[发明专利]CMP仿真方法和装置、研磨去除率的获取方法和装置

权利要求书

1.一种化学机械研磨仿真方法，其特征在于，所述仿真方法用于模拟研磨液对晶圆的化学协同作用，所述仿真方法包括：

获取化学机械研磨中的研磨粒子与晶圆之间的接触压力F、研磨粒子的直径D以及研磨液化学协同作用下的晶圆表面硬度H_ws；

根据所述化学机械研磨中的研磨粒子与晶圆之间的接触压力F、研磨粒子的直径D以及研磨液化学协同作用下的晶圆表面硬度H_ws计算研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度δ_w；

比较研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度和晶圆硬度变化层厚度的大小；

当研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度小于等于晶圆硬度变化层厚度时，

晶圆有效硬度的计算公式为：

H_we＝H_ws+(H_wb-H_ws)δ_w/2t；

当研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度大于晶圆硬度变化层厚度时，

晶圆有效硬度的计算公式为：

H_we＝H_wb+(H_ws-H_wb)t/2δ_w；

计算晶圆有效硬度H_we；

其中H_wb为晶圆本体硬度，t为晶圆硬度变化层厚度。

2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，根据所述化学机械研磨中的研磨粒子与晶圆之间的接触压力F、研磨液化学协同作用下的晶圆表面硬度H_ws以及研磨粒子的直径D计算研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度δ_w，具体为：

根据以下公式δ_w＝F/H_wsπD计算。

3.一种研磨去除率的获取方法，其特征在于，所述获取方法包括：

根据化学机械研磨中的研磨粒子与晶圆之间的接触压力F、晶圆有效硬度H_we以及研磨粒子的直径D计算研磨粒子压入晶圆内的精确压入深度δ'_w；所述晶圆有效硬度H_we根据权利要求1-2任一项所述的仿真方法得到；

根据研磨速率V、晶圆硬度变化层厚度t以及研磨粒子压入晶圆部分的截面面积△S，计算单个研磨粒子的材料去除量△G；所述研磨粒子压入晶圆部分的截面面积△S由研磨粒子的直径D以及压入晶圆内的精确压入深度δ'_w计算得到；

根据单个研磨粒子的材料去除量△G、研磨液中的有效粒子数量N_a和晶圆表面积S，计算晶圆材料的研磨去除率△h；所述研磨液中的有效粒子数量N_a根据统计学原理计算得到。

4.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，所述根据研磨速率V、晶圆硬度变化层厚度t以及研磨粒子压入晶圆部分的截面面积△S，计算单个研磨粒子的材料去除量△G，具体包括：

根据公式计算单个研磨粒子的材料去除量△G。

5.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，根据单个研磨粒子的材料去除量△G、研磨液中的有效粒子数量N_a和晶圆表面积S，计算晶圆材料的研磨去除率△h，具体为：

根据公式△h＝△GN_a/S计算晶圆材料的研磨去除率△h。