Mom电容器的提取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种MOM电容器的提取方法。
【背景技术】
[0002]电容器是集成电路(简称IC)中的重要组成单元，广泛运用于存储器、微波、射频、智能卡和滤波等芯片中。随着半导体集成电路制造技术的不断进步，半导体器件的性能也不断提升。集成电路集成度提升过程中对于电容器如何在有限的面积下获得高密度的电容成为一个重要课题。现有电容器通常包括:结电容器、栅电容器、金属-金属(Intra-metal)电容器等等。其中，在高电容密度的场合，结电容器、栅电容器的线性度及品质因数都较差，且击穿电压低，适用性不强；而金属-金属(Intra-metal)电容器的线性特征要远好于其他类型的电容器，因而具有更好的精度，能更好的满足高电容密度场合的需要。
[0003]上述金属-金属(Intra-metal)电容器包括了金属-绝缘体-金属(metal-1nsulator-metal，MIM)电容器和金属-氧化物-金属(metal-oxide-metal，MOM)电容器两种。其中，M頂电容器使用上下层金属作为电容极板，电容量主要由电容器所占面积决定，因此，在需要大电容的场合中使用M頂电容器会引起成本大大增加；而MOM电容器采用指状结构和叠层相结合的方法可以在相对较小的面积上制作容量更大的电容。
[0004]现有的MOM电容器中，同一层上的金属呈梳状(或称指状，即COMB结构)排列，同一层的梳齿部分(或称指状物部分)之间设置有电介质，这种由呈梳状排列的金属与其之间的电介质组成的组合层称为金属化层。在同一金属化层上，相邻的两个梳齿及其中间的电介质形成了子电容器，每层的总电容等于在该层上的子电容器的总和。现有的MOM电容器一般为垂直堆叠结构，包括堆放在一起的多个金属化层，相邻金属化层之间以及同层梳齿之间的电介质均为氧化物，多层MOM电容器包括两个电极，并通过通孔插塞(via plug)结构将两个电极与所有金属化层连接在一起，MOM电容器总的电容值是由多层金属化层上的电容并联后的产生的，即将多层金属化层上的电容值相加得到MOM电容器的电容值，MOM电容器就是同时利用了相邻金属层之间的寄生电容和上下层金属层重叠区域电容，来大大地提高了面积利用率和电容量的。在0.13um以下的工艺，同层金属之间的最小间距小于上下层金属之间介电层的厚度。因此相同面积的情况下，相邻金属层(最小间距)之间的寄生电容要大于上下层金属层重叠区域之间的电容。
[0005]目前在半导体集成电路的后端物理设计通常会依赖EDA(电子设计自动化)工具的辅助，把电路网表(线网集合)转换成物理版图上的物理连接(几何图形的连接)，这些物理连接包括在同一金属层上的连线，以及不同金属层间的通孔连接等，并且需要满足众多设计规则约束。版图上的设计规则违例会使得芯片无法tape out (送交制造)，因此，没有设计规则违例是版图布线设计的基本要求。
[0006]然而，MOM电容器的叠层金属结构，使在集成电路版图中实现同一金属层上的连线变得非常困难，因为集成电路版图的金属层有多层，例如4层、5层、6层、7层等，而MOM电容器的叠层金属结构可能仅仅是利用了其中一层来形成，或者利用了其中的连续两层或连续两层以上的金属形成，在不确定MOM电容器的具体叠层金属结构的情况下，将外部连线与MOM电容器进行连接，容易出现连接错误，引起废片。现有技术中通常是根据集成电路的金属层结构，遍历由这些金属层形成MOM电容器的叠层金属结构的所有可能组合，例如集成电路中有Ml至M7的7层金属层，由其形成MOM电容器的叠层金属结构共有28种可能组合:
[0007]Ml， M1+M2， MI+M2+M3, M1+M2+M3+M4， M1+M2+M3+M4+M5, M1+M2+M3+M4+M5+M6,M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7 ；
[0008]M2，M2+M3，M2+M3+M4，M2+M3+M4+M5，M2+M3+M4+M5+M6，M2+M3+M4+M5+M6+M7 ；
[0009]M3，M3+M4，M3+M4+M5，M3+M4+M5+M6，M3+M4+M5+M6+M7 ；
[0010]M4，M4+M5，M4+M5+M6，M4+M5+M6+M7 ；
[0011]M5，M5+M6，M5+M6+M7 ；
[0012]M6, M6+M7 ；
[0013]M7o
[0014]传统方法在对这些MOM电容器进行提取时，需要提取28次，以区分不同的MOM电容器结构，造成提取速度较慢，耗时较长，效率较低。
【发明内容】
[0015]本发明的目的在于提供一种MOM电容器的提取方法，能够提高MOM电容器的提取速度，缩短集成电路设计周期。
[0016]为解决上述问题，本发明提出一种MOM电容器的提取方法，包括:
[0017]SI，从集成电路版图中识别出MOM电容器，所述MOM电容器的叠层金属属于集成电路版图的金属布线层；
[0018]S2，将所述MOM电容器的叠层金属连接在一起的两个区域定义为所述MOM电容器向外连接的两个电极引脚，每层叠层金属均有其对应的一层辅助层；
[0019]S3，在两个电极引脚外围扩展一虚拟围墙层，利用所述虚拟围墙层建立所述MOM电容器与其外部连线的连接关系，所述连接关系下，所述外部连线既接触所述MOM电容器的两个电极引脚，又接触所述MOM电容器中与外部连线所在金属布线层同层的辅助层。
[0020]进一步的，在步骤SI中，根据所述集成电路版图的标识层以及标识层标识的器件区域内的辅助层，从集成电路版图中识别出MOM电容器。
[0021]进一步的，在步骤S3中，利用所述虚拟围墙层建立所述MOM电容器与其外部连线的连接关系包括:
[0022]利用所述虚拟围墙层判断一金属走线是否是外部连线，当金属走线从虚拟围墙外部穿过虚拟围墙而进入MOM电容器的器件区时，该金属走线为外部连线；
[0023]判断所述外部连线在MOM电容器的器件区中是否既接触所述MOM电容器的两个电极引脚，又接触所述MOM电容器中与外部连线所在金属布线层同层的辅助层，若是，则所述外部走线为MOM电容器用于向外连接的连线，所述外部连线接触了所述MOM电容器的两个电极引脚中与外部连线所在金属布线层同层的叠层金属。
[0024]进一步的，所述的MOM电容器的提取方法还包括:S4，根据集成电路版图的内部标签抽取出所述MOM电容器的金属层信息，以验证步骤S3中建立的连接关系的正确性，从而完成MOM电容器的提取。
[0025]进一步的，在步骤SI中，从集成电路版图中一次识别出所有MOM电容器，并对每个MOM电容器进行步骤S2和S3的处理。
[0026]进一步的，在步骤S4中，根据集成电路版图的内部标签抽取出所有MOM电容器的金属层信息，以验证步骤S3中为每个MOM电容器建立的连接关系的正确性。
[0027]进一步的，所述集成电路版图中有3层以上的金属布线层，所述集成电路版图中的MOM电容器的叠层金属结构的所有可能组合为n*(n+l)/2种，η为集成电路版图的金属布线层层数。
[0028]进一步的，所述集成电路版图中有Ml至Μ7共7层金属布线层，所述集成电路版图中识别出各个MOM电容器的叠层金属结构分别为以下28种组合中的一种:
[0029]Ml， Μ1+Μ2， MI+M2+M3, Μ1+Μ2+Μ3+Μ4， Μ1+Μ2+Μ3+Μ4+Μ5, Μ1+Μ2+Μ3+Μ4+Μ5+Μ6,Μ1+Μ2+Μ3+Μ4+Μ5+Μ6+Μ7,
[0030]M2，Μ2+Μ3，Μ2+Μ3+Μ4，Μ2+Μ3+Μ4+Μ5，Μ2+Μ3+Μ4+Μ5+Μ6，Μ2+Μ3+Μ4+Μ5+Μ6+Μ7，
[0031 ] M3，Μ3+Μ4, Μ3+Μ4+Μ5, Μ3+Μ4+Μ5+Μ6, Μ3+Μ4+Μ5+Μ6+Μ7,
[0032]Μ4，Μ4+Μ5，Μ4+Μ5+Μ6，Μ4+Μ5+Μ6+Μ7，
[0033]Μ5，Μ5+Μ6，Μ5+Μ6+Μ7，
[0034]Μ6，Μ6+Μ7，
[0035]Μ7ο
[0036]进一步的，所述集成电路版图中有Ml至Μ6共6层金属布线层，所述集成电路版图中识别出各个MOM电容器的叠层金属结构分别为以下21种组合中的一种:
[0037]Ml，M1+M2，M1+M2+M3，M1+M2+M3+M4, M1+M2+M3+M4+M5, M1+M2+M3+M4+M5+M6,
[0038]M2，M2+M3，M2+M3+M4，M2+