工艺性设计制造技术

本发明专利技术公开了一种用于修改现有微型器件的设计以改进其工艺性的技术。根据所公开的技术，设计者接收与设计中的数据相关的制造规范。随即确定所述相关的设计数据并将其提供给微型器件的设计者，微型器件的设计者根据制造规范可以选择性地对设计进行修改。以这种方式，设计者可以将来自工厂的制造规范直接整合到微型器件的初始设计中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于辅助设计微型器件的各种技术和工具。本专利技术的多个方面具体应用在微型器件的设计中，以改进这些微型器件随后的工艺性。
技术介绍
微电路设备应用在从汽车到微波到个人电脑的多种产品中。设计和制造微电路设备涉及多个步骤；被通称为“设计流程”，具体步骤很大程度上取决于微电路的类型、复杂性、设计团队、和微电路制造商或加工工厂。个别步骤通用于全部的设计流程首先，逻辑化地对设计标准进行建模，通常使用硬件描述语言(HDL)。通过运行软件模拟器和/或硬件仿真器(或程序)，软件和硬件的“工具”对设计流程中各阶段的设计进行校验，并改正错误。当满足了逻辑设计之后，通过综合软件转入设计数据。该设计数据，通常称为“网表”(netlist)，代表了特定的电气设备，例如晶体管、电阻、电容、和它们的相互连接，所述的相互连接将获得所希望的逻辑结果。在这个阶段还可以利用对每个器件假定的特性速率对时序作出初步的估计。该“网表”可以被视为相应于显示在常规电路图中所代表的层级。一旦电路基本元件间的关系被建立，那么再一次对设计进行变换，这次将设计变换为特定的几何元素，该几何元素定义了形成各个元件时会出现的形状。自定义布局图编辑器，例如Mentor Graphics公司的IC Station或者Cadence公司的Virtuoso都是通常用于这个任务的。自动放置和布线工具也可以用于定义实体的(physical)布局图，尤其是用于互相连接逻辑元件的连线。实体设计数据代表了在制造希望的微电路设备时写入到掩模上的图案，通常是通过光刻过程。集成电路的每个层在实体数据库中具有相应的表示层(layer representation)，并且由表示层中的数据所描述的几何形状定义了各电路元件的相对位置。例如，表示层中的注入层(implant layer)形状定义了将要发生掺杂的区域；互联层的表示层中的连线形状定义了连接各元件的金属布线的位置，等等。非常重要的是，实体设计信息准确地将设计标准和逻辑设计具体化为恰当的性能。进一步，由于实体设计数据，也称为“布局图(layout)”，用于创建在生产中使用的光掩模或标线(reticle)，因此该数据必须符合生产最终器件的生产设备或工厂的要求。每个工厂依照它们自己的工艺、设备和技术定义自己的实体设计参数。由于微电路设备重要性的日益增长，设计者和厂商不断地改进这些设备。每年，例如，微电路设备厂商开发新技术使得微电路设备，例如可编程微处理器，变得更加复杂并且具有更小的尺寸。目前生产的微处理器具有超过5千万晶体管，每个的尺寸仅为90纳米。由于器件尺寸不断的缩小，它们中的大多数都集成在一个单独的芯片上。此外，许多厂商正在使用这些技术生产其他类型的微型器件，例如光学器件、光子晶体(photonic structure)、机械的机器或者其他微电子机械系统(MEMS)和静态存储设备。这些其他的微型器件具有与目前微电路器件同等重要的前景。由于微型器件变得越来越复杂，它们变得很难设计。例如，常规的微电路器件可能具有数百万个连接，并且如果没有正确的设计连接，那么每个连接都可能导致微电路工作不正常或者甚至错误。不仅连接必须被正确地设计，而且连接的结构本身也必须正确地加工。例如，微电路器件可以具有由导电材料的插件连接的多个不同的导电或“布线”层，该插件被称为“触点”(contact)或“通孔”(via)。参考图1A和1B，这两个图示出了微型器件101的一部分的理想化设计。根据这个理想化的设计，微电路器件101包括形成在材料103的第一导电层和由非导电层107隔开的材料105的第二导电层中的布线。导电层103和105随后经导电金属插件即通孔109穿过非导电层107连接在一起。应该理解的是，这些图只是说明性的，并且为了简化和容易理解而省略了一些特征，例如会出现在实际结构中的材料的屏蔽层或者具体的拓扑特征等。尽管示出在图1中的理想化设计的通孔109将在导电层103和105之间提供恰当的连接，但是在器件101的生产过程中，本地处理条件的变化将导致实际通孔太小以至于不能提供恰当的电气连接。例如，如图2所示，生产的通孔109’太小以至于不能够承载导电层103和105之间需要的最小电流。为了解决这个问题，厂商可以在生产过程中不能恰当地形成第一通孔的时候，修改微电路的设计，加入第二或“冗余”通孔作为备用。更具体说，设备101可以包含两个通孔109A和109B，如图3所示的，以取代在两个导电层之间形成的唯一连通的单独通孔109(例如，“单连通”通孔，single-transition via)。因此，如果单通孔没有正确地制造，则其冗余的通孔仍然可以形成所需要的连接。通常的微电路可能具有一千五百万个通孔，其中的一千万个可能初始地设计为单连通通孔。确定并即使备份这些通孔中的两百万个，都将会因此而大幅度提升微电路的可靠性。增加冗余通孔可以减少通孔错误的出现，但并不是所有通孔都能复制。例如，电路的布局图在两个导电材料层之间只留出了一个通孔的空间。此外，形成冗余通孔所需要的额外金属可能改变周围电路的电容。如果电路的时序非常严苛，增加冗余通孔将会得不偿失。确定不适合(添加)的冗余通孔是个纯粹的几何操作，而确定是否通过增加冗余通孔来“装备”这个通孔却需要涉及整个微电路设计的源信息。因此器件厂商不能简单地备份每个通孔，而是必须判断在不影响微电路运行的情况下哪些通孔能够备份。前面对通孔所进行的描述，是设计高可靠性的微电路结构的一个例子，但是还可以修改微型器件设计中的许多方面，以提升器件的可靠性、性能或成本，或两者或更多这些特性的组合。例如，可以应用“关键区域分析”(critical area analysis)预测某个布线栅格的由于故障而短路的可能性，以及是否能改变设计以增加这些关键区域中布线之间的间隔，以降低故障发生的可能性。类似的，与通孔一样，以金属层连接多晶硅结构(例如，晶体管的栅极)的“触点”的设计也可以提供更高的稳定性。另一个例子在用于掩模或标线制造的布局图数据的准备中。通常使用大型工具制作掩模和标线，该大型工具使用电子束或激光束对空白的标线(blank reticle)进行曝光。曝光的图案用于将所需的电路图案写在掩模上，并接下来用于在晶片上印刷实际的器件结构。大多数掩模刻写工具只能写特定种类的多边形，例如长方形或梯形，并且仅限于小于机器所限定(允许)的尺度的那些刻写的多边形。更大的形状(feature)或者不是基本的正方形和梯形的形状(将是大多数微电路形状的那些形状)，必须被“分割”(fracture)成这些较小的、更基本的多边形才能写入。通常，刻写掩模的时间长度正比于布局图被分割成的多边形的数目。很明显，更有效地将多边形分割成更少的数量能够极大地提升掩模刻写工具的生产能力。当使用RET软件对布局图进行修改的时候，对于创建的复杂的特色形状来说，可以尤其真实地补偿在光刻处理中出现的光学效应和扭曲。由此修改微型器件的设计可以在多个不同的层面上提升工艺性，从元件的总体布局到用于形成这些元件的特定掩模形状。尽管修改微型器件的设计可以提升工艺性，但是在设计过程中，这些修改对于微型器件的设计者来说通常是不可能的，而这些修改通常是在该设计已经创建完成之后，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设计微型器件的方法，包括：将对微型器件的设计接收到设计数据库中；接收制造规范；在所述设计数据库中对所述设计进行分析以确认与所述制造规范相关的设计数据；选择将要被显示的经确认的设计数据的至少一部分；显示所选择的经确认的设计数据的该部分；接收所选择的显示设计数据的至少一部分以进行修改；以及根据所述制造规范对所显示的设计数据的选定部分进行修改。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-7-18 60/488,363;US 2004-4-19 10/827,9901.一种设计微型器件的方法，包括将对微型器件的设计接收到设计数据库中；接收制造规范；在所述设计数据库中对所述设计进行分析以确认与所述制造规范相关的设计数据；选择将要被显示的经确认的设计数据的至少一部分；显示所选择的经确认的设计数据的该部分；接收所选择的显示设计数据的至少一部分以进行修改；以及根据所述制造规范对所显示的设计数据的选定部分进行修改。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括根据统计信息选择将要被显示的设计数据的所述部分。3.如权利要求2所述的方法，其中所述统计信息与设计数据的所述部分的出现频率相关。4.如权利要求3所述的方法，其中所述出现频率是在设计中所述设计数据的所述部分的出现频率。5.如权利要求3所述的方法，其中所述出现频率是在特定结构中所述设计数据的所述部分的出现频率。6.如权利要求2所述的方法，其中所述统计信息与设计数据的该部分的故障频率相关。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括根据微型器件设计的分层结构选择将要被显示的经确认的设计数据的所述部分。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述设计是以各单元分层地构成的；以及被选定要显示的经确认的设计数据的所述部分相应于某一单元。9.如权利要求1所述的方法，进一步包括根据由经确认的设计数据的所述部分所代表的结构，选择将要被显示的经确认的设计数据的所述部分。10.如权利要求9所述的方法，其中所述结构是由所述设计的用户所选择的。11.如权利要求10所述的方法，其中所述结构是根据在设计中所述结构出现的频率进行选择的。12.如权利要求1所述的方法，进一步包括根据某一结构在微型器件上的位置，选择将要被显示的经确认的设计数据的所述部分，所述结构是由所述经确认的设计数据的所述部分代表的。13.如权利要求1所述的方法，进一步包括接收与所述制造规范相应的成本/收益分析信息；以及根据所接收的成本/收益分析信息选择将要被显示的经确认的设计数据的所述部分。14.如权利要求13所述的方法，进一步包括显示所接收的成本/收益分析信息的至少一部分。15.如权利要求1所述的方法，进一步包括接收与所述制造规范相应的性能分析信息；以及根据所接收的性能分析信息选择将要被显示的经确认的设计数据的所述部分。16.如权利要求15所述的方法，进一步包括显示所接收的性能分析信息的至少一部分。17.如权利要求15所述的方法，其中所述性能分析信息与成品率的改进相关，所述成品率的改进是根据所述制造规范通过修改将要被显示的经确认的设计数据的所述部分而获得的。18.如权利要求15所述的方法，其中所述性能分析信息与微型器件中的时序改进相关，所述时序改进是根据所述制造规范对将要被显示的经确认的设计数据的所述部分进行修改而获得的。19.如权利要求15所述的方法，其中所述性能分析信息与尺寸改进相关，所述尺寸改进是根据所述制造规范对将要被显示的经确认的设计数据的所述部分进行修改而获得的。20.如权利要求1所述的方法，其中所显示的将要被修改的设计数据的所述选定部分是由所述设计的用户进行选择的。21.如权利要求22所述的方法，其中所显示的将要被修改的设计数据的所述选定部分是自动选择的。22.如权利要求1所述的方法，其中所述设计数据代表了微型器件中各元件之间的功能关系。23.如权利要求22所述的方法，其中所述的设计数据包括描述微型器件各元件间电气连接的网表。24.如权利要求1所述的方法，其中所述的设计数据代表了微型器件中各元件间的实体关系。25.如权利要求24所述的方法，其中所述的设计数据包括分割格式，所述分割格式用于光刻构图地创建各多边形结构以形成微型器件。26.如权利要求25所述的方法，其中所述的设计数据包括用以形成微型器件的多边形结构的布局图。27.如权利要求1所述的方法，其中，所述制造规范包括用于测试微型器件的测试参数。28.一种设计微型器件的方法，包括将对微型器件的设计接收到设计数据库中；接收制造规范；在设计数据库中对所述设计进行分析以确定可能的修改，根据所述制造规范，所述可能的修改可以是对所述设计数据的至少一部分进行的；以及提供关于所述可能的修改的反馈。29.如权利要求28所述的方法，其中所述反馈包括对所述可能的修改的至少一部分的描述。30.如权利要求28所述的方法，其中所述反馈描述了共用于整个微型器件的可能的修改。31.如权利要求28所述的方法，其中所述反馈描述了符合至少一个定义的特征的可能的修改。32.如权利要求31所述的方法，其中所述至少一个定义的特征与微型器件的时序操作相关。33.如权利要求31所述的方法，其中所述至少一个定义的特征与微型器件生产的制造成品率相关。34.如权利要求31所述的方法，其中所述至少一个定义的特征与微型器件的性能相关。35.如权利要求31所述的方法，其中所述至少一个定义的特征与微型器件的生产成本相关。36.如权利要求31所述的方法，其中所述至少一个定义的特征与微型器件的可靠性相关。37.如权利要求28所述的方法，进一步包括根据统计信息提供所述反馈。38.如权利要求28所述的方法，进一步包括根据设计的分层结构提供所述反馈。39.如权利要求38所述的方法，其中，所述设计是以各单元分层地构成的；以及所提供的反馈相应于所选择的某个单元。40.如权利要求28所述的方法，进一步包括根据在微型器件上所选择的结构提供所述反馈。41.如权利要求28所述的方法，进一步包括根据在微型器件上所选择的区域提供所述反馈。42.一种设计微型器件的方法，包括将对微型器件的设计接收到设计数据库中；接收制造规范；在设计数据库中对所述设计进行分析以确认与所述制造规范相关的设计数据；定义关连数据，所述关连数据描述了经确认的设计数据和所述设计之间的关连；以及将所述关连数据提供给所述设计的用户。43.如权利要求42所述的方法，其中，所述经确认的设计数据与一个或多个结构相关；以及所述关连数据描述了所述一个或多个结构中的每个在微型器件上的位置。44.如权利要求42所述的方法，其中，所述经确认的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫D萨茨基，劳伦斯W格罗德，约翰G福格森，桑贾伊达尔，
申请(专利权)人：明导公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]