[發明專利]冗余金屬填充方法及其系統

有效

• 申請號: 201210008543.9
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102542119A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 方晶晶;陳嵐;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術領域

本發明涉及集成電路自動化技術領域，特別涉及一種冗余金屬填充方法及其系統。

背景技術

隨著晶體管尺寸進入納米級，電路的復雜度越來越高，規模越來越大，芯片在生產前的可制造性設計變得越來越重要。縱觀芯片制造工藝流程，產品的質量由大量的工藝過程參數控制，例如：參雜濃度、溝道長度、寄生效應以及層之間絕緣層厚度等。在設計過程中考慮工藝過程參數，同時在制造過程中必須控制這些工藝參數的穩定性和設計過程保持一致。可制造性設計技術(DFM，Design?for?Manufacturability)應運而生，DFM是控制電路在制造過程中遇到的工藝偏差問題。通過DFM，使設計者預見到設計中可能存在的工藝敏感點，改進現有設計，有效提高良率。DFM中困難主要難點來源于光刻與化學機械拋光兩部分，化學機械拋光(CMP，Chemical?Mechanical?Polishing)綜合機械和化學兩方面的特性，用于全局化平坦。CMP工藝制造過程中，版圖金屬密度圖形的不一致，導致產生了蝶形缺陷(dishing)和侵蝕缺陷(erosion)。蝶形缺陷是空白區域的介質層和溝槽中金屬的厚度差。侵蝕缺陷指在圖形區域氧化物和金屬被減薄，為拋光前后氧化層厚度差。由于拋光金屬層時，對氧化物產生輕微的過拋光而產生。無論是蝶形缺陷還是侵蝕缺陷，都會造成芯片表面的不平坦性，這種表面不平坦性造成區域金屬圖形差別，進而造成互連線高度的偏差，影響光刻的聚焦深度，進而影響關鍵尺寸的偏差，另一方面，蝶形缺陷和侵蝕缺陷還會造成電路的電特性很大的影響。由于蝶形和侵蝕跟金屬密度和版圖圖形密切相關，而只有圖形密度才是設計者可以掌控的因素，因此，為了減少蝶形缺陷和侵蝕缺陷，在版圖的空白區域填入冗余金屬，改善全局平坦性。冗余金屬是對電路功能不產生直接影響，其材料性能和制造工藝與普通的金屬互連線圖形無異。現有的冗余金屬填充方法無法兼顧冗余金屬填充時的計算量和填充的準確度，不能很好地減小不同窗格區域之間的密度差異，因此有必要對現有技術進行改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種既能夠保證冗余填充的精確度又能保證數據計算量不大的冗余金屬填充方法及其系統。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種冗余金屬填充方法包括：

將版圖劃分為若干不重疊的窗格；

根據基于規則的填充方法粗調所述窗格內的金屬密度；

根據基于模型的填充方法對所述窗格內的金屬密度進行細調修正。

本發明還提供一種冗余金屬填充系統包括窗格劃分模塊，將版圖劃分為若干不重疊的窗格；第一填充模塊，根據基于規則的填充方法粗調所述窗格內的金屬密度；第二填充模塊，根據基于模型的填充方法對所述窗格內的金屬密度進行細調修正。

本發明提供的一種冗余金屬填充方法及其系統，將金屬密度分級別進行填充，將金屬密度范圍分級，在不同的級別內選擇用不同金屬密度的填充模板進行填充，既能夠保證冗余填充的精確度又能保證數據計算量不大。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種冗余金屬填充方法的流程示意圖；

圖2為圖1所示方法中根據基于規則的填充方法粗調窗格內的金屬密度的流程示意圖；

圖3為圖1所示方法中根據基于模型的填充方法對所述窗格內的金屬密度進行細調修正的流程示意圖；

圖4為本發明實施例提供的一種冗余金屬填充系統的結構框圖；

圖5為圖4所示系統中的第一填充模塊的結構框圖；

圖6為圖4所示系統中的第二填充模塊的結構框圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明實施例提供的一種冗余金屬填充方法包括以下步驟：

步驟00、制作包含不同密度與形狀大小的填充模板的模板庫和包含不同密度與形狀大小的填充塊的圖形庫。

步驟10、設定窗格的目標金屬密度D₁、窗格密度允許波動的范圍ΔD。

步驟20、將版圖劃分為若干不重疊的窗格，并進行標示，等分為m×n個邊長為a的小分塊。

步驟30、根據基于規則的填充方法粗調所述窗格內的金屬密度。其中，基于規則的填充方法是為了獲得更好的密度均勻性，從而減小CMP之后的表面厚度差異。該方法是根據工藝廠等提出的設計規則進行填充，如版圖密度必須在規定的最小值以上，而且每個小窗格區域的金屬密度必須在規定的最小值以上，如果密度太小則需要進行填充。該步驟30將結合圖2所示的流程進行詳細說明。