[发明专利]铝栅CMP化学反应动力学仿真及版图设计优化方法

摘要

本发明提供了一种铝栅CMP化学反应动力学仿真方法及版图设计优化方法。所述铝栅CMP化学反应动力学仿真方法，包括：基于铝栅CMP化学反应动力学模型，优化铝栅CMP的研磨液中各组分浓度；基于所述铝栅CMP化学反应动力学模型和优化后的所述铝栅CMP的研磨液中各组分浓度，对铝栅进行预定时间段的仿真，预测铝栅表面高度的变化量；基于预测得到的所述铝栅表面高度的变化量，获取铝栅表面的仿真金属碟形值和仿真介质侵蚀值。该仿真方法的基础模型从化学反应机理上对HKMG工艺中的铝栅CMP进行了合理解释和表面高度实时仿真，从本质上揭示出了铝栅CMP的工作原理。

主权项

一种铝栅CMP化学反应动力学的仿真方法，其特征在于，包括步骤：基于铝栅CMP化学反应动力学模型，优化铝栅CMP的研磨液中各组分浓度；基于所述铝栅CMP化学反应动力学模型和优化后的所述铝栅CMP的研磨液中各组分浓度，对铝栅进行预定时间段的仿真，预测铝栅表面高度的变化量；基于预测得到的所述铝栅表面高度的变化量，获取铝栅表面的仿真金属碟形值和仿真介质侵蚀值；所述铝栅CMP化学反应动力学模型为： MRR ( x , y , t ) = M ρ 0 ( k 6 k 2 + k 2 k 3 [ Oxi ] ( x , y , t ) ) ( k 4 [ CA ] ( x , y , t ) + k 5 ) k 2 k 3 [ Oxi ] ( x , y , t ) + ( k 2 + k 1 [ In ] ( x , y , t ) ) ( k 4 [ CA ] ( x , y , t ) + k 5 ) ; 其中，MRR(x,y,t)为铝栅研磨去除率，M为铝的原子质量，ρ0为铝的密度，[Oxi](x，y,t)为研磨液中氧化剂的浓度，[In](x，y,t)为研磨液中抑制剂的浓度，[CA](x，y,t)为研磨液中螯合剂的浓度，ki(i＝1,...,6)为化学反应速率常数，x为选定坐标系沿x轴方向的坐标值，y为选定坐标系沿y轴方向的坐标值，t为铝栅CMP的仿真时间。