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基于多重自由网格的化学机械研磨工艺缺陷处理方法


技术摘要:
本公开提供了一种基于多重自由网格的化学机械研磨工艺缺陷处理方法,包括:步骤A.版图读入;步骤B.CMP模拟,初步确定CMP局部缺陷产生条件;步骤C.根据步骤B进行CMP敏感区域的提取,并将多边形敏感区域分割;步骤D.在步骤C的矩形集的一个矩形敏感区域外,建立一级网格;  全部
背景技术:
化学机械研磨工艺(CMP)导致的蝶形缺陷(dishing)问题是目前芯片平坦化工艺 中存在的关键问题。现有的化学机械研磨工艺缺陷检测主要利用CMP材料去除理论结合实 际的工艺条件预测CMP工艺后表面形貌。这一方法首先将整个版图划分为若干个网格,其次 按照某一特定方法获得等效线宽、等效间距、等效密度参数。目前等效线宽和等效间距的计 算方法仅有MIT研究小组提出的一种方法,首先保证等效后网格内部金属线保持同样的面 积和周长,并以金属线的线宽为权重系数,计算等效参数。可以看到,传统方法处理对象为 网格,等效参数本质上是该参数在网格内部的加权平均值。因此很难检测和处理存在于芯 片表面的局部区域的缺陷。 因此,开发一种新的基于多重自由网格的化学机械研磨工艺缺陷检测和处理技术 势在必行。
技术实现要素:
(一)要解决的技术问题 本公开提供了一种基于多重自由网格的化学机械研磨工艺缺陷处理方法,以至少 部分解决以上所提出的技术问题。 (二)技术方案 根据本公开的一个方面,提供了一种基于多重自由网格的化学机械研磨工艺缺陷 处理方法,包括: 步骤A.版图读入,获取版图内部结构信息; 步骤B.CMP模拟,初步确定CMP局部缺陷产生条件; 步骤C.根据步骤B进行CMP敏感区域的提取,并将多边形敏感区域分割为矩形和三 角形组合,获得待处理空白区域矩形集; 步骤D.在步骤C的矩形集的一个矩形敏感区域外,建立一级网格; 步骤E.在步骤C的矩形集的一个矩形敏感区域和步骤D建立的一级网格间,建立二 级网格; 步骤F.等效参数提取。 在本公开的一些实施例中,所述步骤F后还包括: 步骤G.CMP模拟判定是否产生局部缺陷,并标注缺陷位置和结构信息,进行冗余金 属填充。 在本公开的一些实施例中,所述步骤B中确定CMP局部缺陷产生条件为间距大于最 小不可填充距离d时将产生CMP局部缺陷。 5 CN 111581810 A 说 明 书 2/7 页 在本公开的一些实施例中,所述步骤E包括: 步骤E1:设定一级网格的初始长度为GL0,二级网格的长度差值为ΔGL′,一级网格 长度为GL,一级网格宽度为GW,整数值N>2; 步骤E2:判断是否GW≥S N×ΔGL′;如果是,则以矩形敏感区域Sti形心为中心,GL 为矩形二级网格长度GL′,GL0 2×ΔGL′为矩形二级网格宽度GW′,划分二级网格G′i; 步骤E3:如果否,则调整一级网格宽度,使得GW=S N×ΔGL′;并以矩形敏感区域 Sti形心为中心,GL为矩形二级网格长度GL′,GL 2×ΔGL′为矩形二级网格宽度GW′,划分二 级网格G′i。 在本公开的一些实施例中,所述步骤F包括: 步骤F1:简化二级网格内中心区结构信息, 其中,Ai为二级网格内第i个金属线的面积; 步骤F2:简化邻近区结构信息,周边结构密度为 其中,Stotal为一级网格内金属线总面积; 步骤F3:导入工艺信息; 步骤F4:利用接触力学理论计算,改变结构信息,计算中心区上表面压力Pup和下表 面压力Pdown并拟合,则在步骤A条件下有: 其中,Pe为网格内金属线总周长, W1为中心区线宽, S1为中心区金属线间距,W2为邻近区线宽,S2为邻近区金属线间距,Pe为网格内金属线总周 长; 步骤F5:利用步骤F4相同方法,计算标准结构,待处理网格内部仅由一组等效线宽 W3、等效间距S3的结构组成时的上表面压力Pup和下表面压力Pdown,并获得关系式: 步骤F6:假定公式(3)=(5),(4)=(6),解此方程组即可获得等效线宽和等效间 6 CN 111581810 A 说 明 书 3/7 页 距。 在本公开的一些实施例中,所述步骤G包括: 步骤G1:以敏感区域中心点为中心,D为正方形边长,划分自由网格; 步骤G2:利用步骤D确定的网格内部等效参数,并进行CMP模拟,判断是否产生CMP 局部缺陷; 步骤G3:标注缺陷位置和结构信息; 步骤G4:根据步骤G3进行冗余金属填充。 在本公开的一些实施例中,所述步骤D包括: 步骤D1:设定一级网格的初始长度为GL0,差值为ΔGL; 步骤D2:矩形集的一个矩形敏感区域Sti的线长为L,宽度为S;如果L 2×ΔGL≤ GL0,且S 2×ΔGL≤GL0;则以矩形敏感区域Sti形心为中心,GL0为正方形一级网格边长,划 分一级网格Gi。 在本公开的一些实施例中,所述步骤D包括: 步骤D1’:设定一级网格的初始长度为GL0,差值ΔGL; 步骤D2’:矩形集的一个矩形敏感区域Sti的线长为L,宽度为S,其中,L≥S;如果L 2×ΔGL≥GL0,且S 2×ΔGL≤GL0;则以矩形敏感区域Sti形心为中心,L 2×ΔGL为矩形一 级网格长度GL,GL0为矩形一级网格宽度GW,划分一级网格Gi。 在本公开的一些实施例中,所述步骤D包括: 步骤D1”:设定一级网格的初始长度为GL0,差值ΔGL; 步骤D2”:矩形集的一个矩形敏感区域Sti的线长为L,宽度为S;如果L 2×ΔGL≥ GL0,且S 2×ΔGL≥GL0;则以矩形敏感区域Sti形心为中心,L 2×ΔGL为矩形一级网格长度 GL,S 2×ΔGL为矩形一级网格宽度GW,划分一级网格Gi。 (三)有益效果 从上述技术方案可以看出,本公开基于多重自由网格的化学机械研磨工艺缺陷处 理方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分: 本公开能够准确地检测并处理CMP工艺中的局部不平坦性问题,能够更加准确的 检测CMP工艺中的局部缺陷问题,并对检测到的缺陷进行处理,有效规避芯片表面的局部区 域的缺陷。 附图说明 图1为本公开实施例基于多重自由网格的化学机械研磨工艺缺陷处理方法的示意 流程框图。 图2a为本公开实施例提供的多重自由网格结构示意图。 图2b为本公开实施例提供的多重自由网格结构示意图。
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