版图中插入填充图形的方法
【专利摘要】本申请公开了一种版图中插入填充图形的方法，包括以下步骤：在每个局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入标准填充图形。计算该局部区域在虚拟地插入填充图形之后的图形密度，判断其是否大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求。如果是，在该局部区域的允许插入填充图形的结构中实际插入该填充图形。如果否，在该局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入比上一次虚拟插入的填充图形更大的新的填充图形。不断重复直至该局部区域在插入新的填充图形之后的图形密度大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求。本申请可以快速地实现在版图中插入填充图形，使得所有局部区域都满足最低的图形密度要求。
【专利说明】版图中插入填充图形的方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种半导体集成电路的物理版图设计方法，特别是涉及一种为了满足CMP工艺要求而在版图的空白区域插入填充图形的方法。
【背景技术】
[0002]CMP (化学机械抛光)工艺是半导体集成电路生产过程中最重要的工艺之一，用来对硅片表面进行平坦化处理。
[0003]在深亚微米大规模集成电路制造中，半导体物理版图的图形密度不均匀会对制造后的电路器件的特性产生不利影响。为了提高芯片生产的成品率，在CMP工艺中要求版图的图形密度至少达到一个最小值。如果版图的图形密度达不到最小值，则通过向版图的空白部分插入填充图形来将图形密度提高到最小值以上。所述填充图形一般都是矩形，目前所选择插入的填充图形都是唯一尺寸的，并且是在整个版图的空白部分插入。
[0004]在0.18 μ m以上的先进生产工艺中，对于整个版图不再有图形密度的要求，但在版图的每个局部区域(局部区域的大小根据生产工艺而定)都有各自的图形密度的最低要求。每个局部区域要求的最低图形密度通常是相同的，也不排除不同的可能性。若在某个局部区域不能满足最低的图形密度，则会对该局部区域的图形生成和器件形成产生非常严重的影响。同时，在某些局部区域中可能存在着禁止插入填充图形的结构。这些禁止插入填充图形的结构即使位于版图的空白部分，也不允许插入填充图形，造成这种情况的原因例如有其他层的影响、或者在版图数据中的特别设置等。
[0005]请参阅图6，整个版图包括已有图形部分和空白部分。空白部分又包括允许插入填充图形的结构。而已有图形部分和空白部分中除了允许插入填充图形的结构之外的部分，均为禁止插入填充图形的结构。
[0006]由于存在禁止插入填充图形的结构，使得在这些局部区域的空白部分插入单一形状和大小的填充图形，仍可能无法满足这些局部区域的图形密度的最低要求。一旦遇到这种情况，目前的处理方法是要求版图设计者修改版图数据，以使每个局部区域都满足图形密度的最低要求。这样工作量会比较大，时间比较长，也存在一定的风险。
【发明内容】
[0007]本申请所要解决的技术问题是提供一种半导体集成电路的物理版图中插入填充图形的方法。该方法可以适用于任何工艺，包括0.18 μ m以上的先进工艺，并且处理速度快。
[0008]为解决上述技术问题，本申请版图中插入填充图形的方法包括以下步骤:
[0009]第I步，读取版图数据，找到每个局部区域中允许插入填充图形的结构；
[0010]第2步，在每个局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入标准填充图形；
[0011]第3步，计算该局部区域在虚拟地插入填充图形之后的图形密度，判断其是否大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求；
[0012]如果是，在该局部区域的允许插入填充图形的结构中实际插入该填充图形；
[0013]如果否，进入第4步；
[0014]第4步，在该局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入比上一次虚拟插入的填充图形更大的新的填充图形；重复第3步?第4步，直至该局部区域在插入新的填充图形之后的图形密度大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求。
[0015]本申请特别针对0.18μπι以上的先进生产工艺，针对每一个局部区域可以插入不同大小的填充图形。这样便不需要修改整个版图数据，从而快速地实现在版图中插入填充图形，使得所有局部区域都满足最低的图形密度要求。最终符合CMP工艺要求，而提高芯片制造的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本申请版图中插入填充图形的方法的流程图；
[0017]图2是本申请版图中插入填充图形的改进方法的流程图；
[0018]图3是整个芯片版图被划分为多个局部区域的示意图；
[0019]图4是整个芯片版图上允许插入填充图形的结构、禁止插入填充图形的结构的分布；
[0020]图5a?图5c是不同的局部区域中所实际插入的填充图形的示意图；
[0021]图6是整个版图的划分示意图。
[0022]图中附图标记说明:
[0023]10为整个芯片版图；20为局部区域；21为第一局部区域；22为第二局部区域。【具体实施方式】
[0024]请参阅图1，本申请版图中插入填充图形的方法包括以下步骤:
[0025]第I步，读取版图数据，例如以二进制的方式读入⑶SII格式的版图数据。不同的生产工艺定义了一幅版图中包含的局部区域的数量，以及每个局部区域的大小。根据版图数据找到每个局部区域中允许插入填充图形的结构。
[0026]一个制造有半导体器件的硅片上具有许多层，需要插入填充图形以满足CMP工艺要求的只是其中的小部分层次。对于这小部分层次，由工艺规则决定哪些空白部分允许插入填充图形，哪些空白部分不允许。而对于其他层次，有些层次上是禁止插入其他层次的填充图形的。通过对整个版图数据的运算，才能分析出各层之间的相互影响与制约，从而找到每个局部区域中允许插入填充图形的结构。
[0027]第2步，在每个局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入标准填充图形A。不同的生产工艺都定义了各自的标准填充图形，所述标准填充图形的形状和大小唯一，一般为矩形。通常是在允许插入填充图形的结构中，以标准填充图形A的阵列的方式进行插入，但不得超出所述的允许插入填充图形的结构的范围，并且要迎合允许插入填充图形的结构的轮廓线。
[0028]第3步，计算该局部区域在虚拟地插入填充图形之后的图形密度DYi=(X+Y)/Z。其中，Dyi为该局部区域的图形密度值，单位为百分比。X为该局部区域的原始图形所占面积。Y为该局部区域所插入的填充图形所占面积。Z为该局部区域的面积。
[0029]判断该局部区域在插入填充图形之后的图形密度DYi是否大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求DYS。
[0030]如果是，表示该局部区域在插入填充图形之后的图形密度已经满足最低要求，因而只要在该局部区域的允许插入填充图形的结构中实际插入该填充图形即可。
[0031]如果否，表示该局部区域在插入填充图形之后的图形密度还不满足最低要求，因而需要将该填充图形替换为新的填充图形，进入第4步。
[0032]第4步，在该局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入比上一次虚拟插入的填充图形更大的新的填充图形。重复第3步~第4步，直至该局部区域在插入新的填充图形之后的图形密度DYi大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求DYS。如果采用了该种生产工艺所允许的最大的填充图形，虚拟插入后的图形密度DYi仍然小于该局部区域的图形密度的最低要求DYS，则上报错误。收到上报的错误后，由版图设计者考虑修改版图数据来满足图形密度的最低要求。
[0033]请参阅图2，对上述版图中插入填充图形的方法可以进行如下改进。进一步地，为每一种生产工艺制定一个填充图形的大小与图形密度的表格，如下表所不。
【权利要求】
1.一种版图中插入填充图形的方法，其特征是，包括以下步骤: 第I步，读取版图数据，找到每个局部区域中允许插入填充图形的结构； 第2步，在每个局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入标准填充图形； 第3步，计算该局部区域在虚拟地插入填充图形之后的图形密度，判断其是否大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求； 如果是，在该局部区域的允许插入填充图形的结构中实际插入该填充图形； 如果否，进入第4步； 第4步，在该局部区域的允许插入填充图形的结构中，虚拟地插入比上一次虚拟插入的填充图形更大的新的填充图形；重复第3步?第4步，直至该局部区域在插入新的填充图形之后的图形密度大于或等于该局部区域的图形密度的最低要求。
2.根据权利要求1所述的版图中插入填充图形的方法，其特征是，所述方法第4步中，如果采用了该种生产工艺所允许的最大的填充图形，虚拟插入后的图形密度仍然小于该局部区域的图形密度的最低要求，则上报错误。
3.根据权利要求1所述的版图中插入填充图形的方法，其特征是，为每一种生产工艺制定一个填充图形的大小与图形密度之间的对应关系的表格；所述表格中记载了从标准填充图形开始各边长递增直至该生产工艺允许的最大填充图形所对应的图形密度； 在所述方法第3步中，如果该局部区域在虚拟地插入填充图形之后的图形密度小于该局部区域的图形密度的最低要求，则计算为了满足该局部区域的图形密度的最低要求在该局部区域插入新的填充图形的最低图形密度； 在所述方法第4步中，在该种生产工艺的表格中找到图形密度大于所述在该局部区域插入新的填充图形的最低图形密度的最小尺寸的填充图形，进行虚拟插入而重复第3步?第4步。
4.根据权利要求3所述的版图中插入填充图形的方法，其特征是，如果所述在该局部区域插入新的填充图形的最低图形密度大于该种生产工艺的表格中的全部图形密度，则上报错误； 如果在使用了该种生产工艺的表格中的最大填充图形，计算出的该局部区域在虚拟地插入所述最大填充图形之后的图形密度仍然小于该局部区域的图形密度的最低要求，则上报错误。
【文档编号】G06F17/50GK103853854SQ201210496239
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】李彦正, 周京英, 孙长江 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司