CN104985522B - 一种表面形貌仿真的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面形貌仿真的方法及系统,包括:(1)实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量;(2)根据所述弹性形变量计算所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力;(3)根据所述接触力计算所述晶圆表面的研磨去除率;(4)根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌;重复执行上述步骤(1)至步骤(4),直至达到预定研磨效果。由于本发明采用了微元受力分析模型,并且研磨垫弹性形变完全符合所述微元应力分析模型的弹性形变条件,保证了获取的晶圆接触力精准性,根据所述晶圆接触力获取的研磨去除率更精准。同时该方法计算简洁,可以用于实时预测化学机械研磨过程中晶圆表面形貌仿真。

Description

一种表面形貌仿真的方法及系统
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种表面形貌仿真的方法及系统。
背景技术
集成电路制造技术按照摩尔定律发展,衬底尺寸不断扩大,芯片特征尺寸不断缩小,对可制造性设计(DFM)方法提出了新挑战。化学机械平坦化(CMP)方法是DFM工艺解决方案的关键环节。
基于CMP工艺模拟的DFM方法主要包含三个步骤:1)通过经验公式或理论模型预测晶圆的研磨去除率;2)将晶圆表面形貌的高度与研磨去除率做差,实时更新晶圆表面形貌;3)重复步骤1)及步骤2)直到研磨结束,给出晶圆表面的实时轮廓和特征,将得到的晶圆表面高度信息用于设计及工艺流程。
在CMP过程中,核心问题是晶圆的研磨去除率计算。目前,预测研磨去除率的CMP理论模型有很多,比如:以化学反应为主导的动态反应模型、以力学去除作用为主导的粒子去除模型等。普里斯顿公式(Preston公式)在国内外工程应用领域求解研磨去除率应用较为广泛。Preston公式:MRR=k·p·v,其中MRR为研磨去除率;k为Preston系数,可体现研磨过程中的化学作用影响,对于同种晶圆-研磨液-研磨垫,k值较为稳定;p是晶圆与研磨垫之间的接触力;v是晶圆与研磨垫之间的相对滑动速度,v可通过晶圆与研磨垫的转速计算得到。因此接触应力p的计算是求解研磨去除率的关键。
目前,业内很多学者应用Hertz接触力学来计算研磨垫与晶圆之间的接触力,但Hertz接触力学的应用范围是小变形和线弹性力学范围。研磨垫是一种特殊的材料,其弹性模量与晶圆相比小很多,容易发生变形,弹性形变范围大。在研磨过程中研磨垫变形均为弹性变形,但很难探测是否满足Hertz接触力学条件中的小变形条件,无法保证接触应力的计算是否精确,导致无法精准计算研磨去除率。
发明内容
本发明的目的旨在解决因无法精准计算研磨去除率,导致无法准确预测晶圆表面形貌的问题,提供一种表面形貌仿真的方法及系统。
本发明技术方案如下所示:
一种表面形貌仿真的方法,其特征在于,包括步骤:
(1)实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量;
(2)根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力;
(3)根据所述接触力,获得所述晶圆表面的研磨去除率;
(4)根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌;
重复执行上述步骤(1)至步骤(4),直至达到预定研磨效果。
优选的,所述实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量包括:
测量研磨垫表面与晶圆背面的距离;
获取晶圆表面形貌高度,当晶圆表面形貌高度与所述距离的差值不小于零时,将差值作为弹性形变量。
优选的,所述根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力包括:
根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得弹性应力及剪切应力;
将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力;
根据所述接触区域内研磨垫的应力,获取所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力。
优选的,所述将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力包括:
根据研磨垫表面微凸压缩研磨垫而引起的形变,获取微凸压缩形变正应力;
将所述弹性应力、剪切应力及微凸压缩形变正应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力。
优选的,所述研磨去除率通过普里斯顿公式获取。
一种表面形貌仿真的系统,其特征在于,包括:
弹性形变量获取模块,用于实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量;
接触力获取模块,用于根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力;
研磨去除率获取模块,用于根据所述接触力,获得所述晶圆表面的研磨去除率;
形貌仿真模块,用于根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌;
判断模块,用于判断是否达到预定研磨效果,当判断结果为是,将更新后的晶圆表面形貌作为研磨后晶圆表面形貌,当判断结果为否,继续研磨。
优选的,所述弹性形变量获取模块包括:
距离获取单元,用于测量研磨垫表面与晶圆背面的距离;
表面形貌高度获取单元,用于获取晶圆表面形貌高度;
形变量获取单元,用于当晶圆表面形貌高度与所述距离的差值不小于零时,将差值作为弹性形变量。
优选的,所述接触力获取模块包括:
弹性应力获取单元,用于根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得弹性应力;
剪切应力获取单元,用于根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得剪切应力
应力获取单元,用于将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力;
接触力获取单元,用于根据所述接触区域内研磨垫的应力,获取所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力。
优选的,所述应力获取单元包括:
微凸压缩形变正应力获取子单元,用于根据研磨垫表面微凸压缩研磨垫而引起的形变,获取微凸压缩形变正应力;
应力修正子单元,用于将所述弹性应力、剪切应力及微凸压缩形变正应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力。
优选的,所述研磨去除率获取模块具体用于根据所述接触力,通过普里斯顿公式获取所述晶圆表面的研磨去除率。
本发明公开了一种表面形貌仿真的方法及系统,通过实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量,并对研磨垫形变区域进行微元应力分析,以获取所述弹性形变量下研磨垫的应力,根据其计算研磨垫与晶圆之间的接触力,并获取该接触力下的研磨去除率以实时更新晶圆表面形貌。由于本发明采用了微元受力分析模型,并且研磨垫弹性形变完全符合所述微元应力分析模型的弹性形变条件,保证了获取的研磨垫与晶圆之间的接触力的精准性,根据所述晶圆接触力获取的研磨去除率更精准,该方法计算简洁,可以用于实时预测化学机械研磨过程中晶圆表面形貌仿真。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1为根据本发明实施例表面形貌仿真的方法的流程图;
图2为根据本发明实施例研磨垫形变示意图;
图3为根据本发明实施例研磨垫形变区域单元受力分析示意图;
图4为根据本发明实施例研磨垫微凸结构示意图;
图5为根据本发明实施例表面形貌仿真的系统的一种结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
不同于现有技术,本发明采用弹性力学,通过对研磨垫微元进行受力分析,获取晶圆与研磨垫之间的接触力。弹性力学遵循的基本规律:变形连续规律、应力-应变关系和运动(平衡)规律,其中变形连续规律对弹性体所做的基本假设有两个最基本的假设:一是连续介质,二是理想弹性,弹性力学较Hertz接触力学的适用范围更广泛。实际应用中的化学机械平坦化过程中,研磨垫完全符合弹性力学对弹性体的假设,通过其获取的接触力更加准确,相应的研磨去除率也更加准确。
为了更好的理解本发明的技术方案和技术效果,以下将结合流程图和具体的实施例进行详细的描述。如图1所示,是本发明实施例表面形貌仿真的方法流程图,包括以下步骤:
步骤S01,实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量。
在本实施例中,所述的晶圆可以为半导体衬底,可以为Si衬底、Ge衬底、SiGe衬底、SOI(绝缘体上硅,Silicon On Insulator)或GOI(绝缘体上锗,Germanium On Insulator)等。在其他实施例中,所述半导体衬底还可以为包括其他元素半导体或化合物半导体的衬底,例如GaAs、InP或SiC等,还可以为叠层结构,例如Si/SiGe等,还可以其他外延结构,例如SGOI(绝缘体上锗硅)等。在本实施例中,所述晶圆为体硅衬底,并且其上已制备有器件和/或互连结构,以及待研磨层。
所述研磨垫为化学机械平坦化CMP工艺使用的研磨设备中的部件,化学机械平坦化工艺如图2所示。在晶圆与研磨垫接触后,研磨垫受到晶圆的作用力,会产生形变,研磨设备正常工作状态下,所述形变为弹性形变,即研磨垫受到的外力消除后,研磨垫会恢复到初始状态。
在本实施例中,所述实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量包括:
测量研磨垫表面与晶圆背面的距离;
获取晶圆表面形貌高度,当晶圆表面形貌高度与所述距离的差值不小于零时,将差值作为弹性形变量。
在本实施例中,所述晶圆表面高度为在晶圆上表面的各个点与晶圆底面的垂直距离,所述距离可以通过笛卡尔直角坐标系的解析式表达。另外,所述距离还可以用平面极坐标系或柱面坐标系解析式表达,此外,也可以用球面坐标系解析式表达。本发明实施例中采用笛卡尔直角坐标系。
进一步的,所述晶圆背面到所述研磨垫正面的距离通过测量获得,所述测量的方式有多种,包括:直接测量:测量晶圆背面到未发生形变研磨垫表面的高度;间接测量:设定一个固定参照物,根据参照物到未发生形变区域研磨垫表面高度,通过计算来获得所述晶圆背面到研磨垫正面的距离。
在一个具体实施例中,晶圆表面形貌高度用h(x,y)表示;晶圆背面到所述研磨垫正面的距离用Sz表示,Sz通过间接测量方法得到,具体获取方法如图2所示,晶圆固定装置中,测量卡盘上表面到晶圆上表面的距离S3,此距离值为固定值,通过高度检测装置测量所述高度检测装置到未发生变形研磨垫的距离S1,此距离值为固定值。在研磨过程中,测量高度检测装置到卡盘上表面的距离S2,S2会不断发生变化,需在每个时间步长都测量并输出,需要说明的是,测量可以在研磨过程中完成,不需要停止研磨再测量,然后通过计算可以得到Sz,如式(1)所示:
Sz=S1-S2-S3 (1)
接下来,根据获取晶圆的表面形貌高度h(x,y)以及晶圆背面到所述研磨垫正面的距离Sz,在二者之差不小于零时,将所述二者之差作为所述弹性形变量,如式(2)所示:
δ(x,y)=h(x,y)-Sz (2)
其中,当δ(x,y)<0表示晶圆表面未接触到研磨垫;δ(x,y)≥0时表示晶圆与研磨垫接触。
步骤S02,根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力,参考图3所示。
在本实施例中,采用弹性力学对研磨垫微元进行受力分析。微元法处理问题时,将对象分解为众多微小的单元,而且每个单元所遵循的规律是相同的,这样,我们只需分析这些单元,然后再将单元进行必要的数学方法、物理思想处理,进而求解问题。
进一步的,所述根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力包括:
根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得弹性应力及剪切应力;
将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力;
根据所述接触区域内研磨垫的应力,获取所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力。
在本实施例中,将形变区域的研磨垫分解为众多微小的单元,根据弹性力学原理对所述单元进行受力分析,进而获取所述研磨垫的单元的应力,通过对所述应力进行积分获取所述研磨垫与晶圆之间的接触力。
在一个具体实施例中,分析图2中单元dA的受力,如图3所示。通过对研磨垫单元进行受力分析,所述单元在Z方向的力学平衡方程如式(3)所示:
对于该种受力状态,弹性力学理论规定:
力学几何方程用于描述形变与位移关系,如式(4)所示:
其中εz为Z方向的弹性应变,γxz为xz方向的剪切应变,γyz为yz方向的剪切应变。
力学物理方程用于描述形变与应力关系,如式(5)所示:
其中E为弹性模量,G为剪切模量,均为材料力学参数,与材料性质相关的常数,可以根据研磨垫的材料种类进行查询。σz为Z方向的弹性应力,τxz为xz方向的剪切应变,τyz为yz方向的剪切应变。
根据力学几何方程(4)与力学物理方程(5),可以得到:
其中,第一个方程σz=Eδ(x,y)/z0,表示单元在Z方向的弹性应力。
联立(3)、(6)两式可得所述弹性形变量下研磨垫单元的应力,如式(7)所示:
其中表示单元在Z方向的剪切应力;z0-δ(x,y)表示研磨垫形变区域单元的高度。
然后,根据所述接触区域内研磨垫单元的应力,获取所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力,其中,所述接触力为晶圆与研磨垫接触后,研磨垫对晶圆的作用力,由于力的相互作用原理,研磨垫对晶圆的作用力大小与研磨垫Z向应力之和大小相等,其值可以通过对研磨垫形变区域单元的Z向应力求积分获得。所述研磨垫与晶圆之间的接触力在实际仿真过程中,可以通过对全部所述单元的Z向应力求积分获取。
所述接触力可以如式(8)所示:
P=σdxdy (8)
本发明采用了微元受力分析模型,由于研磨垫形变属于弹性形变,完全符合对所述研磨垫单元进行弹性受力分析的条件,保证本发明能获取精准的研磨垫形变区域的单元的应力。
步骤S03,根据所述接触力,获得所述晶圆表面的研磨去除率。
在本实施例中,所述研磨去除率通过Preston公式获取,如式(9)所示:
MRR=k·p·v (9)
其中,MRR为研磨去除率,k为Preston系数,该系数可体现研磨过程中的化学作用影响等;p是晶圆与研磨垫之间的接触力;v是晶圆与研磨垫之间的相对滑动速度。对于同种晶圆-研磨液-研磨垫,Preston系数k值较为稳定,相对速度v可通过晶圆与研磨垫的转速计算得到。所述研磨去除率还可以通过其他以研磨垫与晶圆之间的接触力为参数的方法获取。
进一步的,在实际的研磨过程中,研磨垫表面存在微凸,如图4所示。为了使本发明获取的研磨去除率更加精准,可以对所述接触力进行修正。
在本实施例中,可以通过获取研磨垫受微凸的压缩形变引起的正应力,并以所述研磨垫的应力与所述研磨垫受微凸的压缩形变引起的正应力之和作为所述晶圆的接触力,获取所述接触力下的研磨去除率。
在一个具体实施例中,所述获取晶圆与研磨垫接触后研磨垫的弹性形变量步骤后,考虑研磨垫的应力受微凸的影响。对于δ(x,y)≥0的部分增加微凸压缩形变引起的正应力如式(10)所示:
其中Φ(z)为微凸高度分布函数,所述微凸高度分布函数可以通过经验、实验或仿真等方法获取;η为研磨垫单位面积上的微凸个数。
对应的,所述晶圆接触力可以如式(11)所示:
P=(σ+σ')dxdy (11)
然后,通过Preston公式获取研磨去除率。
步骤S04,根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌。
在本实施例中,根据研磨去除率,可进行晶圆表面形貌仿真。通过获取的研磨去除率更新已知的晶圆表面形貌,具体计算公式如式(12)所示:
h(x,y)=h(x,y)-MRR (12)
在一个具体实施例中,晶圆表面形貌仿真的方法为:测量晶圆背面到研磨垫正面的距离Sz,根据(2)式获取研磨垫弹性形变量,然后根据(7)、(10)、(11)式获取实时晶圆与研磨垫之间的接触力,并根据(9)式获取实时研磨去除率,然后根据(12)式更新晶圆表面形貌,至此已经完成一个循环步骤,根据此循环步骤即可仿真实时的晶圆表面形貌。
步骤S05,重复执行上述步骤S01至步骤S04,直至达到预定研磨效果。
可以循环执行上述步骤S01至步骤S05,直至达到预定研磨效果,仿真晶圆完成研磨后的表面形貌。需要说明的是,本发明提供的方法可以实时获取研磨过程中晶圆表面的形貌,例如,需要获得当前时间的晶圆表面形貌时,步骤S04获取的更新后的晶圆表面形貌即为当前时间的晶圆表面形貌,期间不需要停止研磨工艺;同时,还可以获取研磨完成后晶圆表面的形貌,例如,通过判断当前研磨工艺的晶圆厚度是否达到设定值或研磨时间是否达到设定值来判断研磨是否完成,当判断研磨已经完成时,获取晶圆表面形貌。
本发明通过研磨垫的弹性变形来计算研磨垫与晶圆的接触力p,从严格的弹性力学理论出发,理论严谨,计算方法简单,物理意义明确,能提高模型的通用性及准确性。此外,本方法能够实时对晶圆表面形貌进行仿真,且每次循环都需要以实时测量的结果为输入参数,因此能够避免计算误差的迭代影响。通过测量计算研磨过程中晶圆与研磨垫之间的距离,计算研磨垫的形变量,并模拟每个时间步长的研磨去除量,实时更新晶圆形貌,直到研磨结束。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。
本发明实施例提供的表面形貌仿真的方法,通过对研磨垫的受力分析可快速准确获取研磨垫对晶圆的接触力,计算理论严谨,方法简便,而且与工艺测量相关联,能够实时获取研磨工艺过程中研磨去除率,可以根据所述研磨去除率预测研磨工艺过程中的晶圆表面形貌。对CMP工艺稳定性和工艺能力的提高有一定的指导作用。
相应地,本发明还提供了与上述方法对应的表面形貌仿真的系统,如图5所示,包括:
弹性形变量获取模块501,用于实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量;
接触力获取模块502,用于根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力;
研磨去除率获取模块503,用于根据所述接触力,获得所述晶圆表面的研磨去除率;
形貌仿真模块504,用于根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌;
判断模块505,用于判断是否达到预定研磨效果,当判断结果为是,将更新后的晶圆表面形貌作为研磨后晶圆表面形貌,当判断结果为否,继续研磨。
其中,在优选的实施例中,所述弹性形变量获取模块501包括:
距离获取单元,用于测量研磨垫表面与晶圆背面的距离;
表面形貌高度获取单元,用于获取晶圆表面形貌高度;
形变量获取单元,用于当晶圆表面形貌高度与所述距离的差值不小于零时,将差值作为弹性形变量。
所述研磨去除率获取模块503通过Preston公式获取研磨去除率。
在优选的实施例中,所述接触力获取模块502可以包括:
弹性应力获取单元,用于根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得弹性应力;
剪切应力获取单元,用于根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得剪切应力
应力获取单元,用于将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力;
接触力获取单元,用于根据所述接触区域内研磨垫的应力,获取所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力。
通过该模块即可获得接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力。在实际应用中,由于研磨垫表面并非完全理想的平面,其上存在的微凸结构会压缩研磨垫而引起形变,该形变会影响晶圆与研磨垫之间的接触力,因此,本发明提供的应力获取单元还可以进一步包括:微凸压缩形变正应力获取子单元、应力修正子单元,其中:
微凸压缩形变正应力获取子单元,用于根据微凸压缩研磨垫而引起的形变,获取微凸压缩形变正应力;
应力修正子单元,用于将所述弹性应力、剪切应力及微凸压缩形变正应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力。
包括应力修正子单元的应力获取单元,能修正微凸对所述研磨垫的应力的影响,使得获取的晶圆与研磨垫之间的应力更加精准。
基于所述研磨去除率获取模块503获取的所述研磨去除率,不但能保证较高的精度,而且计算仿真速度快,是速度和精度的有效结合。基于以上优点,所述系统能够应用在研磨工艺过程中晶圆表面形貌仿真领域。
因此,所述系统还可以包括:
形貌仿真模块504,用于根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌。
在实际应用中,可以通过该系统获取研磨完成后晶圆表面形貌,因此,所述系统还包括判断模块505,用于判断是否达到预定研磨效果,当判断结果为是,获取形貌仿真模块504的晶圆表面形貌结果,如果判断结果为否,则继续进行研磨,直至达到预定研磨效果,然后获取形貌仿真模块504的晶圆表面形貌结果。
当然,在实际应用中,该系统还可进一步包括:存储模块(未图示),用于保存实时研磨去除率、实时晶圆表面形貌等信息。这样,以方便进行计算机自动处理,并存储最终研磨后晶圆表面形貌等相关信息等。
在本发明实施例中,表面形貌仿真的系统针对研磨垫形变区域采用了微元受力分析,由于研磨垫完全符合弹性力学假定的弹性体的要求,保证了依据弹性形变获取的晶圆与研磨垫之间的接触力的精准性,使得根据所述接触力获取的研磨去除率更精准。同时该系统计算流程简洁,可以用于实时预测化学机械平坦化过程中晶圆表面形貌仿真。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个仿真窗口上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及系统;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种表面形貌仿真的方法,其特征在于,包括步骤:
(1)实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量;
(2)根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力;
(3)根据所述接触力,获得所述晶圆表面的研磨去除率;
(4)根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌;
重复执行上述步骤(1)至步骤(4),直至达到预定研磨效果;
其中,所述根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力包括:
根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得弹性应力及剪切应力;
将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力;
根据所述接触区域内研磨垫的应力,获取所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量包括:
测量研磨垫表面与晶圆背面的距离;
获取晶圆表面形貌高度,当晶圆表面形貌高度与所述距离的差值不小于零时,将差值作为弹性形变量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力包括:
根据研磨垫表面微凸压缩研磨垫而引起的形变,获取微凸压缩形变正应力;
将所述弹性应力、剪切应力及微凸压缩形变正应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述研磨去除率通过普里斯顿公式获取。
5.一种表面形貌仿真的系统,其特征在于,包括:
弹性形变量获取模块,用于实时获取晶圆与研磨垫接触区域的弹性形变量;
接触力获取模块,用于根据所述弹性形变量,获得所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力;
研磨去除率获取模块,用于根据所述接触力,获得所述晶圆表面的研磨去除率;
形貌仿真模块,用于根据所述研磨去除率更新晶圆表面形貌;
判断模块,用于判断是否达到预定研磨效果,当判断结果为是,将更新后的晶圆表面形貌作为研磨后晶圆表面形貌,当判断结果为否,继续研磨;
其中,所述接触力获取模块包括:
弹性应力获取单元,用于根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得弹性应力;
剪切应力获取单元,用于根据所述弹性形变量,通过微元受力分析获得剪切应力
应力获取单元,用于将弹性应力及剪切应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力;
接触力获取单元,用于根据所述接触区域内研磨垫的应力,获取所述接触区域内研磨垫与晶圆之间的接触力。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述弹性形变量获取模块包括:
距离获取单元,用于测量研磨垫表面与晶圆背面的距离;
表面形貌高度获取单元,用于获取晶圆表面形貌高度;
形变量获取单元,用于当晶圆表面形貌高度与所述距离的差值不小于零时,将差值作为弹性形变量。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述应力获取单元包括:
微凸压缩形变正应力获取子单元,用于根据研磨垫表面微凸压缩研磨垫而引起的形变,获取微凸压缩形变正应力;
应力修正子单元,用于将所述弹性应力、剪切应力及微凸压缩形变正应力之和作为所述接触区域内研磨垫的应力。
8.根据权利要求5-7任一项所述的系统,其特征在于,所述研磨去除率获取模块具体用于根据所述接触力,通过普里斯顿公式获取所述晶圆表面的研磨去除率。
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