[發明專利]一種多層互連結構的化學機械研磨仿真方法和裝置

有效

• 申請號: 201710305141.8
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN108733866B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉建云;陳嵐;郭葉
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請公開了一種多層互連結構的化學機械研磨仿真方法和裝置。該仿真方法和裝置能夠在上層互連結構在進行CMP工藝仿真之前，對其下層互連結構CMP仿真后的仿真表面形貌不平坦性描述參數進行放大處理，然后以該放大處理后仿真表面形貌不平坦性描述參數作為上層互連結構的初始表面形貌不平坦性描述參數，然后再對上層互連結構進行CMP仿真。因此，本申請提供的仿真方法和裝置與多層互連結構的CMP工藝流程較為接近，因此，通過該多層互連結構的CMP仿真方法和裝置得到的CMP仿真結果與CMP實際結果的偏差較小，提高了CMP仿真結果的準確性。

本申請要求于2017年04月19日提交中國專利局、申請號為201710257313.9、發明名稱為“一種多層互連結構的化學機械研磨仿真方法和裝置”的中國專利申請的優先權，其全部內容通過引用結合在本申請中。

技術領域

本發明涉及集成電路芯片技術領域，尤其涉及一種多層互連結構的化學機械研磨仿真方法和裝置。

背景技術

化學機械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)仿真作為實現集成電路芯片表面全局平坦化的關鍵技術和支持可制造性設計流程優化的核心技術，在整個集成電路芯片設計和制造中具有重要作用。它的主要作用在于通過對設計版圖中的金屬連線進行CMP模擬，得到不同區域的厚度分布。該結果可以對后續冗余金屬填充進行指導來優化CMP工藝制程的平坦性，更重要的是可以用于后續可制造性設計分析，進行全芯片的寄生參數提取、時序分析等，進而完成CMP工藝制程對芯片電學性能影響程度的評判。

目前互連結構的CMP仿真僅針對單層互連結構，例如美國MIT等學術機構公開的CMP仿真方法。然而，目前還沒有針對多層互連結構的CMP仿真方法，而且由于多層互連結構之間存在層間相互影響的影響，而且該層間相互影響存在疊層效應。如果將針對單層金屬的CMP仿真方法直接應用于多層互連結構的仿真中，會導致多層互連結構的CMP仿真結果與CMP實際結果之間存在較大誤差，因此，在CMP領域，有必要研究出一種針對多層互連結構的化學機械研磨仿真方案。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種多層互連結構的化學機械研磨仿真方法和裝置，以提高多層互連結構的化學機械研磨仿真的準確度。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種多層互連結構的化學機械研磨仿真方法，所述方法包括：

讀取多層互連結構的版圖結構數據；所述多層互連結構至少包括第一層互連結構和位于所述第一層互連結構上方的第二層互連結構；

采用單層金屬化學機械研磨模型對第一層互連結構進行化學機械研磨仿真，得到第一層互連結構的仿真表面形貌不平坦性描述參數；

對所述第一層互連結構的仿真表面形貌不平坦性描述參數進行放大處理；

以放大處理后的第一層互連結構的仿真表面形貌不平坦性描述參數作為第二層互連結構的初始表面形貌不平坦性描述參數，采用所述單層金屬化學機械研磨模型對第二層互連結構進行化學機械研磨仿真，得到所述第二層互連結構的仿真表面形貌不平坦性描述參數。

一種多層互連結構的化學機械研磨仿真裝置，所述裝置包括：

讀取單元，用于讀取多層互連結構的版圖結構數據；所述多層互連結構至少包括第一層互連結構和位于所述第一層互連結構上方的第二層互連結構；

第一仿真單元，用于采用單層金屬化學機械研磨模型對第一層互連結構進行化學機械研磨仿真，得到第一層互連結構的仿真表面形貌不平坦性描述參數；

第一放大處理單元，用于對所述第一層互連結構的仿真表面形貌不平坦性描述參數進行放大處理；