[發明專利]對現有版圖填充冗余多晶硅條陣列的插入方法

有效

• 申請號: 201210116937.6
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102664142A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 韓曉霞
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;G06F17/50
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別涉及納米工藝下的一種對現有版圖填充冗余多晶硅條陣列的插入方法。

背景技術

參數成品率是指滿足時序、功耗性能要求的芯片數目占功能正常的芯片數目的百分比。工藝波動會引起物理參數發生變化，其中最為重要的是線寬變化，尤其是多晶硅柵線寬，即MOS管的溝道長度。MOS管溝道長度不僅是影響MOS管性能的主要參數，而且由于線寬最小，最容易引起變化，因此由工藝波動引起的線寬變化主要是指MOS管溝道長度的變化。MOS管溝道長度變化會影響MOS管的工作速度以及亞閾值電流，由此對電路時序和亞閾值電流引起的靜態功耗產生影響。從而影響電路的速度和功耗，導致參數成品率下降。納米工藝下，參數成品率已成為影響成品率的主要因素。

導致MOS管溝道長度發生變化的最主要原因是光刻時的曝光系統不理想。雖然采用分辨率增強技術(RET：Resolution?Enhancement?Techniques)，如光學臨近效應校正(OPC：Optical?Proximity?Correction)、嵌入散射條(SBI：Scattering?Bar?Insertion)、移相掩模(PSM：Phase?Shift?Masks)和離軸照明(OAI：OffAxis?Illumination)能在一定程度上緩解由于曝光時的光學臨近效應所引起的MOS管溝道長度變化，但RET僅在假設一定的工藝條件下(一定的聚焦誤差和曝光劑量范圍)通過修改設計圖形特征保證印制到硅片上圖形的準確性。當工藝條件發生變化，如硅片上的形貌變化、透鏡失常時，MOS管溝道長度變化反而會加劇。

MOS管溝道長度變化引起的參數成品率下降問題已經受到研究人員的高度關注。Orshansky等人發現由于曝光的光學臨近效應使得不同疏密程度的多晶硅圖形(即不同的多晶硅線間距)會導致MOS溝道長度產生不同變化(具體參見文獻：M.Orshansky，L.?Milor，P.?Chen，K.Keutzer?and?C.Hu，Impact?of?spatial?intrachip?gate?length?variability?on?the?performance?of?high-speed?digital?circuits，IEEE?Transations?On?Computer-Aided?Design?of?Integrated?Circuits?and?Systems，2002，Vol.21，No.5，pp.544-553.)。

在基于標準單元的版圖設計中，標準單元內的多晶硅條間距已固定，但相鄰標準單元間的多晶硅條間距將隨版圖設計階段中標準單元的不同布局而發生改變。因此，標準單元內的MOS管溝道長度變化已確定，而位于標準單元邊界處的MOS管溝道長度的變化取決于相鄰標準單元間的多晶硅條間距。版圖設計時可以通過優化相鄰標準單元間的間距以獲取MOS管溝道長度的最小變化，由此達到抵抗工藝波動影響的目的。如圖1所示有兩個相鄰的標準單元A和B。標準單元A中有六個MOS管(M1、M2、M3、M4、M5、M6)，P1是M1和M4的多晶硅柵，P2是M2和M5的多晶硅柵，P3是M3和M6的多晶硅柵，P1、P2和P3共同構成了標準單元A內的多晶硅圖形。標準單元A中陰影部分是六個MOS管的溝道區，W為MOS管的溝道長度，即多晶硅線寬。同樣，標準單元B中有M7到M14共八個MOS管，P4是M7和M11的多晶硅柵，P5是M8和M12的多晶硅柵，P6是M9和M13的多晶硅柵，P7是M10和M14的多晶硅柵。P4、P5、P6和P7構成了標準單元B內的多晶硅圖形，標準單元B中的陰影部分是八個MOS管的溝道區。S1是兩相鄰標準單元A和B之間的間距，只有在版圖設計的布局階段確定了標準單元的位置信息后，S1才固定。S2是P3和P4間的間距，并且S2隨著S1的變化而變化。S3是P2與其左邊相鄰的多晶硅柵P1的間距，S4是P2與其右邊相鄰的多晶硅柵P3的間距。由于標準單元A版圖已定，S3和S4是固定不變的，因此位于標準單元A內的MOS管M2和M5的溝道長度變化也已確定，同樣，標準單元B內的MOS管M8、M12、M9和M13的溝道長度變化也已確定。而位于標準單元A邊界處的MOS管M3和M6，由于S2取決于標準單元的位置信息，因此M3和M6溝道長度的變化不可確定。而M1、M4、M7、M11、M10和M14的溝道長度變化同樣也不可確定。