[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

说明书

本申请公开了一种CMP仿真方法和装置，该仿真方法用于模拟研磨液对晶圆的化学协同作用，该仿真方法包括：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；计算研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度δ_w；根据晶圆本体硬度H_wb、研磨液化学协同作用下的晶圆表面硬度H_ws、晶圆硬度变化层厚度t以及研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度δ_w，计算晶圆有效硬度H_we。该CMP仿真方法简化了CMP仿真模型的复杂度。基于该CMP仿真方法得到的CMP仿真模型，也降低了研磨去除率的计算量。此外，本申请还公开了一种基于该CMP仿真方法的研磨去除率的获取方法和装置。

本申请要求于2017年04月19日提交中国专利局、申请号为2017102569186、发明名称为“CMP仿真方法和装置、研磨去除率的获取方法和装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及化学机械研磨技术领域，尤其涉及一种CMP仿真方法和装置，以及基于该CMP仿真方法的研磨去除率的获取方法和装置。

背景技术

化学机械研磨(CMP)作为实现集成电路芯片表面全局平坦化的关键技术和支持可制造性设计流程优化的核心技术，在整个集成电路芯片设计和制造中具有重要作用。

众所周知，在CMP过程中，研磨液不仅起到润滑作用，同时研磨液对晶圆还有一定的化学协同作用，能够与其表面材料发生化学反应，进而使得表面材料更易去除。如果这一化学协同作用通过化学反应、电化学等模型来描述CMP研磨过程中的动态化学反应及化学刻蚀率，势必会增加CMP仿真模型的复杂度和研磨去除率的计算量。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种化学机械研磨仿真方法和装置，以降低研磨液的化学协同作用仿真模型的复杂度，减少研磨去除率的计算量。

此外，本申请还提供了一种研磨去除率的获取方法和装置。

为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：

一种化学机械研磨仿真方法，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；

根据晶圆本体硬度H_wb、研磨液化学协同作用下的晶圆表面硬度H_ws、晶圆硬度变化层厚度t以及研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度δ_w，计算晶圆有效硬度H_we。

可选地，所述根据晶圆本体硬度H_wb、研磨液化学协同作用下的晶圆表面硬度H_ws、晶圆硬度变化层厚度t以及研磨粒子压入晶圆内的近似压入深度δ_w，计算晶圆有效硬度H_we，具体包括：

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；