專利名稱：設(shè)計半導(dǎo)體器件的計算機(jī)方法、自動設(shè)計系統(tǒng)和半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，特別涉及用于設(shè)計包括與多個過孔相連的交叉引線的半導(dǎo)體器件的計算機(jī)執(zhí)行方法，和由該計算機(jī)執(zhí)行方法設(shè)計的自動設(shè)計系統(tǒng)和半導(dǎo)體器件。
(2)背景技術(shù)隨著集成電路的日益小型化，在設(shè)計掩模的過程中，很難制造設(shè)計的引線和過孔。因此，研發(fā)了各種方法來制造在設(shè)計的掩模上畫出的引線和過孔以實(shí)現(xiàn)集成電路的高產(chǎn)量和可靠性。
對于集成電路的互連引線，提供了多個過孔(下文稱為″雙道過孔(double cutvia)″)來連接上和下布局層，以防止由缺陷過孔引起的阻抗增加及由引線斷開引起的產(chǎn)量減少。另外，為了防止過孔和引線之間的不完全互連，通過使用光接近修正等可以延長或擴(kuò)展引線的端部。
近來，為了減少引線之間較高的電阻值，除了將引線導(dǎo)向0或90度的傳統(tǒng)的″直角路由″技術(shù)之外還使用了一種“交叉走引線”。因?yàn)榻徊孀咭€技術(shù)將引線導(dǎo)向45或135度，以最短的距離路由晶體管和單元。
然而，當(dāng)用雙道過孔代替單道過孔時，有一種引線圖形的寬度變得不一致的情況。因此，很難制造引線圖形并且產(chǎn)量和可靠性會降低。另外，需要避免諸如在用雙道過孔代替單道過孔時出現(xiàn)諸如具有銳角的圖形的設(shè)計違例。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個方面在于用于設(shè)計一種半導(dǎo)體器件的計算機(jī)執(zhí)行方法，包括在一芯片區(qū)域布置一第一引線圖形，在第一引線圖形的上層布置一個第二引線圖形，使第二引線圖形的縱向與第一引線圖形的縱向斜著相交；在第一和第二引線圖形的交點(diǎn)分配一個第一過孔圖形；產(chǎn)生一個凸出地與于二引線圖形的縱向垂直的凸出引線圖形；在與第一引線圖形相連的凸出引線的端部分配一個第二過孔圖形；從而第一引線圖形容納包括第一和第二過孔圖形的初步雙道過孔；且提取第一過孔圖形并采用新的雙道過孔來替換第一過孔圖形，其中新的雙道過孔是根據(jù)第一過孔圖形的幾何環(huán)境，用從雙道過孔數(shù)據(jù)幾何文件中所存儲的多個初步雙道過孔提取新的。
本發(fā)明的另一方面在于自動設(shè)計系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自動的布置模塊的自動設(shè)計系統(tǒng)，該模塊配置成將第一引線圖形布置在一芯片區(qū)域上，將第二引線圖形布置在第一引線圖形的上層，使第二引線圖形的縱向與第一引線圖形的縱向斜交，并在第一和第二引線圖形的交點(diǎn)上分配一個第一過孔圖形；雙道過孔產(chǎn)生模塊，該模塊配置成產(chǎn)生一個凸出地與于二引線圖形的縱向垂直的凸出引線圖形；在與第一引線圖形相連的凸出引線的端部分配一個第二過孔圖形；從而第一引線圖形容納包括第一和第二過孔圖形的初步雙道過孔；且提取第一過孔圖形并采用新的雙道過孔來替換第一過孔圖形，其中新的雙道過孔是根據(jù)第一過孔圖形的幾何環(huán)境，用從雙道過孔數(shù)據(jù)幾何文件中所存儲的多個初步雙道過孔中提取的。
本發(fā)明的又一方面在于半導(dǎo)體器件，該器件包括第一引線布置在該第一引線上的中間層介質(zhì)；嵌入與第一引線相連的中間層介質(zhì)的第一和第二過孔插頭；布置在中間層介質(zhì)上的第二引線，該第二引線的方向與第一引線的縱向不平行并同布置了第一過孔插頭處的第一引線相交；凸出引線布置在中間層的上方且與第二引線相連，其一端在第二過孔上而另一端在第一引線上方。
(4)


圖1為示出本發(fā)明第一實(shí)施例的自動設(shè)計系統(tǒng)的方框圖。
圖2為示出由根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例自動設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的宏芯片的CAD數(shù)據(jù)的平面圖。
圖3為示出圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)單元結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖4-圖8為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例產(chǎn)生雙道過孔的方法的CAD數(shù)據(jù)。
圖9為由根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例自動設(shè)計系統(tǒng)產(chǎn)生的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖10和圖11為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于設(shè)計半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
圖12為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的標(biāo)度線設(shè)定(reticle set)的第一標(biāo)度線的平面圖。
圖13為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例所設(shè)定的標(biāo)度線的第二標(biāo)度線的平面圖。
圖14為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例所設(shè)定的標(biāo)度線設(shè)定的第三標(biāo)度線的平面圖。
圖15為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖16為半導(dǎo)體器件沿圖15中線XVI-XVI的剖視圖。
圖17-圖27為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖。圖19示出沿圖20中線XIX-XIX的剖視圖，圖23為沿圖24中線XXIII-XXIII的剖視圖，圖27為沿圖28中線XXVII-XXVII的剖視圖。
圖28為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的平面圖。
圖29-圖31為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第一修改的產(chǎn)生雙道過孔的方法的CAD數(shù)據(jù)。
圖32為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第一修改由自動設(shè)計系統(tǒng)產(chǎn)生的雙道過孔數(shù)據(jù)的CAD數(shù)據(jù)。
圖32-圖35為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第二修改的產(chǎn)生雙道過孔的方法的CAD數(shù)據(jù)。
圖36為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第二修改由自動設(shè)計系統(tǒng)產(chǎn)生的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖37-圖39為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第三修改的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖40為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的的第三修改由自動設(shè)計系統(tǒng)產(chǎn)生的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖41和圖42為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的的第四修改的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖43為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的自動設(shè)計系統(tǒng)的方框圖。
圖44為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的設(shè)計方法的流程圖。
圖45為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖46為示出由根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的系統(tǒng)產(chǎn)生的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖47為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖48為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例半導(dǎo)體器件沿圖47中線XLVIII-XLVIII的剖視圖。
圖49為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一修改產(chǎn)生雙道過孔的方法的CAD數(shù)據(jù)。
圖50為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一修改由系統(tǒng)產(chǎn)生的雙道過孔的CAD數(shù)據(jù)。
圖51和圖52示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第二修改的CAD數(shù)據(jù)。
圖53為示出本發(fā)明的其它實(shí)施例的CAD數(shù)據(jù)。
(5)具體實(shí)施方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。應(yīng)注意整個附圖中相同或相似的部分和元件使用相同或相似的標(biāo)號，且省略或簡化對相同或相似部分和元件的說明。
在下文中，列出的許多細(xì)節(jié)，例如特定信號值等，以便于通篇理解本發(fā)明。然而，很明顯，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以不用這些特定細(xì)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐。
第一實(shí)施例自動設(shè)計系統(tǒng)如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的自動設(shè)計系統(tǒng)包括輸入設(shè)備4、處理器(CPU)1a、顯示器5、輸出設(shè)備6、數(shù)據(jù)存儲器2a和程序存儲器2m。該輸入裝置4允許由操作員輸入數(shù)據(jù)、指令等。顯示器5和輸出設(shè)備6顯示并輸出布局圖結(jié)果等。數(shù)據(jù)存儲器2a存儲半導(dǎo)體器件的布局圖設(shè)計所需的預(yù)定數(shù)據(jù)。程序存儲器2m存儲半導(dǎo)體器件的布局圖程序等。輸入設(shè)備4、顯示器5和輸出設(shè)備6與CPU1a相連。
CPU 1a包括自動布置模塊10、雙道過孔產(chǎn)生模塊20和雙道過孔替換模塊30。
自動布置模塊10布置多個電路層和一個連接在布置在半導(dǎo)體IC的芯片區(qū)域上方的電路層之間的過孔(下文稱為“單道過孔”)。
如圖2所示，在半導(dǎo)體IC的芯片區(qū)域上，可以布置一個主芯片900。該主芯片具有排在芯片區(qū)域相鄰空間內(nèi)的多個I/O單元901。宏單元901和多個標(biāo)準(zhǔn)單元903布置在由I/O單元901圍繞的區(qū)域內(nèi)?？梢允褂么鎯υ诔绦虼鎯ζ?m中的布局圖程序自動定位該主芯片900。
如圖3所示，標(biāo)準(zhǔn)單元901可包括柵電極903a、P型半導(dǎo)體區(qū)域903b和n型半導(dǎo)體區(qū)域903c。P溝道MOSFET可以由p型半導(dǎo)體區(qū)域903b和柵電極903a形成。n溝道MOSFET可以由n型半導(dǎo)體區(qū)域903c和柵電極903a形成。
如圖1所示，自動布置模塊10包括下(k-1)層引線布置單元11、下(k)層引線布置單元12和過孔布置單元13(這里，k指兩個兩個以上任意整數(shù))。如圖4中的虛引線所示，下層引線布置單元11在布置在芯片區(qū)域上的層上布置一個下(k-1)層引線圖形110a。這里，下(k-1)層引線圖形110a指布置在芯片區(qū)域上的第k-1個層圖形。
如圖4中的實(shí)引線所示，上層引線布置單元12在下層引線圖形110a上布置一個上層引線圖形130a，使上層引線圖形130a的縱向與下層引線圖形110a的縱向斜交。這里，″斜″指從另一條引線的縱向順時針轉(zhuǎn)45或135度的方向。
如圖4中虛引線所示，過孔布置單元13在下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的交點(diǎn)上布置一個第一過孔圖形120a雙道過孔產(chǎn)生模塊20包括過孔提取單元21、過孔環(huán)境搜索單元22、下(k-1)層引線延長單元23、上(k)層引線延長單元24、凸出引線產(chǎn)生單元25和雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26。過孔提供單元21從如圖4中所示的CAD提取第一過孔圖形120a。過孔環(huán)境搜索單元22搜索諸如引線圖形之類的幾何環(huán)境和在第一過孔圖形120a周圍的過孔圖形。
如圖5所示，上(k)層引線延長單元24根據(jù)布置在交點(diǎn)上的第一過孔圖形120a的幾何環(huán)境從下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的交點(diǎn)延長上層引線圖形130a的引線長度，并產(chǎn)生一個從下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的交點(diǎn)延長的引線延長圖形131a。引線延長圖形131a具有在上層引線圖形130a的縱向上的預(yù)定長度并具有與上層引線圖形130a相同的寬度。
如圖6所示，下層引線延長單元23從下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的交點(diǎn)在下層引線圖形110a的縱向上延長下層引線圖形110a的引線長度，并產(chǎn)生一個在下層引線圖形110a的縱向上具有預(yù)定長度并具有與下層引線圖形110a相同寬度的引線延長圖形111a。
如圖7所示，凸出引線產(chǎn)生單元25產(chǎn)生一條與引線延長圖形131a的端部相連的凸出引線圖形140a。該凸出引線140a在與上層引線圖形130a的縱向相垂直的方向。該凸出引線圖形140a與引線延長圖形111a的端部重疊。
如圖8所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26產(chǎn)生一個第二過孔圖形121a，以使引線延長圖形111a與凸出引線圖形140a互連。然后，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26提取雙道過孔150a結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，該結(jié)構(gòu)包括引線延長圖形111a、引線延長圖形131a、凸出引線圖形140a和第一和第二過孔圖形120a和121a。這里，″雙道過孔″指具有兩個布置在兩層之間的過孔的過孔結(jié)構(gòu)。″單道過孔″指具有一個布置在兩層之間的過孔的過孔結(jié)構(gòu)。另外，除了雙道過孔150a的幾何數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)之外，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26還提取布置在第一過孔圖形120a的中心的網(wǎng)格引線X和Y的位置信息。雙道過孔提取單元26將位置信息鏈接到雙道過孔數(shù)據(jù)150a。
如圖1所示，雙道過孔布置模塊30包括過孔提取單元31、過孔環(huán)境搜索單元32和雙道過孔替換單元33。所述過孔提取單元31提取具有圖4中所示的由自動布置模塊10分配的單道過孔(第一過孔圖形120a)的布局圖。然后，過孔提取單元31提取第一過孔圖形120a和網(wǎng)格引線X和Y的位置信息。過孔環(huán)境搜索單元32搜索諸如第一過孔圖形120a周圍的引線圖形之類的幾何環(huán)境的數(shù)據(jù)。雙道過孔替換單元33根據(jù)由過孔環(huán)境搜索單元32搜索到的數(shù)據(jù)和網(wǎng)格引線X和Y的位置信息替換存儲在雙道過孔幾何存儲器60中的最佳雙道過孔。
這里，“最佳雙道過孔”指具有由行間隔和過孔兩側(cè)之間的設(shè)計規(guī)則確定的固定空間的雙道過孔。例如在如圖4所示的布局圖中，雙道過孔替換單元33選擇如圖9所示的雙道過孔150a，該過孔是最適合于圖4中的布局圖的幾何形狀。然后，雙道過孔替換單元33用雙道過孔150a替換第一過孔圖形120a。
數(shù)據(jù)存儲器2a包括自動布置數(shù)據(jù)存儲器50、雙道過孔設(shè)計存儲器60和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70。自動布置數(shù)據(jù)存儲器50存儲使引線和過孔互連的數(shù)據(jù)。雙道過孔設(shè)計存儲器60存儲在布局圖上設(shè)計雙道過孔150a的數(shù)據(jù)。過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70存儲從設(shè)計的布局圖等提取的第一過孔圖形120a的幾何環(huán)境。
自動布置數(shù)據(jù)存儲器50還包括下(k-1)層引線幾何文件51、上(k)層引線幾何文件52及過孔數(shù)據(jù)幾何文件53。下(k-1)層引線幾何文件51存儲由自動布置模塊10布置的下層引線圖形的形狀和尺寸。上(k)層引線幾何文件52存儲上層引線圖形的形狀的尺寸。過孔數(shù)據(jù)幾何文件53存儲在第一過孔圖形120a和第二過孔圖形121的位置上的過孔的形狀和尺寸數(shù)據(jù)。
雙道過孔設(shè)計存儲器60包括引線延長幾何文件61、凸出引線幾何文件62和雙道過孔幾何文件63。引線延長幾何文件61將諸如引線延長圖形111a和131a之類的引線延長幾何形狀的形狀和尺寸存儲到文件數(shù)據(jù)中。凸出引線幾何文件62將諸如凸出引線圖形140a之類的凸出引線圖形的形狀和尺寸存儲到文件數(shù)據(jù)中。雙道過孔幾何文件63將包括第一過孔圖形120a和第二過孔圖形121在內(nèi)的雙道過孔150a存儲到文件幾何數(shù)據(jù)中。
如圖1所示的輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、軟盤等。操作員可以通過輸入設(shè)備4輸入用于自動布置的數(shù)據(jù)。還可以輸入布局圖參數(shù)、計算、取消等的設(shè)置。顯示器5顯示輸入和輸出數(shù)據(jù)、布局圖結(jié)果等。程序存儲器2m存儲諸如輸入和輸出數(shù)據(jù)、布局圖參數(shù)和操作過程中的數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)。
根據(jù)圖8所示的本發(fā)明的第一實(shí)施例的自動設(shè)計系統(tǒng)，具有與上層引線圖形130a相同寬度的凸出引線圖形140a和引線延長圖形131a可以垂直于上層引線圖形130a和引線延長圖形131a的縱向布置。因此，斜交并設(shè)置在不同層上的引線圖形110a和130a可以不放大引線寬度地與多個過孔120a和121a連接。
因?yàn)橛蓤D1所示的自動設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的布局圖的引線寬度是一致的，與引線寬度不同的情況相比，就可根據(jù)設(shè)計很容易制造出掩模。與采用單個過孔互連層的情況相比，通過采用多個過孔互連可以提高半導(dǎo)體IC的產(chǎn)量。
另外，所圖1所示的雙道過孔產(chǎn)生模塊20產(chǎn)生不同的雙道過孔的形狀并將不同的形狀存儲在數(shù)據(jù)存儲器2a的雙道過孔幾何文件63中。當(dāng)用雙紡過孔替換單個過孔時，可以根據(jù)網(wǎng)格引線X和Y的位置信息和幾何環(huán)境提取具有合適形狀的最佳雙道過孔。
用于設(shè)計半導(dǎo)體IC的計算機(jī)執(zhí)行的方法下面，將參照圖10和11的流程圖描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于設(shè)計半導(dǎo)體IC的計算機(jī)執(zhí)行的方法。
在圖10中的步驟S100中，圖1所示的雙道過孔產(chǎn)生模塊200產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)文件，以根據(jù)存儲在雙道過孔設(shè)計存儲器60中的數(shù)據(jù)用雙道過孔替換單個過孔。將根據(jù)圖11中所示的下述流程圖給出步驟S100中的詳細(xì)說明。在步驟110中，將由雙道過孔產(chǎn)生模塊20產(chǎn)生的雙道過孔150a的數(shù)據(jù)存儲在雙道過孔幾何文件63中。
如圖2所示，根據(jù)存儲在程序存儲器2m中的布局圖程序自動布置具有I/O單元901、宏單元902和標(biāo)準(zhǔn)單元903等的主芯片900。在步驟120中，如圖4中所示，下層引線布置單元11在芯片區(qū)域上自動布置下層引線圖形110a。上層引線布置單元12上層引線圖形130a，該圖形在下層引線圖形110a的縱向的45順時針方向上延長。過孔布置單元13在下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的交點(diǎn)上分配第一過孔圖形120a。
在步驟S130中，過孔提取單元31在如圖4所示具有下層引線圖形110a、上層引線圖形130a和第一過孔圖形120a的布局圖中提取第一過孔圖形120a。在步驟S140中，過孔環(huán)境搜索單元32提取諸如圍繞第一過孔圖形120a的引線和過孔等幾何數(shù)據(jù)。例如，在圖4中，過孔環(huán)境搜索單元32提取顯示除了上和下層引線圖形110a和130a之外在第一過孔圖形120a周圍沒有相鄰引線圖形的數(shù)據(jù)。過孔環(huán)境搜索單元32還將提取的數(shù)據(jù)存儲在過孔環(huán)境文件70中。在此情況下，過孔環(huán)境搜索單元32還搜索設(shè)置在第一過孔圖形120a的中心上的網(wǎng)格引線X和Y的位置信息。
在步驟S150中，雙道過孔替換單元33從雙道過孔幾何文件63提取一個最佳雙道過孔，以用新的雙道過孔替換第一過孔圖形。例如在如圖4所示的第一過孔圖形120a被替換的情況中，雙道過孔替換單元33提取圖9中所示的雙道過孔150a作為最佳雙道過孔。然后，紋過孔替換單元33通過將包括在雙道過孔數(shù)據(jù)中的網(wǎng)格引線X和Y疊加在圖4中布局圖上的網(wǎng)格引線X和Y上用雙道過孔替換和一過孔圖形120a。
下面將使用圖11的流程圖詳細(xì)說明在步驟S100中產(chǎn)生雙道過孔的方法。
在圖11的步驟S101中，下層引線布置單元11將下層引線圖形110a自動布置在自動設(shè)計系統(tǒng)的存儲存儲器中的芯片區(qū)域上。如圖4所示，上層引線布置單元12自動將上層引線圖形130a布置在下層引線圖形110a上，使第二引線圖形130a的縱向與第一引線圖形110a的縱向斜交。過孔布置單元13自動將第一過孔圖形120a布置在下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的交點(diǎn)上。
在步驟S102中，如圖4所示，過孔提取單元21提取在下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的交點(diǎn)上分配的第一過孔圖形120a。在步驟S103中，過孔環(huán)境搜索單元22搜索諸如與第一過孔圖形120a相鄰的引線圖形之類的幾何環(huán)境和在布局圖上的網(wǎng)格引線X和Y的位置信息，并將所述幾何環(huán)境和位置信息存儲在過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中。
在步驟S104中，如圖5所示，根據(jù)在引線延長幾何文件61存儲的引線延長數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中所存儲的過孔幾何環(huán)境，上層引線延長單元24產(chǎn)生引線延長圖形131a，該圖形從上層引線圖形130a的端部開始以與上層引線圖形130a的縱向相同的方向延長。在步驟S105中，如圖6中所示，根據(jù)在引線延長幾何文件61存儲的引線延長數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中所存儲的過孔幾何環(huán)境，下層引線延長單元23產(chǎn)生引線延長圖形，該圖形具有與下層引線圖形110a相同的寬度并從下層引線圖形110a的端部開始以與下層引線圖形110a的縱向相同的方向延長。
在步驟S106中，如圖7所示，根據(jù)在凸出引線幾何文件62存儲的引線延長數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中所存儲的過孔幾何環(huán)境，凸出引線產(chǎn)生單元25產(chǎn)生一凸出引線圖形140a，該圖形具有與上層引線圖形130a相同的寬度且其縱向與上層引線圖形130a的縱向相垂直。另外，可以通過在凸出引線幾何文件62中相鄰尺寸數(shù)據(jù)來設(shè)定該凸出引線圖形140a的尺寸。在步驟S107中，如圖8中所示的雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元在凸出引線圖形140a的端部產(chǎn)生第二過孔圖形121a以與引線延長圖形131a和引線延長圖形111a連接。
在步驟S108中，如圖9所示，雙道過孔提取單元26提取雙道過孔150a，該過孔包括第一過孔圖形120a、第二過孔圖形121a、引線延長圖形111a和131a及凸出引線圖形140a。雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26將提取的雙道過孔150a的數(shù)據(jù)存儲在雙道過孔幾何文件63中。雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26還提取在第一過孔圖形120a的中心相交的網(wǎng)格引線X和Y的位置信息并將該信息與雙道過孔150a的數(shù)據(jù)鏈接。這樣，根據(jù)步驟S101-S108產(chǎn)生各種雙道過孔以替換所有單道過孔圖形。
根據(jù)第一實(shí)施例的用于設(shè)計半導(dǎo)體器件的計算機(jī)執(zhí)行的方法，允許在多個層與多個過孔互連時布置過孔，且凸出引線圖形140a具有與其它引線相同地引線寬度。因此，可以不用放大引線的寬度定位多個過孔(例如第一和第二過孔圖形120a和121a)。
因?yàn)橛蓤D1所示的自動設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的布局圖中的引線寬度是一致的，與引線寬度不同的情況相比，很容易制造所設(shè)計的布線。另外，與采用單個過孔連接層的情況相比，可以通過將電路層與多個過孔相連來提高半導(dǎo)體IC的產(chǎn)量。另外，因?yàn)橥钩鲆€圖形140a僅僅布置在一層上，就有可能將相鄰的另一引線圖形布置在另一層上。因此，引線的密度將增加。
另外，圖1所示的雙道過孔產(chǎn)生模塊20生成可以用在布局圖上的雙道過孔(初步雙道過孔)的所有數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器2a中雙道過孔幾何文件63中。當(dāng)用雙道過孔替換布局圖中的單個過孔時，可以提取和替換雙道過孔幾何存儲器60中所存儲的雙道過孔的合適的形狀。因此，會縮短用于執(zhí)行自動布置的時間。
標(biāo)度線設(shè)定圖12-14中示出根據(jù)第一實(shí)施例的標(biāo)度線設(shè)定的例子。圖12-14所示的標(biāo)度線設(shè)定可以根據(jù)由圖1所示的自動設(shè)計系統(tǒng)獲取的CAD數(shù)據(jù)通過圖形產(chǎn)生器或其它來制造。
標(biāo)度線設(shè)定包括第一標(biāo)度線(第k-1層標(biāo)度線)80a、凸出對準(zhǔn)第一標(biāo)度線80a的凸出圖象的第二標(biāo)度線(第k層標(biāo)度線)80b、和凸出對準(zhǔn)分別由第一和第二標(biāo)度線80a和80b的凸出圖象所形成的圖形的第三標(biāo)度線(第k+1層標(biāo)度線)80c。圖12-14僅示出標(biāo)度線設(shè)定的三個標(biāo)度線，標(biāo)度線設(shè)定可包括10個以上標(biāo)度線。
在第一標(biāo)度線80a中，在石英掩模基片或其它上布置了用于在半導(dǎo)體IC中畫圖15所示的下(k-1)層引線310的下(k-1)層引線圖形210。下(k-1)層引線圖形210形成為鉻(Cr)、氧化鉻(Cr2O3)或其它的不透明薄膜的圖形來形成。可以采用諸如電子束平版印刷裝置之類的圖形產(chǎn)生器在不透明薄膜上形成的光刻膠進(jìn)行圖形化并通過RIE使用該光刻膠圖形作為掩模來蝕刻不透明薄膜，形成由該不透明薄膜構(gòu)成的圖形。
在第二標(biāo)度線80b中，第一過孔圖形220和第二過孔圖形221排列在石英掩?；壬献鳛椴煌该鞅∧ぁＴ诘谌龢?biāo)度線80c中，上(k)層引線圖形230和用于畫出如圖15所示的上(k)層引線圖形330的凸出引線圖形240排在掩模石英基片等上作為不透明薄膜。
根據(jù)圖12-14中所示的標(biāo)度線，下層引線圖形210和與下層引線圖形210的縱向不平行的上層引線圖形230與兩個過孔相連(第一和第二過孔圖形220和221)。因此，與將單個過孔相連接層的情況相比可以提高器件的可靠性。
另外，可以根據(jù)幾何環(huán)境形成凸出引線圖形240，它僅僅與下層引線圖形210和下層引線圖形230相鄰。因此，凸出引線圖形240不阻礙排在相鄰區(qū)域的其它引線，且可以提高半導(dǎo)體IC的引線密度。另外，因?yàn)樾纬膳c其它引線圖形相同寬度的凸出引線圖形240，以垂直于上層引線圖形230的縱向凸出，與引線具有不同寬度的情況相比，可以按照設(shè)計制造半導(dǎo)體IC的引線。
半導(dǎo)體器件圖15和16示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體IC的多級互連結(jié)構(gòu)的一個例子。圖16示出沿圖15的引線XVI-XVI的剖視圖的一個例子。
如圖16中所示，半導(dǎo)體IC包括具有在隔離區(qū)內(nèi)的半導(dǎo)體元件91的半導(dǎo)體基片90，和沉積在所述半導(dǎo)體基片90上的第一中間層介質(zhì)。這里，第一中間層介質(zhì)92指第(k-2)中間層介質(zhì)薄膜(k≥3)。
一個第(k-1)中間層介質(zhì)93排列在第一中間層介質(zhì)92上。下(k-1)層引線310排列在第(k-1)中間層介質(zhì)93上?？梢圆捎霉饪谭ê蚏IE使用圖12a所示的第一標(biāo)度線80a，通過描繪鋁(Al)、鋁合金、銅等的金屬薄膜來形成下層引線310。
在第(k-1)層中間層介質(zhì)93和下層引線310上，排列了第k中間層介質(zhì)95。在第k中間層介質(zhì)95上，排列了與上(k)層引線330相連的凸出引線340。如圖15中所示，上層引線330在下層引線310的縱向順時針轉(zhuǎn)45度的方向上延長。與上層引線330相同寬度的凸出引線340與上層引線330的端部相連。凸出引線340的縱向與上層引線330的縱向垂直。可以采用光刻法和RIE使用圖14所示的第三標(biāo)度線80c，通過描繪鋁、鋁合金、銅等的金屬薄膜來形成上層引線330和凸出引線340。
連接下層引線310和上層引線330的第一和第二過孔插頭320和321設(shè)置在第k中間層介質(zhì)92上。如圖15所示，第一過孔插頭320設(shè)置在凸出引線340和下層引線310的交點(diǎn)上。第一和第二過孔插頭320、321可以采用光刻法和RIE使用圖13所示的第二標(biāo)度線80b，通過描繪鋁、鋁合金、銅等的金屬薄膜來形成。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體IC，當(dāng)斜著穿過不同層的上和下引線與多個過孔插頭連接時，具有與其它引線相同寬度的凸出引線340可以與引線的縱向相垂直地布置。因此，與具有不同形狀和尺寸的掩模相比，可以按照設(shè)計在掩模上制造半導(dǎo)體IC的引線。另外，因?yàn)閮蓚€布局層與兩個過孔插頭相交，可以防止由缺陷的過孔插頭引起的電阻增加。還可以防止由引線斷開引起的產(chǎn)量減少。因?yàn)橥钩鲆€布置在一層上，可以在另一層上布置另一引線。因此，可以提高半導(dǎo)體IC的布線集成度。
用于制造半導(dǎo)體IC的方法下面將說明根據(jù)第一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體IC的方法。所述的方法是一個例子。因此，不用說本發(fā)明可以通過各種其它制造方法(包括下述方法的修改的例子)來實(shí)現(xiàn)。
如圖17所示，諸如二氧化硅薄膜(SiO2薄膜)之類的第一中間層介質(zhì)91可以采用化學(xué)氣相淀積(CVD)、物理氣相淀積(PVD)等之類的方法沉積在具有在隔離區(qū)內(nèi)形成的隔離元件91的半導(dǎo)體基片90上。通過化學(xué)機(jī)械拋光法(CMP)將第一中間層介質(zhì)92的表面拋光平整。導(dǎo)電薄膜94沉積在第(k-1)中間層介質(zhì)93上，并平整和拋光導(dǎo)電薄膜94。將光刻膠薄膜96涂覆到導(dǎo)電薄膜94上。
如圖17中所示的半導(dǎo)體基片放置在壓縮投影式光刻機(jī)(分檔器)等的曝光臺上，且通過使用圖12中所示的第一標(biāo)度線80a曝光和顯影光刻膠薄膜96。如圖18中所示，在導(dǎo)電薄膜94上描繪光刻膠薄膜96。通過使用描繪過的光刻膠薄膜96作為掩模選擇性地剝離導(dǎo)電薄膜94。然后，去除光刻膠薄膜96。接著，如圖19和20所示，在第(k-1)中間層介質(zhì)93上形成下(k-1)層引線310。
如圖21所示，第k中間層介質(zhì)95沉積在下層引線310和第(k-1)中間層介質(zhì)93上，且平整其表面。光刻膠薄膜98沉積在第k中間層介質(zhì)95上。然后，用如圖13的第二標(biāo)度線描畫該光刻膠薄膜98并選擇性地去除第k中間層介質(zhì)95的一部分。如圖22所示，形成開口(通孔)95A、95B。在去除光刻膠薄膜98之后，通過濺射、蒸發(fā)等將諸如鎢(W)、鉬(Mo)之類的難熔金屬進(jìn)入通孔95A、95B。然后，平整其表面。接著，如圖23和24所示，形成第一過孔插頭320和第二過孔插頭321。
如圖25所示，通過濺射、蒸發(fā)等在第k中間層介質(zhì)95上沉積諸如Al、Cu之類的導(dǎo)電薄膜99。在導(dǎo)電薄膜99上沉積光刻膠薄膜104。通過圖15所示的第三標(biāo)度線80c描畫光刻膠薄膜104。如圖26所示，通過使用所描畫的光刻膠薄膜104作為掩模選擇性地剝離導(dǎo)電薄膜99。然后，去除光刻膠薄膜104。接著，如圖27和28所示，在第k中間層介質(zhì)95上形成上層引線330和凸出引線340。
用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體IC的制造方法，在不放大引線的寬度的條件下可在兩個引線之間排列多個過孔插頭。因此，與包括具有放大的端部的引線的掩模相比可以按設(shè)計的制造半導(dǎo)體IC。由于采用兩個過孔插頭互連在兩個不同層上排列的引線可以防止由過孔插頭缺陷引起的產(chǎn)量下降。因?yàn)橥钩鲆€340僅布置在上層上，可以將另一引線布置在另一層上。因此，可以增加半導(dǎo)體IC的布線集成度。
第一實(shí)施例的第一修改通過使用圖11的流程圖和圖29-32的布局圖將給出圖10所示的步驟S100中從雙道過孔幾何文件63中所存儲的數(shù)據(jù)產(chǎn)生雙道過孔的另一方法的說明。因?yàn)樵诓襟ES101中所述的方法基本上與第一實(shí)施例相同，省略詳細(xì)說明。
在圖11中步驟S102中，過孔提取單元21提取設(shè)在如圖29中所示的下層引線圖形110b和上引線圖形130b的交點(diǎn)處的第一過孔圖形120b。在步驟S103中，過孔環(huán)境搜索單元22搜索諸如鄰接第一過孔圖形120b的其它引線圖形之類的過孔圖形120b的幾何環(huán)境。例如在圖29中，過孔環(huán)境搜索單元22搜索該幾何環(huán)境并確定有一引線布置在下層引線圖形110b旁，如圖29的頁空白的右邊所示。過孔環(huán)境搜索單元22還搜索網(wǎng)格引線X和Y的位置信息并將網(wǎng)格引線X和Y的位置信息與過孔環(huán)境文件70中所存儲的過孔環(huán)境數(shù)據(jù)鏈接。
在步驟S104中，上層引線延長單元24根據(jù)引線延長幾何文件61中所存儲的引線延長數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中所存儲的過孔環(huán)境來產(chǎn)生一個引線延長圖形131b。例如因?yàn)橛幸粋€引線圖形與圖29的頁空白右邊的下層引線圖形110b相鄰，上層引線延長單元24布置該引線延長圖形131b，使其從上層引線圖形130b的端部延長至頁空白的左下方。
在步驟S105中，下層引線延長單23根據(jù)引線延長幾何文件61和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中所存儲的引線延長數(shù)據(jù)和幾何環(huán)境來布置引線延長圖形111b。例如如圖29所示，下層引線延長單元23布置引線延長圖形111b，使其從下層引線圖形110b的端部延長至圖29的頁空白的下方，以與下層引線圖形110b重疊。
在步驟S106中，如圖30中所示，凸出引線產(chǎn)生單元25根據(jù)凸出引線幾何文件62中所存儲的凸出引線數(shù)據(jù)和幾何環(huán)境產(chǎn)生一個凸出引線。具有和上層引線圖形130相同寬度的凸出引線圖形140b設(shè)置在引線延長圖形的端部并與上層引線圖形130的縱向相垂直。在步驟S107中，如圖31中所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26產(chǎn)生一個在凸出引線圖形140b端部連接引線延長圖形131b和引線延長圖形111b的第二過孔圖形121b。然后，如圖32所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26提取雙道過孔150b的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括第一過孔圖形120b、第二過孔圖形121b、引線延長圖形111b、引線延長圖形131b和凸出引線圖形140b。雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26存儲雙道過孔150b的數(shù)據(jù)和雙道過孔幾何文件63中的網(wǎng)格引線X和Y的位置信息。
根據(jù)第一實(shí)施例的第一修改的計算機(jī)執(zhí)行的設(shè)計方法，如果沒有妨礙與第一過孔圖形120b相鄰的引線，可以排列引線延長圖形111b或引線延長圖形131b，以與下層引線圖形110b或上層引線圖形130b重疊。因此，即使妨礙在第一過孔圖形120b的周圍排列引線，也可以布置雙道過孔150b。
第一實(shí)施例的第二修改通過使用圖11的流程圖和圖33-36的布局圖將給出圖10所示的步驟S100中從雙道過孔幾何文件63中所存儲的數(shù)據(jù)產(chǎn)生雙道過孔的另一方法的說明。因?yàn)樵诓襟ES101中所述的方法基本上與第一實(shí)施例相同，省略詳細(xì)說明。
在圖11中步驟S102中，過孔提取單元21提取設(shè)在如圖33中所示的下層引線圖形110c和上引線圖形130c的交點(diǎn)處分配的第一過孔圖形120c。在步驟S103中，過孔環(huán)境搜索單元22搜索過孔圖形120c的幾何環(huán)境。例如在圖33中，過孔環(huán)境搜索單元22搜索該幾何環(huán)境以確定沒有引線布置在下層引線圖形110c旁。過孔環(huán)境搜索單元22還搜索網(wǎng)格引線X和Y的位置信息并將網(wǎng)格引線X和Y的幾何信息數(shù)據(jù)存儲在過孔環(huán)境文件70中。
在步驟S104中，上層引線延長單元24產(chǎn)生一個在上層引線圖形130c的端部面向與上層引線圖形130c的縱向相同方向的引線延長圖形131c。在步驟S105中，上層引線延長單元23根據(jù)引線延長數(shù)據(jù)和幾何環(huán)境將引線延長圖形111c布置在下層引線圖形110c的端部。
在步驟S106中，凸出引線產(chǎn)生單元25根據(jù)凸出引線幾何文件62中所存儲的凸出引線數(shù)據(jù)和幾何環(huán)境產(chǎn)生一個凸出引線圖形140c。如圖34所示，將具有與下層引線圖形110c相同寬度的凸出引線圖形140的端部設(shè)在引線延長圖形111c的端部并與上層引線圖形130c的縱向相垂直。在步驟S107中，如圖25所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26產(chǎn)生一個第二過孔圖形121c，該圖形在凸出引線圖形140c的端部連接引線延長圖形131c和引線延長圖形111c。然后，如圖36中所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26提取包括了具有第一過孔圖形120c和第二過孔圖形121c的過孔結(jié)構(gòu)的雙道過孔150c。雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26存儲雙道過孔150c的數(shù)據(jù)和雙道過孔幾何文件63中的網(wǎng)格引線X和Y的位置信息。
根據(jù)第一實(shí)施例的第二修改的計算機(jī)執(zhí)行的設(shè)計方法，因?yàn)橥钩鲆€圖形140c僅連接在下層引線圖形1110c上，可以將其它引線布置在該上層引線圖形130c旁?？梢蕴岣甙雽?dǎo)體IC中的引線集成度。
第一實(shí)施例的第三修改通過使用圖11的流程圖和圖37-40的布局圖將給出步驟S100中另一雙道過孔數(shù)據(jù)文件63的產(chǎn)生方法的說明。因?yàn)樵诓襟ES101中所述的方法基本上與第一實(shí)施例相同，省略詳細(xì)說明。
在圖11中步驟S102中，過孔提取單元21提取下(k-1)層引線圖形110d、上k層布局圖形130d和設(shè)在如圖33中所示的下層引線圖形110d和上引線圖形130d的交點(diǎn)處的第一過孔圖形120d。在步驟S103中，過孔環(huán)境搜索單元22搜索過孔圖形120d的幾何環(huán)境。例如在圖37中，過孔環(huán)境搜索單元22搜索該幾何環(huán)境以確定有一條引線布置在下層引線圖形110d旁。過孔環(huán)境搜索單元22還搜索網(wǎng)格引線X和Y的位置信息并將網(wǎng)格引線X和Y的信息存儲在過孔環(huán)境文件70中。
在步驟S104中，上層引線延長單元24根據(jù)引線延長幾何文件61中的引線延長數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中所存儲的環(huán)境產(chǎn)生一個引線延長圖形131d。例如，如圖37中所示，上層引線延長單元24布置引線延長圖形131d，以與上層引線圖形130d疊加。
在步驟S105中，下層引線延長單元23根據(jù)引線延長幾何文件61和過孔環(huán)境數(shù)據(jù)文件70中所存儲的引線延長數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境布置引線延長圖形111d。例如，下層引線延長單元23布置引線延長圖形111d，使其從下層引線圖形110d的端部延長至圖37的頁空白的下方以與下層引線圖形110b疊加。
在步驟S106中，如圖38所示，凸出引線產(chǎn)生單元25根據(jù)凸出引線幾何文件62中所存儲的凸出引線數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境產(chǎn)生一個凸出引線圖形140d。該凸出引線圖形140d具有與下層引線圖形110d相同的寬度并設(shè)在引線延長圖形111d的端部。凸出引線圖形140d與下層引線圖形110d的縱向相垂直。在步驟S107中，如圖39所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26產(chǎn)生一個連接引線延長圖形131d和引線延長圖形111d的第二過孔圖形121d。然后，如圖40所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26提取雙道過孔150d，該過孔包括第一過孔圖形120d、第二過孔圖形121d、引線延長圖形111d和131d及凸出引線圖形140d。雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26將雙道過孔150d的數(shù)據(jù)和網(wǎng)格引線X和Y的位置信息存儲在雙道過孔幾何文件63中。
根據(jù)第一實(shí)施例的第三修改的計算機(jī)執(zhí)行的設(shè)計方法，如圖39中所示，如果沒有妨礙與第一過孔圖形120d相鄰的引線，可以排列引線延長圖形111d以與下層引線圖形110d疊加。因此，即使妨礙引線排列在第一過孔圖形120d周圍，也可以布置雙道過孔150d，從而可以提高半導(dǎo)體IC的集成度。
第一實(shí)施例的第四修改圖41和42示出圖1所示的自動設(shè)計系統(tǒng)所設(shè)計的布局圖形的另一例子。圖41和42中所示的例子示出完成雙道過孔150e和150f的布置之后半導(dǎo)體IC的CAD部分?jǐn)?shù)據(jù)。
如圖41中的虛引線所示，下(k-1)層引線圖形110e在與頁空白對應(yīng)的水平方向上。將在上層引線圖形110e的縱向上斜向延長的上(k)層布局圖形布置在下層引線圖形110e的端部。將第一過孔圖形120e布置在下層引線圖形110e和上層引線圖形130e的交點(diǎn)處，使它們相互連接。
在上層引線圖形110e的端部提供一個引線延長圖形111e。在上層引線圖形130e的端部提供一個引線延長圖形131e。在引線延長圖形131e的端部提供一個凸出引線圖形104e。該凸出引線圖形140e的縱向與上層引線圖形130e的縱向垂直并與引線延長圖形131的端部疊加。在凸出引線圖形140e的另一端部，布置第二過孔圖形121e以與下層引線圖形110e連接。
如圖42中虛引線所示，下(k-1)層引線圖形110f通過第一過孔圖形120f與上(k)層引線圖形130f相連。在上(k)層引線圖形130f的端部，提供一個引線延長圖形131f以與下層引線圖形110f疊加。將縱向延長到下層引線圖形110f的引線延長圖形111f連接至下層引線圖形111f的端部。在延長圖形111f的端部提供一個凸出引線圖形140f。凸出引線圖形140f的縱向與上層引線圖形130f的縱向垂直。將第二過孔圖形121f布置在凸出引線圖形140f的另一端部以連接下層引線圖形110f。
第二實(shí)施例自動設(shè)計系統(tǒng)如圖43所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的自動設(shè)計系統(tǒng)包括輸入設(shè)備4、處理器(CPU)1b、顯示器5、輸出設(shè)備6、數(shù)據(jù)存儲器2b和程序存儲器2m。所述輸入設(shè)備4、顯示器5、輸出設(shè)備6分別與CPU1相連。
雙道過孔產(chǎn)生模塊20包括一個凸出引線延長產(chǎn)生單元25a。如圖45所示，凸出引線延長產(chǎn)生單元25a在凸出引線圖形140a的端部產(chǎn)生一個凸出引線延長圖形142a，以如圖45所示延長凸出引線圖形140a的引線長度。凸出引線延長產(chǎn)生單元25a在凸出引線圖形111a的端部產(chǎn)生一個凸出引線延長圖形112a，以延長凸出引線圖形111a的引線長度。雙道過孔數(shù)據(jù)存儲器60包括一個凸出引線延長數(shù)據(jù)文件62a，它存儲凸出引線延長圖形112a和142a的形狀和尺寸。
在根據(jù)第二實(shí)施例的自動設(shè)計系統(tǒng)中，凸出引線延長產(chǎn)生單元25a產(chǎn)生凸出引線延長圖形112a和142a。因此，延長凸出引線圖形140a和引線延長圖形111a的引線長度以防止連接斷開。因?yàn)橥钩鲆€延長數(shù)據(jù)文件62a中存儲了凸出引線延長圖形的各種寬度和長度，從而可以提取到凸出引線延長圖形112a和142a的合適尺寸。
用于設(shè)計半導(dǎo)體IC的計算機(jī)執(zhí)行的方法接著，參照圖10和圖44的流程圖給出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于設(shè)計半導(dǎo)體IC的計算機(jī)執(zhí)行的方法的說明。步驟S100、S110-S150和S101-106與圖10和11中的流程圖中的相同，省略對其的詳細(xì)說明。
在圖44的步驟S106中，凸出引線延長產(chǎn)生單元25a根據(jù)凸出引線延長數(shù)據(jù)文件62a中所存儲的凸出引線延長數(shù)據(jù)和過孔環(huán)境文件70中所存儲的過孔環(huán)境在凸出引線圖形140a的端部產(chǎn)生如圖45所示的凸出引線延長圖形142a。凸出引線延長產(chǎn)生單元25a在引線延長圖形111a的端部產(chǎn)生凸出引線延長圖形112a。在步驟S107中，雙道過孔提取單元26凸出引線圖形140a和引線延長圖形111a的交點(diǎn)并在凸出引線圖形140a和引線延長圖形111a的交點(diǎn)上產(chǎn)生第二過孔圖形121a。
在步驟S108中，如圖46中所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26提取具有第一過孔圖形120a和第二過孔圖形121a、引線延長圖形111a和131a、凸出引線圖形140a和凸出引線延長圖形112和142a的雙道過孔150h。雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元將雙道過孔150h存儲在雙道過孔幾何文件63中。在此情況中，雙道過孔提取單元26存儲在第一過孔圖形120a的中心相交的網(wǎng)格引線X和Y的位置信息并將該位置信息與雙道過孔圖形150h的過孔環(huán)境數(shù)據(jù)鏈接。
半導(dǎo)體器件圖47和48示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體IC的多層互連結(jié)構(gòu)的例子。圖48示出沿圖47中XLVIII-XLVIII引線的剖視圖。
如圖48中所示，半導(dǎo)體IC包括具有在隔離區(qū)中的半導(dǎo)體元件91的半導(dǎo)體基片90和沉積在該半導(dǎo)體基片90上的第一中間層介質(zhì)92。第(k-1)中間層介質(zhì)93排列在第一中間層介質(zhì)92上。下(k-1)層引線312排列在第(k-1)中間層介質(zhì)93上。下層引線312可根據(jù)圖45中所示的CAD數(shù)據(jù)使用標(biāo)度線通過光刻法和RIE描畫鋁(Al)、鋁合金、銅(Cu)等的金屬薄膜形成。下層引線312的引線長度不超過第一實(shí)施例的圖16中所示的下層引線310的長度，因?yàn)镃AD數(shù)據(jù)還包括圖45中所示的凸出引線延長圖形112a。
如圖48中所示，第k中間層介質(zhì)95排列在第(k-1)中間層介質(zhì)93和下層引線312上。與上(k)層引線330相連的凸出引線342排列在第(k-1)中間層介質(zhì)95上。如圖47中所示，上層引線330在下層引線312的縱向順時針轉(zhuǎn)45度的方向上延長。具有與上層引線330相同寬度的凸出引線342與上層引線330的端部相連。凸出引線330的縱向與上層引線330的縱向垂直。上層引線330和凸出引線342可以使用由圖45中所示的CAD數(shù)據(jù)制造的標(biāo)度線通過光刻法和RIE描畫鋁(Al)、鋁合金、銅(Cu)等的金屬薄膜形成。
因此，凸出引線342的引線長度不超過凸出引線340，因?yàn)镃AD數(shù)據(jù)還包括凸出引線延長圖形142a。
連接下層引線310和上層引線330的第一和第二過孔插頭320、321排列在第k中間層介質(zhì)95上。如圖47中所示，第一過孔插頭320排列在下層引線312和上層引線330的交點(diǎn)上。第二過孔321排列在凸出引線342和上層引線312的交點(diǎn)上。第一和第二過孔插頭320、321可以使用由圖45中所示的CAD數(shù)據(jù)制造的標(biāo)度線通過光刻法和RIE描畫鋁(Al)、鋁合金、銅(Cu)等的金屬薄膜形成。
用本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體IC，當(dāng)用多個過孔連接斜交的上和下引線層時，具有與其它引線相同寬度的凸出引線340與上層引線330的縱向相垂直地布置。因此，與具有不同引線寬度和尺寸的掩模相比，可以在掩模上按設(shè)計制造引線。另外，如圖47中所示，當(dāng)用多個過孔連接包括斜引線的上和下引線層時，具有與其它引線相同寬度的凸出引線342可以與其它引線的縱向相垂直地布置。因此，在布局圖中的引線的寬度會變得一致并且與引線的寬度不同的情況相比容易制造設(shè)計的掩模。另外，如圖47中所示，因?yàn)橥ㄟ^將引線延長布置在凸出引線342和下引線312的端部延長凸出引線342和下層引線312，可以防止由缺陷過孔引起的阻抗增加和由引線斷開連接引起的產(chǎn)量減少。因此，可以提高產(chǎn)量和可靠性。因?yàn)楦鶕?jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體IC的制造方法基本上與第一實(shí)施例相同，省略詳細(xì)的說明。
第二實(shí)施例的第一修改通過使用圖11的流程圖和圖49和50的布局圖給出從雙道過孔幾何文件63中所存儲的數(shù)據(jù)產(chǎn)生雙道過孔的另一方法的說明。因?yàn)樵诓襟ES101中所述的方法基本上與第一實(shí)施例相同，省略詳細(xì)說明。
在步驟S106中，如圖49中所示，凸出引線延長產(chǎn)生單元25a根據(jù)引線幾何文件62中所存儲的凸出引線數(shù)據(jù)和幾何環(huán)境在凸出引線圖形140b的端部產(chǎn)生一個凸出引線延長圖形142了。凸出引線延長產(chǎn)生單元25a在與下層引線圖形110b相連的引線延長圖形111b的端部產(chǎn)生一個凸出引線延長圖形112b。凸出引線延長產(chǎn)生單元25a還在與上層引線圖形130b相連的引線延長圖形131b的端部產(chǎn)生一個凸出引線延長圖形132b。
在步驟S107中，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26在凸出引線圖形140b和引線延長圖形111b的交點(diǎn)處產(chǎn)生第二過孔圖形121b。
在步驟S108中，如圖50所示，雙道過孔數(shù)據(jù)提取單元26提取雙道過孔150i，該過孔包括第一過孔圖形120b、第二過孔圖形121b、引線延長圖形111b、引線延長圖形131b、凸出引線圖形140b和凸出引線延長圖形112b、132b和142b。雙紡過孔數(shù)據(jù)提取單元26存儲雙道過孔150i的數(shù)據(jù)和雙道過孔幾何文件63中的網(wǎng)格引線X和Y的排列數(shù)據(jù)。使用第一實(shí)施例的第一修改的計算機(jī)執(zhí)行的設(shè)計方法，可以通過凸出引線延長圖形112b和142b延長引線延長圖形111b和引線延長圖形131b的引線長度。因此，可以防止由引線斷開連接引起的產(chǎn)量減少。
第二實(shí)施例的第二修改圖51和52示出由根據(jù)第二實(shí)施例的自動設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的雙道過孔150j和150k的例子。
如圖51中的虛引線所示，將凸出引線延長圖形142布置在凸出引線圖形140c的端部并與引線延長圖形111c的縱向相垂直。凸出引線圖形140c具有與引線延長圖形111c相同的寬度。另一引線延長圖形112c布置在引線延長圖形111c的端部。
將上層引線延長圖形131c從下層圖形111c的縱向逆時針旋轉(zhuǎn)135度。第一和第二引線延長圖形132c和133c與上層引線圖形131c的各端部相連。布置第一和第二過孔圖形120c和121c以與上和下引線圖形111c和121c互連。
如圖52中的虛引線所示，將凸出引線圖形140d設(shè)置在引線延長圖形111d的端部并與引線延長圖形111d的縱向相垂直。凸出引線圖形140d具有與引線延長圖形111d相同的寬度。凸出引線延長圖形142d布置在凸出引線圖形130d的端部?？梢詫⒘硪灰€延長圖形123d設(shè)置在引線延長圖形的端部。
將上層引線圖形131d從引線延長圖形111d的縱向逆時針旋轉(zhuǎn)135度。第一和第二引線延長圖形122d和123d與上層引線圖形131d的各端部相連。布置第一和第二過孔120d和121d以與上和下引線圖形111d和131d互連。
根據(jù)圖51和52中所示的雙道過孔150j和150k，因?yàn)榭梢匝娱L各引線圖形，可以防止引線之間的連接斷開。
其它實(shí)施例本領(lǐng)域的技術(shù)人員在接受了本公開的內(nèi)容后可以得出各種不偏離其范圍的變更。在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中，第一過孔圖形120a、120b…布置在引線的端部。然而，第一過孔圖形120a、120b…可以布置在兩個引線圖形交叉的任何位置。例如，在圖53中，第一過孔圖形120a沒有布置在下層引線圖形110a和上層引線圖形130a的端部。
權(quán)利要求
1.一種用于設(shè)計半導(dǎo)體器件的計算機(jī)執(zhí)行的方法，其特征在于，包括在一芯片區(qū)域布置一第一引線圖形，在第一引線圖形的上層布置一個第二引線圖形，使第二引線圖形的縱向與第一引線圖形的縱向斜著相交；在第一和第二引線圖形的交點(diǎn)分配一個第一過孔圖形；產(chǎn)生一個凸出地與第二引線圖形的縱向垂直的凸出引線圖形；在與第一引線圖形相連的凸出引線圖形的端部分配一個第二過孔圖形，從而第一引線圖形容納包括第一和第二過孔圖形的初步雙道過孔；且提取第一過孔圖形和根據(jù)第一過孔圖形的幾何環(huán)境，用從雙道過孔數(shù)據(jù)幾何文件中所存儲的多個初步雙道過孔提取新的雙道過孔替換第一過孔圖形。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生凸出引線圖形包括從第一和第二引線圖形的交點(diǎn)處在第一引線圖形的縱向上延長第一引線圖形的引線長度；從第一和第二引線圖形的交點(diǎn)處在第二引線圖形的縱向上延長第二引線圖形的引線長度；和產(chǎn)生與延長的第二引線圖形的端部相連的凸出引線圖形，該凸出引線圖形與所述第二引線圖形的縱向相垂直，其中將所述第二過孔圖形分配在第一引線圖形和凸出引線圖形的交點(diǎn)上。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述凸出引線圖形具有與所述第二引線圖形相同的寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在分配第二過孔圖形之后還包括將在第一過孔圖形的中心相交的第一和第二網(wǎng)格引線的位置信息鏈接至第一過孔圖形的信息。
5.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述替換第一過孔圖形包括根據(jù)第一和第二網(wǎng)格引線的幾何環(huán)境和位置信息從雙道過孔數(shù)據(jù)幾何文件所存儲的雙道過孔中提取一個最佳雙道過孔。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述凸出引線圖形的端部產(chǎn)生一個凸出引線延長圖形。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述凸出引線延長引線具有與所述凸出引線圖形相同的寬度。
8.一種自動設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，包括自動的布置模塊，該模塊配置成將第一引線圖形布置在一芯片區(qū)域上，將第二引線圖形布置在第一引線圖形的上層，使第二引線圖形的縱向與第一引線圖形的縱向斜交，并在第一和第二引線圖形的交點(diǎn)上分配一個第一過孔圖形；雙道過孔產(chǎn)生模塊，它配置成產(chǎn)生一個凸出地與第二引線圖形的縱向垂直的凸出引線圖形并在與第一引線圖形相連的凸出引線圖形的端部分配一個第二過孔圖形，使第一引線圖形容納包括第一和第二過孔圖形的初步雙道過孔；且雙道過孔替換模塊，該模塊配置成根據(jù)第一過孔圖形的幾何環(huán)境，用從雙道過孔數(shù)據(jù)幾何文件中所存儲的多個初步雙道過孔提取新的雙道過孔替換第一過孔圖形。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述雙道過孔產(chǎn)生模塊包括配置成提取第一過孔圖形的過孔提取單元；配置成將第一引線圖形的引線長度從第一和第二引線圖形的交點(diǎn)在第一引線圖形的縱向上延長的第一層引線延長單元；配置成將第二引線圖形的引線長度從第一和第二引線圖形的交點(diǎn)在第二引線圖形的縱向上延長的第二層引線延長單元；和凸出引線產(chǎn)生單元，配置成產(chǎn)生與延長的第二引線圖形的端部相連的凸出引線圖形的凸出引線產(chǎn)生單元，所述凸出引線圖形與第二引線圖形的縱向相垂直，將所述第二過孔圖形分配在所述第一引線圖形和所述凸出引線圖形的交點(diǎn)上。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述凸出引線產(chǎn)生單元產(chǎn)生與所述第二引線圖形相同寬度的凸出引線圖形。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個配置成在凸出引線圖形的端部產(chǎn)生凸出引線的凸出引線延長產(chǎn)生單元。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述凸出引線延長圖形具有與所述凸出引線圖形相同的寬度。
13.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述雙道過孔產(chǎn)生模塊將在第一過孔圖形的中心相交的第一和第二網(wǎng)格引線的位置的信息鏈接至第一過孔圖形的信息。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述雙道過孔替換模塊根據(jù)幾何信息和第一和第二網(wǎng)格引線的位置信息通過從雙道過孔數(shù)據(jù)幾何文件中所存儲的雙道過孔中提取最佳雙道過孔來用新的雙道過孔替換第一過孔圖形。
15.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括第一引線；布置在該第一引線上的中間層介質(zhì)；嵌入與第一引線相連的中間層介質(zhì)的第一和第二過孔插頭；布置在中間層介質(zhì)上的第二引線，該第二引線的方向與第一引線的縱向斜向并在布置了第一過孔插頭處與第一引線相交；和凸出引線布置在中間層介質(zhì)的上方且與第二引線相連，其一端在第二過孔上而另一端在第一引線上方。
16.如權(quán)利要求15所述的器件，其特征在于，所述凸出引線具有與第二引線相同的引線寬度。
17.如權(quán)利要求15所述的器件，其特征在于，所述凸出引線具有與第一和第二引線相同的引線寬度。
18.如權(quán)利要求15所述的器件，其特征在于，所述凸出引線的端部在縱向上延長。
19.如權(quán)利要求15所述的器件，其特征在于，所述第一和第二引線是銅引線。
全文摘要
一種用于設(shè)計半導(dǎo)體器件的計算機(jī)執(zhí)行的方法，包括布置一第一引線圖形，在第一引線圖形的上層布置一個第二引線圖形；在第一和第二引線圖形的交點(diǎn)上分配一個第一過孔圖形；產(chǎn)生一個凸出引線圖形；在凸出引線的端部分配一個第二過孔圖形，使第一引線圖形容納包括第一和第二過孔圖形的初步雙道過孔；且用初步雙道過孔替換單道過孔。
文檔編號H01L23/48GK1707775SQ200510077868
公開日2005年12月14日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
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