專利名稱：用于雙圖樣設(shè)計(jì)的布線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及集成電路制造處理，具體地，涉及使用雙圖樣技術(shù)來(lái)減小集成電路的光刻限制，更具體地，涉及使用雙圖樣技術(shù)進(jìn)行金屬布線。
背景技術(shù)：
雙圖樣是針對(duì)光刻法以增強(qiáng)特征密度所開發(fā)的技術(shù)。典型地，為了在晶片上形成集成電路的特征(feature，也稱部件)，使用光刻技術(shù)，這涉及施加光致抗蝕劑，并在光致 抗蝕劑上限定圖樣。經(jīng)過(guò)圖樣化的光致抗蝕劑中的圖樣首先被限定在光刻掩模中，并且被 光刻掩模中的透明部分或不透明部分所限定。然后，經(jīng)過(guò)圖樣化的光致抗蝕劑中的圖樣被 轉(zhuǎn)印到下層特征上。隨著縮減集成電路規(guī)模需求的增加，光學(xué)鄰近效應(yīng)產(chǎn)生越來(lái)越多的問(wèn)題。當(dāng)兩個(gè) 分離的特征彼此太靠近時(shí)，光學(xué)鄰近效應(yīng)會(huì)使特征彼此短路。為了解決這種問(wèn)題，引入了雙 圖樣技術(shù)。緊密定位的特征被分離成兩個(gè)掩模，兩個(gè)掩模都用于曝光相同的光致抗蝕劑。在 每個(gè)掩模中，特征之間的距離與單個(gè)掩模中特征之間的距離相比增加了，因此減小或基本 消除了光學(xué)鄰近效應(yīng)。當(dāng)在金屬層(用于對(duì)在集成電路之間的連接進(jìn)行布線)的形成中使用雙圖樣技 術(shù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，并且會(huì)違反設(shè)計(jì)規(guī)則。為了解決該問(wèn)題，可通過(guò)增加金屬線的間距來(lái)放 寬設(shè)計(jì)規(guī)則。然而，這違背了使用雙圖樣技術(shù)的目的(用于緊密地布置特征以節(jié)省芯片面 積)。另一種方法是執(zhí)行附加布線交互以修復(fù)可能在前述布線交互中生成的熱點(diǎn)。然而，任 何對(duì)布線的修復(fù)都會(huì)具有漣漪效應(yīng)，并且會(huì)要求在整個(gè)芯片中重新布線。由此需要一種新 方法來(lái)提高金屬布線的效率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，設(shè)計(jì)雙圖樣掩模集合的方法包括將芯片劃分為包括柵 格單元的柵格；以及布置芯片的金屬層。基本上在每個(gè)柵格單元中，金屬層的所有左邊界圖 樣都分配有第一標(biāo)識(shí)符和第二標(biāo)識(shí)符中的第一個(gè)，以及金屬層的所有右邊界圖樣都分配有 第一標(biāo)識(shí)符和第二標(biāo)識(shí)符中的第二個(gè)。從行中的柵格單元之一開始，貫穿整行來(lái)傳播標(biāo)識(shí) 符改變。柵格單元中的所有圖樣都被轉(zhuǎn)印到雙圖樣掩模集合中，分配有第一標(biāo)識(shí)符的所有 圖樣被轉(zhuǎn)印到雙圖樣掩模集合中的第一掩模，以及分配有第二標(biāo)識(shí)符的所有圖樣被轉(zhuǎn)印到 雙圖樣掩模集合中的第二掩模。還公開了其他實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種設(shè)計(jì)用于芯片的雙圖樣掩模集合的方法包括將 所述芯片劃分為包括柵格單元的柵格，其中，每個(gè)柵格單元都包括左邊界和右邊界；布置所述芯片的金屬層，其中，基本在每個(gè)柵格單元中，所述金屬層的所有左邊界圖樣都分配有第 一標(biāo)識(shí)符和第二標(biāo)識(shí)符中的第一個(gè)，以及所述金屬層的所有右邊界圖樣都分配有所述第一 標(biāo)識(shí)符和所述第二標(biāo)識(shí)符中的第二個(gè)，以及其中，所述第一標(biāo)識(shí)符不同于所述第二標(biāo)識(shí)符； 從一行的所述柵格單元之一開始，將標(biāo)識(shí)符變化傳播到所述行中的所述柵格單元；以及將 所述柵格單元中的所有圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合，分配有第一標(biāo)識(shí)符的所有圖樣都 被轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第一掩模，以及分配有第二標(biāo)識(shí)符的所有圖樣都被轉(zhuǎn)印到 所述雙圖樣掩模集合的第二掩模。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種設(shè)計(jì)用于芯片的雙圖樣掩模集合的方法包括將 所述芯片劃分為包括柵格單元的柵格，其中，每個(gè)所述柵格單元都包括左邊界和右邊界；布 置用于所述芯片的金屬層的金屬線圖樣，其中，在每個(gè)所述柵格單元中，每個(gè)所述柵格單元 中的所有左邊界金屬線圖樣都在第一圖樣集合和第二圖樣集合中的同一集合中，以及每個(gè) 所述柵格單元中的所有右邊界金屬線圖樣都在第一圖樣集合和第二圖樣集合中的另一同 一集合中；將所述第一圖樣集合中的圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第一掩膜；以及將 所述第二圖樣集合中的圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第二掩膜。優(yōu)選地，布置金屬線圖樣的步驟包括從一行中的所述柵格單元之一開始，將圖樣 集合變化傳播到所述行中的所有剩余柵格單元。優(yōu)選地，在傳播圖案集合變化的步驟之后，在所述行中，所述行中的任何柵格單元 中的所有所述右邊界金屬線圖樣都在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的與在所 述任何柵格單元右側(cè)并與其鄰接的附加?xùn)鸥駟卧乃凶筮吔缃饘倬€圖樣不同的一個(gè)集合中. 優(yōu)選地，所述柵格單元包括放寬規(guī)則柵格單元，其中，所述放寬規(guī)則柵格單元包括 左緩沖區(qū)域和右緩沖區(qū)域，以及其中，從基本由所述放寬規(guī)則柵格單元的左邊界圖樣和右 邊界圖樣組成的組中選擇的圖樣不在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的同一集合中.優(yōu)選地，設(shè)計(jì)用于芯片的雙圖樣掩模集合的方法還包括對(duì)所述芯片的金屬線執(zhí) 行全局布線；對(duì)所述芯片的金屬線執(zhí)行詳細(xì)布線；以及對(duì)所述芯片的金屬線執(zhí)行后細(xì)節(jié)布 線，其中，執(zhí)行所述詳細(xì)布線的步驟和執(zhí)行所述后細(xì)節(jié)布線的步驟中的每一個(gè)都包括為所 述芯片的所述金屬層布置金屬線圖樣。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于對(duì)芯片的金屬線進(jìn)行布線的布線器架構(gòu)包括雙 圖樣引擎，被配置為執(zhí)行以下步驟為所述芯片的所述金屬層布置金屬線圖樣，其中，所述 金屬層被劃分為包括第一柵格單元的柵格單元，以及其中，所述第一柵格單元中的所有左 邊界金屬線圖樣都在第一圖樣集合和第二圖樣集合中的同一集合中，以及所述第一柵格單 元中的所有右邊界金屬線圖樣都在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的同一集合 中；將所述第一柵格單元中的所有左邊界金屬線圖樣切換到所述第一圖樣集合和所述第二 圖樣集合中的不同圖樣集合；以及將所述第一柵格單元中的所有右邊界金屬線圖樣切換到 所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的不同圖樣集合。優(yōu)選地，所述雙圖樣引擎進(jìn)一步被配置為從一行中的所述柵格單元之一開始，傳 播圖案集合變化到所述行中的所有剩余柵格單元。優(yōu)選地，所述行中沒(méi)有柵格單元包括所述第一圖樣集合中的第三左邊界金屬線圖樣和所述第二圖樣集合中的第四左邊界金屬線圖樣，或者所述第一圖樣集合中的第三右邊界金屬線圖樣和所述第二圖樣集合中的第四右邊界金屬線圖樣。優(yōu)選地，所述芯片的任意行中基本沒(méi)有柵格單元包括所述第一掩模中的第一左邊界金屬線圖樣和所述第二圖樣集合中的第二左邊界金屬線圖樣，以及所述第一圖樣集合中的第一右邊界金屬線圖樣和所述第二圖樣集合中的第二右邊界金屬線圖樣。優(yōu)選地，所述柵格單元包括放寬規(guī)則柵格單元，所述放寬規(guī)則柵格單元包括左緩沖區(qū)域和右緩沖區(qū)域，以及其中，從基本由所述放寬規(guī)則柵格單元中的所有左邊界金屬線圖樣和所有右邊界金屬線圖樣組成的組中選擇的圖樣不在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的同一集合中。優(yōu)選地，該布線器架構(gòu)還包括詳細(xì)布線單元，其中，所述詳細(xì)布線單元被配置為調(diào)用所述雙圖樣引擎來(lái)布置用于所述金屬層的所述金屬線圖樣。優(yōu)選地，該布線器架構(gòu)還包括后細(xì)節(jié)布線單元，其中，所述后細(xì)節(jié)布線單元被配置為調(diào)用所述雙圖樣引擎來(lái)修復(fù)所述金屬層的布局中的違規(guī)。優(yōu)選地，該布線器架構(gòu)還包括全局布線單元。本發(fā)明的有益特征包括用于解決涉及雙圖樣技術(shù)的金屬布線中的違規(guī)的減小的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)。此外，還減少了芯片面積使用。


為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在結(jié)合附圖進(jìn)行以下描述作為參考，其中圖1示出了包括用于雙圖樣引擎的光刻模型的布線器(router，也稱刻紋機(jī))框架；圖2示出了布線器框架與各種設(shè)計(jì)規(guī)則之間的交互；圖3示出了被劃分為柵格的芯片，其中，為芯片布置金屬層；圖4示出了芯片的金屬層的截面圖；圖5示出了一個(gè)實(shí)施例，其中，使用單色方案布置柵格單元中的圖樣；圖6示出了如何使用單色方案來(lái)解決鄰接?xùn)鸥駟卧男兄械臎_突；以及圖7示出了可選實(shí)施例，其中，添加緩沖區(qū)域以解決可發(fā)生在鄰接?xùn)鸥駟卧g的沖突。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了許多可以在具體環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的許多可應(yīng)用的發(fā)明思想。所討論的具體實(shí)施例僅僅示出了制造和使 用本發(fā)明的具體方式，并不限制本發(fā)明的范圍。提出了新的雙圖樣布線方法、布線器框架和所得到的雙圖樣掩模集合。然后討論實(shí)施例的變形。在各個(gè)附圖和所示實(shí)施例中，類似的參考標(biāo)號(hào)用于表示類似的元件。圖1示意性示出了布線器框架1的框圖，其包括雙圖樣光刻模型(光刻模型14)。布線器框架1可執(zhí)行三種布線任務(wù)全局布線(步驟2)、詳細(xì)布線(步驟4)和后細(xì)節(jié)(post-detail)布線(步驟6)，這可以分別通過(guò)全局布線單元3、詳細(xì)布線單元5和后細(xì)節(jié)布線單元7來(lái)執(zhí)行。在全局布線2、詳細(xì)布線4和后細(xì)節(jié)布線6的每一個(gè)中，布線器框架1需要確定用于對(duì)集成電路的節(jié)點(diǎn)之間的連接進(jìn)行布線的可布線性，并確定諸如所布金屬線的定時(shí)的性能問(wèn)題。在全局布線2中，布線器框架1執(zhí)行粗布線(coarse coating)而不考 慮詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)則，其中，所得到的布線可以簡(jiǎn)單地采用最短路徑。在詳細(xì)布線中，使用諸 如設(shè)計(jì)規(guī)則12等更多信息。因此，例如，所得到的布線更加詳細(xì)到還確定了金屬線的金屬 層的級(jí)別。在后細(xì)節(jié)布線步驟6中，使用設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)檢查在詳細(xì)布線4中獲得的布線結(jié)果， 并且修復(fù)(fix)熱點(diǎn)(具有違規(guī)的電路)。還通過(guò)后細(xì)節(jié)布線步驟修復(fù)不能在詳細(xì)布線中 修復(fù)的任何違規(guī)，期間，相關(guān)的布線被銷毀(破壞)，并執(zhí)行重新布線。然后生成最終布局 (框 10)。如箭頭18和20所示，布線器框架1以逐步驟方式來(lái)過(guò)濾違規(guī)。通常，如箭頭18所 示，可將設(shè)計(jì)規(guī)則用于過(guò)濾(修復(fù))一般的(非雙圖樣)設(shè)計(jì)違規(guī)。接下來(lái)，如箭頭20所 示，布線器框架1調(diào)用雙圖樣引擎15，其使用光刻模型(框14)來(lái)找到并修復(fù)任何雙圖樣相 關(guān)的違規(guī)(本地違例)，并獲得定時(shí)和可路由性信息，可將這些信息用在布線判定中，使得 所得到的布局將不會(huì)有沖突(框16)。有利地，雙圖樣引擎15能夠修復(fù)雙圖樣相關(guān)的設(shè)計(jì) 違規(guī)，在框12中指定的規(guī)則可以是侵略性的(不是很嚴(yán)格)以減少芯片區(qū)域使用，并且任 何可能得到的規(guī)則沖突都可以通過(guò)雙圖樣引擎15來(lái)修復(fù)?？墒褂脠D2來(lái)解釋設(shè)計(jì)規(guī)則與布線器框架1的操作之間的交互。在全局布線2和 詳細(xì)布線4中，布線器框架1使用高密度驅(qū)動(dòng)規(guī)則(框22)，其中，使用侵略性設(shè)計(jì)規(guī)則以 節(jié)省芯片面積。然而，這會(huì)潛在地導(dǎo)致違規(guī)和熱點(diǎn)的發(fā)生。因此，使用雙圖樣光刻模型(在 圖2中未示出，請(qǐng)參照?qǐng)D1)的統(tǒng)一雙圖樣引擎15(在圖2中未示出，請(qǐng)參照?qǐng)D1)可用于修 復(fù)任何雙圖樣相關(guān)的設(shè)計(jì)違規(guī)(框26)?？墒褂每罩蟹绞絹?lái)執(zhí)行雙圖樣引擎的調(diào)用，其中， 在對(duì)金屬層中的每條金屬線進(jìn)行布線之前，可以調(diào)用雙圖樣引擎。為了提高性能，由雙圖樣 引擎15生成的結(jié)果可以被存儲(chǔ)。例如，雙圖樣引擎15可確定一些潛在的熱點(diǎn)實(shí)際上并不 是熱點(diǎn)。然后，這些圖樣可被存儲(chǔ)在庫(kù)中。稍后，如果找到任何這種圖樣，則布線器框架1 會(huì)知道這些圖樣不是熱點(diǎn)，并且將不會(huì)調(diào)用雙圖樣引擎15來(lái)確定并修復(fù)圖樣的熱點(diǎn)?？蛇x 地，可以執(zhí)行布局圖樣匹配(框24)，以通過(guò)將布局圖樣與存儲(chǔ)在庫(kù)中的圖樣進(jìn)行匹配來(lái)找 到這些圖樣。圖3示出了用于實(shí)施圖1所示的雙圖樣引擎15的實(shí)施例，其中，以下針對(duì)圖3、圖 5、圖6和圖7討論的功能可以是雙圖樣引擎15的功能的一部分。首先設(shè)置芯片30，在其上 布置金屬層的金屬線。在一個(gè)實(shí)施例中，芯片30被劃分為包括柵格單元32的柵格，并且使 用分割與組合方法(divide-and-conquer method)來(lái)執(zhí)行金屬線布線。在一個(gè)實(shí)施例中， 所有的柵格單元都具有基本相同的大小，或者甚至是相同的大小，盡管柵格單元32的尺寸 還可以根據(jù)行的不同而不同和/或根據(jù)列的不同而不同。柵格單元32的尺寸需要是制造 柵格(未示出)的整數(shù)倍和布線間距(未示出)的整數(shù)倍，其是最小可允許的金屬線間距。 此外，柵格線需要落到制造柵格線上。圖4示出了芯片30的截面圖，其上可以執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施例。芯片30可包括半 導(dǎo)體襯底40和處在襯底40表面上的集成電路器件38 (使用晶體管38示出)。在集成電路 器件38上方駐留金屬層，金屬層包括底部金屬層(Ml)以及上面的金屬層M2、M3等。金屬 線42在金屬層中，并通過(guò)過(guò)孔44互連。在以下討論中，術(shù)語(yǔ)“金屬層，，可表示底部金屬層 Ml和上面的金屬層中的任意一層。
圖5示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其包括彼此鄰接的兩個(gè)柵格單元32 (表示為32i和 322)在整個(gè)描述中，柵格單元中且直接與柵格單元的右邊界相鄰的金屬線的圖樣被稱作右 邊界圖樣(或R-圖樣)，而柵格單元中且直接與柵格單元的左邊界相鄰的金屬線的圖樣被 稱作左邊界圖樣(或L-圖樣)。在一個(gè)實(shí)施例中，所有的R-圖樣距離各個(gè)柵格單元的右邊 界相同或基本相同的距離，而所有的L-圖樣都距離各個(gè)柵格單元的左邊界相同或基本相 同的距離，但是距離還可以根據(jù)圖樣的不同而稍稍不同。假設(shè)通過(guò)精細(xì)的布局設(shè)計(jì)，任何柵 格單元32中的金屬線自身都沒(méi)有違反任何設(shè)計(jì)規(guī)則，并且當(dāng)將金屬線的圖樣分解為相同 雙圖樣掩模集合的兩個(gè)或更多掩模時(shí)，沒(méi)有沖突。然而，柵格單元32中的L-圖樣和R-圖 樣是可以彼此引起違規(guī)的潛在候選。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將雙圖樣問(wèn)題看作是“著色”問(wèn)題，并且對(duì)應(yīng)的方案被稱為 單色方案(uni-color scheme) 0柵格單元內(nèi)的圖樣可以分配兩種不同的顏色第一顏色和 第二顏色。具有第一顏色的金屬線的圖樣(被稱為第一圖樣集合)將被轉(zhuǎn)印到第一掩模， 而具有第二顏色的金屬線的圖樣(被稱為第二圖樣集合)將被轉(zhuǎn)印到第二掩模。第一和第 二掩模是具有允許光穿過(guò)的透明圖樣以及用于阻擋光的不透明圖樣的光刻掩模。第一掩模 和第二掩模結(jié)合形成雙圖樣掩模集合。參照?qǐng)D5，在柵格單元32i和322的布局設(shè)計(jì)中，注意 使柵格單元32i和322的每一個(gè)中的所有R-圖樣都具有相同顏色(換句話說(shuō)，在相同圖樣 集合中并且將被轉(zhuǎn)印到相同掩模)，因此，R-圖樣是單色圖樣，其中，單色可以為第一顏色 或第二顏色。類似地，柵格單元32i和322的每一個(gè)中的所有L-圖樣都具有相同顏色(換 句話說(shuō)，在相同圖樣集合中并且將被轉(zhuǎn)印到相同掩模)，因此所有L-圖樣也是單色圖樣。例 如，圖樣102是單色圖樣，圖樣104是單色圖樣，圖樣202是單色圖樣，以及圖樣204也是單 色圖樣。在圖5中，使用不同的陰影表示不同的顏色。為了簡(jiǎn)單，沒(méi)有示出柵格單元
322的每一個(gè)中的R-圖樣和L-圖樣之間的非邊界圖樣，其中，非邊界圖樣可具有第一和第 二顏色中的任一種，非常可能具有第一和第二顏色的組合。對(duì)相同柵格單元中的R-圖樣和 L-圖樣之間的顏色關(guān)系沒(méi)有限制。柵格單元中的R-圖樣和L-圖樣可以都具有第一顏色， 或者都具有第二顏色。可選地，R-圖樣和L-圖樣可具有不同的顏色。此外，任意柵格單元 的顏色都可以被轉(zhuǎn)換。例如，在柵格單元32i中，L-圖樣102具有第一顏色，而R-圖樣104 具有第二顏色。然而，可以轉(zhuǎn)換單元32i的顏色，使得L-圖樣102具有第二顏色，而R-圖 樣104具有第一顏色。當(dāng)轉(zhuǎn)換L-圖樣102和R-圖樣104的顏色時(shí)，非邊界圖樣的顏色也 被轉(zhuǎn)換。換句話說(shuō)，在顏色轉(zhuǎn)換過(guò)程中，柵格單元中原來(lái)被放在第一掩模/圖樣集合中的所 有圖樣都被切換到第二掩模/圖樣集合，而原來(lái)被放在第二掩模/圖樣集合中的所有圖樣 都被切換到第一掩模/圖樣集合?？梢栽趥鞑r(shí)間來(lái)執(zhí)行柵格單元中顏色的轉(zhuǎn)換，在這段 時(shí)間內(nèi)，如果需要，對(duì)行中的所有柵格單元或者芯片中的柵格單元執(zhí)行顏色改變。將在后續(xù) 段落討論細(xì)節(jié)。通過(guò)單色R-圖樣和L-圖樣，柵格單元32i和322中的圖樣可被侵略性地布置，使得它們非常接近各邊界。單色R-圖樣和L-圖樣使得可以將柵格單元32i中的R-圖樣104 和柵格單元322中的L-圖樣202放置在兩個(gè)不同的掩模中。因此，即使它們非常接近，也 不會(huì)發(fā)生光學(xué)鄰近效應(yīng)。由于柵格單元的R-圖樣可具有與其右側(cè)的另一柵格單元的L-圖樣相同的顏色， 所以在相同行中的相鄰柵格單元之間產(chǎn)生問(wèn)題。由此，可以執(zhí)行顏色傳播以確保一行中任意柵格單元中的所有R-圖樣都具有與其右側(cè)的鄰接?xùn)鸥駟卧械腖-圖樣不同的顏色，以及一行中任意柵格單元中的所有L-圖樣都具有與其左側(cè)的鄰接?xùn)鸥駟卧械腞-圖樣不同 的顏色?？扇缦聢?zhí)行顏色傳播。首先，可以選擇一行中的任意一個(gè)柵格單元作為基本柵格 單元，并從與基本柵格單元最接近的柵格單元到遠(yuǎn)離基本柵格單元的柵格單元一個(gè)接一個(gè) 地確定和傳播其他柵格單元中的圖樣顏色。每個(gè)柵格單元的顏色確定基于剛剛確定/改變 的鄰接?xùn)鸥駟卧念伾?。例如，參照?qǐng)D6，假設(shè)柵格單元32i是基本柵格單元，基于柵格單元 32i中的R-圖樣104的顏色來(lái)確定柵格單元322的顏色。如果L-圖樣202的顏色不同于 柵格單元32i中R-圖樣104的顏色，則柵格單元32i中圖樣的顏色不需要被轉(zhuǎn)換。相反，如 果L-圖樣202的顏色與R-圖樣104的顏色相同，則轉(zhuǎn)換柵格單元322中的圖樣的顏色，具 有第一顏色的圖樣被變?yōu)榈诙伾约熬哂械诙伾膱D樣被變?yōu)榈谝活伾?。在圖6所 示的示例性實(shí)施例中，柵格單元322的顏色不被轉(zhuǎn)換。然后，使用與確定柵格單元322的顏 色類似的方法，基于柵格單元322中R-圖樣204的顏色確定柵格單元323的顏色。在所示實(shí)例中，柵格單元323的顏色需要被轉(zhuǎn)換。因此，由于柵格單元323的顏色轉(zhuǎn)換，L-圖樣402 的顏色將變?yōu)榕cR-圖樣304的顏色相同，因此，柵格單元324的顏色也需要換換。可以在 傳播方向上對(duì)整行執(zhí)行顏色傳播。 基本柵格單元可以選自行中的任意柵格單元，并且顏色傳播可以向右、向左或者同時(shí)向右向左執(zhí)行。使用該方法，一行中的任意鄰接?xùn)鸥駟卧疾粫?huì)發(fā)生違規(guī)，并且當(dāng)對(duì)芯 片中的所有行都執(zhí)行顏色改變的傳播時(shí)，芯片中的任意行將不會(huì)發(fā)生違規(guī)。在顏色傳播之 后，可以形成掩模，其中，第一圖樣集合中的圖樣被轉(zhuǎn)印到雙圖樣掩模集合的第一掩模，而 第二圖樣集合中的圖樣被轉(zhuǎn)印到雙圖樣掩模集合的第二掩模。雙圖樣掩模集合僅用于一個(gè) 金屬層，而其他金屬層需要單獨(dú)的雙圖樣掩模集合，這還可以使用在前面段落討論的方法 來(lái)形成。在可選實(shí)施例中，如圖7所示，代替使用單色方案，可以插入緩沖區(qū)域506以分別使L-圖樣502和R-圖樣504遠(yuǎn)離柵格單元325的左邊界和右邊界。類似地，可以插入緩 沖區(qū)域606以分別使L-圖樣602和R-圖樣604遠(yuǎn)離柵格單元326的左邊界和右邊界。緩 沖區(qū)域506和606的寬度W足夠大，以確保即使圖樣504和602具有相同顏色(在相同掩 模中)，也不會(huì)發(fā)生違規(guī)。在一個(gè)實(shí)施例中，芯片中的所有柵格單元都具有緩沖區(qū)域，從而， 這可以確保當(dāng)柵格單元鄰接時(shí)，無(wú)論柵格單元的邊界圖樣的顏色如何都不會(huì)發(fā)生違規(guī)。在 其他實(shí)施例中，具有緩沖區(qū)域的柵格單元可以與使用單色方案設(shè)計(jì)的柵格單元集成。在圖 7所示的實(shí)施例中，L-圖樣502和602以及右圖樣504和604可以是單色圖樣或雙色圖樣。注意，可通過(guò)設(shè)計(jì)者來(lái)確定柵格單元的期望大小，因此，柵格是可根據(jù)電路來(lái)變化的可變柵格。柵格單元的數(shù)量影響雙圖樣引擎的性能。柵格單元的數(shù)量不能太小。否則， 每個(gè)柵格單元都將接近于整個(gè)芯片，并且犧牲了分割和組合的優(yōu)點(diǎn)。然而，優(yōu)選地，柵格單 元的數(shù)量不能太大，因?yàn)樘嗟臇鸥駟卧€會(huì)引起布局難度和雙圖樣引擎性能的降低?？?通過(guò)設(shè)計(jì)者來(lái)確定柵格單元32 (參照?qǐng)D3)的大小，并提供雙圖樣引擎來(lái)劃分芯片。在一個(gè)實(shí)施例中，為了布置同一芯片的所有金屬層，可使用相同的柵格。在可選實(shí)施例中，不同的金屬層可具有與其他金屬層的柵格不同的它們自身的柵格。例如，具有較寬 金屬線和較小金屬線密度的上部金屬層可具有比下部金屬層更大的柵格單元大小。在前面段落討論的實(shí)施例中，討論了行中柵格單元的鄰接，因此，討論了左和右圖樣的顏色。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，行方向和列方向是可互換的概念，這取決于觀察 芯片的方向。因此，關(guān)于行的概念也可以應(yīng)用于柵格單元的列，上邊界圖樣和下邊界圖樣對(duì) 應(yīng)于行的左邊界圖樣和右邊界圖樣。注意，每個(gè)金屬層可具有優(yōu)選的金屬線方向，并且優(yōu)選 將金屬線圖樣的顏色設(shè)計(jì)為適合優(yōu)選金屬線方向。因此，顏色傳播僅需要在列方向和行方 向中之一上執(zhí)行。例如，在圖5中，優(yōu)選金屬線方向?yàn)閅方向。因此，左邊界圖樣和右邊界 圖樣需要具有單色。然而，如果優(yōu)選金屬線方向?yàn)閄方向，則上邊界圖樣和下邊界圖樣需要 具有單色。此外，交替的金屬層可具有交替的優(yōu)選金屬線方向，因此，在交替的金屬層中，以 交替方式在行方向和列方向上執(zhí)行顏色傳播。例如，圖5所示層的優(yōu)選金屬線方向?yàn)閅方 向，因此，直接在圖5所示金屬層的上面和下面的金屬層的優(yōu)選金屬線方向?yàn)閄方向。盡管本發(fā)明的實(shí)施例使用術(shù)語(yǔ)“顏色”來(lái)表示哪個(gè)圖樣將被分解為兩個(gè)掩模中的 哪個(gè)，但還可以使用可實(shí)現(xiàn)相同功能的任何其他標(biāo)識(shí)符，并且都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些標(biāo) 識(shí)符包括但不限于不同的陰影、不同的表示參考標(biāo)號(hào)、不同的灰階等，因此，術(shù)語(yǔ)“顏色”可 以被理解為覆蓋這些標(biāo)識(shí)符。此外，如果雙圖樣掩模集合包括三個(gè)以上的掩模，則在前面段 落所討論的概念還可以應(yīng)用所使用的三種以上不同的顏色。實(shí)施例具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)使用包括雙圖樣引擎的布線器架構(gòu)，可以使用分割和 組合方法以較小的規(guī)模來(lái)解決金屬線的布線。由于柵格單元小于整個(gè)芯片，所以更加容易 地對(duì)每個(gè)柵格單元中的金屬線進(jìn)行布線。通過(guò)使用單色方案或添加緩沖區(qū)域，在柵格單元 之間不會(huì)發(fā)生違規(guī)。因此，只要在柵格單元內(nèi)不發(fā)生違規(guī)，則保證在柵格單元之間不會(huì)發(fā)生 雙圖樣違規(guī)。盡管詳細(xì)描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)該理解，在不背離由所附權(quán)利要求限定的 本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種改變、替換和變化。此外，本發(fā)明的范圍不用 于限制在說(shuō)明書中描述的處理、機(jī)器、制造、物質(zhì)、裝置、方法和步驟的組合的具體實(shí)施例。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容可容易理解，可以根據(jù)本公開利用現(xiàn)有或后來(lái)發(fā) 展執(zhí)行基本上與本文中所描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例相同的功能或者基本實(shí)現(xiàn)與本文所描述的對(duì) 應(yīng)實(shí)施例相同的結(jié)果的處理、機(jī)器、制造和物質(zhì)、裝置、方法或步驟的組合。因此，所附權(quán)利 要求包括在其范圍內(nèi)，諸如處理、機(jī)器、制造和物質(zhì)、裝置、方法或步驟的組合。
權(quán)利要求
一種設(shè)計(jì)用于芯片的雙圖樣掩模集合的方法，所述方法包括設(shè)計(jì)第一圖樣集合；設(shè)計(jì)第二圖樣集合；將芯片的金屬層劃分為柵格；為所述芯片的所述金屬層布置金屬線圖樣，其中，所述柵格的第一柵格單元中的所有左邊界金屬線圖樣都在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的同一集合中，以及所述第一柵格單元中的所有右邊界金屬線圖樣都在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的另一同一集合中；將所述左邊界金屬線圖樣切換到所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的不同圖樣集合；將所述右邊界金屬線圖樣切換到所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的另一不同圖樣集合；將所述第一圖樣集合中的圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第一掩膜；以及將所述第二圖樣集合中的圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第二掩膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述柵格中的所有柵格單元都具有相同尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述柵格還包括與所述第一柵格單元相鄰的第二柵格單元，所述第二柵格單元的左邊界與所述第一柵格單元的右邊界鄰接，以及其中，所 述第一柵格單元的所述右邊界金屬線圖樣在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的 與所述第二柵格單元的附加左邊界金屬線圖樣不同的一個(gè)集合中，并且所述方法還包括將所述第二柵格單元的所述附加左邊界金屬線圖樣切換到所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中不同的一個(gè)集合；以及將所述第二柵格單元的附加右邊界金屬線圖樣切換到所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中不同的一個(gè)集合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述柵格還包括第二柵格單元，所述第二柵格單 元的左邊界與所述第一柵格單元的右邊界鄰接，其中，所述第一柵格單元的所述右邊界金 屬線圖樣在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的與所述第二柵格單元的附加左邊 界金屬線圖樣不同的一個(gè)集合中，以及其中，在轉(zhuǎn)印所述第一圖樣集合中的圖樣的步驟和 轉(zhuǎn)印所述第二圖樣集合中的圖樣的步驟之前，所述第二柵格單元的所述附加左邊界金屬線 圖樣和附加右邊界金屬線圖樣沒(méi)有被切換到所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中不 同的集合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述柵格還包括附加?xùn)鸥駟卧?，其中，所述附?柵格單元包括左緩沖區(qū)域和右緩沖區(qū)域，并且其中，在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣 集合中布置左邊界金屬線圖樣或右邊界金屬線圖樣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述柵格中的基本所有柵格單元中，所述柵格 的每個(gè)柵格單元中的所有左邊界金屬線圖樣均在所述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合 中的同一集合中，以及其中，所述柵格的每個(gè)柵格單元中的所有右邊界金屬線圖樣均在所 述第一圖樣集合和所述第二圖樣集合中的同一集合中。
7.一種設(shè)計(jì)用于芯片的雙圖樣掩模集合的方法，所述方法包括將所述芯片劃分為包括柵格單元的柵格，其中，每個(gè)柵格單元都包括左邊界和右邊界；布置所述芯片的金屬層，其中，基本在每個(gè)柵格單元中，所述金屬層的所有左邊界圖樣 都分配有第一標(biāo)識(shí)符和第二標(biāo)識(shí)符中的第一個(gè)，以及所述金屬層的所有右邊界圖樣都分配 有所述第一標(biāo)識(shí)符和所述第二標(biāo)識(shí)符中的第二個(gè)，以及其中，所述第一標(biāo)識(shí)符不同于所述 第二標(biāo)識(shí)符；從一行的所述柵格單元之一開始，將標(biāo)識(shí)符變化傳播到所述行中的所述柵格單元；以及將所述柵格單元中的所有圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合，分配有第一標(biāo)識(shí)符的所有 圖樣都被轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第一掩模，以及分配有第二標(biāo)識(shí)符的所有圖樣都被 轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第二掩模。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一標(biāo)識(shí)符為第一顏色，以及所述第二標(biāo)識(shí) 符為第二顏色。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述行中基本所有的鄰接?xùn)鸥駟卧季哂袉紊?標(biāo)識(shí)符左邊界圖樣和單色標(biāo)識(shí)符右邊界圖樣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述柵格單元的所有行中的基本所有鄰接?xùn)鸥?單元都具有單色標(biāo)識(shí)符左邊界圖樣和單色標(biāo)識(shí)符右邊界圖樣。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在傳播標(biāo)識(shí)符變化的步驟之后，所述行中任何 柵格單元的所有右邊界圖樣都分配有與在所述任何柵格單元右側(cè)并與其鄰接的附加?xùn)鸥?單元的左邊界圖樣不同的標(biāo)識(shí)符。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述柵格單元包括放寬規(guī)則柵格單元，其中，所 述放寬規(guī)則柵格單元包括左緩沖區(qū)域和右緩沖區(qū)域，以及其中，從基本由所述放寬規(guī)則柵 格單元的左邊界圖樣和右邊界圖樣組成的組中選擇的圖樣不具有單色標(biāo)識(shí)符。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述芯片包括附加金屬層，其中，所述附加金屬 層中任何所述柵格單元的所有上邊界圖樣都分配有所述第一標(biāo)識(shí)符和所述第二標(biāo)識(shí)符中 的第一個(gè)，以及所述附加金屬層中任何所述柵格單元的所有下邊界圖樣都分配有所述第一 標(biāo)識(shí)符和所述第二標(biāo)識(shí)符中的第二個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述金屬層和所述附加金屬層彼此直接相鄰。
15.一種設(shè)計(jì)用于芯片的雙圖樣掩模集合的方法，所述方法包括將所述芯片劃分為包括柵格單元的柵格，其中，每個(gè)所述柵格單元都包括左邊界和右 邊界；布置用于所述芯片的金屬層的金屬線圖樣，其中，在每個(gè)所述柵格單元中，每個(gè)所述柵 格單元中的所有左邊界金屬線圖樣都在第一圖樣集合和第二圖樣集合中的同一集合中，以 及每個(gè)所述柵格單元中的所有右邊界金屬線圖樣都在第一圖樣集合和第二圖樣集合中的 另一同一集合中；將所述第一圖樣集合中的圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第一掩膜；以及將所述第二圖樣集合中的圖樣轉(zhuǎn)印到所述雙圖樣掩模集合的第二掩膜。
全文摘要
一種設(shè)計(jì)雙圖樣掩模集合的方法包括將芯片劃分為包括柵格單元的柵格；以及布置芯片的金屬層?；旧?，在每個(gè)柵格單元中，金屬層的所有左邊界圖樣都分配有第一標(biāo)識(shí)符和第二標(biāo)識(shí)符中的第一個(gè)，以及金屬層的所有右邊界圖樣都分配有第一標(biāo)識(shí)符和第二標(biāo)識(shí)符中的第二個(gè)。從行中的一個(gè)柵格單元開始，貫穿整行來(lái)傳播標(biāo)識(shí)符改變。柵格單元中的所有圖樣都被轉(zhuǎn)印到雙圖樣掩模集合中，分配有第一標(biāo)識(shí)符的所有圖樣被轉(zhuǎn)印到雙圖樣掩模集合中的第一掩模，以及分配有第二標(biāo)識(shí)符的所有圖樣被轉(zhuǎn)印到雙圖樣掩模集合中的第二掩模。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101799840SQ201010106569
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月3日
發(fā)明者劉如淦, 賴志明, 鄭儀侃, 魯立忠 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司