專利名稱：光罩框架的自動布局方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體版圖布局技術領域，尤其涉及一種光罩框架Mask Frame 的自動布局技術。
背景技術：
半導體制造的過程中，光刻工藝是最重要的電路圖形轉(zhuǎn)移工藝。其中，光 罩Mask是實現(xiàn)光刻工藝的重要材料，可以用于刻制半導體芯片的電路版圖。在 半導體代工加工模式中，集成電路IC設計公司負責設計芯片數(shù)據(jù)，半導體芯片 的代工廠Foundry負責設計Mask Frame數(shù)據(jù)，最后由光罩公司Mask Shop將所 述芯片數(shù)據(jù)與Mask Frame數(shù)據(jù)合并，制作出Mask在Foundry提供的Mask Frame 數(shù)據(jù)中，通常主要有光刻單元Photo Cell和工藝控制模塊單元PCM Cell兩類數(shù) 據(jù)。其中，PhotoCell主要包含各種光刻工藝所需的制造和量測圖形；PCMCell 主要包含各種制作流程相關的工藝和電學參數(shù)量測圖形。Photo Cell和PCM Cell 通常在計算機輔助設計CAD系統(tǒng)下完成制作。其中，所述的Photo Cell數(shù)據(jù)被 存儲在相應的Photo Cell庫文件，PCM Cell數(shù)據(jù)被存儲在相應的PCM Cell庫文 件。對于IC設計公司i殳計的不同芯片，F(xiàn)oundry都需要/人庫文件內(nèi)取出相應的 Cell,并將所述Cell ^"照一定的方式布局》丈置于Mask Frame中>^人而完成Mask Frame的設計。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題: 目前在Mask Frame制作過程中，采用的手工布局方式常常需要手工控制一 些精確的坐標，進行相關圖形的對齊操作；同時，還需要不停的核對一些框架 Frame對圖形位置的需求，最后還需要抄取擺放的單元坐標。這樣就使整個手工布局過程繁瑣復雜，造成了大量人力資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術中，在Mask Frame制作過程中，由于手工布局方式的繁
瑣復雜，所造成的大量人力資源浪費的問題。本發(fā)明提供了一種光罩框架的自
動布局方法及裝置。
在實現(xiàn)本發(fā)明技術方案的過程中，本發(fā)明提供了一種光罩框架的自動布局
方法。該方法，包括
獲取光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)；
根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列；
根據(jù)光罩框架參數(shù)和單元布局參數(shù)，在光罩框架中放置功能單元。
在實現(xiàn)本發(fā)明技術方案的過程中，本發(fā)明還提供了 一種光罩框架的自動布
局裝置。該裝置，包括
參數(shù)獲取模塊，用于獲取光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)； 芯片生成模塊，用于根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯
片陣列；
功能單元放置模塊，用于根據(jù)光罩框架參數(shù)和單元布局參數(shù)，在光罩框架 中放置功能單元。
本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局方法及裝置，通過獲取光罩 框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列，并按照光 罩框架參數(shù)和單元布局參數(shù)，自動完成光罩框架中功能單元的放置；與現(xiàn)有技 術中，采用手動布局方式，放置光罩框架中功能單元相比，本發(fā)明實施例不但 節(jié)省了大量的人力資源，降低了手工布局的繁瑣程度，還避免了現(xiàn)有技術中由 作者不同所造成的光罩框架布局風格不 一致的問題。


圖1為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局方法流程圖； 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局方法具體實現(xiàn)流程圖； 圖3為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局裝置結構示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局裝置中各個模塊的結 構示意圖5為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架中主芯片陣列的排布圖； 圖6為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架中Photo Cell布局圖； 圖7為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架中PCM Cell布局圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局方法及裝置 進4亍詳細描述。
如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局方法，在實現(xiàn) 本發(fā)明實施例的過程中，該方法，包括
101:獲取光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)；
102:根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列；
103:根據(jù)光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在光罩框架中放置功能單元。
需要注意的是，在步驟101之前，還包括
設置光罩框架參數(shù)；該參數(shù)可以通過用戶自己按照實際情況的需要進行設 置以及調(diào)整；
創(chuàng)建功能單元布局參數(shù)數(shù)據(jù)庫；該數(shù)據(jù)庫用于存放每個將要布局在光罩框 架的單元Cell位置信息。
如圖2所示，為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局方法，當所述的功能單元布局參數(shù)為光刻單元參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)時，光罩框 架的自動布局過程如下
201:獲取光罩框架參數(shù)、光刻單元參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)；其中， 所述的光罩框架Mask Frame參數(shù)可以用于指示生成的Mask Frame數(shù)據(jù)文件的 存放路徑，所述的Mask Frame參數(shù)包括光罩寬度Mask Width、光罩高度Mask Height、芯片寬度Chip Width、芯片高度Chip Height、劃片道寬度Scribe Width、 劃片道高度Scribe Height,工藝控制模塊單元高度PCM Height和框架策略Frame Strategy;所述的功能單元布局參數(shù)包括布局數(shù)據(jù)庫FloorDatabase，光刻單元 庫UthoLib,工藝控制模塊單元庫PCMLib，策略名稱StrategyName,單元家族 CellFamily,單元類別CellClass,實例名稱InstanceName， X坐標偏移XOffset, Y 坐標偏移YOffset,基準點偏移BasePoint,方位Orient,角度Angle,順序Order;
需要注意的是，所述的CellFamily用于標識功能單元Cell所屬的種類為 Photocell或PCM Cell;
CellClass用于標識庫文件內(nèi)的不同功能的Cell;
InstanceName由于某一功能單元Cell可以在Frame中#皮實例化多次，此項 用于區(qū)分各個被實例化多次的同功能Cell;
XOffset和YOffset用于微調(diào)功能單元Cell相對基準點的橫坐標或者縱坐標 的偏移量；
BasePoint用于從五個初始基準點中選擇一個基準點； Orient用于標示功能Cell相對于基準點的旋轉(zhuǎn)角度為0° 、 90° 、 180° 、 270。中的一種；
Angle用于標示功能Cell相對于功能Cell左中點的旋轉(zhuǎn)角度，角度為O度 和90度兩種中的一種；布局參數(shù)FloorDatabase用于指示此數(shù)據(jù)庫文件的路徑； 布局參數(shù)StrategyName用做從數(shù)據(jù)庫內(nèi)篩選布局方案的篩選條件； 布局參數(shù)LithoLib和PCMLib分別用于指示Photo Cell和PCM Cell庫文件 的路徑；
需要注意的是，上述參數(shù)BasePoint、 Orient和Angle只對Photo Cell的布局 有意義，對于PCM Cell的布局可以忽略。
202:根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列Main Chip Any;所述的Main Chip Any是一個標示客戶芯片位置和大小的矩形陣列圖形， 如圖5所示，每個小矩形圖形的長寬值為Chip Width、 Chip Height,小矩形圖形 的間距的橫向間距為Scribe Width,縱向間距為Scribe Height,橫向的矩形數(shù)量 為Mask Width / ( Chip Width + Scribe Width )取整，縱向矩形數(shù)量為Mask Height / ( Chip Height + Scribe Height)取整。所述的主芯片陣列Main Chip Any的生成 過程如下
首先，根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，確定布局基準點位置參數(shù)，即主芯片Main Chip Any的四個頂角和中心的坐標；其中，根據(jù)上述參數(shù)Mask Width, Mask Height, Chip Width, Chip Height, Scribe Width, cribe Height計算，可以得到Main Chip Array的四個頂角和中心的坐標，設置這五點的坐標為布局基準點位置參 數(shù)。
然后，根據(jù)所述確定的基準點坐標，將所述生成主芯片陣列放置在所述布 局基準點位置參數(shù)處。
需要注意的是，由于功能單元布局參數(shù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的相關數(shù)據(jù)坐標均是以上 述五個基準點為參照的，所以功能單元布局參數(shù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)內(nèi)容可以隨著不
9同尺寸的主芯片Main Chip Array的基準點坐標進行改變，從而使得相同基準點 的光罩框架布局風^f各一致。
203:根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和光刻單元參數(shù)，在光罩框架中放置光刻單 元；該步驟具體實現(xiàn)過程如下
首先，根據(jù)所述布局基準點位置參數(shù)和光刻單元參數(shù)，獲取光刻單元位置 參數(shù)；然后，將所述光刻單元放置到所述光刻單元位置參數(shù)處。其實現(xiàn)過程如 下所示
1、 按照LithoLib參數(shù)指示的路徑將Photo Cell庫文件內(nèi)部的所有功能單元 Cell拷貝進Frame中；
2、 使用SQL查詢語言從數(shù)據(jù)庫內(nèi)篩選出一個Frame布局方案；其中，通 過SOL語言實現(xiàn)篩選的過程為
SELECT CellFamily， CellClass, InstanceName, XOffset, YOffset, BasePoint， Orient, Angle,
FROM Strategy WHERE StrategyName = Strategy ORDER BY Order
3、 從CellFamily參數(shù)判斷Cell是否為Photo Cell ，若不是Photo Cell則跳至 下一個數(shù)據(jù)表項處理，若是Photo Cell則使用CellClass在Frame文件內(nèi)查找相 應的功能Cell;
4、 使用XOffset， YOffset， BasePoint獲取功能Cell的坐標(BasePoint X + XOffset, BasePoint Y + YOffset);
5、 4吏用Orient, Angle旋轉(zhuǎn)功能Cell, ( Orient+Angle );
6 、將旋轉(zhuǎn)后的Cell放置在(BasePoint X + XOffset， BasePoint Y + YOffset) 坐標上完成功能Cell的實例化；并以InstanceName對此Cell的實例Instance進 行命名。7、重復步驟3->6放置Photo Cell,直至所有Photo Cell放置完畢，如圖6 所示為Photo Cell布局圖。
204:根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)，在光罩框架中放 置工藝控制模塊單元；其具體的實現(xiàn)該步驟的流程如下
首先，根據(jù)所述布局基準點位置參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)，獲取工藝 控制模塊單元位置參數(shù)；然后，將所述工藝控制模塊單元放置到所述工藝控制 模塊單元位置參數(shù)處。其實現(xiàn)過程如下所示
1、 使用參數(shù)Mask Width、 Chip Width、 Scribe Width計算矩形間每條縱向 中心線的坐標；如圖7所示的左側(cè)第三條縱向中心線的X坐標可表示為x = 3*
(Chip Width + Scribe Width ) - Scribe Width /2;
此縱向中心線的高度為(Chip Height + Scribe Height) * mod ( Mask Height / Chip Height + Scribe Height),使用PCM Height參數(shù)將此中心線由上至下分割 為n = mod ( Mask Height / PCM Height)段線段，記錄每段被分割中心線段的 y坐標；
2、 利用單項鏈表的數(shù)據(jù)結構由左至右，由上到下記錄所有的被分割的中 心線段端點的x和y坐標，并在鏈表中額外添加一項狀態(tài)標記用以記錄該端點 是否被占用，在此鏈表初始化時此項被初始化為"非占用，，狀態(tài)；
3 、按照PCMLib參數(shù)指示的路徑將PCM Cell庫文件內(nèi)部的所有功能Cell 拷貝進Frame中；
4、使用SQL查詢語言從數(shù)據(jù)庫內(nèi)篩選出一個Frame布局方案；其中，通 過SOL語言實現(xiàn)篩選的過程為
SELECT CellFamily， CellClass, InstanceName， XOffset， YOffset, BasePoint， Orient,Angle,FROM Strategy WHERE StrategyName = Strategy ORDER BYOrder
5、 從CellFamily參數(shù)判斷Cell是否為PCM Cell,若不是PCM Cell則跳至 下一個數(shù)據(jù)表項處理，若是PCM Cell則使用CellClass在Frame文件內(nèi)查找相應 的Cell;
6、 正向搜索步驟2所創(chuàng)建的鏈表，獲取第一個非占用狀態(tài)的坐標點(x,y),
將由步驟5所查找到的Cell放置于(x + Xoffset, y + YOffset)位置，并在鏈 表該位置的狀態(tài)位標記為占用狀態(tài)；
7、 重復步驟5 - > 6 ，直至所有PCMCell放置完畢；如圖7所示為PCMCdl 布局圖。
205:將所述光刻單元位置參數(shù)和工藝控制模塊單元位置參數(shù)輸出；也就是 說，將上述提到的功能單元Cell的坐標提取出來并進行存儲。
如圖3所示，為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局裝置；該裝 置，包括
參數(shù)獲耳J^莫塊301，用于獲取光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)； 芯片生成模塊302,用于根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主 芯片陣列；
功能單元放置模塊303，用于根據(jù)光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在光 罩框架中放置功能單元。
需要注意的是，該裝置還包括
設置模塊，用于設置光罩框架參數(shù)；
布局參數(shù)創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建功能單元布局參數(shù)數(shù)據(jù)庫；
輸出單元，用于將所述光刻單元位置參數(shù)和工藝控制^^莫塊單元位置參數(shù)輸出。如圖4所示，為本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局裝置，當所
述的功能單元布局參數(shù)為光刻單元參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)時，
所述參數(shù)獲取模塊301，用于獲取光罩框架參數(shù)、光刻單元參數(shù)和工藝控制
模塊單元參數(shù)；
所述芯片生成模塊302，進一步包括
基準點確定子模塊401,用于根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，確定布局基準點位置 參數(shù)；
主芯片放置子模塊402,用于將所述生成主芯片陣列放置在所述布局基準點 位置參數(shù)處。
所述功能單元放置模塊303，進一步包括
光刻單元放置子才莫塊403,用于根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和光刻單元參數(shù)， 獲取光刻單元位置參數(shù)，并按照所述光刻單元位置參數(shù)將所述光刻單元放置到 光罩框架中；
工藝控制模塊單元放置子模塊404，用于根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和工藝控 制模塊單元參數(shù)，獲取工藝控制模塊單元位置參數(shù)，并按照所述工藝控制模塊 單元位置參數(shù)將所述工藝控制模塊單元放置到光罩框架中。
本發(fā)明實施例提供的一種光罩框架的自動布局方法及裝置，通過獲取光罩 框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列，并按照光 罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，自動完成光罩框架中功能單元的放置；與現(xiàn) 有技術中，采用手動布局方式，放置光罩框架中功能單元相比，本發(fā)明實施例 不但節(jié)省了大量的人力資源，降低了手工布局的繁瑣程度，還避免了現(xiàn)有技術 中由作者不同所造成的光罩框架布局風格不一致的問題。
通過以上的實施方式的描述，本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，所述 的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括如上述
方法實施例的步驟，所述的存儲介質(zhì)，如ROM/RAM、磁碟、光盤等。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到 變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應 以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種光罩框架的自動布局方法，其特征在于，包括獲取光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)；根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列；根據(jù)光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在光罩框架中放置功能單元。
2、 根據(jù)權利要求1所述的光罩框架的自動布局方法，其特征在于，還包括: 設置光罩框架參數(shù)；創(chuàng)建功能單元布局參數(shù)數(shù)據(jù)庫。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的光罩框架的自動布局方法，其特征在于，根 據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列的步驟，包括根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，確定布局基準點位置參數(shù)； 將所述生成主芯片陣列放置在所述布局基準點位置參數(shù)處。
4、 根據(jù)權利要求3所述的光罩框架的自動布局方法，其特征在于，當所述 的功能單元布局參數(shù)為光刻單元參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)時，所述根據(jù) 光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在光罩框架中放置功能單元的步驟，包括根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和光刻單元參數(shù)，在光罩框架中放置光刻單元； 根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)，在光罩框架中放置工 藝控制模塊單元。
5、 根據(jù)權利要求4所述的光罩框架的自動布局方法，其特征在于，根據(jù)布 局基準點位置參數(shù)和光刻單元參數(shù)，在光罩框架中放置光刻單元的步驟，包括根據(jù)所述布局基準點位置參數(shù)和光刻單元參數(shù)，獲取光刻單元位置參數(shù)； 將所述光刻單元放置到所述光刻單元位置參數(shù)處。
6、 根據(jù)權利要求4或5所述的光罩框架的自動布局方法，其特征在于，根 據(jù)布局基準點位置參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)，在光罩框架中放置工藝控制模塊單元的步驟，包括根據(jù)所述布局基準點位置參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)，獲取工藝控制模 塊單元位置參數(shù)；將所述工藝控制模塊單元放置到所述工藝控制模塊單元位置參數(shù)處。
7、 根據(jù)權利要求6所述的光罩框架的自動布局方法，其特征在于，還包括: 將所述光刻單元位置參數(shù)和工藝控制模塊單元位置參數(shù)輸出。
8、 一種光罩框架的自動布局裝置，其特征在于，包括 參數(shù)獲取模塊，用于獲取光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)； 芯片生成模塊，用于根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列；功能單元放置模塊，用于根據(jù)光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在光罩 框架中放置功能單元。
9、 根據(jù)權利要求8所述的光罩框架的自動布局裝置，其特征在于，還包括 設置模塊，用于設置光罩框架參數(shù)；布局參數(shù)創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建功能單元布局參數(shù)數(shù)據(jù)庫。
10、 根據(jù)權利要求8或9所述的光罩框架的自動布局裝置，其特征在于， 芯片生成模塊，包括基準點確定子模塊，用于根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，確定布局基準點位置參數(shù)；主芯片放置子模塊，用于將所述生成主芯片陣列放置在所述布局基準點位 置參數(shù)處。
11、 根據(jù)權利要求10所述的光罩框架的自動布局裝置，其特征在于，當所 述的功能單元布局參數(shù)為光刻單元參數(shù)和工藝控制模塊單元參數(shù)時，所述功能單元放置;f莫塊，包括光刻單元放置子模塊，用于根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和光刻單元參數(shù)，獲 取光刻單元位置參數(shù)，并按照所述光刻單元位置參數(shù)將所述光刻單元放置到光 罩框架中；工藝控制模塊單元放置子模塊，用于根據(jù)布局基準點位置參數(shù)和工藝控制 模塊單元參數(shù)，獲取工藝控制模塊單元位置參數(shù)，并按照所述工藝控制模塊單 元位置參數(shù)將所述工藝控制模塊單元放置到光罩框架中。
12、根據(jù)權利要求11所述的光罩框架的自動布局裝置，其特征在于，還包括輸出單元，用于將所述光刻單元位置參數(shù)和工藝控制才莫塊單元位置參數(shù)輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光罩框架的自動布局方法及裝置，涉及半導體版圖布局技術領域。為了解決現(xiàn)有技術中，在Mask Frame制作過程中，由于手工布局方式的繁瑣復雜，所造成的大量人力資源浪費的問題而發(fā)明。本發(fā)明提供的光罩框架的自動布局方法，包括獲取光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)；根據(jù)所述光罩框架參數(shù)，在所述光罩框架中生成主芯片陣列；根據(jù)光罩框架參數(shù)和功能單元布局參數(shù)，在光罩框架中放置功能單元。采用本發(fā)明可以大大降低手工排版的繁瑣程度節(jié)省大量的人力資源，而且還可以保持光罩框架布局風格一致。
文檔編號G03F1/64GK101447000SQ20081024656
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權日2008年12月25日
發(fā)明者斌 郭, 馬建霞 申請人:北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司