[发明专利]提取芯片版图的版图图形特征的方法及CMP仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及CMP工艺仿真技术领域，更具体地说，涉及一种提取芯片版图的版图图形特征的方法及CMP仿真方法。

背景技术

CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨）是当前半导体加工技术的主流平坦化工艺，通过化学研磨料与机械抛光相结合的方法，达到使晶圆表面平坦化的目的。其机理大致为，研磨垫上有大量含有石英砂磨料颗粒的研磨液，晶圆表面材料尤其是有凸起部位的表面材料，与研磨液发生化学反应，生成一层相对容易去除的表面层，该表面层在磨料颗粒的压力作用下以及与研磨垫的相对运动中被机械地磨掉，从使晶圆表面变得平坦。

由于CMP工艺具有化学反应和物理去除等的交互作用，所以影响CMP工艺的因素非常复杂，包括研磨粒子大小、研磨垫性质、研磨液成分、下压力、研磨垫与晶圆相对速度等。为了降低工艺开发成本，正确合理地预测CMP工艺后芯片表面形貌，CMP仿真软件的研发工作已经成为半导体加工工艺和工艺建模的热点问题。

CMP工艺仿真就是将所提取的芯片版图的版图图形特征作为参数代入仿真软件中进行工艺仿真，根据仿真的结果修正工艺仿真过程，然后再仿真，再修正，直至达到所需要的理想结果的一个迭代的过程，其中，CMP工艺仿真所需要的芯片版图的版图图形特征作为仿真的基础，是影响仿真准确性的关键所在。

现有技术中，2DLPFM（2维低通滤波模型，2-D Low-Pass-Filter model）是一种主流的CMP工艺仿真模型，其提取芯片版图的版图图形特征的方法为，将芯片版图进行一次网格划分，然后计算每个网格的等效密度，将每个网格的等效密度作为版图图形特征。

但是，利用上述提取版图图形特征的方法进行CMP工艺仿真所得到的仿真结果往往并不准确。

发明内容

本发明提供一种提取芯片版图的版图图形特征的方法及CMP仿真方法，以提高CMP工艺仿真的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种提取芯片版图的版图图形特征的方法，包括以下步骤：

步骤1：读取芯片版图，将所述芯片版图划分为多个网格；

步骤2：逐次选取所述多个网格中相邻的X×Y个网格，第i次选取的所述多个网格中的X×Y个网格作为第i网格，第i+1网格包含并大于所述第i网格，i从1～N逐次取值，N为大于1的正整数，分别计算第1网格、第2网格、...和第N网格的网格图形特征，其中，X为所述第i网格的横向网格数，Y为所述第i网格的纵向网格数，X和Y均为大于或等于1的正数，X和Y的取值逐次增大或不变，当i=1时，X=1且Y=1，所述第1网格为所述芯片版图的多个网格中的任一网格；

步骤3：根据所述第1网格、第2网格、...和第N网格的网格图形特征，采用加权平均法计算所述第1网格的网格等效图形特征；

步骤4：重复步骤2～步骤3，计算所述芯片版图的多个网格中的每个网格的网格等效图形特征，所有所述芯片版图网格的网格等效图形特征为所述芯片版图的版图图形特征。

优选的，所述网格图形特征包括图形密度、图形线宽或图形间距中的任意一种或几种。

优选的，当所述网格图形特征包括图形密度时，所述网格等效图形特征包括等效密度；

所述第i网格的图形密度d_i为：其中，T为所述第i网格包含的具有图形的互连线微元结构的个数，S_t为每个所述互连线微元结构的面积，D_i为所述第i网格的尺寸；

所述第1网格的等效密度d为：其中，f_i为所述第i网格对应的第一加权权重。

优选的，当所述网格图形特征包括图形线宽时，所述网格等效图形特征包括等效线宽；

所述第i网格的图形线宽w_i为：其中，H为所述第i网格包含的具有图形的互连线微元结构的个数，S_h为每个所述互连线微元结构的面积；

所述第1网格的等效线宽w为：其中，g_i为所述第i网格对应的第二加权权重。

优选的，当所述网格图形特征包括图形间距时，所述网格等效图形特征包括等效间距；

所述第i网格的图形间距s_i为：其中，K为所述第i网格包含的具有图形的互连线微元结构的个数，S_k为每个所述互连线微元结构的面积，D_i为所述第i网格的尺寸；