过程模型校准：构建预测和准确3D过程模型的关键

流程工程师和集成商可以使用虚拟进程建模来测试替代过程方案和架构，而无需依赖基于晶圆的测试。构建准确过程模型的一个重要方面是确保模型被校准。拥有校准模型很重要，因为它为模型反映了实际过程行为的过程集成商和工程师提供了保证。校准模型还可以显示复杂流程的逼真3D可视化，并在过程窗口研究和设计技术协同优化期间提供准确的结果。

为了校准过程模型那输入如C.需要尺寸，间距长度，线条和空间长度，以及其他重要的工艺流程特征尺寸。这将包括处理流程步骤，例如沉积和光刻参数的堆叠厚度， 和处理步骤参数如蚀刻选择性以帮助在虚拟过程建模期间定义蚀刻比率和横向比。

有多种技术可用于校准过程模型semulator3d.^®：

1. 迭代地改变模型中的参数，看看虚拟测量结果是否与晶片的XSEM图像采取的实际测量匹配。
2. 调整计量学面具画在布局编辑器中并将模型结果与实际计量测量进行比较。
3. 使用Expeditor批处理引擎自动变化进程参数并生成批量虚拟计量测量。然后可以将这些虚拟计量测量值与晶圆的计量结果进行比较。

过程模型校准 - 案例研究

在该示例中，SAQP过程模型用于在间隔物1氧化物鳍片CD步骤（图1）[1]上展示过程模型校准。通过石英，获得顶部CD，底部CD，翅片高度和过蚀刻距离测量的测量工具，分别为9.5nm，13.8nm，42.5nm和5.75nm的值。对于这个例子，这些测量是我们的过程模型校准的目标值。使用未校准的模型，分别以11.87nm，12.85nm，45.7nm和5.33nm测量虚拟计量测量。建立了计量位置（盒子）以测量鳍片CD（见图1，左图）并测量膜厚度以验证翅片高度。

为了更好地在我们的模型中指定适当的心轴蚀刻，分析模块 Semulator3d是 用于识别最重要的过程参数设置，使用完整的因子DOP作为我们的进程模型校准的一部分 。 我们 然后 选择输入因子或参数以在我们的蚀刻过程中变化。蚀刻序列的蚀刻序列和参数值的范围，如图所示 2 。

使用图中所示的参数范围2，我们生成了一个包含512种不同运行（参数值组合）的虚拟DOE，在一小时内完成。接下来，我们选择埃德先前定义的计量目标（SP1顶部CD，底部CD，翅片高度和过蚀刻距离测量）确定影响这些参数的关键因素（见图3.）使用回归分析。在选择异常值之后，用户可以使用相关回归绘图的P值，相对权重和R平方值来分析对每个计量目标的每个计量目标是至关重要的。最后，我们定义D.我们希望流程模型匹配的校准目标（参见图3.）。在我们的示例中，这些包括间隔物一个顶部和底部CD，翅片高度和过度蚀刻值。为每个目标设置所需的值，其中指定的权重表示校准的目标项目的相对重要性。还必须指定校准的参数界限。

建立参数界面后，可以启动校准过程。一旦校准过程完成，列出了在过程模型中使用的过程参数值在Semulator3d.。一张桌子se范围价值可以找到一种全案研究在我们的网站上提供。如果我们使用这些参数值，我们的SAQP过程模型然后可以被校准为了间隔物1氧化鳍CD步骤。

在我们的过程模型中使用这些校准的参数值，我们重新生成了我们校准的硅准确图像间隔1氧化鳍CD模型并将其与我们的TEM图像进行比较（见图4.）。请注意额外的参数可以使用到完全捕获马马后倾斜鳍NDREL被拔出。虚拟计量目标值如图所示5.并与Xsem测量相比。

结论

过程模型校准是确保虚拟过程模型准确的一个关键步骤。使用流程模型校准，过程窗口研究和设计技术检查可以以高度的信心对其预测准确度进行高度的信心。

参考：

1. efrain Altamirano-Sánchez，陶氏郑，南部gun黛米洛尔，Gian F.Lorusso，托比HOPF.，Jean-Christopheeverat，威廉克拉克，IMEC（比利时）;Daniel Sobieski，Fung-Suong ou，Lam Research Corp.（美国）;大卫hell，林研究（比利时）， “N7 / N5硅鳍片的自对准 - 四重图案化”那 Proc。SPIE 9782，高级逻辑和内存技术节点的纳米仪
2. Coventor Semulator3D在线产品手册，7月2020年