一种基于通孔的自动打孔方法技术

本发明专利技术公开一种基于通孔的自动打孔方法，选定芯片物理版图中待打孔处理的第一金属层和第三金属层；其中，所述第一金属层和所述第三金属层包括跨层次的两层金属层和相邻的两层金属层；当检测到配置的打孔触发信号时，定义待调用的通孔器件的尺寸及间距信息；同时获取所述第一金属层和所述第三金属层的金属交叠区的尺寸大小；根据所述金属交叠区的尺寸大小、所述通孔器件的尺寸及其间距信息，计算待调用的通孔器件的数目；判断所述通孔器件的数目是否小于或等于1，是则调用通孔数目为3的打孔器件，并调用打孔函数进行打孔操作；否则直接调用所述打孔函数进行打孔操作。本发明专利技术通过一个打孔触发信号实现跨层次自动打孔和插入冗余孔。

An automatic drilling method based on through hole

The invention discloses an automatic punching method based on through holes, in which the first metal layer and the third metal layer to be punched in the physical layout of the chip are selected; the first metal layer and the third metal layer include two metal layers across layers and two adjacent metal layers; when the configured punching trigger signal is detected, the size and spacing of the through hole device to be invoked are defined. At the same time, the size of the metal overlapping area of the first metal layer and the third metal layer is obtained; according to the size of the metal overlapping area, the size of the through-hole device and its spacing information, the number of through-hole devices to be invoked is calculated; if the number of through-hole devices is less than or equal to 1, the perforating device with the number of through-holes of 3 is invoked and adjusted. The drilling function is used to perform the drilling operation; otherwise, the drilling function is directly called to perform the drilling operation. The invention realizes cross-level automatic punching and inserting redundant holes through a punching trigger signal.

【技术实现步骤摘要】
一种基于通孔的自动打孔方法
本专利技术涉及一种半导体芯片物理版图的优化方法，尤其涉及一种基于通孔的自动打孔方法。
技术介绍
随着集成电路的高速发展，芯片上采用的金属互连线层数越来越多。设计规模的增大及设计复杂度的增加，使得布线的复杂度也相应上升。通孔作为金属互连线之间的连接媒介，在集成电路芯片设计中扮演着极其重要的角色。通孔的个数会引起线路电阻大小的变化，造成线路电压偏移，从而影响芯片的性能。通孔的过流能力，会影响线路的大电流传输，当通孔数量不足以承受大的电流时，会引发通孔的失效。芯片在制造生产中，也可能发生通孔失效的情况。通孔的失效意味着线路的中断，从而造成芯片功能无法实现。因此，通孔是保证电路正常工作的基础，也是把控电路工作精确度的关键所在。线路中的通孔数量越多越好。传统的打孔方式有两种：1）手工打孔，通过手工计算打孔数，然后调用打孔器件，输入打孔数，在版图中，确定好打孔位置，放置，完成相邻两层金属层的连接；若需要进行连接的两层金属层是非相邻的金属层，则还需要重复前面的器件调用等后续操作。面对版图中密密麻麻的走线，这一操作环节显得尤为复杂、繁琐、耗时耗力。2）EDA工具自带的自动打孔方式，该方法要求版图设计者选中需要打孔的相邻两层金属层，然后按下相应快捷键，接着通过双击鼠标的方式来实现选定的金属层交叠区域内相邻两层金属层的打孔。该方法的缺点是操作上相对繁琐。因为在按下快捷键之后，还需要在选定的金属层交叠区域通过双击鼠标的方式来触发打孔行为。由于该打孔行为只能实现相邻两层金属层之间的自动打孔，无法做到跨层次打孔，且打孔数量会随着选定的金属层交叠区域大小的变化而改变，所以导致交叠区域较小的地方内自动打孔的数量仅为1。对于只有单个通孔但仍然有足够空间建立金属走线连接的版图结构，不仅造成线路中产生大的寄生电阻，还可能由于生产制造的原因，导致通孔失效，从而造成芯片功能失效。
技术实现思路
本文提出一种基于通孔的自动打孔方法，其技术方案如下：一种基于通孔的自动打孔方法，其特征在于，包括以下步骤：选定芯片物理版图中待打孔处理的第一金属层METAL1和第三金属层METAL3；其中，第一金属层METAL1和第三金属层METAL3包括跨层次的两层金属层和相邻的两层金属层；当检测到配置的打孔触发信号时，调用EDA工具中提供的相关程序接口函数，获取待调用的通孔器件的层次规则信息、第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的层次规则信息，进而定义第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的金属交叠区的尺寸大小；根据所述金属交叠区的尺寸大小和所述通孔器件的层次规则信息，计算待调用的通孔器件的数目；判断所述通孔器件的数目是否小于或等于1，是则调用通孔数目为3的打孔器件，并调用打孔函数进行打孔操作；否则直接调用所述打孔函数进行打孔操作；其中，所述通孔器件的层次规则信息包括：金属层包围所述通孔器件的最小包围间距、所述通孔器件的最小宽度及其最小间距；第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的层次规则信息包括：第一金属层METAL1的线宽和第三金属层METAL3的线宽。进一步地，当第一金属层METAL1和第三金属层METAL3为跨层次的两层金属层时，这两层金属层之间还存在一层或多层中间金属层。进一步地，完成所述打孔操作后，在第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的金属交叠区内，第一金属层METAL1、中间金属层METAL2和第三金属层METAL3之间形成通孔互连结构，所述通孔互连结构为第一通孔VIA12与第二通孔VIA23重合时形成的通孔结构，第一通孔VIA12为连接第一金属层METAL1和中间金属层METAL2的所述通孔器件，第二通孔VIA23为连接第三金属层METAL3和中间金属层METAL2的所述通孔器件。进一步地，当调用通孔数目为3的打孔器件进行所述打孔操作时，所述通孔互连结构不局限存在于设置在第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的金属交叠区内，还可以插入第一金属层METAL1或第三金属层METAL3内的冗余孔的位置，使得冗余孔的位置能够被第一金属层METAL1和第三金属层METAL3覆盖；其中，所述冗余孔是根据通孔数目为3的打孔器件而设置的所述通孔器件，使得插入的所述通孔互连结构同时连接第一金属层METAL1和第三金属层METAL3。进一步地，所述计算待调用的通孔器件的数目的方法包括：将所述金属交叠区的宽度减去两倍的预设间距再加上所述通孔器件的间距的和值与预设宽度的比值向下取整，作为所述通孔器件的横向数目，其中，所述预设间距为金属层包围所述通孔器件的最小包围间距，所述预设宽度为所述通孔器件的最小宽度及其最小间距之和；将所述金属交叠区的长度减去两倍的所述预设间距再加上所述通孔器件的间距的和值与预设长度的比值向下取整，作为所述通孔器件的纵向数目，其中，所述预设长度为所述通孔器件的最小长度及其最小间距之和；在所述金属交叠区内，所述通孔器件的数目为所述通孔器件的横向数目及其纵向数目的乘积。进一步地，前述步骤所执行的操作方法构建成一个脚本文件的自动打孔函数。进一步地，所述自动打孔方法还包括，在所述打孔触发信号到来之前，配置所述脚本文件自动加载。相对于现有技术，本专利技术的技术方案不仅可以通过一个触发信号实现跨金属层的自动打孔行为，而且在选定的小的金属层交叠区域做到冗余打孔，所述自动打孔方法操作简单、快捷、高效，一步到位，省去人工繁琐、复杂的重复操作，提高工作效率，使版图设计者的时间效益最大化。通过对芯片物理版图中只有单孔连接的地方追加冗余孔，使得默认最少的通孔的打孔数目为3，从而强壮该处的连接，能够减少因通孔连接薄弱而在制造过程中造成失效的几率，提高芯片的良率及可靠性，确保电路不会由于对通孔数的不当调用而造成芯片失效及性能上的偏差。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的金属层交叠区未打孔的版图示意图；其中，第一金属层METAL1的线宽L1和第三金属层METAL3的线宽L2较大；图2为本专利技术实施例一提供的第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的金属层交叠区完成打孔的版图示意图；其中，201表示可容纳多个通孔的金属层连接区域；图3为本专利技术实施例二提供的第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的金属层交叠区未打孔的版图示意图；其中，第一金属层METAL1的线宽L11和第三金属层METAL3的线宽L21较小；图4为本专利技术实施例二提供的第一金属层METAL1和第三金属层METAL3的金属层交叠区完成打孔的版图示意图；其中，401表示插入冗余通孔的金属层连接区域；图5为基于上述实施例一和实施例二的一种基于通孔的自动打孔方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种基于通孔的自动打孔方法，所述自动打孔方法中相关的步骤所执行的操作方法构建成一个脚本文件的自动打孔函数，并对该自动打孔函数配置相应的打孔触发信号。在所述打孔触发信号到来之前，配置所述脚本文件自动加载。然后脚本文件调用EDA工具下的程序接口实现快速自动打孔。图1至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于通孔的自动打孔方法，其特征在于，包括以下步骤：选定芯片物理版图中待打孔处理的第一金属层和第三金属层；其中，所述第一金属层和所述第三金属层包括跨层次的两层金属层和相邻的两层金属层；当检测到配置的打孔触发信号时，调用EDA工具中提供的相关程序接口函数，获取待调用的通孔器件的层次规则信息、所述第一金属层和所述第三金属层的层次规则信息，进而定义所述第一金属层和所述第三金属层的金属交叠区的尺寸大小；根据所述金属交叠区的尺寸大小和所述通孔器件的层次规则信息，计算待调用的通孔器件的数目；判断所述通孔器件的数目是否小于或等于1，是则调用通孔数目为3的打孔器件，并调用打孔函数进行打孔操作；否则直接调用所述打孔函数进行打孔操作；其中，所述通孔器件的层次规则信息包括：金属层包围所述通孔器件的最小包围间距、所述通孔器件的最小宽度及其最小间距；所述第一金属层和所述第三金属层的层次规则信息包括：所述第一金属层的线宽和所述第三金属层的线宽。

【技术特征摘要】
1.一种基于通孔的自动打孔方法，其特征在于，包括以下步骤：选定芯片物理版图中待打孔处理的第一金属层和第三金属层；其中，所述第一金属层和所述第三金属层包括跨层次的两层金属层和相邻的两层金属层；当检测到配置的打孔触发信号时，调用EDA工具中提供的相关程序接口函数，获取待调用的通孔器件的层次规则信息、所述第一金属层和所述第三金属层的层次规则信息，进而定义所述第一金属层和所述第三金属层的金属交叠区的尺寸大小；根据所述金属交叠区的尺寸大小和所述通孔器件的层次规则信息，计算待调用的通孔器件的数目；判断所述通孔器件的数目是否小于或等于1，是则调用通孔数目为3的打孔器件，并调用打孔函数进行打孔操作；否则直接调用所述打孔函数进行打孔操作；其中，所述通孔器件的层次规则信息包括：金属层包围所述通孔器件的最小包围间距、所述通孔器件的最小宽度及其最小间距；所述第一金属层和所述第三金属层的层次规则信息包括：所述第一金属层的线宽和所述第三金属层的线宽。2.根据权利要求1所述自动打孔方法，其特征在于，当所述第一金属层和所述第三金属层为跨层次的两层金属层时，这两层金属层之间还存在一层或多层中间金属层。3.根据权利要求2所述自动打孔方法，其特征在于，完成所述打孔操作后，在所述第一金属层和所述第三金属层的金属交叠区内，所述第一金属层、所述中间金属层和所述第三金属层之间形成通孔互连结构，所述通孔互连结构为第一通孔与第二通孔重合时形成的通孔结构，第一通孔为连接所述第一金属层和所述中间金属层的所述通孔器件，第二通孔为连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓銮，黄明强，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44