版圖中插入填充圖形的方法
【專利摘要】本申請公開了一種版圖中插入填充圖形的方法，包括以下步驟：在每個局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入標(biāo)準(zhǔn)填充圖形。計算該局部區(qū)域在虛擬地插入填充圖形之后的圖形密度，判斷其是否大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求。如果是，在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中實際插入該填充圖形。如果否，在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入比上一次虛擬插入的填充圖形更大的新的填充圖形。不斷重復(fù)直至該局部區(qū)域在插入新的填充圖形之后的圖形密度大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求。本申請可以快速地實現(xiàn)在版圖中插入填充圖形，使得所有局部區(qū)域都滿足最低的圖形密度要求。
【專利說明】版圖中插入填充圖形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種半導(dǎo)體集成電路的物理版圖設(shè)計方法，特別是涉及一種為了滿足CMP工藝要求而在版圖的空白區(qū)域插入填充圖形的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CMP (化學(xué)機械拋光)工藝是半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)過程中最重要的工藝之一，用來對硅片表面進行平坦化處理。
[0003]在深亞微米大規(guī)模集成電路制造中，半導(dǎo)體物理版圖的圖形密度不均勻會對制造后的電路器件的特性產(chǎn)生不利影響。為了提高芯片生產(chǎn)的成品率，在CMP工藝中要求版圖的圖形密度至少達到一個最小值。如果版圖的圖形密度達不到最小值，則通過向版圖的空白部分插入填充圖形來將圖形密度提高到最小值以上。所述填充圖形一般都是矩形，目前所選擇插入的填充圖形都是唯一尺寸的，并且是在整個版圖的空白部分插入。
[0004]在0.18 μ m以上的先進生產(chǎn)工藝中，對于整個版圖不再有圖形密度的要求，但在版圖的每個局部區(qū)域(局部區(qū)域的大小根據(jù)生產(chǎn)工藝而定)都有各自的圖形密度的最低要求。每個局部區(qū)域要求的最低圖形密度通常是相同的，也不排除不同的可能性。若在某個局部區(qū)域不能滿足最低的圖形密度，則會對該局部區(qū)域的圖形生成和器件形成產(chǎn)生非常嚴重的影響。同時，在某些局部區(qū)域中可能存在著禁止插入填充圖形的結(jié)構(gòu)。這些禁止插入填充圖形的結(jié)構(gòu)即使位于版圖的空白部分，也不允許插入填充圖形，造成這種情況的原因例如有其他層的影響、或者在版圖數(shù)據(jù)中的特別設(shè)置等。
[0005]請參閱圖6，整個版圖包括已有圖形部分和空白部分?？瞻撞糠钟职ㄔ试S插入填充圖形的結(jié)構(gòu)。而已有圖形部分和空白部分中除了允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)之外的部分，均為禁止插入填充圖形的結(jié)構(gòu)。
[0006]由于存在禁止插入填充圖形的結(jié)構(gòu)，使得在這些局部區(qū)域的空白部分插入單一形狀和大小的填充圖形，仍可能無法滿足這些局部區(qū)域的圖形密度的最低要求。一旦遇到這種情況，目前的處理方法是要求版圖設(shè)計者修改版圖數(shù)據(jù)，以使每個局部區(qū)域都滿足圖形密度的最低要求。這樣工作量會比較大，時間比較長，也存在一定的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種半導(dǎo)體集成電路的物理版圖中插入填充圖形的方法。該方法可以適用于任何工藝，包括0.18 μ m以上的先進工藝，并且處理速度快。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本申請版圖中插入填充圖形的方法包括以下步驟:
[0009]第I步，讀取版圖數(shù)據(jù)，找到每個局部區(qū)域中允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)；
[0010]第2步，在每個局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入標(biāo)準(zhǔn)填充圖形；
[0011]第3步，計算該局部區(qū)域在虛擬地插入填充圖形之后的圖形密度，判斷其是否大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求；
[0012]如果是，在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中實際插入該填充圖形；
[0013]如果否，進入第4步；
[0014]第4步，在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入比上一次虛擬插入的填充圖形更大的新的填充圖形；重復(fù)第3步?第4步，直至該局部區(qū)域在插入新的填充圖形之后的圖形密度大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求。
[0015]本申請?zhí)貏e針對0.18μπι以上的先進生產(chǎn)工藝，針對每一個局部區(qū)域可以插入不同大小的填充圖形。這樣便不需要修改整個版圖數(shù)據(jù)，從而快速地實現(xiàn)在版圖中插入填充圖形，使得所有局部區(qū)域都滿足最低的圖形密度要求。最終符合CMP工藝要求，而提高芯片制造的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本申請版圖中插入填充圖形的方法的流程圖；
[0017]圖2是本申請版圖中插入填充圖形的改進方法的流程圖；
[0018]圖3是整個芯片版圖被劃分為多個局部區(qū)域的示意圖；
[0019]圖4是整個芯片版圖上允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)、禁止插入填充圖形的結(jié)構(gòu)的分布；
[0020]圖5a?圖5c是不同的局部區(qū)域中所實際插入的填充圖形的示意圖；
[0021]圖6是整個版圖的劃分示意圖。
[0022]圖中附圖標(biāo)記說明:
[0023]10為整個芯片版圖；20為局部區(qū)域；21為第一局部區(qū)域；22為第二局部區(qū)域?！揪唧w實施方式】
[0024]請參閱圖1，本申請版圖中插入填充圖形的方法包括以下步驟:
[0025]第I步，讀取版圖數(shù)據(jù)，例如以二進制的方式讀入⑶SII格式的版圖數(shù)據(jù)。不同的生產(chǎn)工藝定義了一幅版圖中包含的局部區(qū)域的數(shù)量，以及每個局部區(qū)域的大小。根據(jù)版圖數(shù)據(jù)找到每個局部區(qū)域中允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)。
[0026]一個制造有半導(dǎo)體器件的硅片上具有許多層，需要插入填充圖形以滿足CMP工藝要求的只是其中的小部分層次。對于這小部分層次，由工藝規(guī)則決定哪些空白部分允許插入填充圖形，哪些空白部分不允許。而對于其他層次，有些層次上是禁止插入其他層次的填充圖形的。通過對整個版圖數(shù)據(jù)的運算，才能分析出各層之間的相互影響與制約，從而找到每個局部區(qū)域中允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)。
[0027]第2步，在每個局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入標(biāo)準(zhǔn)填充圖形A。不同的生產(chǎn)工藝都定義了各自的標(biāo)準(zhǔn)填充圖形，所述標(biāo)準(zhǔn)填充圖形的形狀和大小唯一，一般為矩形。通常是在允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，以標(biāo)準(zhǔn)填充圖形A的陣列的方式進行插入，但不得超出所述的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)的范圍，并且要迎合允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)的輪廓線。
[0028]第3步，計算該局部區(qū)域在虛擬地插入填充圖形之后的圖形密度DYi=(X+Y)/Z。其中，Dyi為該局部區(qū)域的圖形密度值，單位為百分比。X為該局部區(qū)域的原始圖形所占面積。Y為該局部區(qū)域所插入的填充圖形所占面積。Z為該局部區(qū)域的面積。
[0029]判斷該局部區(qū)域在插入填充圖形之后的圖形密度DYi是否大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求DYS。
[0030]如果是，表示該局部區(qū)域在插入填充圖形之后的圖形密度已經(jīng)滿足最低要求，因而只要在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中實際插入該填充圖形即可。
[0031]如果否，表示該局部區(qū)域在插入填充圖形之后的圖形密度還不滿足最低要求，因而需要將該填充圖形替換為新的填充圖形，進入第4步。
[0032]第4步，在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入比上一次虛擬插入的填充圖形更大的新的填充圖形。重復(fù)第3步~第4步，直至該局部區(qū)域在插入新的填充圖形之后的圖形密度DYi大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求DYS。如果采用了該種生產(chǎn)工藝所允許的最大的填充圖形，虛擬插入后的圖形密度DYi仍然小于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求DYS，則上報錯誤。收到上報的錯誤后，由版圖設(shè)計者考慮修改版圖數(shù)據(jù)來滿足圖形密度的最低要求。
[0033]請參閱圖2，對上述版圖中插入填充圖形的方法可以進行如下改進。進一步地，為每一種生產(chǎn)工藝制定一個填充圖形的大小與圖形密度的表格，如下表所不。
【權(quán)利要求】
1.一種版圖中插入填充圖形的方法，其特征是，包括以下步驟: 第I步，讀取版圖數(shù)據(jù)，找到每個局部區(qū)域中允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)； 第2步，在每個局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入標(biāo)準(zhǔn)填充圖形； 第3步，計算該局部區(qū)域在虛擬地插入填充圖形之后的圖形密度，判斷其是否大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求； 如果是，在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中實際插入該填充圖形； 如果否，進入第4步； 第4步，在該局部區(qū)域的允許插入填充圖形的結(jié)構(gòu)中，虛擬地插入比上一次虛擬插入的填充圖形更大的新的填充圖形；重復(fù)第3步?第4步，直至該局部區(qū)域在插入新的填充圖形之后的圖形密度大于或等于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的版圖中插入填充圖形的方法，其特征是，所述方法第4步中，如果采用了該種生產(chǎn)工藝所允許的最大的填充圖形，虛擬插入后的圖形密度仍然小于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求，則上報錯誤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的版圖中插入填充圖形的方法，其特征是，為每一種生產(chǎn)工藝制定一個填充圖形的大小與圖形密度之間的對應(yīng)關(guān)系的表格；所述表格中記載了從標(biāo)準(zhǔn)填充圖形開始各邊長遞增直至該生產(chǎn)工藝允許的最大填充圖形所對應(yīng)的圖形密度； 在所述方法第3步中，如果該局部區(qū)域在虛擬地插入填充圖形之后的圖形密度小于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求，則計算為了滿足該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求在該局部區(qū)域插入新的填充圖形的最低圖形密度； 在所述方法第4步中，在該種生產(chǎn)工藝的表格中找到圖形密度大于所述在該局部區(qū)域插入新的填充圖形的最低圖形密度的最小尺寸的填充圖形，進行虛擬插入而重復(fù)第3步?第4步。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的版圖中插入填充圖形的方法，其特征是，如果所述在該局部區(qū)域插入新的填充圖形的最低圖形密度大于該種生產(chǎn)工藝的表格中的全部圖形密度，則上報錯誤； 如果在使用了該種生產(chǎn)工藝的表格中的最大填充圖形，計算出的該局部區(qū)域在虛擬地插入所述最大填充圖形之后的圖形密度仍然小于該局部區(qū)域的圖形密度的最低要求，則上報錯誤。
【文檔編號】G06F17/50GK103853854SQ201210496239
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】李彥正, 周京英, 孫長江 申請人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司