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網(wǎng)格，然后任選一網(wǎng)格，計算該網(wǎng)格的圖形特征，在該網(wǎng)格的基礎上逐次擴大網(wǎng)格尺寸，計算每次擴大后網(wǎng)格的網(wǎng)格圖形特征，采用加權平均法計算得到該任選網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征，之后采用同樣的方法計算得到芯片版圖的每個網(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網(wǎng)格鄰近效應的關聯(lián)機制，充分考慮了CMP工藝中不同網(wǎng)格圖形的鄰近效應，實現(xiàn)了芯片版圖表面形貌的準確預測，提高了CMP工藝仿真的準確性。
【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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及CMP工藝仿真【技術領域】，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】
[0002]CMP (Chemical Mechanical Polishing,化學機械研磨)是當前半導體加工技術的主流平坦化工藝，通過化學研磨料與機械拋光相結合的方法，達到使晶圓表面平坦化的目的。其機理大致為，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)生化學反應，生成一層相對容易去除的表面層，該表面層在磨料顆粒的壓力作用下以及與研磨墊的相對運動中被機械地磨掉，從使晶圓表面變得平坦。
[0003]由于CMP工藝具有化學反應和物理去除等的交互作用，所以影響CMP工藝的因素非常復雜，包括研磨粒子大小、研磨墊性質、研磨液成分、下壓力、研磨墊與晶圓相對速度等。為了降低工藝開發(fā)成本，正確合理地預測CMP工藝后芯片表面形貌，CMP仿真軟件的研發(fā)工作已經成為半導體加工工藝和工藝建模的熱點問題。
[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)代入仿真軟件中進行工藝仿真，根據(jù)仿真的結果修正工藝仿真過程，然后再仿真，再修正，直至達到所需要的理想結果的一個迭代的過程，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，是影響仿真準確性的關鍵所在。
[0005]現(xiàn)有技術中，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，將芯片版圖進行一次網(wǎng)格劃分，然后計算每個網(wǎng)格的等效密度，將每個網(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行CMP工藝仿真所得到的仿真結果往往并不準確。

【發(fā)明內容】

[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工藝仿真的準確性。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案:
[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網(wǎng)格；
[0011]步驟2:逐次選取所述多個網(wǎng)格中相鄰的XXY個網(wǎng)格，第i次選取的所述多個網(wǎng)格中的XXY個網(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i=l時，X=I且Y=l，所述第I網(wǎng)格為所述芯片版圖的多個網(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，采用加權平均法計算所述第I網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征；
[0013]步驟4:重復步驟2~步驟3，計算所述芯片版圖的多個網(wǎng)格中的每個網(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，當所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形密度時，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網(wǎng)格； 步驟2:逐次選取所述多個網(wǎng)格中相鄰的XXY個網(wǎng)格，第i次選取的所述多個網(wǎng)格中的XXY個網(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i=l時，X=I且Y=I，所述第I網(wǎng)格為所述芯片版圖的多個網(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，采用加權平均法計算所述第I網(wǎng)格的網(wǎng)格等效圖形特征； 步驟4:重復步驟2~步驟3，計算所述芯片版圖的多個網(wǎng)格中的每個網(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)權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形密度時，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)權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形線寬時，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)權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)格圖形特征包括圖形間距時，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)權利要求3~5任一項所述的方法，其特征在于，所述第一加權權重fp第二加權權重gi或第三加權權重Qi采用最小二乘擬合法計算得到。
7.根據(jù)權利要求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實驗的測試結果得到。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述逐次選取所述多個網(wǎng)格中相鄰的XXY個網(wǎng)格具體為:根據(jù)橫向擴大原則、縱向擴大原則或中心發(fā)散原則逐次選取所述多個網(wǎng)格中相鄰的XXY個網(wǎng)格。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，當根據(jù)所述橫向擴大原則逐次選取所述多個網(wǎng)格中相鄰的XXY個網(wǎng)格時，X的取值逐次增大，且Y=I。
10.根據(jù)權利要求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)權利要求8所述的方法，其特征在于，當根據(jù)所述縱向擴大原則逐次選取所述多個網(wǎng)格中相鄰的XXY個網(wǎng)格 時，X=l，且Y的取值逐次增大。
12.根據(jù)權利要求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)權利要求8所述的方法，其特征在于，當根據(jù)所述中心發(fā)散原則逐次選取所述多個網(wǎng)格中相鄰的XXY個網(wǎng)格時，X和Y的取值均逐次增大。
14.根據(jù)權利要求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: 采用權利要求1~15任一項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)進行CMP工藝仿真。
【文檔編號】G06F17/50GK103559364SQ201310573229
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權日:2013年11月13日
【發(fā)明者】劉宏偉, 陳嵐, 孫艷, 張賀, 方晶晶 申請人:中國科學院微電子研究所