(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210694026.5 (22)申请日 2022.06.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114781193 A (43)申请公布日 2022.07.22 (73)专利权人 苏州培风图南半导体有限公司 地址 215028 江苏省苏州市苏州工业园区 金鸡湖大道1355号国际科技园141单 元 (72)发明人 侯毅然　 (74)专利代理 机构 北京弘权知识产权代理有限 公司 11363 专利代理师 逯长明　许伟群 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)审查员 郭俊 (54)发明名称 一种刻蚀工艺仿真方法及系统 (57)摘要 本申请涉及刻蚀工艺仿 真技术领域， 具体而 言， 涉及一种刻蚀工艺仿真方法及系统， 一定程 度上可以解决采用元胞自动机法对半导体刻蚀 工艺进行仿真占用内存空间较大的问题。 方法包 括： 将半导体模 型从物理坐标系转换至元胞坐标 系； 建立并压缩半导体模型的初始表面元胞数 组， 得到初始压缩表面元胞数组； 建立演化表面 元胞数组； 根据元胞的棱边信息， 对演化表面元 胞数组进行刻蚀， 得到演化刻蚀表面元胞数组； 沿着元胞坐标系中的至少一个坐标轴方向， 压缩 演化刻蚀表 面元胞数组， 得到演化压缩表面元胞 数组； 根据初始压缩表面元胞数 组和演化压缩表 面元胞数组， 计算终止表面元胞数组； 将终止表 面元胞数 组从元胞坐标系转换至物理坐标系， 得 到半导体刻蚀表面模型。 权利要求书3页 说明书11页 附图9页 CN 114781193 B 2022.09.02 CN 114781193 B 1.一种刻蚀工艺仿真方法， 其特 征在于， 包括： 将半导体模型从物理坐标系转换至元 胞坐标系； 在所述元胞坐标系中， 建立并压缩所述半导体模型的初始表面元胞数组， 得到初始压 缩表面元 胞数组； 根据所述初始压缩表面元 胞数组， 建立演化表面元 胞数组； 根据元胞的棱边信息， 对所述演化表面元胞数组进行刻蚀， 得到演化刻蚀表面元胞数 组； 沿着所述元胞坐标系中的至少一个坐标轴方向， 对所述演化刻 蚀表面元胞数组进行压 缩， 得到演化压缩表面元 胞数组； 根据所述初始压缩表面元胞数组和所述演化压缩表面元胞数组， 计算终止表面元胞数 组； 将所述终止表面元胞数组从所述元胞坐标系转换至所述物理坐标系， 得到半导体刻 蚀 表面模型。 2.根据权利要求1所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述沿着所述元胞坐标 系中的至少一个坐标轴 方向， 对所述演化刻蚀表面元胞数组进行压缩， 得到演化压缩表面 元胞数组， 包括： 选择至少一个坐标轴上一端的元 胞作为基准元 胞； 将所述基准元胞的元胞结构信 息和至少一个剩余元胞的元胞结构信 息进行比较， 判断 至少一个所述剩余元胞是否满足压缩条件， 其中， 所述基准元胞和至少一个所述剩余元胞 所在的坐标轴相同， 所述基准元胞所代表的空间和至少一个所述剩余元胞所代表的空间相 邻接； 若当前剩余元 胞满足压缩条件， 则所述基准元 胞的压缩信息中压缩元 胞数量加1； 若所述当前剩余元胞不满足压缩条件， 则将所述基准元胞存储到演化压缩表面元胞数 组中， 并将所述当前剩余元胞作为新基准元胞， 继续比较判断所述当前剩余元胞的相邻剩 余元胞是否满足压缩条件， 直至该坐标轴 上的所有剩余元胞完成比较压缩过程， 得到所述 演化压缩表面元 胞数组。 3.根据权利要求2所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述将所述基准元胞的 元胞结构信息和至少一个剩余元胞的元胞结构信息进 行比较， 判断至少一个所述剩余元胞 是否满足压缩条件， 包括： 若所述基准元胞的状态信 息和至少一个所述剩余元胞的状态信 息相同， 则比较所述基 准元胞的棱边信息和至少一个所述剩余元 胞的棱边信息； 若所述基准元胞的棱边信 息和至少一个所述剩余元胞的棱边信 息相等， 则判断所述基 准元胞的三维编号和至少一个所述剩余元 胞的三维编号是否满足压缩关系； 若所述基准元胞的三维编号与所述基准元胞的压缩信息中压缩元胞数量之和与至少 一个所述剩余元 胞的三维编号的差值 为1， 则至少一个所述剩余元 胞满足压缩关系； 若所述基准元胞的三维编号与所述基准元胞的压缩信息中压缩元胞数量之和与至少 一个剩余元 胞的三维编号的差值 不为1， 则至少一个所述剩余元 胞不满足压缩关系。 4.根据权利要求1所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述根据 所述初始压缩 表面元胞数组和所述演化压缩表面元 胞数组， 计算终止表面元 胞数组， 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114781193 B 2获取所述初始压缩表面元 胞数组； 获取所述演化压缩表面元 胞数组； 对所述初始压缩表面元胞数组和所述演化压缩表面元胞数组进行布尔 运算， 得到所述 终止表面元 胞数组。 5.根据权利要求1所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述将所述终止表面元 胞数组从所述元 胞坐标系转换至所述物理坐标系， 得到半导体刻蚀表面模型， 包括： 根据所述终止表面元胞数组中每个元胞的三维编号和预设边长， 计算元胞空间的中心 坐标； 根据所述中心坐标和该元胞的棱边信 息以及相邻元胞的元胞结构信 息， 计算所述元胞 空间各个顶点 坐标； 将每个所述元胞空间的各个顶点坐标进行排列后， 输出物理坐标系中的半导体刻蚀表 面模型。 6.根据权利要求1所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述根据 元胞的棱边信 息， 对所述演化表面元 胞数组进行刻蚀， 得到演化刻蚀表面元 胞数组， 包括： 确定演化表面元 胞数组中所有元 胞的刻蚀方向； 根据所述元胞在所述刻 蚀方向上的刻 蚀棱边信 息， 判断所述元胞的棱边是否完全被腐 蚀， 并将未刻蚀元胞补充进所述演化表面元胞数 组中， 其中， 刻蚀棱边信息包括元胞每个棱 边的刻蚀长度， 所述未刻蚀元 胞是完全腐蚀元 胞邻域中的所有元 胞； 判断所述演化表面元胞数组是否满足刻蚀终止条件， 其中， 所述刻蚀终止条件包括至 少一种预设刻蚀参数； 若所述演化表面元 胞数组满足刻蚀终止条件， 则获得 所述演化刻蚀表面元 胞数组。 7.根据权利要求6所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述根据 所述元胞在所 述刻蚀方向上 的刻蚀棱边信息， 判断所述元胞的棱边是否完全被腐蚀， 并将未刻蚀元胞补 充进所述演化表面元 胞数组中， 包括： 根据所述元 胞的刻蚀棱 边信息， 判断刻蚀后的元 胞棱边是否能构成一个三维物体； 将不能构成三维物体的元 胞判定为完全腐蚀元 胞； 记录所述完全腐蚀元胞邻域中的未刻 蚀元胞， 并从所述演化表面元胞数组中移除所述 完全腐蚀元 胞； 遍历所述演化表面元胞数组中的元胞后， 将所有未刻蚀元胞补充进所述演化表面元胞 数组中。 8.根据权利要求1所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述将半导体模型从物 理坐标系转换至元 胞坐标系， 包括以下步骤： 获取所述元胞坐标系中的所述半导体模型； 在所述元 胞坐标系中， 计算所述半导体模型的各个坐标点距离基准 点的相对坐标； 根据所述相对坐标和预设边长的元 胞网格划分所述半导体模型； 根据每个所述元胞在所述半导体模型中的区域信 息， 确定每个所述元胞的元胞结构信 息， 其中， 所述区域信息包括所述元胞的三 维编号和所述元胞对应的半导体材料信息， 所述 元胞结构信息包括所述元 胞的状态信息、 棱 边信息和压缩信息 。 9.根据权利要求1所述的一种刻 蚀工艺仿真方法， 其特征在于， 所述根据 所述初始压缩权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114781193 B 3