[发明专利]集成电路布局布线设计和设计程序以及集成电路制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种容易利用CAD的布线图形自动选择的半导体集成电路装置的布局设计系统，特别是进行斜布线图形的终端布局设计的半导体集成电路装置的布局设计系统、布线设计方法和布线设计程序，进而涉及利用布局设计系统、布线设计方法和布线设计程序的半导体集成电路装置的制造方法。

背景技术

由于LSI技术的进步，随着电路大规模化，电路的逻辑设计量也将庞大起来。而且，作为能有效利用计算机的逻辑设计方法，进行用CAD(计算机辅助设计)的逻辑设计。

在CAD方面，把水平方向和垂直方向延伸的基准正交线组合起来设计布线构造时，在水平布线与垂直布线相交的交点，有时各个布线终端众多。现实的半导体装置，把水平布线和垂直布线形成到不同的布线层上时，就需要三维地连接水平布线和垂直布线的通孔(VIA)。当然，即使在用CAD的布局方面，也应该在水平布线和垂直布线的终端部，设置与通路孔对应的连接图形。

一般地说，作为具有通常线宽W的2条基准正交线的终端处理，对各个布线末端部进行只伸长W/2的终端处理。

图1表示最小线宽的基准正交布线的终端处理。图1A中，水平布线901与垂直布线903互相交叉形成终端。CAD把各个布线的中心线902、904相交点作为交点908进行识别，但布线重叠的重叠区域却无法识别。

现实的半导体装置中，假定在下层形成水平布线901，上层形成垂直布线903，就必须用通路孔立体地连接2层布线。当然，布局上，也应设定用于连接2层布线的连接图形905。连接图形905具有由下层布线901的端部构成的下部金属901a、由上层布线903的端部903a构成的上部金属903a、和连接上部金属903a和下部金属901a的窗口图形(以下称为“开口图形”或简单地称为“开口”。)907。

图1的例中，CAD大致识别2层布线交叉，所以在布局方面，在该交点908设定连接图形905本身没有问题。可是，图1A的状态下，水平布线901与垂直布线903重叠的重叠区域非常之小，因而现实的半导体集成电路装置中，即使按照连接图形905形成通路孔，上下布线层与埋入通路孔的金属的连接也搞不好。

因为，现有的半导体集成电路装置设计系统，如图1B所示，只是使水平布线901和垂直布线903的端部各自延长W/2，要处理2层布线使其终端部完全重合，如图1C所示，在该重叠区域，施加如设定连接图形905那样的布线终端处理。

图1D是从上方看现有基准正交布线交叉的终端部的连接图形905的形状。对设定于基准正交布线交叉部的连接图形来说，上表面为正方形的形状。图1E是从侧面看连接图形905的形状。下部金属901a和上部金属903a用开口907连接起来。

图2表示宽幅度基准正交布线交叉终端的现有例。主要宽幅度布线是电源布线、时钟布线等的特殊布线，与一般的信号线同样施行布线终端处理。在宽幅度的水平布线911与宽幅度的垂直布线913交叉的重叠区域，设定连接图形915。这时，重叠区域加宽的部分，在一个连接图形中设置多个开口917。这时也将水平布线911和垂直布线913双方延长W/2，在重叠区域内设定完全包含多个开口917的连接通孔915的金属图形。

如图1和图2所示的现有例的一样，对于只采用水平方向和垂直方向的基准正交布线的部分，CAD上的终端处理是比较容易的。

然而，随着半导体电路构成的微细化进展，希望在包括半导体电路的制造工序和构成要素等所有方面的精度都得到改善。特别是，布线引起的延迟成分，由于半导体电路做得越微细对电路性能的影响变得越显著，所以怎样减少延迟就成了重要的课题。

由于布线的延迟差不多都是布线电阻引起的。为了降低布线电阻，缩短布线长度是最有效的办法。所以，应该缩短连结半导体电路上两点间的布线距离，除沿水平和垂直方向延伸的基准正交布线外，提出了采用斜布线的方法。同时，提出在CAD上进行斜布线层的设计布局。这时，随着使包括斜布线层的布线多层化，也需要对例如用于连接下层基准正交布线和上层斜布线的通路孔形状和处理工艺想办法。