[发明专利]冗余金属填充方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路自动化技术领域，特别涉及一种冗余金属填充方法及其系统。

背景技术

随着晶体管尺寸进入纳米级，电路的复杂度越来越高，规模越来越大，芯片在生产前的可制造性设计变得越来越重要。纵观芯片制造工艺流程，产品的质量由大量的工艺过程参数控制，例如：参杂浓度、沟道长度、寄生效应以及层之间绝缘层厚度等。在设计过程中考虑工艺过程参数，同时在制造过程中必须控制这些工艺参数的稳定性和设计过程保持一致。可制造性设计技术(DFM，Design for Manufacturability)应运而生，DFM是控制电路在制造过程中遇到的工艺偏差问题。通过DFM，使设计者预见到设计中可能存在的工艺敏感点，改进现有设计，有效提高良率。DFM中困难主要难点来源于光刻与化学机械抛光两部分，化学机械抛光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)综合机械和化学两方面的特性，用于全局化平坦。CMP工艺制造过程中，版图金属密度图形的不一致，导致产生了蝶形缺陷(dishing)和侵蚀缺陷(erosion)。蝶形缺陷是空白区域的介质层和沟槽中金属的厚度差。侵蚀缺陷指在图形区域氧化物和金属被减薄，为抛光前后氧化层厚度差。由于抛光金属层时，对氧化物产生轻微的过抛光而产生。无论是蝶形缺陷还是侵蚀缺陷，都会造成芯片表面的不平坦性，这种表面不平坦性造成区域金属图形差别，进而造成互连线高度的偏差，影响光刻的聚焦深度，进而影响关键尺寸的偏差，另一方面，蝶形缺陷和侵蚀缺陷还会造成电路的电特性很大的影响。由于蝶形和侵蚀跟金属密度和版图图形密切相关，而只有图形密度才是设计者可以掌控的因素，因此，为了减少蝶形缺陷和侵蚀缺陷，在版图的空白区域填入冗余金属，改善全局平坦性。冗余金属是对电路功能不产生直接影响，其材料性能和制造工艺与普通的金属互连线图形无异。现有的冗余金属填充方法无法兼顾冗余金属填充时的计算量和填充的准确度，不能很好地减小不同窗格区域之间的密度差异，因此有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够保证冗余填充的精确度又能保证数据计算量不大的冗余金属填充方法及其系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种冗余金属填充方法包括：

将版图划分为若干不重叠的窗格；

根据基于规则的填充方法粗调所述窗格内的金属密度；

根据基于模型的填充方法对所述窗格内的金属密度进行细调修正。

本发明还提供一种冗余金属填充系统包括窗格划分模块，将版图划分为若干不重叠的窗格；第一填充模块，根据基于规则的填充方法粗调所述窗格内的金属密度；第二填充模块，根据基于模型的填充方法对所述窗格内的金属密度进行细调修正。

本发明提供的一种冗余金属填充方法及其系统，将金属密度分级别进行填充，将金属密度范围分级，在不同的级别内选择用不同金属密度的填充模板进行填充，既能够保证冗余填充的精确度又能保证数据计算量不大。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种冗余金属填充方法的流程示意图；

图2为图1所示方法中根据基于规则的填充方法粗调窗格内的金属密度的流程示意图；

图3为图1所示方法中根据基于模型的填充方法对所述窗格内的金属密度进行细调修正的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种冗余金属填充系统的结构框图；

图5为图4所示系统中的第一填充模块的结构框图；

图6为图4所示系统中的第二填充模块的结构框图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种冗余金属填充方法包括以下步骤：

步骤00、制作包含不同密度与形状大小的填充模板的模板库和包含不同密度与形状大小的填充块的图形库。

步骤10、设定窗格的目标金属密度D₁、窗格密度允许波动的范围ΔD。

步骤20、将版图划分为若干不重叠的窗格，并进行标示，等分为m×n个边长为a的小分块。

步骤30、根据基于规则的填充方法粗调所述窗格内的金属密度。其中，基于规则的填充方法是为了获得更好的密度均匀性，从而减小CMP之后的表面厚度差异。该方法是根据工艺厂等提出的设计规则进行填充，如版图密度必须在规定的最小值以上，而且每个小窗格区域的金属密度必须在规定的最小值以上，如果密度太小则需要进行填充。该步骤30将结合图2所示的流程进行详细说明。