專利名稱：對半導(dǎo)體物理版圖進(jìn)行填充的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體物理版圖的設(shè)計(jì)方法，特別涉及一種對半導(dǎo)體 物理版圖進(jìn)行填充的方法。
背景技術(shù)：
目前在深亞微米大規(guī)模集成電路的制造過程中，CMP (化學(xué)機(jī)械拋光) 等過程會因?yàn)榘雽?dǎo)體物理版圖的密度不均而對電路器件的特性產(chǎn)生影響， 因此現(xiàn)有做法主要是利用版圖編輯工具對金屬等工藝步驟在相應(yīng)的版圖 空白區(qū)域進(jìn)行手動(dòng)填充。然而，這樣的做法非常耗時(shí)，并且有可能會導(dǎo)致 GDSII (Gerber Data Stream II)數(shù)據(jù)量的大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對半導(dǎo)體物理版圖進(jìn)行填充的 方法，可對版圖實(shí)現(xiàn)快速填充幾何填充物。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明對半導(dǎo)體物理版圖進(jìn)行填充的方法，包 括以下步驟
讀取數(shù)據(jù)的步驟，以二進(jìn)制的方式讀入GDSII數(shù)據(jù)，通過對GDSII 二進(jìn)制數(shù)據(jù)流的査找，尋找到待填充版圖中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)；
劃分待填充版圖的步驟，將待填充版圖劃分成一個(gè)由多個(gè)正方形單 元區(qū)域組成的矩形陣列，單元區(qū)域的大小由版圖設(shè)計(jì)規(guī)則決定，單元區(qū) 域的邊長等于填充物的尺寸加上填充物的間距； 計(jì)算AREF陣列的步驟，采用GDSII數(shù)據(jù)中的AREF陣列來填充待填
充版圖，通過劃分單元區(qū)域進(jìn)行幾何形狀分析，并計(jì)算出最少個(gè)數(shù)的 AREF填充陣列；
填充的步驟，以追加寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方式，把上面得出的AREF 陣列寫入到GDSII數(shù)據(jù)中，這樣就實(shí)現(xiàn)了在GDSII數(shù)據(jù)上用最少個(gè)數(shù)的 AREF陣列來實(shí)現(xiàn)快速填充。
本發(fā)明通過將填充問題轉(zhuǎn)化為求解線性方程的問題，并根據(jù)求解結(jié)果 實(shí)現(xiàn)在GDSII數(shù)據(jù)上用最少個(gè)數(shù)的AREF陣列填充，從而實(shí)現(xiàn)在版圖中快 速填充幾何填充物。


圖l是一版圖結(jié)構(gòu)，由mXn個(gè)正方形單元區(qū)域組成；
圖2是圖1所示區(qū)域的AREF陣列的填充示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例的可填充區(qū)域，由5 X4個(gè)正方形單元區(qū)域組成。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明是一種通過幾何形狀分析和數(shù)學(xué)計(jì)算，在GDSII數(shù)據(jù)上直接 對半導(dǎo)體物理版圖進(jìn)行快速填充的方法。
GDSII格式是一種二進(jìn)制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是目前業(yè)界公認(rèn)的半導(dǎo)體物 理版圖存儲格式，它是以數(shù)據(jù)流形式存儲數(shù)據(jù)的。目前GDSII格式有著 70種record (記錄)用于存儲版圖的各種信息，包含版圖的結(jié)構(gòu)信息、 坐標(biāo)信息、層次信息等。在GDSII數(shù)據(jù)上直接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，往往比利
用版圖編輯工具來的效率高，因?yàn)榭梢允〉魯?shù)據(jù)導(dǎo)入到工具和導(dǎo)出的時(shí) 間。
本發(fā)明首先以二進(jìn)制的方式讀入GDSII數(shù)據(jù)，通過對GDSII 二進(jìn)制
數(shù)據(jù)流的查找，尋找到待填充版圖中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)。
對于如附圖1所示的任一版圖結(jié)構(gòu)，定義它的邊界由mXn個(gè)正方形 單元區(qū)域組成，單元區(qū)域的大小由版圖設(shè)計(jì)規(guī)則決定，單元的邊長等于 填充物的尺寸加上填充物的間距。本發(fā)明采用GDSII數(shù)據(jù)中的AREF陣列 (array reference record)來填充版圖，這樣可以避免因?yàn)樘畛涠斐?的GDSII數(shù)據(jù)量大幅增加。
如附圖2所示，AREF陣列的格式為
起點(diǎn)的x軸坐標(biāo)s;
起點(diǎn)的y軸坐標(biāo)t;
X方向的列數(shù)U; y方向的行數(shù)V; 終點(diǎn)的X軸坐標(biāo)S+UXAX;
終點(diǎn)的y軸坐標(biāo)t+vXAy 。
填充物將按照以上格式寫入GDSII數(shù)據(jù)。同時(shí)，因?yàn)樵诒景l(fā)明中Ax 和Ay都等于單元區(qū)域的大小，是一個(gè)固定值，所以AREF陣列在本發(fā)明 中可以用四個(gè)變量簡單地表示為a(s，t，u，v)，其中s、 t、 u、 v的含義 如前所述。
本發(fā)明通過幾何形狀分析和數(shù)學(xué)計(jì)算，在GDSII數(shù)據(jù)上用最少個(gè)數(shù) 的AREF陣列來實(shí)現(xiàn)快速填充。
首先，將每個(gè)單元區(qū)域進(jìn)行編號，可定義單個(gè)單元區(qū)域?yàn)間(i， j)，
其中1《i《m， Kj《n。
單元區(qū)域已經(jīng)具有物理圖形的，g(i，j)賦值為0;單元區(qū)域需要填 充的，g(i,j)賦值為l，如附圖3中的g(4，3)咱，g(l，l)二l。
然后，考慮如何用AREF陣列來填充那些空白的單元區(qū)域，前面已經(jīng) 定義用a(s，t，u, v)來表示AREF陣列，所以滿足1《s《m， 1《t《n， 1 《u《m， 1《v《n的AREF陣列都是有效的，在此可以定義a(s， t， u, v) 等于1時(shí)是一個(gè)被采用的填充陣列，等于0時(shí)是一個(gè)沒有被采用的填充 陣列，如附圖3中的a(1，1，5, 2)=1， a(l， 1，2，2)=0。
接下來針對某個(gè)a(s，t，u，v)在單個(gè)單元區(qū)域g(i， j)的情況分析幾 種可能性
(1) a(s，t，u，v)《g(i，j)，這說明只要某個(gè)a(s，t，u，v)覆蓋了單 元區(qū)域g(i， j)， g(i， j)就只能等于l，如附圖3中，因?yàn)閍(1，1，5，2)覆 蓋了單元區(qū)域g(l，l)，所以a(l，l，5，2)《g(l,l)=l。推而廣之，E a(s， t, u, v)《Eg(i， j)。
(2) g(i， j)《Ea(s，t，u，v)，這說明最多只能有一個(gè)a(s，t，u，v) 覆蓋單元區(qū)域g(i, j)。
綜上，可以得出如下關(guān)系g(i， j)《Ea(s，t，u，v)《Eg(i， j)，其 中Ea(s， t， u， v)為各a(s, t， u， v)值之和，Sg(i， j)為各g(i， j)值之和。
對于任一版圖結(jié)構(gòu)，可以求解滿足上述條件的線性方程，然后可以 得出一個(gè)Ea(s，t，u，v)的可能最小值，如附圖3所示實(shí)施例中， a(l， 1， 5， 2)和a(l, 3， 3， 2)為最終被采用的AREF陣列。最后，以追加寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方式，把上面得出的AREF陣列寫入 到GDSII數(shù)據(jù)中，這樣就實(shí)現(xiàn)了在GDSII數(shù)據(jù)上用最少個(gè)數(shù)的AREF陣列 來實(shí)現(xiàn)快速填充。
現(xiàn)以附圖3所示版圖結(jié)構(gòu)為例說明上述方法
首先以二進(jìn)制的方式讀入GDSII數(shù)據(jù)，通過對GDSII 二進(jìn)制數(shù)據(jù)流 的査找，尋找到如附圖3所示的版圖結(jié)構(gòu)，將其根據(jù)版圖設(shè)計(jì)規(guī)則劃分 成5X4個(gè)正方形單元區(qū)域。
從幾何形狀分析可以得出單元區(qū)域g(4，3)= g(4,4)= g(5，3)二 g(5，4)=0，將其余的g(i， j)賦值為1。
因?yàn)閷τ诿恳粋€(gè)單元區(qū)域，有g(shù)(i, j)《Ea(s， t， u， v)《￡g(i， j)， 這樣就可以求解一個(gè)線性問題，然后得出最少個(gè)數(shù)的AREF陣列 a(l，l，5， 2)和a(1，3， 3， 2)。
最后，以追加寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方式，把上面得出的AREF陣列寫入 到GDSII數(shù)據(jù)中，就可完成在附圖3所示版圖結(jié)構(gòu)中填充幾何填充物。
本發(fā)明以二進(jìn)制的方式讀入GDSII數(shù)據(jù)，通過對GDSII 二進(jìn)制數(shù)據(jù) 流的査找，尋找到版圖中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)，再通過幾何形狀分析和數(shù)學(xué)計(jì) 算，計(jì)算出最少個(gè)數(shù)的AREF填充陣列，然后在GDSII數(shù)據(jù)上直接對半導(dǎo) 體物理版圖進(jìn)行快速填充。這和以往利用版圖工具進(jìn)行手動(dòng)填充相比， 提高了填充的效率，是一種自動(dòng)化的新方法。同時(shí)，以GDSII數(shù)據(jù)中的 AREF陣列填充，可以避免因?yàn)樘畛涠斐傻腉DSII數(shù)據(jù)量大幅增加。
權(quán)利要求
1、一種對半導(dǎo)體物理版圖進(jìn)行填充的方法，其特征是，包括以下步驟讀取數(shù)據(jù)的步驟，以二進(jìn)制的方式讀入GDSII數(shù)據(jù)，通過對GDSII二進(jìn)制數(shù)據(jù)流的查找，尋找到待填充版圖中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)；劃分待填充版圖的步驟，將待填充版圖劃分成一個(gè)由多個(gè)正方形單元區(qū)域組成的矩形陣列，單元區(qū)域的大小由版圖設(shè)計(jì)規(guī)則決定，單元區(qū)域的邊長等于填充物的尺寸加上填充物的間距；計(jì)算AREF陣列的步驟，采用GDSII數(shù)據(jù)中的AREF陣列來填充待填充版圖，通過劃分單元區(qū)域進(jìn)行幾何形狀分析，并計(jì)算出最少個(gè)數(shù)的AREF填充陣列；填充的步驟，以追加寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方式，把上面得出的AREF陣列寫入到GDSII數(shù)據(jù)中，這樣就實(shí)現(xiàn)了在GDSII數(shù)據(jù)上用最少個(gè)數(shù)的AREF陣列來實(shí)現(xiàn)快速填充。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的對半導(dǎo)體物理版圖進(jìn)行填充的方法，其特征 是，在所述計(jì)算AREF陣列的步驟中按如下方式求取最少個(gè)數(shù)的AREF陣列求解滿足條件g(i， j)《I]a(s，t，u,v)《Eg(i， j)的線性方程，得出 一個(gè)Ea(s， t， u， v)的可能最小值，此Ea(s， t, u， v)最小值即為用以填充待 填充版圖的最少個(gè)數(shù)的AREF陣列；其中，g(i， j)為所述單元區(qū)域的定義，且l《i《m， Kj《n， m和n分 別為待填充區(qū)域的邊長；單元區(qū)域已經(jīng)具有物理圖形的，g(i，j)賦值為0; 單元區(qū)域需要填充的，g(i，j)賦值為l;a(s,t，u， v)表示AREF陣列；其中，s為起點(diǎn)的x軸坐標(biāo)，t為起點(diǎn) 的y軸坐標(biāo)，u為x方向的列數(shù)，v為y方向的行數(shù)；滿足l《s《m， 1 《t《n，l《u《m，l《v《n的AREF陣列都是有效的；在此定義a(s， t, u， v) 等于1時(shí)是一個(gè)被采用的填充陣列，等于0時(shí)是一個(gè)沒有被采用的填充 陣列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對半導(dǎo)體物理版圖進(jìn)行填充的方法，采用GDSII數(shù)據(jù)中的AREF陣列來填充待填充版圖，通過劃分單元區(qū)域進(jìn)行幾何形狀分析，計(jì)算出最少個(gè)數(shù)的AREF填充陣列后，以追加寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方式，將計(jì)算得出的AREF陣列寫入到GDSII數(shù)據(jù)中，實(shí)現(xiàn)了在GDSII數(shù)據(jù)上用最少個(gè)數(shù)的AREF陣列來實(shí)現(xiàn)快速填充。
文檔編號G06F17/50GK101201849SQ200610119389
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者張興洲 申請人:上海華虹Nec電子有限公司