掩膜感知布线及所产生的设备的制造方法_2

文档序号:9375946阅读:来源:国知局
体实施例而无需这些特定细节或用到均等配置。在其它实例中,广为人知的架构和设备以方块图形式表示,以免不必要地混淆例示性具体实施例。另外,除非另有所指,说明书及权利要求书中所有表达成份、反应条件等等数量、比率、以及数值特性的数字在所有实例中都应理解为使用术语“约”修饰。
[0046]图1A根据一例示性具体实施例,说明将切割掩膜用于连续金属线的切割图案化布局。从连续金属线101开始形成金属布线层。取决于所产生的半导体设备的技术节点,连续金属线101可非常密集。如箭号103a所示,切割图案化的流程接着将切割掩膜105用于连续金属线101。在套用切割掩膜105之后,如箭号103b所示,切割图案化的流程接着移除连续金属线101中有套用切割掩膜105的部份,在连续金属线101中形成空间107。因此,根据空间107将连续金属线101图案化,以形成构成金属布线层的图案化金属线109。
[0047]图1B根据一例示性具体实施例,说明布线金属布线层时使用的金属线设计规则检查。金属线Illa至Ille表示一设计里用于金属布线层的金属线,如最初基于金属线设计规则通过布线工具产生者。距离113a至113d表示金属线Illa至Ille之间的各个距离。为了确保金属线Illa至Ille满足金属线设计规则,距离113a至113d必须满足特定临限值,例如大于如金属布线层的制造限制所界定的特定值。
[0048]按照习知,在对金属布线层进行布线时(例如藉由布线工具),布线工具产生满足金属线设计规则的金属线Illa至Ille。在产生金属线Illa至Ille之后,金属线Illa至Ille映射至连续金属线,用于形成金属布线层,如关于图1A所述者。金属线Illa至Ille借助单独的EDA工具分解,用以产生形成连续金属线(其用于形成金属线Illa至Ille)的端部所需的切割掩膜。如下文所述,还产生有金属填部及金属延展部,用以降低所产生的切割掩膜形状的复杂度。
[0049]图1C说明藉由单独的后布线分解工具分解金属线Illa至Ille之后所产生的例示性掩膜115a及115b。切割掩膜115a及115b相隔一距离113e。掩膜115a及115b必须满足切割掩膜设计规则。因此,距离113e必须满足特定临限值,例如:大于所产生的切割掩膜其制造限制所界定的特定值。虽然距离113a至113d可满足金属线设计规则,但距离113e仍可能违反切割掩膜设计规则。由于设计金属线Illa至Ille的布线工具未感知到切割掩膜设计规则,因此布线工具无法符合切割掩膜设计规则、或产生(也将会导致满足切割掩膜设计规则的切割掩膜分解的)金属线Illa至llle。因此,图1B及图1C中说明的设计因违反切割掩膜设计规则而无法制造。布线工具需要反复程序以重新设计金属线Illa至llle,直到将金属布线层设计到最终亦满足切割掩膜设计规则为止。
[0050]另外,由于布线工具未考虑到金属线Illa至Ille在形成时套用至连续金属线(例如:连续金属线101),因此布线工具未考虑需用以形成金属布线层的金属延展部及/或金属填部。例如,后布线分解工具将产生金属延展部117及金属填部119 (如图1C所示),其为部分连续金属线,该部分仅需用于降低切割掩膜将连续金属线图案化成金属布线层的金属线所需的复杂度。所产生的金属延展部117及金属填部119变更所布线的设计的时序效能,其无法藉由布线工具建立模型。
[0051]本申请专注于并且解决目前基于金属线设计规则形成金属布线层所伴随而来的切割掩膜设计规则违规及不可预测的设计时序结果的问题。根据本申请的具体实施例,金属布线层的布线直接基于考量连续金属线的切割掩膜设计规则,允许设计流程与金属布线层制造流程一致。
[0052]根据本申请一具体实施例的方法包括在半导体设计布局中布设连续金属线。本方法更包括藉由处理器,基于切割掩膜设计规则,根据切割掩膜的置放,使用连续金属线来对金属布线层进行布线。
[0053]图2A根据一例示性具体实施例,是一程序200的流程图,其基于切割掩膜设计规则用于对金属布线层进行布线。程序200可借助布线工具进行,其可藉由关于图5所示及所述的例示性硬体予以体现。于步骤201,布线工具在一层半导体设计布局里布设连续金属线,此层半导体设计布局将在完成时构成半导体设备的金属布线层。如所属领域了解者,金属布线层将电性连接半导体设备的各个逻辑元件。连续金属线可具有如半导体设计布局所需的特定间距及宽度。
[0054]于步骤203,布线工具基于切割掩膜设计规则,根据切割掩膜的置放,使用连续金属线来布线金属布线层。因此,有别于依赖金属线设计规则的传统布线,步骤203的布线是直接依赖用于布线金属布线层的切割掩膜设计规则。此布线在连续金属线的特定位置产生切割掩膜,用以将连续金属线分成信号线及虚设线。信号线形成金属布线层,提供布线以连接所产生的半导体设备的逻辑元件。虚设线因始于金属布线层设计中的连续金属线而维持不变。布线工具于步骤203使用包括切割掩膜设计规则的技术档(tech file),用于判定切割掩膜在连续金属线上的置放。技术档也可包括变化有限的切割掩膜图案,用以简化形成金属布线层时使用的切割掩膜。有限的切割掩膜图案可基于形状及尺寸而变化。可被自动使用的变化有限的掩膜图案控制切割掩膜的复杂度,使得无需另外的后布线工具来降低切割掩膜的复杂度。
[0055]因此,藉由根据切割掩膜设计规则而直接地设计金属布线层,布线工具形成金属布线层,其在金属布线层被分解而产生切割掩膜之后,不会接着造成切割掩膜设计规则违规。确实,由于金属布线层根据切割掩膜而直接界定,因此程序200的方法无需为了产生切割掩膜而分解金属布线层。另外,程序200的方法自动判定信号线及虚设线,使得金属布线层的时序属于虚设线感知(dummy-line-aware),并且无需另外的后布线工具来增加另外的虚设线。
[0056]图2B根据一例示性具体实施例,是一程序220的流程图,其基于切割掩膜设计规则用于判定切割掩膜在布线金属布线层时的位置。程序220可藉由布线工具进行,其可藉由关于图5所示及所述的例示性硬体予以体现。于步骤205,布线工具判定要如何将连续金属线分成信号线及虚设线,用以藉由信号线连接逻辑元件。布线工具可判定信号线的位置及长度,其对应于沿着连续金属线的位置,用于连接半导体设计布局的逻辑元件。布线工具基于信号线的位置及长度,判定切割掩膜的位置,用以从连续金属线产生信号线。布线工具可判定切割掩膜的位置以将连续金属线分成信号线(用于形成金属布线层)、以及虚设线。在判定切割掩膜的位置时,布线工具可使用布线技术档,其包括数目有限的切割掩膜图案,用于将连续金属线分成信号线及虚设线。
[0057]在判定切割掩膜的位置之后,于步骤207,布线工具检查切割掩膜的置放是否满足切割掩膜设计规则。布线技术档中可包括切割掩膜设计规则。若有任何掩膜设计规则错误,布线工具可修改切割掩膜的置放、切割掩膜的形状、或以上两者,用以满足切割掩膜设计规贝1J,方式(例如)藉由移动切割掩膜多边形以满足两个切割掩膜多边形之间的最小距离。程序220的步骤205及207虽然是以两道分离的步骤讨论,但其仍可同时有效发生,使得切割掩膜不会置放到造成切割掩膜设计规则错误的位置。
[0058]图2C根据一例示性具体实施例,是一特定程序240的流程图,其用于修正掩膜设计规则违规。程序240可藉由布线工具进行,其可藉由关于图5所示及所述的例示性硬体予以体现。于步骤209,布线工具判定两个切割掩膜会违反切割掩膜设计规则,这两个切割掩膜多边形因尚未界定为形成金属布线层时使用的最终切割掩膜,因此可称为候选切割掩膜多边形。这两个候选多边形因为太靠近,而可能违反切割掩膜设计规则。此一判定可在靠近第一候选切割掩膜多边形置放第二候选切割掩膜多边形之后出现,其另会造成切割掩膜设计规则错误。
[0059]于步骤211,布线工具将这两个候选切割掩膜多边形组合成单一多边形以满足切割掩膜设计规则。为了要维持所产生的多边形的简单,必须插置金属延展部、金属填部、或以上两者。然而,步骤211的修正只属于例示性,并且切割掩膜设计规则错误可根据切割掩膜的其它修改予以修正,例如:移除切割掩膜多边形、移动切割掩膜多边形等。
[0060]对于图3A,根据一例示性具体实施例,用于形成金属布线层的方法在制造期间始于半导体设备301。虽然未图示(为了方便说明),半导体设备301仍包括逻辑元件,即所谓的标准单元,其需要连接以使半导体设备301运作。因此,于图3A,半导体设备301在一制造阶段用于形成金属布线层以连接逻辑元件。
[0061]连续金属线303是在半导体设备301上方形成,如图3B所示。根据半导体设备301的设计要求,连续金属线303可由导体(例如:铜)以特定间距构成。如上所述,针对1nm以下的技术节点,可根据SADP、SAQP、DSA等形成连续金属线303。
[0062]言及图3C,切割掩膜305置放于连续金属线303里的位置,如藉由布线工具所判定者,用以产生金属布线层。如上所述
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