[發明專利]一種CMP后表面形貌預測方法及裝置

有效

• 申請號: 201810265900.7
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN110323147B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 曹鶴;陳嵐;孫艷;張賀;彩虹
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/306;G01R31/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗;王寶筠

1.一種CMP后表面形貌預測方法，其特征在于，包括：

固定線寬和間距，獲得不同臺階高度對應的接觸壓力分布，以獲得第一接觸壓力離散數組；

固定線寬和臺階高度，獲得不同間距對應的接觸壓力分布，以獲得第二接觸壓力離散數組；

固定間距，獲得不同線寬對應的接觸壓力分布，以獲得第三接觸壓力離散數組；

根據所述第一接觸壓力離散數組、第二接觸壓力離散數組以及第三接觸壓力離散數組，獲得接觸壓力模型；

根據所述接觸壓力模型，獲得待去除材料的研磨去除率，所述接觸壓力模型為研磨顆粒的接觸壓力分布與臺階高度差、線寬以及間距之間的模型；

根據所述研磨去除率，獲得CMP后晶元的表面形貌；

根據所述CMP后晶元的表面形貌，進行缺陷分析。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接觸壓力分布為當研磨顆粒處于研磨墊與待去除材料表面之間且研磨墊上施加指向待去除材料表面的壓力時，通過對研磨顆粒的受力分布進行計算而獲得。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算為有限元分析。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述接觸壓力分布包括臺階上表面接觸壓力分布以及臺階下表面接觸壓力分布，所述接觸壓力模型包括臺階上表面接觸壓力模型和臺階下表面接觸壓力模型。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據接觸壓力模型，獲得材料的研磨去除率，包括：

分別通過所述臺階上表面接觸壓力模型和所述臺階下表面接觸壓力模型，獲得臺階上表面去除率和臺階下表面去除率；則，

所述根據所述研磨去除率，獲得CMP后晶元的表面形貌，包括：

根據所述臺階上表面去除率和臺階下表面去除率，獲得CMP后晶元的表面形貌。

6.一種CMP后表面形貌預測裝置，其特征在于，包括：

接觸壓力模型建立單元，用于固定線寬和間距，分別獲得不同臺階高度對應的臺階上表面接觸壓力分布以及臺階下表面接觸壓力分布，以獲得第一接觸壓力離散數組；固定線寬和臺階高度，分別獲得不同間距對應的臺階上表面接觸壓力分布以及臺階下表面接觸壓力分布，以獲得第二接觸壓力離散數組；固定間距，分別獲得不同線寬對應的臺階上表面接觸壓力分布以及臺階下表面接觸壓力分布，以獲得第三接觸壓力離散數組；根據所述第一接觸壓力離散數組、第二接觸壓力離散數組以及第三接觸壓力離散數組，獲得接觸壓力模型；

研磨去除率獲取單元，用于根據所述接觸壓力模型，獲得待去除材料的研磨去除率，所述接觸壓力模型為研磨顆粒的接觸壓力分布與臺階高度差、線寬以及間距之間的模型；

表面形貌獲取單元，用于根據所述研磨去除率，獲得CMP后晶元的表面形貌；

缺陷分析單元，用于根據所述CMP后晶元的表面形貌，進行缺陷分析。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述接觸壓力分布為當研磨顆粒處于研磨墊與臺階表面之間且研磨墊上施加指向臺階表面的壓力時，通過對研磨顆粒的受力分布進行計算而獲得。

8.根據權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述接觸壓力模型包括臺階上表面接觸壓力模型和臺階下表面接觸壓力模型。