基于外界边框设计的拼版设计方法、芯片及终端技术

本发明专利技术公开了基于外界边框设计的拼版设计方法、芯片及终端，属于半导体集成电路制造技术领域，包括：计算不同外界边框尺寸值下的有效芯片面积利用率，得到多个最优有效芯片面积利用率MaxSAR，根据多个MaxSAR确定对应的最佳外界边框尺寸取值区间，最后将芯片版图数据放入外界边框中，输出流片拼版设计版图。本发明专利技术通过有效芯片面积利用率反向选择外界边框，进而使包含外界边框的流片拼版设计版图能够最大程度对晶圆面积进行有效利用，以此最大化降低了设计成本；同时，本发明专利技术跳出了目前版图设计仅在曝光面积内以及芯片面积利用率内评估方案性能的小维度，将整体的优化视野拓展到整晶圆层级维度，快速、准确且实用性强。准确且实用性强。准确且实用性强。

【技术实现步骤摘要】
基于外界边框设计的拼版设计方法、芯片及终端


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造
，尤其涉及基于外界边框设计的拼版设计方法、芯片及终端。

技术介绍

[0002]集成电路拼版设计环节是在整个芯片制造生产过程中最后一个设计图形可变环节，一切芯片优化都需要在版图设计完成之前在版图设计图纸上完成一致表达。但囿于设计公司的版图设计优势集中于电路本身图形信息的面积利用优势，对拼版环节的优化能力较弱，常出现的低效情况为：虽然在芯片内部积攒了面积优势，但最终被拼版环节的面积被浪费压榨。
[0003]经理论分析指出，对外界边框设计进行优化能够有效提升晶圆面积利用率，然而目前并未提出具体技术方案。因此，找到一种有效的边框设计方法，助力版图面积实现进一步高效利用、节约更多成本，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的问题，提供了一种基于外界边框设计的拼版设计方法、芯片及终端。
[0005]在一示例中，本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于外界边框设计的拼版设计方法，所述方法包括以下步骤：计算不同外界边框尺寸值下的有效芯片面积利用率SAR，进而得到多个最优有效芯片面积利用率MaxSAR，根据多个最优有效芯片面积利用率MaxSAR进而确定对应的最佳外界边框尺寸取值区间；根据最佳外界边框尺寸取值区间生成外界边框的边界，并将芯片版图数据放入外界边框中，输出流片拼版设计版图。
[0006]具体地，外界边框为流片拼版设计版图对应的边框，用于放置芯片版图数据；有效芯片面积利用率SAR表征在芯片地图（流片拼版设计版图）上可以搜索的完整曝光面积占整晶圆面积的比率，即整晶圆的有效使用率。通过有效芯片面积利用率SAR能够有效量化每次流片的芯片使用效率，进而有效量化设计成本。最优有效芯片面积利用率MaxSAR指最大有效芯片面积利用率MaxSAR，最大有效芯片面积利用率MaxSAR一般对应多种不同的外界边框尺寸，将最大有效芯片面积利用率MaxSAR下对应的多个不同的外界边框尺寸由大到小进行排列得到最佳外界边框尺寸取值区间。
[0007]作为一选项，基于本示例所述最佳外界边框尺寸取值区间生成步骤建立一种外界边框的快速修正与反馈系统，能够快速输出最佳外界边框尺寸取值区间，进一步提升设计效率。同时，也可基于本示例所述方法建立拼版设计系统，通过计算主体执行本示例所述方法，进而快速输出流片拼版设计版图。
[0008]本示例中，本专利技术通过有效芯片面积利用率SAR反向选择外界边框，进而使包含外
界边框的流片拼版设计版图能够最大程度实现对晶圆面积的有效利用，以此最大化降低设计成本；同时，针对目前版图拼版设计中未优化外界边框导致的晶圆面积无法充分利用的问题，以及基于人工对整个版图设计性能进行评审导致的效率低下等问题，本专利技术跳出了目前版图设计仅在曝光面积内以及芯片面积利用率内评估方案性能的小维度，将整体的优化视野拓展到整晶圆层级维度，快速、准确且实用性强。
[0009]在一示例中，计算不同外界边框尺寸值下的有效芯片面积利用率SAR前还包括：在曝光面积允许的范围内，以预设步进遍历外界边框尺寸所有取值。其中，最大曝光面积为曝光机台上限值，因此外界边框尺寸最大为曝光机台允许的最大矩形框。根据不同设计精度需求，可对预设步进进行调整，外界边框的步进范围为0.01mm
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1mm，优选为0.1mm。进一步地，本专利技术基于极限思维，以更小步进获取外界边框尺寸值，以得到SAR极值附近的骤变点，以优化输出的最佳外界边框尺寸取值区间。
[0010]在一示例中，有效芯片面积利用率SAR计算式为：SAR=(n*Ses/Swc)*100%其中，n表示整晶圆的完整曝光个数；Ses表示单次曝光区域，受限于曝光机台性能，外界边框内需多次曝光才能实现芯片的图形化；Swc表示整晶圆面积。本示例中，本专利技术对有效芯片面积利用率SAR进行定义，进而计算得出有效芯片面积利用率集合，并通过最优有效芯片面积利用率集合的最优值，优中选优，进一步得到最佳光掩膜版有效利用比率，以反向指导版图设计工作。
[0011]在一示例中，计算不同外界边框尺寸值下的有效芯片面积利用率SAR包括以下子步骤：获取整晶圆的基础参数以及当前外界边框尺寸值；其中，整晶圆的基础参数为整晶圆半径、整晶圆面积。
[0012]计算完整曝光个数n，即计算外界边框内的完整曝光个数；根据有效芯片面积利用率SAR计算式计算得出当前外界边框尺寸设计下有效芯片面积利用率SAR。
[0013]在一示例中，整晶圆的完整曝光个数n计算式为：其中，i表示记录循环次数的变量；int表示向下取整；R表示整晶圆半径；x，y分别表示单次曝光区域的长度值和宽度值。本示例给出了整晶圆的完整曝光个数的计算思路，即先利用每次经过shot（单次曝光）边界的弦长，再计算每个弦长下单边的完整shot个数，最后累加得到整晶圆完整曝光个数n，进而快速、准确计算出有效芯片面积利用率SAR，便于快速、有效指导外界边框的生成，大大提高了整个版图设计工作效率。
[0014]在一示例中，所述方法还包括评价步骤：所述单次曝光区域为曝光区域内芯片版图区域与强制预留图形区域之和，将强制预留图形面积占整体芯片版图面积的比例定义为PR，根据PR对芯片版图进行评价，能够进一步得出晶圆面积利用率，根据晶圆面积利用率大小进而输出最大晶圆面积利用率对应的最优芯片版图数据。
[0015]在一示例中，最佳外界边框尺寸取值区间为不同光掩膜版有效利用比率MFU取值下，相等面积对应的最佳外界边框尺寸取值区间。其中，光掩膜版有效利用比率MFU表示实际曝光范围占最大扫描场的比例，即单次曝光实际效率，一般单次曝光实际效率至少为50%，本专利技术中光掩膜版有效利用比率MFU的取值范围为50%
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100%，以保证曝光效率较高、时间少，避免占用过多曝光资源，因此光掩膜版有效利用比率MFU是流片门槛，芯片版图设计（包括拼版设计）中需考虑该因素对流片的影响。进一步地，实际曝光范围为多颗裸芯片面积与划片槽面积之和。本示例中，引入光掩膜版有效利用比率MFU，得到不同光掩膜版有效利用比率MFU取值下的最佳外界边框尺寸取值区间，同时验证当前外界边框尺寸是否符合光掩膜版有效利用比率MFU。
[0016]在一示例中，输出流片拼版设计版图步骤前还包括：根据实际放入外界边框中的芯片版图数据确认当前外界边框尺寸是否处于最佳外界边框尺寸取值区间，若否，根据最佳外界边框尺寸取值区间微调外界边框尺寸。由于独立芯片组合尺寸存在调整的可能，即芯片版图数据的尺寸存在变化的可能，因此本申请采取的是输出最佳外界边框尺寸区域取值的方法，而非直接输出最佳外界边框尺寸值，此时通过最佳外界边框尺寸取值区间能够有效指导外界边框的尺寸微调范围。同时，本示例在输出流片拼版设计版图前进一步确认外界边框与芯片版图数据之间的关系，避免由于独立芯片组合尺寸的影响导致外界边框无法有效适配当前芯片版图数据。
[0017]优选地，将上述示例进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于外界边框设计的拼版设计方法，其特征在于：其包括以下步骤：计算不同外界边框尺寸值下的有效芯片面积利用率SAR，进而得到多个最优有效芯片面积利用率MaxSAR，根据多个最优有效芯片面积利用率MaxSAR进而确定对应的最佳外界边框尺寸取值区间；根据最佳外界边框尺寸取值区间生成外界边框的边界，并将芯片版图数据放入外界边框中，输出流片拼版设计版图。2.根据权利要求1所述的基于外界边框设计的拼版设计方法，其特征在于：所述计算不同外界边框尺寸值下的有效芯片面积利用率SAR前还包括：在曝光面积允许的范围内，以预设步进遍历外界边框尺寸所有取值。3.根据权利要求1所述的基于外界边框设计的拼版设计方法，其特征在于：所述有效芯片面积利用率SAR计算式为：SAR=(n*Ses/Swc)*100%其中，n表示整晶圆的完整曝光个数；Ses表示单次曝光区域；Swc表示整晶圆面积。4.根据权利要求3所述的基于外界边框设计的拼版设计方法，其特征在于：所述计算不同外界边框尺寸值下的有效芯片面积利用率SAR包括以下子步骤：获取整晶圆的基础参数以及当前外界边框尺寸值；计算完整曝光个数n；根据有效芯片面积利用率SAR计算式计算得出有效芯片面积利用率SAR。5.根据权利要求4所述的基于外界边框设计的拼版设计方法，其特征在于：所述整晶圆的完整曝光个数n计算式为：其中，i表示记录循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏春，张帅，代高强，王新，张攀，
申请(专利权)人：成都复锦功率半导体技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：