[发明专利]一种哑金属填充方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种哑金属填充方法，特别涉及一种针对光刻畸变的哑金属填充方法。

背景技术

化学机械抛光是集成电路制造工艺流程的重要步骤，随着集成电路制造工艺进入65-45nm工艺节点之后，互连线已经成为影响芯片性能和可靠性的决定性因素。由于金属和绝缘介质的硬度的差异，化学机械抛光会引起铜互连线及介质层的厚度偏差，而这些偏差又会给互连线的电学参数带来负面影响，进而影响到芯片的性能和可靠性。为减小化学机械抛光后的芯片表面厚度波动而进行的冗余哑金属填充。

冗余哑金属填充，一方面会造成互连线电容的增长而给芯片的电特性带来负面影响，这在现有的冗余哑金属填充过程中已有所考虑；另一方面由于深纳米级光刻畸变的原因冗余哑金属填充可能会给已有金属互连线的图形造成畸变引起互连线金属图形局部变窄或变宽，使得互连线引起的寄生电阻变大或变小，填充金属和互连线金属图形之间的实际寄生电容因为金属图形之间实际距离与理想距离之间存在一定的差异而比理想估算的寄生电容偏大或偏小，这种寄生电阻的变化和电容估算的差异会引起电路性能估算的差异。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种优化填充冗余哑金属的填充方法，解决现有填充方法中光刻畸变引起的金属互连线寄生电阻和寄生电容变化影响电路性能的问题。

具体技术方案由如下步骤实现：

一种哑金属填充方法，包括如下步骤：

A光刻仿真一半导体物理版图，得到畸变的半导体物理版图数据；

B对所述畸变的半导体物理版图数据进行寄生参数提取，得到包含寄生元器件的电路网表；

C通过电路仿真对所述畸变的半导体物理版图的电路进行瞬态分析，得到瞬态分析结果；

E根据所述电路节点的延时极限和等效电学信息，在引入冗余哑金属填充给所述畸变的物理版图的线网后，计算所述电路节点承载的极限寄生电容；

F以所述电路节点极限寄生电容为上限、多次调整哑金属填充方法，优化半导体物理版图的芯片的机械平整度。

优选地，步骤D中所述电路节点的延时极限根据如式(1)所示计算：

Tdealylimit，n  ＝k/fclk；

其中，Tdealylimit，n为所述畸变的物理版图的线网n上的延时极限；fclk为线网n直接关联的时钟信号频率；k为常数，其取值范围一般在[0.01，0.10]之间。

优选地，所述等效电学信息包括电路节点等效寄生电容和电路节点等效导通电阻。

优选地，所述电路节点等效寄生电容为所有线网的现有寄生电容之和，即包括所述线网的器件连接到所述线网的寄生电容和所述线网互连线之间的寄生电容。

优选地，所述线网n的器件连接到所述线网的寄生电容按照如式(2)所示计算；

Cnet.n，exist，dev＝∑Cnet.n，exist，dev，i

(2)

其中，

i＝1，2，3，…，Nnet，n，dev_cnum；

Nnet，n，dev_cnum为线网n上器件引起的寄生电容数量；

Cnet.n，exist，dev为所述线网n的器件连接到所述线网的寄生电容。

优选地，所述线网互互连线之间的寄生电容计算按照如式(3)所示计算；

Cnet.n，exist，wire＝∑Cnet.n，exist，wire，i

(3)

其中，

i＝1，2，3，…，Nnet，n，wire_cnum；

Nnet，n，wire_cnum为所述线网n上互连线引起的寄生电容数量；

Cnet.n，exist，wir为所述线网n互连线之间的寄生电容。

优选地，所述电路节点等效导通电阻的计算方法包括如下步骤：

A计算电源到所述线网的对应节点之间的对电源等效电阻；

B计算地线到线网的对应节点之间的对地等效电阻；

C在所述对电源等效电阻和所述对地等效电阻中，选取最大值为所述电路节点等效导通电阻。

优选地，所述线网极限寄生电容按如下式(4)计算：

Cnet，n，extra_limit＝Tdealylimit，n/Ron-Cnet.n，exist

其中，

Tdealylimit，n为线网n的延时极限；

Ron为所述线网等效导通电阻；

Cnet.n，exist为线网n的等效寄生电容；