沉积的所述计算模型是行为模型。40.根据权利要求27
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36中任一项所述的计算方法，其中所述计算模型被配置成考虑化学物质的浓度，其随在所述一个或更多个凹入或凸出特征内或其上的竖直位置而变化。41.根据权利要求40所述的计算方法，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王青鹏，陈育德，黄仕澔，鲍睿，约瑟夫，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：