一种建立铜互连化学机械抛光工艺模型的方法

摘要

本发明属半导体铜互连化学机械抛光工艺领域，具体涉及一种粗糙打磨垫化学机械抛光工艺模型的建立方法。该方法采用概率密度函数来表征打磨垫表面的高度特性，用自相关函数来表征打磨垫表面的横向特性，并采用谱展开方法和非线性变换方法生成符合给定概率密度特性的打磨垫粗糙表面。本发明方法不需要对打磨垫表面做任何的几何简化和近似，可以严格地表征打磨垫表面任意随机分布的几何特性，本方法利用接触力学方程精确求解打磨垫粗糙表面和芯片表面的接触问题，从而实现对整个化学机械抛光工艺的建模，可用于检测化学机械抛光工艺的结果。

主权项

一种建立铜互连化学机械抛光工艺模型的方法，其特征是，所述的方法是一个随打磨时间步进的过程，其包括：（1）在当前时刻下，按照高度分布概率密度函数的形式不同，将表面高度分布分成高斯分布和非高斯分布两种情况，分别利用谱展开方法和非线性变换方法，生成符合给定打磨垫表面形貌概率统计特性的粗糙表面采样；（2）求解出该采样的粗糙表面与芯片表面的粗糙接触问题，获得芯片表面上的压力分布；（3）根据接触压力与移除速率之间的关系，得到芯片表面任一点的移除速率，进而进行芯片表面高度形貌随时间的演进，得到芯片在当前时刻的形貌；（4）判断当前时刻是否等于打磨总时间，如果不相等则进行到下一离散时刻点，重复以上步骤(1）到步骤(3），否则进行步骤(5）；（5）打磨结束后，计算碟陷与侵蚀，输出最终芯片表面高度形貌信息。