專利名稱：半導(dǎo)體器件特征密度梯度檢驗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及半導(dǎo)體器件以及半導(dǎo)體器件的設(shè)計布局。更具體地，涉及檢驗設(shè)計布局中的設(shè)計特征的密度遵循關(guān)于器件區(qū)域之間的密度梯度和密度差異的可接受的規(guī)則。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件由彼此疊加的多個材料層形成。每層都可以被稱為一個器件層。每個層由相應(yīng)的光掩模形成。通過相關(guān)聯(lián)的設(shè)計布局制造光掩模，其中通常在諸如⑶S(圖形數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))或GDS II (其是數(shù)據(jù)庫文件格式，并且實際上是半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)中的用于設(shè)計布局的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn))之類的軟件中提供相關(guān)聯(lián)的設(shè)計布局。在每個器件層處，器件布局最終用于制造相應(yīng)的材料層的圖案。器件層分別由相關(guān)聯(lián)的設(shè)計布局形成，器件層的示例是在襯底、多晶硅或者其他半導(dǎo)體互連層、金屬、或者其他導(dǎo)電互連層中形成的有源區(qū)域；以及在介電層中形成的諸如接觸件、通孔、溝槽的開口。這些器件是各種其他器件層的代表。在每個設(shè)計布局中，存在可以代表器件的不同功能部分和/或不同結(jié)構(gòu)特征的不同器件區(qū)域。對于諸如多晶硅的任何特定的器件層，器件特征的密度將根據(jù)器件區(qū)域和器件結(jié)構(gòu)而改變。當(dāng)器件特征的密度在整個器件層中不同時，會對在該層和其他層上實施的操作的處理能力產(chǎn)生不利影響。器件層中的器件特征的密度還會影響形成在該特定器件層上方和下方的多個層的拓?fù)浜推渌矫?。例如，諸如帶隙基準(zhǔn)電路的器件可以包括:雙極晶體管BJT，位于管芯上的一個或多個器件區(qū)域中；以及電阻器，位于同一個管芯上的其他器件區(qū)域中。在電阻器區(qū)域中，例如可以存在多晶硅層中的高密度的器件特征并且有源區(qū)域?qū)又械牡兔芏鹊钠骷卣鳎p極晶體管器件區(qū)域可以包括在有源區(qū)域?qū)犹幍母呙芏鹊奶卣骱驮诙嗑Ч鑼犹幍牡兔芏鹊奶卣鳌?期望監(jiān)控在整個器件層中的器件特征密度。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于檢驗半導(dǎo)體器件布局的密度的方法，所述方法包括:接收半導(dǎo)體器件的器件層的第一設(shè)計布局，所述半導(dǎo)體器件包括器件特征；將所述第一設(shè)計布局的至少一部分劃分為多個窗口 ；確定所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的密度；以及確定表征所述第一設(shè)計布局的密度指數(shù)，所述密度指數(shù)包括所述第一設(shè)計布局中的所述半導(dǎo)體器件的部分之間的第一器件特征密度梯度和第一器件特征密度差異中的至少一個。該方法還包括:限定用于所述第一設(shè)計布局的器件特征密度差異規(guī)則；將所述第一器件特征密度差異與所述器件特征密度差異規(guī)則相比較；以及識別所述第一器件特征密度差異中的任一個是否違反了所述器件特征密度差異規(guī)則。
該方法還包括:限定所述第一設(shè)計布局中的器件區(qū)域，每個所述器件區(qū)域都包括相關(guān)聯(lián)的多個所述窗口 ；以及其中，確定密度指數(shù)包括確定所述器件區(qū)域中的第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述器件區(qū)域中的第二器件區(qū)域的平均器件特征密度之間的所述第一器件特征密度差異。在該方法中，所述第一器件區(qū)域和所述第二器件區(qū)域彼此相鄰。該方法還包括:限定用于所述第一設(shè)計布局的器件特征密度差異規(guī)則；將所述第一器件特征密度差異與所述器件特征密度差異規(guī)則相比較；以及識別所述第一器件特征密度差異中的任一個是否違反了所述器件特征密度差異規(guī)則，以及其中，所述第二器件區(qū)域圍繞所述第一器件區(qū)域，并且所述窗口中的每個都包括大約10微米X 10微米的尺寸。在該方法中，所述器件特征包括多晶硅特征，所述第一器件區(qū)域包括電阻器區(qū)域，并且所述第二器件區(qū)域包括雙極結(jié)型晶體管區(qū)域。在該方法中，確定所述第一器件特征密度差異包括:使用所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的所述密度，確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述第二器件區(qū)域的平均器件特征密度。該方法還包括:確定所述第一設(shè)計布局中的所述器件特征的總平均密度，并且進(jìn)一步確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述總平均器件特征密度之間的差異。

在該方法中，將所述第一設(shè)計布局存儲在有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，并且接收所述第一設(shè)計布局包括:處理器接收GDS II數(shù)據(jù)庫文件格式的所述第一設(shè)計布局。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于檢驗半導(dǎo)體器件布局中的密度的方法，所述方法包括:限定有關(guān)器件特征密度梯度的規(guī)則；接收包括所述器件特征的器件層的布局；將所述布局的至少一部分劃分為多個窗口 ；確定所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的平均密度；基于所述平均密度確定所述布局中的器件密度梯度；將所述器件密度梯度與所述器件特征密度梯度規(guī)則相比較；以及識別其中所述器件密度梯度中的一個違反了有關(guān)器件特征密度梯度的規(guī)則的任何區(qū)域。該方法還包括:指定所述布局中的至少一個敏感區(qū)域，所述敏感區(qū)域包括相關(guān)聯(lián)的多個窗口，并且其中確定器件密度梯度包括確定圍繞所述敏感區(qū)域的周圍區(qū)域和所述敏感區(qū)域之間的第一器件密度梯度。在該方法中，所述器件特征是有源區(qū)域或者多晶硅部件，并且所述窗口的尺寸為10微米X 10微米。該方法還包括:限定所述布局中的器件區(qū)域，每個所述器件區(qū)域都包括相關(guān)聯(lián)的多個窗口，并且其中確定所述器件密度梯度包括確定所述器件區(qū)域中的第一器件區(qū)域和第二器件區(qū)域之間的第一器件密度梯度。該方法方法還包括:確定所述第一器件區(qū)域的第一平均器件特征密度和所述第二器件區(qū)域的第二平均器件特征密度，并且確定所述第一平均器件特征密度和所述第二平均器件特征密度之間的差異。在該方法中，將所述布局存儲在有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，并且接收布局包括:處理器接收GDS II數(shù)據(jù)庫文件格式的所述布局。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機(jī)程序代碼，從而使得當(dāng)處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序代碼時，所述處理器執(zhí)行包括以下步驟的方法:接收包括器件特征的器件層的布局；將所述布局的至少一部分劃分為多個窗口 ；確定所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的密度；確定所述布局中的總平均器件特征密度；限定所述布局中的器件區(qū)域，每個所述器件區(qū)域都包括相關(guān)聯(lián)的多個所述窗口 ；確定所述器件區(qū)域中的至少第一器件區(qū)域和第二器件區(qū)域的平均器件特征密度；以及確定所述第一器件區(qū)域和所述第二器件區(qū)域的平均器件特征密度之間的差異。在該有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，所述方法還包括:將所述差異與器件特征密度差異規(guī)則相比較。在該有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，所述方法還包括:基于所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的所述密度，確定所述布局中的器件特征密度梯度；將所述器件特征密度梯度與器件特征密度梯度規(guī)則相比較；以及識別所述器件特征密度梯度中的任一個是否違反了所述器件特征密度梯度規(guī)則。在該有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，確定所述布局中的器件特征密度梯度包括:確定圍繞所述第一器件區(qū)域的周圍區(qū)域和所述第一器件區(qū)域之間的器件密度梯度。在該有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，所述第二器件區(qū)域與所述第一器件區(qū)域相鄰，并且確定所述布局中的器件特征密度梯度包括確定所述第一器件區(qū)域和所述第二器件區(qū)域之間的器件密度梯度，并且進(jìn)一步包括:進(jìn)一步確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述布局的平均器件特征密度之間的差異。在該有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，所述方法還包括:進(jìn)一步確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述布局的平均器件特征密度之間的差異；以及進(jìn)一步確定所述差異是否違反了所述器件特征密度差異規(guī)則中的任一個。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，通過下面的詳細(xì)描述將最好地理解本公開內(nèi)容。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)慣例，附圖的各 個部件沒有按比例繪制。相反，為了清楚，各個部件的尺寸被任意擴(kuò)大或者縮小。在整個說明書和各個附圖中，相同的參考標(biāo)號指定相同的部件。圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的示出不同器件區(qū)域的設(shè)計布局的示意圖；圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的方法的實施例的流程圖；圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的具有不同器件區(qū)域的設(shè)計布局的示意圖；以及圖4是示出了設(shè)計布局的預(yù)定窗口中的密度值的設(shè)計布局的示意圖。
具體實施例方式本公開內(nèi)容的實施例可以應(yīng)用于半導(dǎo)體器件的所有器件層。在相應(yīng)的設(shè)計布局中布置每個器件層。本公開內(nèi)容提供了一種用于實現(xiàn)設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)的方法和軟件。DRC建立有關(guān)設(shè)計布局中的器件區(qū)域和其他區(qū)域之間的器件特征密度的梯度和器件特征密度的差異的規(guī)則，并且識別違反這些規(guī)則的情況。每個設(shè)計布局都包括多個器件特征。在器件布局的不同區(qū)域中，器件特征可以具有不同的密度。根據(jù)各個實施例，不同的器件區(qū)域指示不同的功能單元和/或不同結(jié)構(gòu)特征的單元。器件區(qū)域的實施例包括MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)區(qū)域、雙極結(jié)型晶體管(BJT)區(qū)域、FinFET區(qū)域、電阻器區(qū)域、運算放大器區(qū)域、電容器區(qū)域、各種偽區(qū)域、字線驅(qū)動單元區(qū)域、以及各種其他區(qū)域。期望橫跨器件層保持器件特征密度的一致性。橫跨器件層的器件特征密度的改變會對在該器件層或者其他器件層實施的處理的性能產(chǎn)生不利影響。一個這樣的示例是多晶硅器件層的多晶硅特征的密度。高密度的器件區(qū)域在蝕刻操作中需要額外的處理時間，例如以確保完全蝕刻緊密封裝的多晶硅特征之間的密集幾何形狀(tight geometry)。清除高密度器件區(qū)域所需要的額外的蝕刻時間會導(dǎo)致其他器件區(qū)域(尤其是非常接近高密度區(qū)域的器件區(qū)域和/或具有特別低的密度的器件區(qū)域中)的過蝕刻和圖案劣化。橫跨器件層的器件特征密度的變化還可能導(dǎo)致不同的拓?fù)洌@些不同的拓?fù)溆謺χ丿B的器件層以及隨后的光刻操作造成不利影響。如果不能保持橫跨器件層的器件特征密度的一致性，則器件性能會受損害。本公開內(nèi)容的實施例提供了通過測量整個器件層的平均器件特征密度并且將這些器件特征密度與設(shè)計規(guī)則進(jìn)行比較，來進(jìn)行設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)。在一些實施例中，在⑶S層(即，在制造光掩模之前并且在制造器件之前的設(shè)計布局階段)實施設(shè)計規(guī)則檢查。在一些實施例中，將設(shè)計布局存儲在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，并以GDS II或者其他合適的格式提供給計算機(jī)輔助設(shè)計工具或者其他處理器。GDS II (圖形數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)II)是數(shù)據(jù)庫文件格式，實際上是半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)中的用于設(shè)計布局的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且是代表平面幾何形狀、文本標(biāo)簽(text label)、以及關(guān)于層級形式的布局的其他信息的二進(jìn)制文件格式。在各個實施例中，設(shè)計規(guī)則存儲在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，器件特征密度的確定和設(shè)計規(guī)則檢查可以通過處理器或者使用各種其他方法來實施，處理器訪問計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。在一些實施例中，通過測量或者確定預(yù)定窗口中的器件特征密度來獲取器件特征密度。該窗口可以是各種尺寸。在一些實施例中，設(shè)計布局被劃分為固定的預(yù)定尺寸的小窗口，并且獲取每個窗口的器件特征密度。在多個實施例中，對每個窗口的器件特征密度求平均值，并且呈現(xiàn)為平均器件特征密度。在各個實施例中，預(yù)定窗口是正方形或矩形并且具有各種尺寸，在該預(yù)定窗口中，測量器件特征密度并且求取其平均值。在又一些實施例中，窗口具有各種其他的不同幾何形狀。本公開內(nèi)容提供了建立`與設(shè)計布局中的器件特征密度和器件特征密度梯度有關(guān)的設(shè)計規(guī)則。設(shè)計規(guī)則包括有關(guān)敏感區(qū)域或者其他區(qū)域中的可接受的密度梯度、敏感區(qū)域和周圍區(qū)域或者其他相鄰區(qū)域之間、或者設(shè)計布局中的其他區(qū)域之間的可接受的密度梯度的規(guī)則。在一些實施例中，設(shè)計規(guī)則還包括用于相鄰窗口中的器件特征密度的可接受的范圍或者用于相鄰器件區(qū)域中的平均密度的可接受的范圍。在某些示例性實施例中，還使用有關(guān)相鄰或其他器件區(qū)域的器件特征密度之間、或者器件區(qū)域和周圍區(qū)域之間的可接受的差異的設(shè)計規(guī)則。在一個實施例中，將設(shè)計規(guī)則存儲在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中。本公開內(nèi)容適用于任何以及全部集成電路和其他半導(dǎo)體器件設(shè)計，并且適用于各種技術(shù)和應(yīng)用。利用所建立的設(shè)計規(guī)則，以上描述的各種器件區(qū)域可以包括一個或多個單獨窗口。在一些實施例中，整個器件層包括多個器件區(qū)域，將整個器件層劃分為預(yù)定尺寸的多個窗口，并且在每個窗口中測量器件特征密度。可以通過已知的測量和數(shù)學(xué)方法確定每個窗口的器件特征密度并且求取其平均值，其中，已知的測量和數(shù)學(xué)方法確定窗口的哪個部分被器件特征占用。確定并使用每個窗口中的器件特征密度。可以確定相鄰窗口或者相鄰區(qū)域中的密度。在各個實施例中，將單獨窗口的平均器件特征密度用于確定在各個方向上橫跨器件層的密度梯度以及在各種器件區(qū)域內(nèi)或者之間的密度梯度。在一些實施例中，確定器件區(qū)域之間或者器件區(qū)域和周圍區(qū)域之間的密度差異。本公開內(nèi)容提供了識別對于器件特征密度的變化最敏感的敏感區(qū)域。敏感區(qū)域是由設(shè)計者或者處理工程師出于各種原因指定的。一旦確定密度梯度和密度差異，則將密度梯度和密度差異與相關(guān)聯(lián)的設(shè)計規(guī)則進(jìn)行比較，并且識別出違反設(shè)計規(guī)則的密度梯度和密度差異。根據(jù)各種實施例，隨后采取校正措施，以校正違反設(shè)計規(guī)則的器件特征密度差異或者器件特征密度梯度。已經(jīng)大體上描述了本公開內(nèi)容的概念，現(xiàn)在參考提供說明性實施例的附圖。將使用多晶硅作為器件特征和器件層提供下面的描述，但這些描述僅為示例性的，并且本公開內(nèi)容的教導(dǎo)可以應(yīng)用于形成集成電路或者其他半導(dǎo)體器件的相應(yīng)器件層的任意和所有設(shè)計布局。器件層包括但不限于在襯底、其他半導(dǎo)體、金屬或者其他導(dǎo)電層中形成的有源區(qū)域；在介電層、由各種材料的組合形成的FinFET、以及由各種材料的組合形成的電容器極板中形成的諸如接觸件、通孔、以及溝槽的開口。現(xiàn)在參考附圖，圖1是用于形成集成電路或者其他半導(dǎo)體器件中的相應(yīng)器件層的器件布局的一部分的平面圖。圖1僅示出了這樣的設(shè)計布局的一小部分，并且以示意圖形式表示。設(shè)計布局部分A包括4個示出的器件區(qū)域:中心器件區(qū)域4和周圍器件區(qū)域6、8、和10。器件區(qū)域4、 6、8和10在一些實施例中指示半導(dǎo)體器件中的不同功能單元、和/或器件區(qū)域4、6、8和10在一些實施例中包含不同的結(jié)構(gòu)特征。器件區(qū)域4、6、8和10分別可以是前述的示例性器件區(qū)域中的任意一種。依次地，器件區(qū)域10圍繞器件區(qū)域8，器件區(qū)域8圍繞器件區(qū)域6，而器件區(qū)域6圍繞中心器件區(qū)域4。這僅是示例性的，并且在各個實施例中，各個器件區(qū)域可以彼此相鄰或者彼此間隔開，并且可以具有各種其他空間關(guān)系中的任意一種。根據(jù)設(shè)計布局部分A是用于多晶硅器件層的實施例，確定每個器件區(qū)域4、6、8和10中的多晶硅特征的密度。在各個實施例中，確定每個器件區(qū)域4、6、8和10中的多晶硅部件的密度并求取其平均值，然后在進(jìn)一步的計算中作為平均器件特征密度使用。根據(jù)一個實施例，通過將器件區(qū)域劃分為多個預(yù)定尺寸的窗口并且測量由多晶硅結(jié)構(gòu)所占用的窗口部分(例如，正性光刻膠系統(tǒng)中的模糊的光掩模部分)來確定器件特征密度。在所不出的實施例中，將設(shè)計布局部分A劃分為多個預(yù)定窗口 22。在一些實施例中，確定每個窗口 22中的器件特征密度。可以使用用于確定一個區(qū)域中的器件特征密度的各種測量或其他方法。將每個器件區(qū)域4、6、8和10劃分為多個窗口 22。應(yīng)該理解，根據(jù)各個實施例，盡管為了簡單和清楚，僅在圖1的代表部分中示出了窗口 22，但是將橫跨整個設(shè)計布局部分A示出窗口22。窗口 22可以為各種尺寸，并且可以采用各種形狀。根據(jù)一個示例性實施例，窗口22是IOX 10微米的窗口。根據(jù)另一實施例，窗口 22是100X 100微米的窗口。根據(jù)又一實施例，窗口 22是1000X 1000微米的窗口，但是在其他實施例中可以使用其他尺寸和形狀。在其他實施例中，窗口 22是矩形或者三角形。各種標(biāo)準(zhǔn)可以被用來建立窗口 22的尺寸。根據(jù)一些示例性的實施例，在窗口 22中測量器件特征密度并求取其平均值，窗口 22是諸如50X100微米的窗口或者10 X 20微米的窗口的矩形。在一些實施例中，確定用于每個窗口 22的平均器件特征密度。通過對包含在相應(yīng)的器件區(qū)域4、6、8和10中的每個窗口 22中的平均器件密度求取平均值，或者通過使用各種其他數(shù)學(xué)方法獲取對應(yīng)器件區(qū)域4、6、8和10中的每個器件區(qū)域內(nèi)的總平均器件密度。一旦確定每個窗口 22以及器件區(qū)域4和周圍的器件區(qū)域6、8和10中的器件特征密度，提供了確定器件特征密度梯度和器件特征密度差異的公開內(nèi)容。在一個實施例中，確定沿著相鄰器件區(qū)域4和6之間的線14的器件特征密度的梯度。在另一實施例中，獲取器件區(qū)域4中的總平均器件特征密度，并且將該器件區(qū)域4中的總平均器件特征密度與器件區(qū)域6中的總平均器件特征密度相比較，從而確定這兩個總平均值之間的差異。在各個實施例中，還確定沿著相鄰器件區(qū)域6和8之間的線16的器件特征密度的梯度。在另一實施例中，獲取器件區(qū)域6中的總平均器件特征密度并將器件區(qū)域6中的總平均器件特征密度與器件區(qū)域8中的總平均器件特征密度相比較，從而確定這兩個總平均值之間的差異。根據(jù)另一實施例，還確定沿著相鄰器件區(qū)域8和10之間的線18的器件特征密度的梯度。在一些實施例中，獲取器件區(qū)域8中的總平均器件特征密度，并且將器件區(qū)域8中的總平均器件特征密度與器件區(qū)域10中的總平均器件特征密度相比較，從而確定這兩個總平均值之間的差異。還可以確定設(shè)計布局部分A中的各種其他位置中的器件特征密度梯度。在一個實施例中，確定沿著完全處于器件區(qū)域10中的線24的器件特征密度梯度。線24被示出為沿著窗口 22的單行延伸。在其他實施例中，可以確定沿著設(shè)計布局部分A中的各個方向的器件特征密度梯度，該設(shè)計布局部分A包括任意數(shù)目的窗口 22。以每單位長度的密度的形式表達(dá)器件特征密度梯度，或者使用其他適當(dāng)?shù)膽T例來表達(dá)。—旦確定器件特征密度梯度和差異，在各個實施例中，就可以將器件特征密度梯度和差異與有關(guān)器件特征密度梯度和差異的設(shè)計規(guī)則進(jìn)行比較。通過包括處理和設(shè)計考慮的各種標(biāo)準(zhǔn)來確定和生成設(shè)計規(guī)則。可接受的梯度和差異的數(shù)值可以改變并且取決于根據(jù)器件技術(shù)和其他考慮。盡管以圖1(出于 說明目的，圖1示出了物理器件布局)中的圖形示出設(shè)計布局部分A，但是可以確定平均器件特征密度，并且可以在GDS層所實施的設(shè)計規(guī)則檢查期間，即，在制造物理半導(dǎo)體器件層之前的設(shè)計布局階段使用處理器來確定梯度和差異。圖2是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的用于檢驗器件特征密度梯度、范圍和差異的示例性方法的流程圖。步驟100提供了用于限定有關(guān)器件特征密度梯度、范圍、和差異的規(guī)則的步驟。根據(jù)不同的實施例，這些設(shè)計規(guī)則是與設(shè)計布局中的器件特征密度、和器件特征密度梯度和差異有關(guān)的設(shè)計規(guī)則。在上文中進(jìn)一步詳細(xì)描述了這些設(shè)計規(guī)則。步驟102提供了接收初始的器件布局的步驟。初始的器件布局可以包括在軟件中，該軟件可以為GDS格式、GDS II格式、或者半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)中用于設(shè)計布局的其他適當(dāng)數(shù)據(jù)庫文件格式?？蛇x的步驟104提供了識別至少一個器件區(qū)域的步驟。該器件區(qū)域可以由于各種處理或設(shè)計規(guī)則原因中的任意一種原因而被識別為敏感區(qū)域。器件區(qū)域包括識別為器件中的特定的功能區(qū)域的以前討論的器件區(qū)域、或者其特征在于具有特定結(jié)構(gòu)的區(qū)域。在一些實施例中，設(shè)計布局的任意指定的空間部分被識別為器件區(qū)域?？蛇x地，基于各種處理或者設(shè)計規(guī)則考慮，將器件區(qū)域識別為這種區(qū)域。步驟106提供了確定器件特征密度的步驟。這可以通過測量預(yù)定尺寸的多個窗口中的平均器件特征密度來實施。步驟106還提供了確定成組窗口中(諸如所識別出的器件區(qū)域之一中)的窗口平均值的總平均值的步驟。在一些實施例中，步驟106還提供了確定器件布局中的總平均器件特征密度的步驟。步驟108還提供了基于在步驟106確定的器件特征密度來確定器件特征密度指數(shù)(device feature density index)的步驟。在各種實施例中，在步驟108中，確定諸如器件區(qū)域內(nèi)的或器件區(qū)域之間的器件特征密度梯度。在一些實施例中，確定包括器件區(qū)域和周圍區(qū)域的區(qū)域中的器件梯度。步驟108還提供了確定器件區(qū)域和周圍區(qū)域中的平均器件特征密度之間或者器件區(qū)域之間的差異的步驟。在步驟110中，將通過步驟108確定的器件特征密度指數(shù)與有關(guān)器件特征密度的規(guī)則相比較。步驟112提供了識別不符合要求的器件特征密度指數(shù)，或者檢驗器件特征密度指數(shù)符合設(shè)計規(guī)則的步驟。圖3是用于半導(dǎo)體器件的相應(yīng)器件層的示例性設(shè)計布局。以示意圖形式示出設(shè)計布局30，并且將設(shè)計布局30劃分為外部單元32和內(nèi)部單元34。以數(shù)字識別每個內(nèi)部單元34，并且在某些實施例中該數(shù)字可以指示設(shè)計布局的不同的功能部分(即，不同的器件區(qū)域)。在一個實施例中，外部單元32是偽單元。在其他實施例中,外部單元32是有源單元?？梢詫?nèi)部和外部單元中的每個單元都劃分為如上所述的多個器件窗口。相關(guān)聯(lián)的數(shù)字O至5中的每個都可以指示特定的器件區(qū)域，并且多個實施例提供了確定由不同的數(shù)字指定的相鄰器件區(qū)域之間，即，不同的器件區(qū)域之間的器件特征密度差異。在一個實施例中，如通過箭頭36和38所示的，確定相鄰器件區(qū)域的總平均器件特征密度之間的差。本公開內(nèi)容還提供了確定沿著在五個不同的器件區(qū)域34中延伸的線40的器件特征密度梯度，但是其目的是示例性的，并且本公開內(nèi)容提供了確定沿著包括不同數(shù)目的單元的不同方向的器件特征密度梯度。圖4是表示示例性設(shè)計布局中的器件特征密度的示圖，并且包括數(shù)字密度值。設(shè)計布局46代表器件層的部分，并且將設(shè)計布局46劃分為窗口 48。規(guī)律配置并且規(guī)律地重復(fù)窗口 48。在一個實施例中，窗口 48均為10 X IOym的窗口，但是在其他示例性實施例中可以使用其他尺寸。示例性的器件特征密度值出現(xiàn)在每個單獨窗口 48中。在一個實施例中，諸如0.26的單元(unit)代表由多晶硅部件占用的相關(guān)聯(lián)的窗口 48的部分，但是這些單元在其他示例性實施例中可以具有其他意義。在各個示例性實施例中，數(shù)值代表平均器件特征S度。根據(jù)一些實施例，沿著窗口的多行中的任一行、沿著窗口的多列中的任一列、沿著兩個或多個窗口的一行、沿著兩個或多個窗口的一列等獲取器件特征密度梯度。器件布局46還包括在所示出的實施例中用陰影示出、并且為了說明目的，還以二重線限制的三個器件區(qū)域。器件區(qū)域50、52和54均包括多個單獨窗口 48。器件區(qū)域50、52和54如前所述，并且器件區(qū)域50、52和54中的每一個或者全部可以被識別為敏感器件區(qū)域(對于敏感器件區(qū)域和其他區(qū)域之間的器件特征密度差異和梯度最敏感)。在一個實施例中，通過對所關(guān)注的器件區(qū)域中的窗口 48的單獨平均器件特征密度進(jìn)行平均獲得所關(guān)注的器件區(qū)域(例如，器件區(qū)域50)的總平均器件特征密度。在一個實施例中，將該總平均值與整個設(shè)計布局46中的總器件特征密度平均值相比較。使用用于可接受的器件特征密度差異的各種數(shù)值。在其他實施例中 ，將總平均值與所關(guān)注的器件區(qū)域周圍的區(qū)域中的器件特征密度相比較。在一個實施例中，確定沿著線60的器件特征密度梯度，并且在另一實施例中，確定沿著線62和64的器件特征密度梯度。根據(jù)各個實施例，以每單位長度的密度的形式表達(dá)器件特征密度梯度，或者使用其他適當(dāng)?shù)膯挝换蛘邞T例表達(dá)，并且代表每單位長度的器件特征密度的改變。在一個實施例中，可以將窗口 48限定為，窗口到窗口的器件特征密度的+/-10%的改變是可接受的。在其他實施例中，使用其他值。根據(jù)又一實施例，可以在諸如器件區(qū)域54的器件區(qū)域中，沿著諸如線68來獲取器件密度梯度。在各個實施例中，沿著器件區(qū)域50、52或54之一的方向，監(jiān)控每單位距離的器件特征密度的改變。前述的器件特征密度梯度和器件特征密度差異僅是示例性的，并且在各種其他實施例中，確定各種其他器件特征密度指數(shù)。這些指數(shù)與沿著某個方向的器件特征密度梯度、區(qū)域之間的器件特征密度差異、以及某區(qū)域中的器件特征密度的范圍有關(guān)?？梢允褂么_定用于各個窗口的平均器件特征密度來計算各種其他指數(shù)。在計算或確定各種指數(shù)之后，本公開內(nèi)容提供了將這些指數(shù)與關(guān)于這些指數(shù)的相關(guān)設(shè)計規(guī)則相比較，以檢驗所測量或者確定的器件特征密度指數(shù)符合相關(guān)聯(lián)的設(shè)計規(guī)則。識別出不符合設(shè)計規(guī)則的器件特征指數(shù)，并且在一些實施例中，采取校正措施。校正措施可以包括但不限于，響應(yīng)于在所關(guān)注的設(shè)計布局中的違規(guī)，重新設(shè)計所關(guān)注的設(shè)計布局或者另一設(shè)計布局。在其他實施例中，校正措施包括工藝調(diào)整或者對于違反設(shè)計規(guī)則的器件特征密度指數(shù)敏感的處理操作的優(yōu)化。根據(jù)一個實施例，提供了一種用于檢驗半導(dǎo)體器件布局中的密度的方法。該方法包括:接收包括器件特 征的半導(dǎo)體器件的器件層的第一設(shè)計布局；將第一設(shè)計布局的至少一部分劃分為多個窗口 ；確定該多個窗口的每個窗口中的器件特征的密度；以及確定表現(xiàn)第一設(shè)計布局的特征的密度指數(shù)，該密度指數(shù)包括第一設(shè)計布局中的半導(dǎo)體器件的多個部分之間的第一器件特征密度梯度和第一器件特征密度差異中的至少一種。根據(jù)另一實施例，提供了一種檢驗半導(dǎo)體器件布局中的密度的方法。該方法包括:限定有關(guān)器件層的器件布局中的器件特征密度差異的規(guī)則；接收包括器件特征的器件層的第一設(shè)計布局；將第一設(shè)計布局的至少一部分劃分為多個窗口 ；確定多個窗口的每個窗口中的器件特征的密度；以及限定第一設(shè)計布局中的器件區(qū)域，每個器件區(qū)域都包括相關(guān)聯(lián)的多個窗口。該方法還包括:確定器件區(qū)域中的第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和器件區(qū)域中的第二器件區(qū)域的平均器件特征密度之間的差異；將該器件特征差異與有關(guān)器件特征密度差異的規(guī)則相比較；以及識別該差異是否違反了有關(guān)器件特征密度差異的規(guī)則。根據(jù)另一實施例，提供了一種檢驗半導(dǎo)體器件布局中的密度的方法。該方法提供了:限定有關(guān)器件特征密度梯度的規(guī)則；接收包括器件特征的器件層的布局；將該布局的至少一部分劃分為多個窗口 ；確定該多個窗口的每個窗口中的器件特征的平均密度；基于平均密度確定布局中的器件密度梯度；將器件密度梯度與器件特征密度梯度規(guī)則相比較；以及識別其中器件密度梯度的一個違反了有關(guān)器件特征密度梯度的規(guī)則的任意區(qū)域。根據(jù)又一方面，提供了一種有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。該有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序代碼，從而使得當(dāng)處理器執(zhí)行計算機(jī)程序代碼時，該處理器執(zhí)行包括以下步驟的方法:接收包括器件特征的器件層的布局；將該布局的至少一部分劃分為多個窗口 ；確定該多個窗口的每個窗口中的器件特征的密度；確定該布局中的總平均器件特征密度；限定布局中的器件區(qū)域，每個器件區(qū)域包括相關(guān)聯(lián)的多個窗口 ；確定該多個器件區(qū)域中的至少第一器件區(qū)域和相鄰器件區(qū)域的平均器件特征密度；以及確定第一器件區(qū)域和相鄰器件區(qū)域的平均器件特征密度之間的差異。在一些實施例中，將該差異與器件特征密度差異規(guī)則相比較。前面僅示出了本公開內(nèi)容的原理。所以應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計出各種體現(xiàn)本公開內(nèi)容的原理并且包括在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)的布置，但是在這里沒有明確描述或者示出這些布置。另外，這里陳述的所有示例和條件性語言原則上僅是出于教導(dǎo)目的，以及幫助讀者理解本公開內(nèi)容的原理以及發(fā)明人對進(jìn)一步促進(jìn)該技術(shù)所貢獻(xiàn)的概念，并且可以被理解為不限于具體陳述的示例和條件。另外，在這里敘述本公開內(nèi)容的原理、方面、以及實施例的所有陳述及其具體示例用于覆蓋本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能性等同物。另夕卜，希望這些等同物包括當(dāng)前已知的等同物和將來開發(fā)出來的等同物(即，開發(fā)出來的執(zhí)行相同功能的任何元件，而不管其結(jié)構(gòu)如何)。希望結(jié)合被認(rèn)為是所寫出的整個描述的部分的附圖，來閱讀示例性實施例的該描述。在該描述中，諸如“低”、“高”、“水平”、“垂直”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“頂部”、以及“底部”的相對空間位置的術(shù)語及其派生詞(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)應(yīng)該被理解為如以上討論的附圖中所述或所示的定向。這些相對空間位置的術(shù)語是為了便于描述并且不需要在特定方向上構(gòu)建或操作裝置。諸如“連接”和“互連”的有關(guān)附接、連接等的術(shù)語是指其中結(jié)構(gòu)彼此直接或通過插入結(jié)構(gòu)間接地彼此固定或者附接的關(guān)系、以及可移動或者剛性附接或關(guān)系(除非被明確描述)。盡管以示例性實施例描述了本公開內(nèi)容，但是本公開內(nèi)容不限于此。相反，所附權(quán)利要求應(yīng)該被廣泛地理解為包括本公開內(nèi)容的其他變型例和實施例，這些變型例和實施例由本領(lǐng)域技術(shù)人 員在 不脫離本公開內(nèi)容的等同物的范圍和歸類的條件下做出的。
權(quán)利要求
1.一種用于檢驗半導(dǎo)體器件布局的密度的方法，所述方法包括: 接收半導(dǎo)體器件的器件層的第一設(shè)計布局，所述半導(dǎo)體器件包括器件特征； 將所述第一設(shè)計布局的至少一部分劃分為多個窗口； 確定所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的密度；以及確定表征所述第一設(shè)計布局的密度指數(shù)，所述密度指數(shù)包括所述第一設(shè)計布局中的所述半導(dǎo)體器件的部分之間的第一器件特征密度梯度和第一器件特征密度差異中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 限定用于所述第一設(shè)計布局的器件特征密度差異規(guī)則； 將所述第一器件特征密度差異與所述器件特征密度差異規(guī)則相比較；以及 識別所述第一器件特征密度差異中的任一個是否違反了所述器件特征密度差異規(guī)則。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 限定所述第一設(shè)計布局中的器件區(qū)域，每個所述器件區(qū)域都包括相關(guān)聯(lián)的多個所述窗口 ；以及 其中，確定密度指數(shù)包括確定所述器件區(qū)域中的第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述器件區(qū)域中的第二器件區(qū)域的平均器件特征密度之間的所述第一器件特征密度差異。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一器件區(qū)域和所述第二器件區(qū)域彼此相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括: 限定用于所述第一設(shè)計布局的器件特征密度差異規(guī)則； 將所述第一器件特征密度差異與所述器件特征密度差異規(guī)則相比較；以及 識別所述第一器件特征密度差異中的任一個是否違反了所述器件特征密度差異規(guī)則，以及 其中，所述第二器件區(qū)域圍繞所述第一器件區(qū)域，并且所述窗口中的每個都包括大約10微米X 10微米的尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述器件特征包括多晶硅特征，所述第一器件區(qū)域包括電阻器區(qū)域，并且所述第二器件區(qū)域包括雙極結(jié)型晶體管區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，確定所述第一器件特征密度差異包括:使用所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的所述密度，確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述第二器件區(qū)域的平均器件特征密度。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括:確定所述第一設(shè)計布局中的所述器件特征的總平均密度，并且進(jìn)一步確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述總平均器件特征密度之間的差異。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述第一設(shè)計布局存儲在有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，并且接收所述第一設(shè)計布局包括:處理器接收GDS II數(shù)據(jù)庫文件格式的所述第一設(shè)計布局。
10.一種用于檢驗半導(dǎo)體器件布局中的密度的方法，所述方法包括: 限定有關(guān)器件特征密度梯度的規(guī)則； 接收包括所述器件特征的器件層的布局；將所述布局的至少一部分劃分為多個窗口； 確定所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的平均密度； 基于所述平均密度確定所述布局中的器件密度梯度； 將所述器件密度梯度與所述器件特征密度梯度規(guī)則相比較；以及 識別其中所述器件密度梯度中的一個違反了有關(guān)器件特征密度梯度的規(guī)則的任何區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括:指定所述布局中的至少一個敏感區(qū)域，所述敏感區(qū)域包括相關(guān)聯(lián)的多個窗口，并且其中確定器件密度梯度包括確定圍繞所述敏感區(qū)域的周圍區(qū)域和所述敏感區(qū)域之間的第一器件密度梯度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述器件特征是有源區(qū)域或者多晶硅部件，并且所述窗口的尺寸為10微米X 10微米。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括:限定所述布局中的器件區(qū)域，每個所述器件區(qū)域都包括相關(guān)聯(lián)的多個窗口 ，并且其中確定所述器件密度梯度包括確定所述器件區(qū)域中的第一器件區(qū)域和第二器件區(qū)域之間的第一器件密度梯度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括:確定所述第一器件區(qū)域的第一平均器件特征密度和所述第二器件區(qū)域的第二平均器件特征密度，并且確定所述第一平均器件特征密度和所述第二平均器件特征密度之間的差異。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，將所述布局存儲在有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，并且接收布局包括:處理器接收GDS II數(shù)據(jù)庫文件格式的所述布局。
16.—種有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機(jī)程序代碼，從而使得當(dāng)處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序代碼時，所述處理器執(zhí)行包括以下步驟的方法: 接收包括器件特征的器件層的布局； 將所述布局的至少一部分劃分為多個窗口； 確定所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的密度； 確定所述布局中的總平均器件特征密度； 限定所述布局中的器件區(qū)域，每個所述器件區(qū)域都包括相關(guān)聯(lián)的多個所述窗口 ； 確定所述器件區(qū)域中的至少第一器件區(qū)域和第二器件區(qū)域的平均器件特征密度；以及 確定所述第一器件區(qū)域和所述第二器件區(qū)域的平均器件特征密度之間的差異。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述方法還包括:將所述差異與器件特征密度差異規(guī)則相比較。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述方法還包括: 基于所述多個窗口的每個窗口中的所述器件特征的所述密度，確定所述布局中的器件特征密度梯度； 將所述器件特征密度梯度與器件特征密度梯度規(guī)則相比較；以及 識別所述器件特征密度梯度中的任一個是否違反了所述器件特征密度梯度規(guī)則。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，確定所述布局中的器件特征密度梯度包括:確定圍繞所述第一器件區(qū)域的周圍區(qū)域和所述第一器件區(qū)域之間的器件密度梯度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述第二器件區(qū)域與所述第一器件區(qū)域相鄰，并且確定所述布局中的器件特征密度梯度包括確定所述第一器件區(qū)域和所述第二器件區(qū)域之間的器件密度梯度，并且進(jìn)一步包括:進(jìn)一步確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述布局的平均器件特征密度之間的差異。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述方法還包括:進(jìn)一步確定所述第一器件區(qū)域的平均器件特征密度和所述布局的平均器件特征密度之間的差異；以及 進(jìn)一步確定所述差異是否 違反了所述器件特征密度差異規(guī)則中的任一個。
全文摘要
提供了一種用于檢驗在半導(dǎo)體器件布局中存在的可接受的器件特征密度和器件特征差異的方法。提供了用于將器件布局劃分為多個窗口并且測量或者確定每個窗口內(nèi)的器件特征密度的方法。器件布局包括各個器件區(qū)域并且該方法提供了將一個區(qū)域內(nèi)的平均器件特征密度與周圍區(qū)域或者其他區(qū)域內(nèi)的平均器件特征密度進(jìn)行比較并且還提供了確定器件特征密度的梯度?？梢詮奶囟ㄆ骷^(qū)域至周圍區(qū)域監(jiān)控梯度。用于實施該方法的指令可以存儲在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上并且通過處理器執(zhí)行這些指令。本發(fā)明還提供了半導(dǎo)體器件特征密度梯度檢驗。
文檔編號G06F17/50GK103226624SQ20121057119
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者彭永州, 陳重輝, 陳建宏, 康伯堅 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司