一种版图通孔缺陷检测方法、装置及自动补强方法与流程

本发明涉及集成电路版图设计缺陷检查，特别是涉及一种版图通孔缺陷检测方法、装置及自动补强方法。

背景技术：

1、随着半导体集成电路制造工艺的渐进，晶体管的特征尺寸越来越小，单位面积电路的集成度更高，金属连线层次越来越多，互连线密度越来越大。据统计，产品功能失效的原因中超过70％都来源于互连线缺陷。在进行芯片内部版图设计时，会利用芯片内部不同层次的金属进行上下层之间的交替纵横排布，上下金属层之间通过不同通孔进行连接以形成网格状的电源线网络和地线网络，用于保证芯片内部的供电。

2、在上下层金属层中的连接点处没有设置通孔点或在通孔点位置没有加入对应形状的通孔的缺漏时有发生，随着版图设计越来越复杂，对版图中通孔缺陷检查也趋于困难。目前通孔缺陷检测方法主要分为以下三种：第一种是人工检查，这种方法工作量大，且检查结果存在缺检漏检风险；第二种方法是通过自动化工具检测，但这种方法无法对通孔密度不足的区域进行准确定位，且软件成本较高；第三种方法是性能测试，将不同层次的金属线与测试焊盘连接进行性能测试，这种方法虽然可以保证检测的准确性，但需要用到测试金属线和测试焊盘，操作繁琐，不适用于高集成的版图设计。在多个金属层连接的版图设计中如何准确且快速的验证各层金属间是否充分连接是个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种版图通孔缺陷检测方法、装置及自动补强方法，用于准确且快速的对版图中的通孔缺陷进行检测。

2、第一方面，本技术提供了一种版图通孔缺陷检测方法，包括:

3、获取目标版图中第一布线网络和第二布线网络内包含的所有金属图形；

4、分别获取第一布线网络和第二布线网络内每个金属图形内与上下不相邻金属层内的金属图形存在的交叠区域，对每个交叠区域进行空间校验，在通过所述空间校验的每个交叠区域内生成中间层金属图形，提取生成的中间层金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的每个第一交叠区域；

5、分别提取第一布线网络和第二布线网络内每个金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在的第二交叠区域，对每个第一交叠区域和每个第二交叠区域进行通孔缺陷校验，输出存在通孔缺陷的第一交叠区域和第二交叠区域；其中，当交叠区域内不存在通孔且所述交叠区域内存在允许放置通孔的空间时，判定交叠区域存在通孔缺陷。

6、这样，在获取目标版图中所有金属图形后进一步根据金属图形的位置关系，获取金属图形与上下不相邻金属层内的金属图形在布线网络内存在交叠的区域，对每个存在交叠的区域进行空间校验并在通过空间校验的交叠区域内生成中间层金属图形，提取中间层金属图形与上下相邻金属图形存在交叠的每个第一交叠区域。以中间层金属图形为媒介，将上下不相邻金属层内的金属图形存在交叠的区域转换为上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的第一交叠区域，降低通孔缺陷检测的难度。进一步的，获取每个金属图形在布线网络内与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的第二交叠区域，并将中间层金属图形与上下不相邻金属层内的金属图形存在交叠的第一交底区域逐一进行通孔缺陷校验，当交叠区域内不存在通孔且存在允许放置通孔的空间时，判定此时交叠区域内存在通孔缺陷，实现对目标版图的通孔缺陷检测。本技术提供的一种通孔缺陷检测方法，基于构建中间层金属图形为媒介的思路将上下不相邻金属层内的金属图形的交叠区域转换为上下相邻金属层内金属图形的交叠区域，降低通孔缺陷检测难度，进一步的，直接对交叠区域进行通孔缺陷判断，无需由人工进行检查，也不需要对目标版图进行性能测试以判定是否存在通孔缺陷，操作简单易于实现。且通孔缺陷检测结果不受通孔密度影响，提高通孔缺陷检测的准确性。

7、在一种实现方式中，所述获取目标版图中第一布线网络和第二布线网络内包含的所有金属图形，具体包括：

8、获取目标版图的结构文件并将所述结构文件输入至版图验证工具；

9、基于所述版图验证工具获取所述目标版图中的布线网络内包含的所有金属图形；其中，所述第一布线网络为电源线网络，所述第二布线网络为地线网络。

10、这样，通过本领域常用版图验证工具提取版图中的所有金属图形，无需人工进行检测，降低人工操作成本，避免误检漏检。

11、在一种实现方式中，所述对每个交叠区域进行空间校验，在通过所述空间校验的每个交叠区域内生成中间层金属图形，具体包括：

12、对每个交叠区域进行第一空间校验，逐一判断每个交叠区域内是否存在中间层金属图形并剔除存在中间层金属图形的交叠区域，当每个交叠区域内不存在中间层金属图形时输出第一空间校验结果；其中，所述第一空间校验结果内包含所有不存在中间层金属图形的交叠区域；

13、对所述第一空间校验结果内的每个交叠区域进行第二空间校验，逐一判断每个交叠区域内是否存在允许放置中间层金属图形的空间，当交叠区域内存在允许放置中间层金属图形的空间时，判定交叠区域通过所述空间校验。

14、这样，对每个金属图形与上下不相邻金属图形存在交叠区域进行空间校验，通过交叠区域内是否存在中间层金属图形以及是否存在允许放置中间层金属图形的空间，判断每个交叠空间内是否允许可以生成中间层金属图形。

15、在一种实现方式中，所述提取生成的中间层金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的每个第一交叠区域，具体包括：

16、逐一获取每个中间层金属图形所在的交叠区域对应的上下不相邻金属层内的金属图形；

17、将中间层金属图形与所在交叠区域对应的上下不相邻金属层内的金属图形进行位置匹配，生成中间层金属图形与上下相邻金属图形存在交叠的第一交叠区域。

18、这样，以中间层金属图形为媒介，将上下不相邻金属图形在布线网络中的交叠区域转换为上下相邻金属图形存在交叠的第一交叠区域，以便于检测上下相邻金属图形之间的通孔位置和通孔数量是否存在缺陷。

19、第二方面，本技术还提供一种自动补强方法，包括：

20、采用如上所述的版图通孔缺陷检测方法对目标版图进行缺陷检测；

21、采集每个存在通孔缺陷的第一交叠区域和第二交叠区域，生成通孔缺陷校验结果；

22、根据所述目标版图的设计规则在所述通孔缺陷校验结果的每个交叠区域内生成对应的补强通孔图形；

23、汇总生成的每个补强通孔图形和每个中间层金属图形并生成补强信息文件，将所述补强信息文件与所述目标版图的结构文件进行合并，生成补强版图文件

24、这样，汇总生成的每个补强通孔图形以及中间层金属图形的信息，并输出为补强信息文件，将生成的补强信息文件与目标版图的结构文件进行合并，融合为一个完整的补强版图文件。补强版图文件内包含需补强的通孔信息，从而实现了对目标电源网络中电源线网络和地线网络的自动补强。

25、在一种实现方式中，在汇总生成的通孔图形信息和中间层金属图形信息并生成补强信息文件前，还包括：

26、对每个中间层金属图形所在的第一交叠区域进行通孔校验，当检测到第一交叠区域内不存在所述补强通孔图形时，剔除所第一交叠区域对应的中间层金属图形。

27、这样，在汇集中间层金属图形的信息前还对中间层金属图形所在的第一交叠区域进行通孔校验，若第一交叠区域内不存在补强通孔图形，则剔除该第一交叠区域对应的中间层金属图形，以确保中间层金属图形所在的第一交叠区域内确实存在允许生成补强通孔图形的空间，提高通孔缺陷检测的准确性。

28、第三方面，本技术还提供一种版图通孔缺陷检测装置，包括图形获取模块、第一校验模块和第二校验模块；

29、所述图形获取模块用于获取目标版图中第一布线网络和第二布线网络内包含的所有金属图形；

30、所述第一校验模块用于分别获取第一布线网络和第二布线网络内每个金属图形内与上下不相邻金属层内的金属图形存在的交叠区域，对每个交叠区域进行空间校验，在通过所述空间校验的每个交叠区域内生成中间层金属图形，提取生成的中间层金属层内的金属图形存在交叠的每个第一交叠区域；

31、所述第二校验模块用于分别提取第一布线网络和第二布线网络内每个金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在的第二交叠区域，对每个第一交叠区域和每个第二交叠区域进行通孔缺陷校验，输出存在通孔缺陷的第一交叠区域和第二交叠区域；其中，当交叠区域内不存在通孔且所述交叠区域内存在允许放置通孔的空间时，判定交叠区域存在通孔缺陷。

32、这样，在获取目标版图中所有金属图形后进一步根据金属图形的位置关系，获取金属图形与上下不相邻金属层内的金属图形在布线网络内存在交叠的区域，对每个存在交叠的区域进行空间校验并在通过空间校验的交叠区域内生成中间层金属图形，提取中间层金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的每个第一交叠区域。以中间层金属图形为媒介，将上下不相邻金属层内的金属图形存在交叠的区域转换为上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的第一交叠区域，降低通孔缺陷检测的难度。进一步的，获取每个金属图形在布线网络内与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的第二交叠区域，并与中间层金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的第一交底区域逐一进行通孔缺陷校验，当交叠区域内不存在通孔且存在允许放置通孔的空间时，判定此时交叠区域内存在通孔缺陷，实现对目标版图的通孔缺陷检测。本技术提供的一种通孔缺陷检测装置，基于构建中间层金属图形为媒介的思路将上下不相邻金属层内的金属图形的交叠区域转换为上下相邻金属层内的金属图形的交叠区域，降低通孔缺陷检测难度，进一步的，直接对交叠区域进行通孔缺陷判断，无需由人工进行检查，也不需要对目标版图进行性能测试以判定是否存在通孔缺陷，操作简单易于实现。且通孔缺陷检测结果不受通孔密度影响，提高通孔缺陷检测的准确性。

33、在一种实现方式中，所述图形获取模块用于获取目标版图中第一布线网络和第二布线网络内包含的所有金属图形，具体包括：

34、获取目标版图的结构文件并将所述结构文件输入至版图验证工具；

35、基于所述版图验证工具获取所述目标版图中的布线网络内包含的所有金属图形；其中，所述第一布线网络为电源线网络，所述第二布线网络为地线网络。

36、在一种实现方式中，所述对每个交叠区域进行空间校验，在通过所述空间校验的每个交叠区域内生成中间层金属图形，具体包括：

37、对每个交叠区域进行第一空间校验，逐一判断每个交叠区域内是否存在中间层金属图形并剔除存在中间层金属图形的交叠区域，当每个交叠区域内不存在中间层金属图形时输出第一空间校验结果；其中，所述第一空间校验结果内包含所有不存在中间层金属图形的交叠区域；

38、对所述第一空间校验结果内的每个交叠区域进行第二空间校验，逐一判断每个交叠区域内是否存在允许放置中间层金属图形的空间，当交叠区域内存在允许放置中间层金属图形的空间时，判定交叠区域通过所述空间校验。

39、在一种实现方式中，所述提取生成的中间层金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的每个第一交叠区域，具体包括：

40、逐一获取每个中间层金属图形所在的交叠区域对应的上下不相邻金属层内的金属图形；

41、将中间层金属图形与所在交叠区域对应的上下不相邻金属层内的金属图形进行位置匹配，生成中间层金属图形与上下相邻金属层内的金属图形存在交叠的第一交叠区域。

42、在一种实现方式中，所述版图通孔缺陷检测方法还包括基于通孔缺陷校验结果对所述目标版图进行自动补强，具体包括：

43、采集每个存在通孔缺陷的第一交叠区域和第二交叠区域，生成通孔缺陷校验结果；

44、根据所述目标版图的设计规则在所述通孔缺陷校验结果的每个交叠区域内生成对应的补强通孔图形；

45、汇总生成的每个补强通孔图形和每个中间层金属图形并生成补强信息文件，将所述补强信息文件与所述目标版图的结构文件进行合并，生成补强版图文件。

46、在一种实现方式中，在汇总生成的通孔图形信息和中间层金属图形信息并生成补强信息文件前，还包括：

47、对每个中间层金属图形所在的第一交叠区域进行通孔校验，当检测到第一交叠区域内不存在所述补强通孔图形时，剔除所第一交叠区域对应的中间层金属图形。