專利名稱：集成電路版圖中冗余金屬的填充方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路板的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，特別是涉及一種用于集成電路版圖中冗余金屬的填充方法。
背景技術(shù)：
冗余金屬填充(Dummy Fill)是集成電路制造中所應(yīng)用的改善表面平坦化的技術(shù)， 它借助冗余金屬來提高版圖密度的均勻性，改善在化學(xué)機(jī)械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)后表面的平坦性，減小dishing、erosion，進(jìn)而提高產(chǎn)品的可靠性和良率。 集成電路antegrated Circuit, IC)制造技術(shù)按照摩爾定律以每18個(gè)月集成度提高一倍的速度發(fā)展，但當(dāng)集成電路的特征尺寸降到90納米以下的時(shí)候，IC制造技術(shù)遇到了空前的挑戰(zhàn)，表面不平坦性已經(jīng)嚴(yán)重影響到了器件的性能和穩(wěn)定性，冗余金屬填充已經(jīng)成為不可或缺的步驟。在90納米以下最嚴(yán)重的問題則是加工過程的變化。有一些因素會(huì)影響到加工過程的這些變化，如平版印刷術(shù)，化學(xué)機(jī)械研磨等等。在CMP階段，不均勻的金屬密度導(dǎo)致金屬以及內(nèi)部絕緣體厚度的不一致，因此冗余金屬被用來調(diào)節(jié)金屬密度，使金屬層密度一致從而在CMP階段達(dá)到更好的平坦化。然而，冗余金屬增加了互連電容、信號(hào)延遲、色度亮度干擾噪聲以及能量的消耗。同時(shí)，因?yàn)橛?jì)算量的急劇增加，冗余金屬同時(shí)也增加了設(shè)計(jì)的難度(例如設(shè)計(jì)規(guī)則的檢查，版圖寄生參數(shù)的提取，光學(xué)校正(OPC)等)。因此，需要我們用新的填充方式來減小互連電容和冗余金屬的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了減小現(xiàn)有技術(shù)中冗余金屬對(duì)信號(hào)線耦合電容的巨大影響，本發(fā)明的目的在于提供一種冗余金屬填充的方法。所述技術(shù)方案如下本發(fā)明的集成電路版圖中冗余金屬的填充方法，所述矩形冗余金屬的長(zhǎng)邊與所述信號(hào)線平行；當(dāng)一條面積確定的冗余金屬填充于兩條平行的信號(hào)線之間時(shí)，所述矩形冗余金屬的長(zhǎng)邊與所述兩條信號(hào)線中較短的一條長(zhǎng)度相等，且填充于所述兩條信號(hào)線之間的中心線位置；當(dāng)兩條或兩條以上面積確定的冗余金屬填充于兩條平行的信號(hào)線之間時(shí)，所述兩條或兩條以上冗余金屬排列為一排填充于所述兩條信號(hào)線之間的中心線位置；當(dāng)兩條或兩條以上面積確定的冗余金屬分兩排或兩排以上填充于兩條平行的信號(hào)線之間時(shí)，所述各排冗余金屬之間在垂直于所述信號(hào)線方向上對(duì)齊排列。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明提供的集成電路版圖中對(duì)冗余金屬進(jìn)行優(yōu)化的方法，通過增加冗余金屬與信號(hào)線之間的距離，在垂直于信號(hào)線的方向上減少冗余金屬的數(shù)目，同時(shí)避免冗余金屬的交錯(cuò)排列，改變?nèi)哂嘟饘俚臄[放方式，從而減小冗余金屬對(duì)信號(hào)線耦合電容的影響，這樣可以降低冗余金屬對(duì)時(shí)序的收斂性和信號(hào)的完整性的影響，提高產(chǎn)品的可靠性。


圖1是現(xiàn)有的兩條信號(hào)線間冗余金屬的填充示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的兩條信號(hào)線之間一段冗余金屬的填充示意圖；圖3是現(xiàn)有的在兩條信號(hào)線間兩段或兩段以上冗余金屬填充示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的在兩條信號(hào)線間分兩排填充兩段或兩段以上冗余金屬示意圖；圖5是冗余金屬填充中冗余金屬與信號(hào)線間距與信號(hào)線間耦合電容對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線示意圖；圖6是冗余金屬填充中各排冗余金屬距離與信號(hào)線間耦合電容對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線示意圖；圖7是冗余金屬填充中冗余金屬數(shù)量與信號(hào)線間耦合電容對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線示意圖；圖8是冗余金屬填充中冗余金屬邊長(zhǎng)對(duì)應(yīng)方式與信號(hào)線間耦合電容對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。在集成電路制造和版圖設(shè)計(jì)中常遇到冗余金屬增加信號(hào)線耦合電容影響的問題。如圖1所示，在兩條平行的信號(hào)線1和信號(hào)線2之間填充有面積確定的冗余金屬 3。因未考慮冗余金屬3的填充位置以及填充形狀，該冗余金屬對(duì)兩條信號(hào)線之間的耦合電容的影響較大。本發(fā)明公開的集成電路版圖中冗余金屬的填充方法充分考慮了信號(hào)線間冗余金屬的填充位置和填充形狀。為了達(dá)到最佳的填充效果，本發(fā)明將填充的冗余金屬形狀設(shè)計(jì)為矩形，且矩形冗余金屬的長(zhǎng)邊與其相鄰的信號(hào)線相平行。如圖8所示，當(dāng)兩條信號(hào)線間填充矩形冗余金屬時(shí)，采用長(zhǎng)邊平行于信號(hào)線的填充方式比短邊平行于信號(hào)線的填充方式其信號(hào)線間的耦合電容會(huì)小得多。如圖2所述，當(dāng)需要在兩條相互平行的信號(hào)線1與信號(hào)線2之間填充一段面積確定冗余金屬3時(shí)，首先比較與冗余金屬相鄰的兩條信號(hào)線的長(zhǎng)度，根據(jù)信號(hào)線的具體長(zhǎng)度， 將冗余金屬3的形狀設(shè)計(jì)為其長(zhǎng)邊與兩條信號(hào)線中較短的信號(hào)線1長(zhǎng)度相同的矩形；并保證冗余金屬3的長(zhǎng)邊與兩條信號(hào)線的方向平行排列，同時(shí)將冗余金屬3填充于兩條信號(hào)線之間中心線位置，即保證冗余金屬3到信號(hào)線1和到信號(hào)線2的距離相同。這樣使得在冗余金屬4面積一定的情況下，其與兩條信號(hào)線之間的距離為最大。如圖5所示，信號(hào)線間的耦合電容隨冗余金屬與信號(hào)線間的距離增大而增大。因此，當(dāng)冗余金屬填充于兩條信號(hào)線之間的中心線位置時(shí)，兩條信號(hào)線間的耦合電容最小。在另一種情況下，有些時(shí)候兩條信號(hào)線之間需要填充兩段或兩段以上的冗余金屬。上述兩段或兩段以上冗余金屬的填充方式會(huì)直接關(guān)系到信號(hào)線之間的耦合電容大小。 如圖3所述，如果兩條信號(hào)線間的冗余金屬以任意排列方式填充，即兩段或兩段以上冗余金屬之間不在平行于信號(hào)線的同一直線上，其相互間在垂直于信號(hào)線的方向上存在距離d， 如圖6所示，則隨著d的增大，兩條信號(hào)線間的耦合電容值也隨之增大。針對(duì)這種情況，本發(fā)明采取下列方式進(jìn)行填充，即將兩條信號(hào)線間的兩段或兩段以上冗余金屬排列為與信號(hào)線平行的一排，這樣在任意兩段冗余金屬之間的垂直于信號(hào)線方向上的距離d為0，兩條信號(hào)線間的耦合電容值也為最小。同時(shí)，為了減小信號(hào)線間的耦合電容，應(yīng)該盡量控制信號(hào)線間冗余金屬的數(shù)量。因?yàn)槿鐖D7所示，兩條信號(hào)線間冗余金屬的數(shù)量越多，其信號(hào)線間的耦合電容也就越大。此外還有一種情況，如圖4所示，即在兩條信號(hào)線間填充有兩段或兩段以上冗余金屬，且上述兩段或兩段以上冗余金屬必須分多排排列。在這種情況下，本發(fā)明首先保證兩段或兩段以上的冗余金屬中的每一段冗余金屬的長(zhǎng)邊平行于信號(hào)線；然后根據(jù)兩條信號(hào)線間所需冗余金屬最少的排數(shù)，將所有冗余金屬進(jìn)行平均分配，保證每一排的冗余金屬的數(shù)量基本一致；在填充時(shí)，將各排的冗余金屬在垂直于信號(hào)線方向上對(duì)齊排列。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種集成電路版圖中冗余金屬的填充方法，其特征在于，所述矩形冗余金屬的長(zhǎng)邊與所述信號(hào)線平行；當(dāng)一條面積確定的冗余金屬填充于兩條平行的信號(hào)線之間時(shí)，所述矩形冗余金屬的長(zhǎng)邊與所述兩條信號(hào)線中較短的一條長(zhǎng)度相等，且填充于所述兩條信號(hào)線之間的中心線位置；當(dāng)兩條或兩條以上面積確定的冗余金屬填充于兩條平行的信號(hào)線之間時(shí)，所述兩條或兩條以上冗余金屬排列為一排填充于所述兩條信號(hào)線之間的中心線位置； 當(dāng)兩條或兩條以上面積確定的冗余金屬分兩排或兩排以上填充于兩條平行的信號(hào)線之間時(shí)，所述各排冗余金屬之間在垂直于所述信號(hào)線方向上對(duì)齊排列。
全文摘要
本發(fā)明公開了集成電路版圖中冗余金屬的填充方法，屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的冗余金屬填充方法通過增加冗余金屬與信號(hào)線之間的距離，在垂直于信號(hào)線的方向上減少冗余金屬的數(shù)目，同時(shí)避免冗余金屬的交錯(cuò)排列，改變?nèi)哂嘟饘俚臄[放方式，從而減小冗余金屬對(duì)信號(hào)線耦合電容的影響，這樣可以降低冗余金屬對(duì)時(shí)序的收斂性和信號(hào)的完整性的影響，提高產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102456080SQ20101051456
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者葉甜春, 周雋雄, 李志剛, 楊飛, 王強(qiáng), 阮文彪, 陳嵐 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所