集成电路版图的检查方法与流程

文档序号:15983085发布日期:2018-11-17 00:33阅读:474来源:国知局

本发明涉及半导体制造领域,尤其是涉及一种集成电路版图的检查方法。

背景技术

在半导体器件制造的后段工艺中,会在半导体衬底上生长由金属互连线和绝缘层组成的多层金属互连层,然后在绝缘层制造通孔,在通孔内沉积金属实现不同层金属连线之间的连接。在不同层的金属连线之间的通孔数目的多少会影响电路性能,数目过少会使得电阻压降过大,因此一般在版图设计时希望连接区域能够有足够多的通孔。

目前检查连接区域通孔密度的方法有两种,一种是人工检查,这种方法工作量大,且检查的完整性有限。另外一种是通过自动化工具计算irdrop(压降),若压降过大,则推测通孔密度不够再返回修改版图。这种方法缺点是无法对通孔密度不足的区域准确定位,并且软件成本较高。因此,在版图设计流程中,需要一种高效完备的电路版图通孔密度的检查方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种集成电路版图的检查方法,以解决现有检查方法工作量大且检查不够全面的问题。

本发明的另一目的在于提供一种集成电路版图的检查方法,以解决现有检查方法无法对通孔密度不足的区域进行准确定位且使用软件成本较高的问题。

为了达到上述目的,本发明提供了一种集成电路版图的检查方法,所述版图包括一个或多个金属互连网络其特征在于,包括以下步骤:

设置通孔密度检查文件,包括设置每个所述金属互连网络的文本名称和设置所述通孔密度的预定值;

加载所述版图和所述通孔密度检查文件;

获取待测区域集合;

计算所述待测区域的通孔密度;以及

对所述待测区域的通孔密度进行检查;若所述待测区域的通孔密度大于等于所述预定值,则通过,若所述待测区域的通孔密度小于所述预定值,则对所述待测区域进行标记。

可选的,同一所述金属互连网络包括具有连接关系的所有金属连线。

可选的,所述连接关系为通过通孔实现同一金属互连网络中相邻两层金属连线的连接。

可选的,在同一金属互连网络的一层或多层所述金属连线上设置所述文本名称。

可选的,所述获取待测区域集合的步骤包括:获取待测金属互连网络的金属连线。

可选的,根据所述待测金属互连网络的文本名称,在所述版图上识别出待检测的金属互连网络;根据连接关系,提取出待测金属互连网络的所有金属连线。

可选的,将所述金属互连网络中的金属连线抽象成一系列金属连线图形,相邻两层金属连线的连接区域为版图上相应金属连线图形的重叠区域。

可选的,所述待测区域集合为所述重叠区域的集合。

可选的,根据所述版图上所述待测金属互连网络中金属连线图形的位置关系,提取上下相邻两层金属连线图形的重叠区域。

可选的,所述重叠区域的通孔密度为所述重叠区域中的所有通孔总面积与所述重叠区域的面积之比。

可选的,所述检检查包括对所述重叠区域通孔漏打的检查和所述重叠区域通孔少打的检查。

可选的,若所述重叠区域的通孔密度小于所述预定值,则所述所述重叠区域的通孔漏打或所述重叠区域通孔少打,对所述重叠区域进行标记。

综上所述,在本发明提供的集成电路版图的检查方法中,包括:设置通孔密度检查文件,包括设置每个所述金属互连网络的文本名称和设置所述通孔密度的预定值;加载所述版图和所述通孔密度检查文件;获取待测区域集合;计算所述待测区域的通孔密度;以及对所述待测区域的通孔密度进行检查;若所述待测区域的通孔密度大于等于所述预定值,则通过,若所述待测区域的通孔密度小于所述预定值,则对所述待测区域进行标记。本发明所提供方法将通孔密度的检查转化为一种特殊的版图设计规则检查,通过设计规则检查文件来实现对通孔密度的自动化检查,可实现通孔漏打或少打的准确定位,检查覆盖面全,可快速高效地对不符合设计规则的区域进行提示性标记,便于版图设计人员对版图进行更改,提高检查效率节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的集成电路版图的检查方法的流程示意图;

图2为不同金属互连网络连接的剖视图;

图3为不同金属互连网络连接的俯视图;

图4为两个金属互连网络的金属线的连接示意图;

图5为金属互连区域识别提取的示意图;

图6为本发明实施例提供的通孔密度计算的示意图;

图7为本发明实施例提供的相邻金属层重叠区域以及重叠区域通孔密度的示意图;

其中,11-金属连线mi-1,12-金属连线mi,121-金属线a_mi,122-金属线b_mi,123-金属线c_mi,13-金属连线mi+1,14-金属线a_mi和金属连线mi+1重叠区域,15-金属线a_mi和金属连线mi-1重叠区域,16-金属线b_mi和金属连线mi+1重叠区域,17-金属线b_mi和金属连线mi-1重叠区域,18-金属线c_mi和金属连线mi+1重叠区域,19-金属线c_mi和金属连线mi-1重叠区域,2-金属互连网络vdd_a,21-金属连线a_mi-1,22-金属连线a_mi,23-金属连线a_mi+1,24-金属连线a_mi-1和金属连线a_mi重叠区域,25-金属连线a_mi和金属连线a_mi+1重叠区域,3-金属互连网络vdd_b,31-金属连线b_mi-1,32-金属连线b_mi,33-金属连线b_mi+1,34-金属连线b_mi-1和金属连线b_mi重叠区域,35-金属连线b_mi和金属连线b_mi+1重叠区域,41-金属线mi,42-金属线mi+1,43-重叠区域,44-重叠区域,451-1号重叠区域,452-2号重叠区域,453-3号重叠区域,454-4号重叠区域,455-5号重叠区域,456-6号重叠区域,457-7号重叠区域,458-8号重叠区域,459-9号重叠区域。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如背景技术中所述的,在集成电路版图设计时,希望金属连接区域能够有足够多的通孔,而目前对于金属连接区域通孔密度的检查方法包括人工检查方法以及使用自动化工具计算压降的方法,前者工作量大,且检查的完整性有限,后者无法对通孔密度不足的区域准确定位,并且软件成本较高。

因此,在集成电路版图设计流程时,为了解决上述问题,本发明提供了一种集成电路版图的检查方法。

参阅图1,其为本发明实施例提供的集成电路版图的检查方法的流程示意图,如图1所示,所述集成电路版图的检查方法包括以下步骤;

步骤s1:设置通孔密度检查文件,包括设置每个所述金属互连网络的文本名称和设置所述通孔密度的预定值;

步骤s2:加载所述版图和所述通孔密度检查文件;

步骤s3:获取待测区域集合;

步骤s4:计算所述待测区域的通孔密度;以及

步骤s5:对所述待测区域的通孔密度进行检查;若所述待测区域的通孔密度大于等于所述预定值,则通过,若所述待测区域的通孔密度小于所述预定值,则对所述待测区域进行标记。

具体的,在集成电路版图设计中,为了保证版图设计能够符合工艺流程,会根据设计规则配置文件来进行设计规则检查文件(drc,designrulecheck)的编写。借助自动化检测工具,drc可以实现对版图设计的自动化检查。可以将通孔密度的检查转化为一种特殊的版图设计规则检查,通过drc来实现对通孔密度的自动化检查。

具体的,在步骤s1中,在对不同层的金属连线之间的通孔数目进行检测时,需要先设置通孔密度检查文件。

进一步的,在半导体器件的后段工艺中,相邻两层金属连线需要由通孔来实现互连,这种互连要在同一个金属线互连网络的上下相邻的两层金属连线间进行。由于在所述版图上包括一个或多个金属互连网络,因此,在所述步骤s1中,需要对不同的金属互连网络进行区分识别,则所述设置通孔密度检查文件包括:设置版图上每个金属互连网络的文本名称。

更进一步的,为实现对金属连线连接区域的通孔密度的自动化检测,所述设置通孔密度检查文件还包括:设置所述通孔密度的预定值。具体的,版图设计中设计人员可以自定义通孔密度的检查强度,即按设计需求设置通孔密度的预定值。实现金属线连接区域的通孔密度检查可控。进一步的,所述预定值为所述通孔密度的最小值,即根据不同的设计需求,结合设计规则中关于通孔的宽度(width)、间隔(space)和与上下层金属的扩展距离(enclosure)的规定,设计人员可设定允许的通孔密度的最小值。

具体的,在所述步骤s2中,将集成电路版图以及设置好的通孔密度检查文件加载到自动化工具中,例如eda(电子设计自动化,electronicdesignautomatic)工具。进一步的,将所述集成电路版图加载到自动化工具中后,在自动化工具中,将在版图中的金属连线抽象成一系列金属连线图形,具体的,金属连线图形为多边界定义的多边形。

进一步的,在步骤s3中,所述检测为对所述版图中同一金属互连网络中的通孔密度进行检测。具体的,同一金属互连网络中包含具有连接关系的所有金属连线,进一步的,所述连接关系为通过通孔实现同一金属互连网络中相邻两层金属连线的连接。在获取所述待测区域之前,需要先识别出版图上同一金属互连网络中相邻两层金属连线的互连区域,互连区域即为所述待测区域。

更进一步的,在一个版图中通常有多个金属线互连网络,参阅图2,具体说明不同金属互连网络的版图结构,其中,mi表示金属互连网络中的金属连线,下标i表示金属线所在的层数;vi表示电路间连接上下层金属走线的通孔,i表示通孔所在的层数,其它示意图中含义相同。

参阅图2和图3,金属连线mi-111与金属连线mi12通过通孔vi-1连接,mi与mi+1通过通孔vi连接。由图2和图3中可看出,金属连线mi12共有3条金属线a_mi121,金属线b_mi122及金属线c_mi123。其中金属线a_mi121和金属线c_mi123通过通孔vi、vi-1与金属连线mi+113或金属连线mi-111相连,形成互连网络。金属线b_mi122不与图中上下层金属连线mi+113或金属连线mi-111相连,即金属线b_mi122不属于此互连网络。

由于在一个版图中通常含有多个金属线互连网络,如果不将各不同的金属互联网络加以区分,提取金属线互连区域时就可能提取到不同互连网络的版图重叠区域,发生提取区域错乱。因此需要对不同的金属互连网络进行区分识别。因此需要对版图中不同的金属互连网络设置文本名称,用以区分。优选的,可以在版图中的同一金属互连网络的一层或多层所述金属连线上设置所述文本名称。需要说明的是,此处对版图中的金属互连网络设置的文本名称与步骤s1中通孔密度检查文件中的金属互连网络的文本名称一一对应。

则所述获取待测区域集合的步骤包括:获取待测金属互连网络的金属连线。具体的,在将版图和设置好的通孔密度检查文件加载到自动化工具后,通过所述通孔密度检查文件和所述自动化工具识别出待测金属互连网路,并根据金属连线的连接关系,提取出待测金属互连网路中的所有金属连线。

更进一步的,由于金属连线的连接关系是上下相邻两层金属连线通过通孔连接实现的,如图2所示,在实际的工艺中,通孔垂直于上下层金属连线。在自动化工具中,将版图中的金属连线抽象成一系列金属连线图形,而所述相邻两层金属连线的互连区域即为版图上相应金属连线图形的重叠区域。则所述待测区域即为所述重叠区域。

进一步的,通过识别版图上相应相邻两层金属连线图形的重叠区域来识别相邻两层金属连线的互连区域,即识别出待测区域。具体的,参阅图3,在图3中,金属线a_mi121,金属线b_mi122及金属线c_mi均与上下层金属连线mi-111和mi+113有重叠区域(分别对应图中重叠区域14、15,重叠区域16、17,重叠区域18、19),但由图2可知,金属线b_mi122并未与上下层金属相连,亦不属于此金属互连网络,因此只有重叠区域14、15,18、19为此金属网络的互连区域,重叠区域16、17并不应该被识别为mi与上下层金属mi+1、mi-1的金属互连区域。

进一步的,获取所述待测区域的集合为获取所述重叠区域的集合。具体的,识别出所述重叠区域之后,提取识别出的相邻两层金属连线图形的重叠区域,最后获取所述重叠区域的集合。

参阅图3,以图3为例具体说明重叠区域集合的提取过程。在图3中有两个金属互连网络vdd_a和vdd_b。首先通过连接关系和文本标记识别出待测金属互连网络,之后再提取出待测金属互连网络中的所有金属连线,比如待测金属互连网络为金属互连网络“vdd_a”,则通过连接关系提取该金属互连网络中的的金属连线,包括金属连线a_mi-121,金属连线a_mi22和金属连线a_mi+123。类似地,若待测金属互连网络为金属互连网络vdd_b,通过文本标记“vdd_b”和连接关系提取该互连网络上的金属连线,包括金属连线b_mi-131,金属连线b_mi32,和金属连线b_mi+133。

接下来,提取待测金属互连网络中重叠区域集合。若待测金属互连网络为金属互连网络vdd_a,则提取金属连线a_mi-1和金属连线a_mi的重叠区域24,以及金属连线a_mi和金属连线a_mi+1的重叠区域25作为待测区域的集合。若待测金属互连网络为金属互连网络vdd_b中,则提取金属连线b_mi-1和金属连线b_mi的重叠区域34以及金属连线b_mi和金属连线b_mi+1的重叠区域35作为待测区域的集合。

进一步的,在步骤s4中,所述待测区域的通孔密度为所述重叠区域中的所有通孔总面积与所述重叠区域的面积之比。具体的,所述待测区域的通孔密度计算过程为:设同一金属互连网络中相邻两层金属连线mi41和金属连线mi+142的宽度分别为wmi和wmi+1,那么两层金属连线重叠部分的长和宽也就分别为wmi和wmi+1。此外,重叠区域中通孔vi的长和宽分别为lvi和wvi,设该重叠区域上通孔个数为n,则通孔密度d可表示为:

参阅图6,若图中所示金属连线宽度均为设为1,通孔为边长为0.1的正方形,在金属连线mi41和金属连线mi+142的重叠区域43,没有通孔vi,即通孔漏打的情况,即通孔密度为0。在金属连线mi41和金属连线mi+143的重叠区域44只打了一个通孔vi,此时通孔密度则为(0.1*0.1)*1/(1*1)=0.01。

继续,参阅图7中,图7中所示金属线mi和mi+1的宽度均为设为1,通孔为边长为0.1的正方形,则在重叠区域1、3、7、9的通孔密度为(0.1*0.1)*9/(1*1)=0.09。重叠区域2、4、6、8的通孔密度为(0.1*0.1)*4/(1*1)=0.04。重叠区域5的通孔密度为(0.1*0.1)*1/(1*1)=0.01。

需要说明的是,以上计算过程只是为了帮助理解通孔密度的概念及其检查逻辑,在实际应用中会由相关命令自动执行运算,使用者或者版图设计人员无需进行此项操作。

进一步的,进行步骤s5,对所述重叠区域的通孔密度进行检查,若所述重叠区域的通孔密度大于等于所述预定值,则检查通过,若所述重叠区域的通孔密度小于预定值,则对所述重叠区域进行标记。即所述重叠区域的通孔密度大于等于可接受的通孔密度的最小值时,所述重叠区域的通孔密度满足设计要求,则通过检查,当所述重叠区域的通孔密度小于可接受的通孔密度的最小值时,则表明重叠区域的通孔密度过小,因此会对该区域进行提示性标记,以便设计人员进行后续改进。进一步的,对所述重叠区域的通孔密度进行检查包括:对所述重叠区域通孔漏打(重叠区域没有通孔)的检查和所述重叠区域通孔少打(通孔密度过低)的检查。可以理解的,设计人员可以通过调整通孔密度预定值的大小来调整通孔密度检查强度。预定值越大,则表明该版图所需通孔密度越大,检查强度越强。反之,则检查强度越弱。假若设计人员只需检查互连区域通孔漏打(通孔密度为0)的情况,则只需将该预定值设为一个接近0的正数即可。

继续参阅6和图7,对通孔漏打检查以及标记进行具体说明,如图6所示,在金属线mi和金属线mi+1的重叠区域有重叠区域43和重叠区域44,在重叠区域43处,没有通孔将金属线mi和金属线mi+1连接,此时称为通孔的漏打。若要实现通孔漏打区域的检查标记,在通孔密度检查文件中设置的预定值应设为接近0的一个正数,比如0.001。在检查到重叠区域43时,其通孔密度为0<0.001,违反设计规则,重叠区域43就会被标记;在检查到重叠区域44时,其通孔密度为0.01>0.0001,满足通孔密度设计规则,重叠区域44可通过检查。参照上述说明,通过通孔密度检查文件可实现金属互连区域通孔漏打的检查,对通孔漏打区域的提示性标记方便版图设计人员进行后续的版图更改。

参阅图7,对通孔少打检查以及标记进行具体说明,通孔少打是指在金属的互连区域存在通孔,但通孔的密度不满足设计规则的情况,即重叠区域的通孔密度小于可接受的通孔密度的最小值。在一个实施例中,金属线mi和金属线mi+1的重叠区域有1号重叠区域451,2号重叠区域452,3号重叠区域453,4号重叠区域454,5号重叠区域455,6号重叠区域456,7号重叠区域457,8号重叠区域458和9号重叠区域459。重叠区域的通孔密度不同,图7中所示金属线mi和mi+1的宽度均为1,通孔为边长为0.1的正方形。

在1号、3号、7号及9号重叠区域的通孔密度为(0.1*0.1)*9/(1*1)=0.09;

在2号、4号、6号及8号重叠区域的通孔密度为(0.1*0.1)*4/(1*1)=0.04;

在5号重叠区域的通孔密度为(0.1*0.1)*1/(1*1)=0.01。

假设设置通孔密度最小值为0.05,则有

①1号、3号、7号及9号重叠区域的通孔密度0.09>0.05满足设计规则,通过;

②2号、4号、6号及8号重叠区域的通孔密度0.04<0.05违反设计规则,被标记;

③5号重叠区域的通孔密度0.01<0.05违反设计规则,被标记。

假设设置通孔密度最小值为0.03,则有

①1号、3号、7号及9号重叠区域的通孔密度0.09>0.03满足设计规则,通过;

②2号、4号、6号及8号重叠区域的通孔密度0.04>0.03满足设计规则,通过;

③5号重叠区域的通孔密度0.01<0.03违反设计规则,被标记。

假设设置通孔密度最小值为0.005,则有

①1号、3号、7号及9号重叠区域的通孔密度0.09>0.01满足设计规则,通过;

②2号、4号、6号及8号重叠区域的通孔密度0.04>0.01满足设计规则,通过;

③5号重叠区域的通孔密度0.01<0.005满足设计规则,通过。

参照上述说明,通过通孔密度检查文件可实现了金属互连区域通孔少打的检查,对通孔少打区域的提示性标记方便版图设计人员进行后续的版图更改。

综上所述,在本发明提供的集成电路版图的检查方法中,包括:设置通孔密度检查文件,包括设置每个所述金属互连网络的文本名称和设置所述通孔密度的预定值;加载所述版图和所述通孔密度检查文件;获取待测区域集合;计算所述待测区域的通孔密度;以及对所述待测区域的通孔密度进行检查;若所述待测区域的通孔密度大于等于所述预定值,则通过,若所述待测区域的通孔密度小于所述预定值,则对所述待测区域进行标记。本发明所提供方法将通孔密度的检查转化为一种特殊的版图设计规则检查,通过设计规则检查文件来实现对通孔密度的自动化检查,可实现通孔漏打或少打的准确定位,检查覆盖面全,可快速高效地对不符合设计规则的区域进行提示性标记,便于版图设计人员对版图进行更改,提高检查效率节约成本。

进一步的,本发明不仅可以实现对于金属线连接区域缺少通孔(通孔漏打)情况的定性检查,还能实现对金属线连接区域通孔密度不够(通孔少打)的定量检查。同时,设计人员还可以根据实际应用情况自行设定检查的通孔密度,使检查强度可控。

上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。

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