【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体设备，具体而言，涉及一种模拟ald工艺过程的方法及可模拟ald工艺过程的系统。
技术介绍
1、ald设备是一种半导体镀膜设备，其工艺可概述为将两种前驱体源分别交替脉冲进反应腔室，由于晶圆表面对每个前体吸附达到饱和后停止，因此完成一次循环后形成单层材料，就是把膜一层一层的镀到晶圆上的，通过改变循环次数即可得到目标镀膜厚度，而影响镀膜精度的因素包括有前驱体的脉冲时间、吹扫时间、吹扫流量、工艺压力、沉积温度等，目前业界上，设备厂在新研发出一款ald设备时，为了使其达到满足膜层性能和生产产能的要求，需要进行多次工艺调试，不断将配方进行优化。因此，工艺调试期间是需要投入大量的人力、物力进行多次实验和工艺测试才能确定最优的工艺参数，花费成本是十分高昂的。例如吹扫的时间是一个十分重要的工艺参数，当吹扫时间过短时，造成吹扫不干净出现cvd，而非原子层沉积，造成所镀膜层品质下降。而当吹扫时间过长时虽可确保吹扫干净但也大大增加了时间成本，降低了产能。需要进行多次工艺测试才可找到合适的吹扫时间。
2、由于传统的ald工艺调试过程是需要在设备上进行工艺测试的，需要等待实际工艺跑完后，对晶圆进行测量后方可得出结果，根据前一轮的工艺结果判断调控方向，再采用控制变量法调整参数后再次进行工艺，以此多次往复后实现找到最优配方参数，获取工艺结果的过程十分漫长。而一个几十纳米的膜层生长，工艺时间往往需要数个小时，所以工艺调试过程也是十分消耗时间成本的。
技术实现思路
1、本专利技术公开了
2、本专利技术采用了如下方案：
3、本申请提供了一种模拟ald工艺过程的方法，包括如下步骤：
4、s1、将ald设备的反应腔室三维模型导入到f l uent软件的geometry模块，进行计算流体域抽取；
5、s2、在mesh里将流体域进行六面体网格划分，优化网格数量并对局部的精细结构进行加密细化处理，利用skewness\aspect rat io评价网格质量；
6、s3、脉冲和吹扫过程按照实际分别分成为瞬态和稳态；判断流体状态，在f l uent软件的setup模块选择合适的模型并添加目标ald工艺所涉及的所有化学成分，在组分运输模型里添加壁面化学反应，并详细设置边界条件、化学反应方程式和反应动力学参数等，进行定量实验；在一个独立的ald循环上分别进行稳态和瞬态的迭代计算，迭代计算结果如果收敛，即说明计算成功；如果发散，则需优化网格质量或调整合适的边界条件后再次计算直至计算结果收敛；
7、s4、将计算结果导入cfd-post软件上进行后处理，以得到脉冲前稳态吹扫过程的气流流场的流线图、脉冲前的稳态吹扫过程压力云图、瞬态脉冲过程化学成分的浓度分布、瞬态脉冲后的吹扫浓度分布图、瞬态化学反应晶圆表面官能团吸附分布图以及生成过程动画，根据获得的数据图判别进行模拟结果。
8、进一步地，在进行后处理后，根据模拟的结果，找到影响镀膜均匀性的关键因素，进一步缩小参数的调试区间，然后重复s3-s4的步骤。
9、进一步地，所述参数包括前驱体的脉冲时间、吹扫时间、吹扫流量、工艺压力、沉积温度。
10、进一步地，利用计算机进行模拟，所述计算机包括有输入设备以用于输入参数。
11、本专利技术还提供了一种可以模拟ald工艺过程的系统，包括计算机以及安装在计算机内部的存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时能实现上述任一项所述的模拟ald工艺过程的方法。
12、有益效果：
13、本专利技术方案通过在计算机商业软件ansys-workbench-f l uent上构建ald工艺过程的模型，进行仿真计算，根据进行多次定量计算后得到理论上最优的工艺参数，用来指导实际操作调试。通过在软件上构建与实际相近的实验模型，在计算机上进行迭代计算，做定量分析。由于计算机具有高的运算速度且仿真过程不需要消耗任何反应源，因此可以大幅度降低设备的调试成本、提高工艺技术人员的工作效率，工艺技术人员从中也可以能够看到十分直观的工艺过程及其仿真结果，便于分析工艺原理，明确调试方向。
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1.一种模拟ALD工艺过程的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的模拟ALD工艺过程的方法，其特征在于，在进行后处理后，根据模拟的结果，找到影响镀膜均匀性的关键因素，进一步缩小参数的调试区间，然后重复S3-S4的步骤。
3.根据权利要求2所述的模拟ALD工艺过程的方法，其特征在于，所述参数包括前驱体的脉冲时间、吹扫时间、吹扫流量、工艺压力、沉积温度。
4.根据权利要求1所述的模拟ALD工艺过程的方法，其特征在于，利用计算机进行模拟，所述计算机包括有输入设备以用于输入参数。
5.一种可模拟ALD工艺过程的系统，其特征在于，包括计算机以及安装在计算机内部的存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时能实现如权利要求1-4任一项所述的模拟ALD工艺过程的方法。
【技术特征摘要】
1.一种模拟ald工艺过程的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的模拟ald工艺过程的方法，其特征在于，在进行后处理后，根据模拟的结果，找到影响镀膜均匀性的关键因素，进一步缩小参数的调试区间，然后重复s3-s4的步骤。
3.根据权利要求2所述的模拟ald工艺过程的方法，其特征在于，所述参数包括前驱体的脉冲时间、吹扫时间、吹扫流量、工艺压力、沉积温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷植深，程融，何美洁，
申请(专利权)人：厦门韫茂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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