Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD (대한전자공학회논문지SD)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Modeling for Evolution of a 3-dimensional Structure on Semiconductor Substrate

반도체 기판 위의 3차원 구조에 대한 형상 진화 모델링 연구

  • Jung, Hyun-Su (School of Electrical and Computer Engineering, Inha University) ;
  • Won, Tae-Young (School of Electrical and Computer Engineering, Inha University)
  • 정현수 (仁荷大學校 電子電氣컴퓨터工學部) ;
  • 원태영 (仁荷大學校 電子電氣컴퓨터工學部)
  • Published : 2000.12.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper reports a new calculation method of three dimensional deposeition rate by level set method. To model an advancement of the surface efficiently, we have developed a new iteration method to re-initialize the level set function. For calculating etching and deposition rate by direct flow, we have developed a visibility test module and a refraction and re-sputtering model. Sputter deposition rate with shadow effect and surface refraction is calculated. We report that difference of profiles in cases that sticking coefficient are 1.0 and 0.3. We report that the difference of the deposition rate on bottom of the hole is caused by a difference of visible angle by the shadowing effect.

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용한 표면 전진기를 사용하여 반도체 공정에서 3차원 증착 프로파일을 계산하는 방법을 보고한다. 레벨셋 방법을 이용하여 효율적으로 표면의 전진, 후퇴를 모델링 하기 위하여 반복법에 의한 초기화 방법을 새로이 개발하였다. 또한, 각각의 위치에서의 증착 및 식각률을 계산하기 위하여 소스에서 표면까지의 가시도 계산 방법과 표면 반사 모델을 개발하였다. 3차원 표면 전진기로 그림자 효과와 표면 반사가 고려된 계산을 수행하였다. 흡착 계수가 1인 경우와 0.3인 경우를 비교하여 반사, 스퍼터링에 의한 증착 프로파일의 변화를 비교하였다. 그리고 종횡비에 따른 증착률의 차이를 그림자 효과에 의한 가시각의 차이로 비교하였다.

Keywords

References

  1. D. S. Bang, J. P. McVittie, and K. C. Saraswat, 'Three Dimensional PVD Virtual Reactor for VLSI Metalization,' IEEE IEDM, 1995 https://doi.org/10.1109/IEDM.1995.497191
  2. D. Adalsteinsson and J. A. Sethian, 'A Level Set Approach to a Unified Model for Etching, Deposition, and Lithography,' Jour. of Comp. Phys., 138, pp. 193-223, 1997 https://doi.org/10.1006/jcph.1997.5817
  3. W. Pyka, P. Fleischmann, B. Hain, and S. Selberherr, 'Linking Three-Dimensional Topography Simulation with High Pressure CVD Reaction Kinetics,' Conf. on Simulation of Semiconductor Processes and Devices, pp. 199-202, 1999 https://doi.org/10.1109/SISPAD.1999.799295
  4. D. L. Chop, 'Computing Minimal Surfaces via Level Set Curvature Flow,' Jour. of Comp. Phys., 106, pp. 77-91, 1993 https://doi.org/10.1006/jcph.1993.1092
  5. D. Adalsteinsson and J. A. Sethian, 'A Fast Level Set Method for Propagating Interface,' Jour. of Comp. Phys., 118, pp. 269-277, 1995 https://doi.org/10.1006/jcph.1995.1098