提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法及cmp仿真方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法及CMP仿真方法，在提取版圖圖形特征的過程中，采用增量配分法，首先將芯片版圖劃分為多個(gè)網(wǎng)格，然后任選一網(wǎng)格，計(jì)算該網(wǎng)格的圖形特征，在該網(wǎng)格的基礎(chǔ)上逐次擴(kuò)大網(wǎng)格尺寸，計(jì)算每次擴(kuò)大后網(wǎng)格的網(wǎng)格圖形特征，采用加權(quán)平均法計(jì)算得到該任選網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征，之后采用同樣的方法計(jì)算得到芯片版圖的每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征，將所有的網(wǎng)格等效圖形特征作為版圖圖形特征。上述方法通過采用增量配分法作為芯片版圖劃分后各個(gè)網(wǎng)格鄰近效應(yīng)的關(guān)聯(lián)機(jī)制，充分考慮了CMP工藝中不同網(wǎng)格圖形的鄰近效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了芯片版圖表面形貌的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，提高了CMP工藝仿真的準(zhǔn)確性。
【專利說明】提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法及CMP仿真方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及CMP工藝仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法及CMP仿真方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CMP (Chemical Mechanical Polishing,化學(xué)機(jī)械研磨)是當(dāng)前半導(dǎo)體加工技術(shù)的主流平坦化工藝，通過化學(xué)研磨料與機(jī)械拋光相結(jié)合的方法，達(dá)到使晶圓表面平坦化的目的。其機(jī)理大致為，研磨墊上有大量含有石英砂磨料顆粒的研磨液，晶圓表面材料尤其是有凸起部位的表面材料，與研磨液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一層相對(duì)容易去除的表面層，該表面層在磨料顆粒的壓力作用下以及與研磨墊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中被機(jī)械地磨掉，從使晶圓表面變得平坦。
[0003]由于CMP工藝具有化學(xué)反應(yīng)和物理去除等的交互作用，所以影響CMP工藝的因素非常復(fù)雜，包括研磨粒子大小、研磨墊性質(zhì)、研磨液成分、下壓力、研磨墊與晶圓相對(duì)速度等。為了降低工藝開發(fā)成本，正確合理地預(yù)測(cè)CMP工藝后芯片表面形貌，CMP仿真軟件的研發(fā)工作已經(jīng)成為半導(dǎo)體加工工藝和工藝建模的熱點(diǎn)問題。
[0004]CMP工藝仿真就是將所提取的芯片版圖的版圖圖形特征作為參數(shù)代入仿真軟件中進(jìn)行工藝仿真，根據(jù)仿真的結(jié)果修正工藝仿真過程，然后再仿真，再修正，直至達(dá)到所需要的理想結(jié)果的一個(gè)迭代的過程，其中，CMP工藝仿真所需要的芯片版圖的版圖圖形特征作為仿真的基礎(chǔ)，是影響仿真準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，2DLPFM (2維低通濾波模型,2_D Low-Pass-Filter model)是一種主流的CMP工藝仿真模型，其提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法為，將芯片版圖進(jìn)行一次網(wǎng)格劃分，然后計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的等效密度，將每個(gè)網(wǎng)格的等效密度作為版圖圖形特征。
[0006]但是，利用上述提取版圖圖形特征的方法進(jìn)行CMP工藝仿真所得到的仿真結(jié)果往往并不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法及CMP仿真方法，以提高CMP工藝仿真的準(zhǔn)確性。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0009]一種提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法，包括以下步驟:
[0010]步驟1:讀取芯片版圖，將所述芯片版圖劃分為多個(gè)網(wǎng)格；
[0011]步驟2:逐次選取所述多個(gè)網(wǎng)格中相鄰的XXY個(gè)網(wǎng)格，第i次選取的所述多個(gè)網(wǎng)格中的XXY個(gè)網(wǎng)格作為第i網(wǎng)格，第i+Ι網(wǎng)格包含并大于所述第i網(wǎng)格，i從I?N逐次取值，N為大于I的正整數(shù)，分別計(jì)算第I網(wǎng)格、第2網(wǎng)格、...和第N網(wǎng)格的網(wǎng)格圖形特征，其中，X為所述第i網(wǎng)格的橫向網(wǎng)格數(shù)，Y為所述第i網(wǎng)格的縱向網(wǎng)格數(shù)，X和Y均為大于或等于I的正數(shù)，X和Y的取值逐次增大或不變，當(dāng)i=l時(shí)，X=I且Y=l，所述第I網(wǎng)格為所述芯片版圖的多個(gè)網(wǎng)格中的任一網(wǎng)格；
[0012]步驟3:根據(jù)所述第I網(wǎng)格、第2網(wǎng)格、...和第N網(wǎng)格的網(wǎng)格圖形特征，采用加權(quán)平均法計(jì)算所述第I網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征；
[0013]步驟4:重復(fù)步驟2~步驟3，計(jì)算所述芯片版圖的多個(gè)網(wǎng)格中的每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征，所有所述芯片版圖網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征為所述芯片版圖的版圖圖形特征。
[0014]優(yōu)選的，所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形密度、圖形線寬或圖形間距中的任意一種或幾種。
[0015]優(yōu)選的，當(dāng)所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形密度時(shí)，所述網(wǎng)格等效圖形特征包括等效密度；
[0016]所述第i網(wǎng)格的圖形密度Cli為:
【權(quán)利要求】
1.一種提取芯片版圖的版圖圖形特征的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:讀取芯片版圖，將所述芯片版圖劃分為多個(gè)網(wǎng)格； 步驟2:逐次選取所述多個(gè)網(wǎng)格中相鄰的XXY個(gè)網(wǎng)格，第i次選取的所述多個(gè)網(wǎng)格中的XXY個(gè)網(wǎng)格作為第i網(wǎng)格，第i+Ι網(wǎng)格包含并大于所述第i網(wǎng)格，i從I~N逐次取值，N為大于I的正整數(shù)，分別計(jì)算第I網(wǎng)格、第2網(wǎng)格、...和第N網(wǎng)格的網(wǎng)格圖形特征，其中，X為所述第i網(wǎng)格的橫向網(wǎng)格數(shù)，Y為所述第i網(wǎng)格的縱向網(wǎng)格數(shù)，X和Y均為大于或等于I的正數(shù)，X和Y的取值逐次增大或不變，當(dāng)i=l時(shí)，X=I且Y=I，所述第I網(wǎng)格為所述芯片版圖的多個(gè)網(wǎng)格中的任一網(wǎng)格； 步驟3:根據(jù)所述第I網(wǎng)格、第2網(wǎng)格、...和第N網(wǎng)格的網(wǎng)格圖形特征，采用加權(quán)平均法計(jì)算所述第I網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征； 步驟4:重復(fù)步驟2~步驟3，計(jì)算所述芯片版圖的多個(gè)網(wǎng)格中的每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征，所有所述芯片版圖網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征為所述芯片版圖的版圖圖形特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形密度、圖形線寬或圖形間距中的任意一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形密度時(shí)，所述網(wǎng)格等效圖形特征包括等效密度； 所述第i網(wǎng)格的圖形密度Cli為:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形線寬時(shí)，所述網(wǎng)格等效圖形特征包括等效線寬； 所述第i網(wǎng)格的圖形線寬Wi為:
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形間距時(shí)，所述網(wǎng)格等效圖形特征包括等效間距； 所述第i網(wǎng)格的圖形間距Si為
6.根據(jù)權(quán)利要求3~5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一加權(quán)權(quán)重fp第二加權(quán)權(quán)重gi或第三加權(quán)權(quán)重Qi采用最小二乘擬合法計(jì)算得到。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第I網(wǎng)格的尺寸D1小于或等于所述芯片版圖的平坦化長度，所述平坦化長度根據(jù)CMP實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述逐次選取所述多個(gè)網(wǎng)格中相鄰的XXY個(gè)網(wǎng)格具體為:根據(jù)橫向擴(kuò)大原則、縱向擴(kuò)大原則或中心發(fā)散原則逐次選取所述多個(gè)網(wǎng)格中相鄰的XXY個(gè)網(wǎng)格。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)所述橫向擴(kuò)大原則逐次選取所述多個(gè)網(wǎng)格中相鄰的XXY個(gè)網(wǎng)格時(shí)，X的取值逐次增大，且Y=I。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述X的取值逐次線性增大或非線性增大。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)所述縱向擴(kuò)大原則逐次選取所述多個(gè)網(wǎng)格中相鄰的XXY個(gè)網(wǎng)格 時(shí)，X=l，且Y的取值逐次增大。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述Y的取值逐次線性增大或非線性增大。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)所述中心發(fā)散原則逐次選取所述多個(gè)網(wǎng)格中相鄰的XXY個(gè)網(wǎng)格時(shí)，X和Y的取值均逐次增大。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述X和Y的取值均逐次線性增大或非線性增大。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，N的取值為3。
16.—種CMP仿真方法,其特征在于,包括: 采用權(quán)利要求1~15任一項(xiàng)所述的方法提取芯片版圖的版圖圖形特征； 選取CMP模型，將所述芯片版圖的版圖圖形特征作為所述CMP模型的參數(shù)進(jìn)行CMP工藝仿真。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103559364SQ201310573229
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】劉宏偉, 陳嵐, 孫艷, 張賀, 方晶晶 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所