一种器件寄生电容参数的提取结构和方法技术

本发明专利技术提出了一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取结构和方法，以精确有效的提取ITF电容参数。该方法包含了五种电容的测量和仿真，在raphael仿真时逐渐改变部分ITF参数，并将仿真结果和实测值进行对比，取仿真值和实测值最小误差所对应的ITF参数作为有效值；该方法仅仅结合实测电容值和raphael仿真结果、并且不使用SEM数据。

【技术实现步骤摘要】
一种器件寄生电容参数的提取结构和方法
本专利技术涉及集成电路领域，尤其涉及ITF电容参数的提取结构及方法。
技术介绍
随着集成电路制造发展，特征尺寸越来越小，互连线宽度和间距也越来越小，互连线的寄生延迟也越来越明显，所以需要一个准确的工艺文件如ITF文件来精确的描述foundry的工艺信息，为后端寄生信息的提取提供准确的工艺数据，进而为电路时序信息的判定提供依据。但是ITF文件的建立，需要foundry通过一系列的测试芯片和测试数据去分析和提取，但是目前，一般都会使用SEM获得金属或者介质的厚度，然后通过简单的电容、电阻的计算从物理变量映射到几何变量，但是简单的计算和SEM数据的引入毕竟会加入很多误差，所以急需一种精确的ITF构建方法。
技术实现思路
本专利技术提供无SEM数据的ITF电容参数的提取结构和方法，以更加精确的提取工艺文件ITF的电容参数。本专利技术提供的一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取结构，两组互连线测试结构；所述两组互连线测试结构包括三层平行金属板组成的互连线电容测试结构，以及由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构；所述多层平行金属板电容结构均为带有slotting的平板结构；所述combmeander测试结构处于每一个待测金属厚度的层；所述三层平行金属版组成的互连线电容测试结构和由中间一层combmeander结构与所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构相对应的层在工艺中为同一层的金属、poly和介质层。本专利技术提供的一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取方法，包括步骤：制作权利要求1-3所述的互连线测试结构；对所述制作的互连线测试结构施加一定的测试信号并测量电容；用raphael基于介质厚度、金属厚度的变量仿真出所制作的互连线测试结构的一组电容；将所对应的实测电容和仿真电容进行比较，取误差最小的变量组为有效值组；验证所述有效值的准确性；所述测量电容包括5组电容的测量，分别是测量三层平行金属板中的两个相邻平板组成的电容，即Mi~Mi+1层之间的电容，并假定该相邻两个金属板Mi~Mi+1之间有j（j>=1）层介质；测量三层平行金属板中另一两个相邻平板组成的电容，即Mi+1~Mi+2层之间的电容，并假定该相邻两个金属板Mi+1~Mi+2之间有k（k>=1）层介质；测量所述由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构的层间电容，即上层平行金属板与combmeander结构之间的层间电容与下层平行金属版与combmeander结构之间的层间电容之和；测量所述由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构的combmeander互连线测试结构的层内电容，所述上层平行金属版和下层平行金属板处于floating状态；测量所述由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构所有层间层内电容；所述raphael仿真包括5组raphael的仿真，分别是用raphael描述该所述三层平行金属板组成的互连线电容测试结构，并假定j层介质的介电常数一定，j层介质的厚度未知，以j层介质中的每层介质的厚度为变量，让j层中的各层介质的厚度在一定的范围内变化，并用raphael仿真每一个介质厚度组合的所述三层平行金属板组成的互连线电容测试结构的电容；用raphael描述该所述三层平行金属板组成的互连线电容测试结构，并假定k层介质的介电常数一定，k层介质的厚度未知，以k层介质内的每层介质的厚度为变量，让k层介质内的各层介质的厚度在一定的范围内变化，并用raphael仿真每一个介质厚度组合的所述三层平行金属板组成的互连线电容测试结构的电容；用raphael仿真由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构，并以combmeander层的金属宽度为变量，在一定的范围内逐渐变化该层金属的宽度，得到一组由所述combmeander和上层金属以及下层金属组成的层间电容；用raphael仿真由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构，并以combmeander结构的金属厚度、combmeander结构层内每层介质的厚度为变量，在一定的范围内逐渐变化所述combmeander结构的金属的厚度、combmeander所在层的层内每层介质的厚度，并基于所述厚度变量，用raphael仿真每一个变量所对应的测试结构的层间电容；所述将测试值和仿真值进进行比较，并取各自的测量值和仿真值最小误差所对应的变量组为该变量的有效值组；用raphael仿真基于所述有效值仿真的由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构的层间层内电容，并将仿真值和实测值进行比较，验证有效值的准确性；所述的测试结构及测试方法适合于poly与metal之间、metal与metal之间的介质厚度测量、metal厚度和宽度的测量。采用本专利技术实施例的测试结构和方法，可以得到准确的ITF文件电容参数，而现有的技术中，都引入了SEM数据，使得ITF的提取变的困难和不准确，与现有技术相比，采用本专利技术实施例提供的测试结构及方法，可以进一步提供ITF文件中各个参数的准确性。附图说明图1A为本专利技术实施例中三层平行金属板组成的互连线电容测试结构以及相应的测量平板电容的示意图；图1B为本专利技术实施例中三层平行金属板组成的互连线电容测试结构以及相应的另一平板测量电容的示意图；图2A为本专利技术实施例中由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构以及测量层间电容的示意图；图2B为本专利技术实施例中由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构以及测量层内电容的示意图；图3为本专利技术实施例中由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构以及测量层间层内电容的示意图；图4为本专利技术提出的一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取方法的流程图。层内电容也是W的函数。具体实施方式针对
技术介绍
提及的问题，本专利技术实施例提出了所述一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取结构和方法，以避免在ITF的构建过程中使用SEM数据，并能够准确的获得ITF文件中所需要的各种电容参数。图1A~B为本专利技术实施例中三层平行金属板组成的互连线电容测试结构以及相应的测量平板电容的示意图；图2A~B为本专利技术实施例中由中间一层combmeander结构和所述combmeande本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取结构，其特征在于，包括：两组互连线测试结构；所述两组互连线测试结构包括三层平行金属板组成的互连线电容测试结构；以及由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取结构，其特征在于，包括：两组互连线测试结构；所述两组互连线测试结构包括三层平行金属板组成的互连线电容测试结构；以及由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构。2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述多层平行金属板电容结构均为带有slotting的平板结构。3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述combmeander测试结构处于每一个待测金属厚度的层。4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述三层平行金属版组成的互连线电容测试结构和由中间一层combmeander结构与所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构相对应的层在工艺中为同一层的金属、poly和介质层。5.一种基于raphael仿真和互连线测试结构的无SEM数据的ITF电容参数的提取方法，其特征在于，包含：制作权利要求1-3所述的互连线测试结构；对所述制作的互连线测试结构施加一定的测试信号并测量电容；用raphael基于介质厚度、金属厚度的变量仿真出所制作的互连线测试结构的一组电容；将所对应的实测电容和仿真电容进行比较，取误差最小的变量组为有效值组；验证所述有效值的准确性。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测量电容包括5组电容的测量，分别是测量三层平行金属板中的两个相邻平板组成的电容，即Mi~Mi+1层之间的电容，并假定该相邻两个金属板Mi~Mi+1之间有j（j>=1）层介质；测量三层平行金属板中另一两个相邻平板组成的电容，即Mi+1~Mi+2层之间的电容，并假定该相邻两个金属板Mi+1~Mi+2之间有k（k>=1）层介质；测量所述由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构的层间电容，即上层平行金属板与combmeander结构之间的层间电容与下层平行金属版与combmeander结构之间的层间电容之和；测量所述由中间一层combmeander结构和所述combmeander结构上下各一层平行金属板组成的互连线电容测试结构的combmeander互连线测试结构的层内电容，所述上层平行金属版和下层平行金属板处于floating状态；测量所述由中间一层combmeander结构和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈立，
申请(专利权)人：上海卓弘微系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31