化学机械抛光仿真的方法和装置制造方法及图纸

一种化学机械抛光仿真的方法和装置，其中，所述CMP仿真的方法包括：输入芯片版图，芯片版图包括多个图形；将芯片版图划分初始网格，初始网格包括多个子网格，计算初始网格的图形特征；对初始网格进行移位，产生移位网格，计算初始网格和移位网格的平均图形特征；根据初始网格的图形特征，进行CMP仿真，对芯片版图上存在的第一热点进行定位；根据所述平均图形特征以及定位的第一热点，对初始网格的图形特征进行修正，产生优化网格的图形特征；根据优化网格的图形特征，进行CMP仿真，对芯片版图上存在的第二热点进行定位。本发明专利技术实施例的方法，考虑到近邻子网格间的长程关联效应，减少了错误热点的预测数量，提高了CMP仿真的准确性。

Method and device for chemical mechanical polishing simulation

Method and apparatus, a chemical mechanical polishing simulation which includes the method of CMP simulation: input chip layout, the layout of the chip includes a plurality of graphics chip layout; initial mesh, the initial mesh comprises a plurality of sub grid computing, graphic features of the initial grid; the initial mesh shift, moving grid computing the initial mesh grid and shift average graphic features; according to the graphical features of the original mesh, CMP simulation, the localization of the first hot spots on the chip layout; according to the average location of the first graphical features and graphical features of hot spots, the initial mesh is modified, graphical feature optimization grid based on graphical features; optimization of the grid, CMP simulation, the localization of the second hot spots on the chip layout. The method of the embodiment of the invention takes into account the long range association effect of the neighboring sub grid, reduces the prediction quantity of the error hot spot, and improves the accuracy of the CMP simulation.

【技术实现步骤摘要】
化学机械抛光仿真的方法和装置
本专利技术涉及化学机械抛光
，尤其涉及一种化学机械抛光仿真的方法和装置。
技术介绍
化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)是目前半导体加工技术中的主流平坦化工艺，通过化学研磨料与机械抛光相结合的方法，达到使晶圆表面平坦化的目的。其机理大致为，研磨垫上有大量含有石英砂磨料颗粒的研磨液，晶圆表面材料尤其是有凸起部位的表面材料，与研磨液发生化学反应，生成一层相对容易去除的表面层，该表面层在磨料颗粒的压力作用下以及与研磨垫的相对运动中被机械地磨掉，从使晶圆表面变得平坦。由于CMP工艺具有化学反应和物理去除等的交互作用，影响CMP工艺的因素非常复杂，包括研磨粒子大小、研磨垫性质、研磨液成分、下压力、研磨垫与晶圆相对速度等，都会对CMP工艺后，芯片表面的形貌产生重要影响，从而无法达到理想的平坦化程度。为了降低工艺开发成本，需要对CMP工艺后芯片表面的形貌进行合理的预测，预测出芯片表面可能存在的热点，所谓热点即芯片表面的图形厚度超出预定厚度范围的点，或者芯片表面的图形表面的高度与基准面的高度之差超过预定高度范围的点，包括微观上凸起或者凹陷于芯片表面的点。热点的存在会引起CMP工艺后材质残留导致的线路短接、硅片表面高低差超出光刻工艺窗口导致的图形桥接、硅片电性测试的电阻电容值超规范等问题。CMP工艺后芯片表面形貌的预测通常通过CMP仿真软件来实现。现有技术中，CMP工艺后芯片表面形貌的预测流程大致为：先进行芯片版图的输入、将芯片版图进行一次网格划分、计算网格的图形特征、然后将网格的图形特征作为参数代入CMP仿真软件中进行工艺仿真、最后输出热点。然而，利用上述方法对CMP仿真工艺后芯片表面形貌的预测结果往往并不准确，会输出一些错误的热点。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种化学机械抛光仿真的方法和装置，以提高CMP仿真的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种化学机械抛光仿真的方法和装置，其中，所述化学机械抛光仿真的方法包括：输入芯片版图，所述芯片版图包括多个图形；将所述芯片版图划分初始网格，所述初始网格包括多个子网格，计算所述初始网格的图形特征；对初始网格进行移位，产生移位网格，计算所述初始网格和移位网格的平均图形特征；根据所述初始网格的图形特征，进行CMP仿真，对所述芯片版图上存在的第一热点进行定位；根据所述平均图形特征以及定位的所述第一热点，对所述初始网格的图形特征进行修正，产生优化网格的图形特征；根据所述优化网格的图形特征，进行CMP仿真，对所述芯片版图上存在的第二热点进行定位。可选地，所述芯片包括图形和介质层，所述第一热点或者第二热点定义为：CMP仿真后，所述芯片上图形高度与基准面的高度之差超过200埃的位置；其中，所述基准面的高度为所述图形的顶表面与介质层的顶表面的高度平均值。可选地，所述第一热点或者第二热点定义为：CMP仿真后，所述芯片上图形厚度与标准图形厚度之差，超过标准图形厚度的10％的位置；其中，所述标准图形厚度为预设值，所述预设值可以根据经验值确定。可选地，将所述芯片版图沿第一方向与第二方向划分为形状与尺寸均相同的若干子网格，形成初始网格，所述子网格沿第一方向与第二方向的尺寸分别为Di与Dj，对初始网格进行移位，产生移位网格的方法包括：将所述初始网格沿第一方向平移Di/n，得到第一移位网格；将所述初始网格沿第二方向平移Dj/n，得到第二移位网格；将所述初始网格沿第一方向平移Di/n，再沿第二方向平移Dj/n，得到第三移位网格，其中n为正数。可选地，计算所述初始网格与移位网格的平均图形特征的方法包括：分别计算所述第一移位网格、第二移位网格以及第三移位网格的图形特征；采用加权平均法计算所述初始网格、第一移位网格、第二移位网格以及第三移位网格的平均图形特征。可选地，计算所述初始网格的图形特征包括分别计算每个子网格的图形密度、图形线宽以及图形周长。可选地，将所述芯片版图沿第一方向与第二方向划分为形状与尺寸均相同的若干子网格，形成初始网格，所述初始网格沿第一方向的子网格数目为N，沿第二方向的子网格数目为M，子网格(i，j)表示所述子网格为沿第一方向的第i子网格以及沿第二方向的第j子网格，1≤i≤N，1≤j≤M，且i，j均为正整数，子网格(i，j)包含的图形数目为T，计算所述初始网格的图形特征的方法包括：计算子网格(i，j)的图形密度：dt＝St/(Di×Dj)，其中St为子网格(i，j)内第t图形(1≤t≤T且t为正整数)的面积，Di×Dj为所述子网格(i，j)的面积，dt为子网格(i，j)内第t图形的密度；计算子网格(i，j)的图形线宽：其中wt为子网格(i，j)内第t图形的线宽，St为子网格(i，j)内第t图形的面积；计算子网格(i，j)的图形周长：其中pt为子网格(i，j)内第t图形的周长，即所述第t图形位于子网格(i，j)之内的所有边长之和，不包括第t图形位于子网格(i，j)之外或子网格(i，j)边界上的边长；通过将i从1至N逐次取值，j从1至M逐次取值，计算所述初始网格中每个子网格(i，j)的图形密度dij、图形线宽wij、以及图形周长pij，从而获得所述初始网格的图形特征。可选地，所述子网格(i，j)内第t图形为矩形，计算所述第t图形的线宽wt的方法为：计算所述矩形的宽度。可选地，所述子网格(i，j)内第t图形为不规则图形，计算所述第t图形的线宽wt的方法为：将所述第t图形分割为若干子图形，所述子图形均为矩形；计算每个子图形的线宽；计算所述第t图形的线宽其中Q为第t图形被分割成的子图形的数目，wtq为第t图形被分割成的第q子图形的线宽，Stq为子网格(i，j)内第q子图形的面积。可选地，根据初始网格的图形特征，进行CMP仿真，对所述芯片版图上存在的第一热点进行定位的方法，包括：选取CMP仿真模型，将所述初始网格中每个子网格的图形密度dij、图形线宽wij、以及图形周长pij作为所述CMP仿真模型的参数输入，进行CMP仿真，对所述芯片版图上存在的第一热点进行定位。可选地，根据所述平均图形特征以及定位的所述第一热点，对初始网格的图形特征进行修正，产生优化网格的图形特征的方法包括：对初始网格中第一热点所在的子网格的图形特征用所述平均图形特征来代替，除第一热点所在的子网格以外的初始网格的图形特征保持不变。可选地，根据优化网格的图形特征，进行CMP仿真，对所述芯片版图进行第二热点定位的方法，包括：选取CMP仿真模型，将所述优化网格的图形特征作为所述CMP仿真模型的参数输入，进行CMP仿真，对所述芯片版图上存在的第二热点进行定位。相应地，本专利技术实施例还提供一种化学机械抛光仿真的装置，包括：芯片版图输入模块，用于输入芯片版图，所述芯片版图包括多个图形；初始网格数据模块，用于将所述芯片版图划分初始网格，所述初始网格包括多个子网格，并计算所述初始网格的图形特征；热点定位模块，用于根据所述初始网格的图形特征，进行CMP仿真，对所述芯片版图上存在的第一热点进行定位；移位网格数据模块，用于对初始网格进行移位，产生移位网格，并计算所述初始网格与移位网格的平均图形特征；网格图形特征优化模块，用于根据所述平均图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，包括：输入芯片版图，所述芯片版图包括多个图形；将所述芯片版图划分初始网格，所述初始网格包括多个子网格，计算所述初始网格的图形特征；对初始网格进行移位，产生移位网格，计算所述初始网格和移位网格的平均图形特征；根据所述初始网格的图形特征，进行化学机械抛光仿真，对所述芯片版图上存在的第一热点进行定位；根据所述平均图形特征以及定位的所述第一热点，对所述初始网格的图形特征进行修正，产生优化网格的图形特征；根据所述优化网格的图形特征，进行化学机械抛光仿真，对所述芯片版图上存在的第二热点进行定位。

【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，包括：输入芯片版图，所述芯片版图包括多个图形；将所述芯片版图划分初始网格，所述初始网格包括多个子网格，计算所述初始网格的图形特征；对初始网格进行移位，产生移位网格，计算所述初始网格和移位网格的平均图形特征；根据所述初始网格的图形特征，进行化学机械抛光仿真，对所述芯片版图上存在的第一热点进行定位；根据所述平均图形特征以及定位的所述第一热点，对所述初始网格的图形特征进行修正，产生优化网格的图形特征；根据所述优化网格的图形特征，进行化学机械抛光仿真，对所述芯片版图上存在的第二热点进行定位。2.如权利要求1所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，所述芯片版图包括图形和介质层，所述第一热点或者第二热点定义为：化学机械抛光仿真后，所述芯片版图上图形高度与基准面的高度之差超过200埃的位置；其中，所述基准面的高度为所述图形的顶表面与介质层的顶表面的高度平均值。3.如权利要求1所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，所述第一热点或者第二热点定义为：化学机械抛光仿真后，所述芯片版图上图形厚度与标准图形厚度之差，超过标准图形厚度的10％的位置；其中，所述标准图形厚度为预设值，所述预设值可以根据经验值确定。4.如权利要求1所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，将所述芯片版图沿第一方向与第二方向划分为形状与尺寸均相同的若干子网格，形成初始网格，所述子网格沿第一方向与第二方向的尺寸分别为Di与Dj，对初始网格进行移位，产生移位网格的方法包括：将所述初始网格沿第一方向平移Di/n，得到第一移位网格；将所述初始网格沿第二方向平移Dj/n，得到第二移位网格；将所述初始网格沿第一方向平移Di/n，再沿第二方向平移Dj/n，得到第三移位网格，其中n为正数。5.如权利要求4所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，计算所述初始网格与移位网格的平均图形特征的方法包括：分别计算所述第一移位网格、第二移位网格以及第三移位网格的图形特征；采用加权平均法计算所述初始网格、第一移位网格、第二移位网格以及第三移位网格的平均图形特征。6.如权利要求1所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，计算所述初始网格的图形特征包括分别计算每个子网格的图形密度、图形线宽以及图形周长。7.如权利要求6所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，将所述芯片版图沿第一方向与第二方向划分为形状与尺寸均相同的若干子网格，形成初始网格，所述初始网格沿第一方向的子网格数目为N，沿第二方向的子网格数目为M，子网格(i，j)表示所述子网格为沿第一方向的第i子网格以及沿第二方向的第j子网格，1≤i≤N，1≤j≤M，且i，j均为正整数，子网格(i，j)包含的图形数目为T，计算所述初始网格的图形特征的方法包括：计算子网格(i，j)的图形密度：dt＝St/(Di×Dj)，其中St为子网格(i，j)内第t图形(1≤t≤T且t为正整数)的面积，Di×Dj为所述子网格(i，j)的面积，dt为子网格(i，j)内第t图形的密度；计算子网格(i，j)的图形线宽：其中wt为子网格(i，j)内第t图形的线宽，St为子网格(i，j)内第t图形的面积；计算子网格(i，j)的图形周长：其中pt为子网格(i，j)内第t图形的周长，即所述第t图形位于子网格(i，j)之内的所有边长之和，不包括第t图形位于子网格(i，j)之外或子网格(i，j)边界上的边长；通过将i从1至N逐次取值，j从1至M逐次取值，计算所述初始网格中每个子网格(i，j)的图形密度dij、图形线宽wij、以及图形周长pij，从而获得所述初始网格的图形特征。8.如权利要求7所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，所述子网格(i，j)内第t图形为矩形，计算所述第t图形的线宽wt的方法为：计算所述矩形的宽度。9.如权利要求7或8所述的化学机械抛光仿真的方法，其特征在于，所述子网格(i，j)内第t图形为不规则图形，计算所述第t图形的线宽wt的方法为：将所述第t...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正方，李雪，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31