一種添加冗余圖形的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種添加冗余圖形的方法，包括：將版圖分割成若干相同尺寸的子區(qū)域，計(jì)算每個子區(qū)域的原始密度值；將子區(qū)域分為若干組，將原始密度值相同或相近的子區(qū)域分為一組；選擇要添加冗余圖形的組；根據(jù)密度值，計(jì)算每個組中的子區(qū)域所要添加的冗余圖形的尺寸；設(shè)定一個縮放比例值，將同一組的子區(qū)域內(nèi)部的各個圖形均以該縮放值進(jìn)行縮放；計(jì)算子區(qū)域縮放后的密度值；計(jì)算子區(qū)域的原始密度值與縮放后的密度值之間的密度差；根據(jù)密度差的絕對值來調(diào)整冗余圖形的尺寸；冗余圖形的尺寸隨所述密度差值的絕對值的增大而減小。本發(fā)明的方法，可以確保晶圓密度分布均勻，減小了版圖和晶圓的密度分布差異，提高了平坦化程度。
【專利說明】一種添加冗余圖形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種添加冗余圖形的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著芯片制造技術(shù)節(jié)點(diǎn)越來越小，制程技術(shù)越來越復(fù)雜，化學(xué)機(jī)械研磨(CMP, Chemical mechanical polishing)之后的晶圓平坦化程度對器件或結(jié)構(gòu)的影響也越來越大。
[0003]然而，就金屬平坦化而言，金屬和介電材料的研磨率通常不相同，這些材料對研磨速率的選擇性會使晶圓出現(xiàn)不希望的侵蝕(erosion)和凹陷(dishing)現(xiàn)象。介電質(zhì)局部過薄會出現(xiàn)侵蝕，而金屬的研磨速率比介電質(zhì)要大，在兩者的接觸面附近會出現(xiàn)凹陷?，F(xiàn)有生產(chǎn)工藝中的化學(xué)機(jī)械研磨的制程工藝也遇到了相同的問題，如淺溝槽隔離電介質(zhì)(shallow trench isolation, STI)等。一般來說，內(nèi)部的圖形結(jié)構(gòu)和圖形的密度對侵蝕和凹陷產(chǎn)生的影響較大，因此，業(yè)界通常用冗余圖形(dummy)填充在金屬層周圍，在不影響器件連接的情況下，保證版圖和晶元的密度分布和均勻性，從而改善平坦化工藝。
[0004]一般來說，填充冗余圖形是根據(jù)局部密度的原則，對密度相同或相近的同一組的子區(qū)域中加入相同的冗余圖形，盡量使晶圓上的每一塊子區(qū)域的密度都保持在一個固定的范圍之內(nèi)。子區(qū)域的密度為子區(qū)域中所有圖形的面積總和與該子區(qū)域的總面積的比值。但是對同一密度區(qū)域下的每個子區(qū)域加入的冗余圖形卻沒有區(qū)分，這樣會使得某些特定尺寸的冗余圖形只能加入部分子區(qū)域之內(nèi)，而同等密度范圍的其余子區(qū)域則沒有加入，從而會導(dǎo)致在添加冗余圖形之后，若干個相同密度子區(qū)域的密度相差很大。
[0005]因此，如果只根據(jù)密度大小來判斷是否加入冗余圖形，容易造成版圖和晶圓的密度分布差異，需要研究一種添加冗余圖形的方法，從而使得版圖和晶圓表面密度分布更加均勻，提高平坦化程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述問題，本發(fā)明的旨在針對相同或相近密度的子區(qū)域提供一種添加冗余圖形的方法，從而減小密度分布差異，增加密度分布的均勻度，提高平坦化程度。
[0007]本發(fā)明提供了一種添加冗余圖形的方法，其包括:
[0008]步驟SOl:將版圖分割成若干相同尺寸的子區(qū)域，計(jì)算每個所述子區(qū)域的原始密
度值；
[0009]步驟S02:將所述子區(qū)域分為若干組，其中，將所述原始密度值相同或相近的所述子區(qū)域分為一組；
[0010]步驟S03:選擇要添加冗余圖形的組；
[0011]步驟S04:根據(jù)所述原始密度值，初步計(jì)算每個組中的子區(qū)域所要添加的冗余圖形的尺寸；
[0012]步驟S05:設(shè)定一個縮放值，將同一個組中的子區(qū)域內(nèi)部的各個圖形均以所述縮放值進(jìn)行縮放；
[0013]步驟S06:計(jì)算所述子區(qū)域縮放后的密度值；
[0014]步驟S07:計(jì)算所述子區(qū)域的原始密度值與所述縮放后的密度值之間的密度差；
[0015]步驟S08:根據(jù)所述密度差的絕對值來調(diào)整所述冗余圖形的尺寸；其中，所述冗余圖形的尺寸隨所述密度差值的絕對值的增大而減小。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟S03具體包括:將0-100%的密度區(qū)間分為高、中、低三個密度區(qū)；其中，對于位于所述高密度區(qū)中的組，其中的子區(qū)域不用添加冗余圖形；對于位于所述中、低密度區(qū)中的組，其中的子區(qū)域要添加冗余圖形。
[0017]優(yōu)選地，所述高密度區(qū)為70-100%的密度區(qū)間；所述中密度區(qū)為40-70%的密度區(qū)間；所述低密度區(qū)為0-40%的密度區(qū)間。
[0018]優(yōu)選地，每個組的密度區(qū)間為5%_10%。
[0019]優(yōu)選地，所述縮放為沿所述子區(qū)域內(nèi)部的各個圖形的邊緣向外擴(kuò)大或向內(nèi)縮小一定的所述縮放值，利用所述縮放值計(jì)算縮放后的所述子區(qū)域的密度。
[0020]優(yōu)選地，所述縮放值為l_300nm。
[0021 ] 優(yōu)選地，將版圖分成若干矩形子區(qū)域。
[0022]優(yōu)選地，所述矩形子區(qū)域的長為l-50um，寬為I?50um。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟S08之后，還包括:對所述調(diào)整后的冗余圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。
[0024]本發(fā)明的添加冗余圖形的方法，通過將密度相同或相近的子區(qū)域分在同一組，對于所選擇的要添加冗余圖形的同一組中的子區(qū)域，首先，計(jì)算出該組所要添加的冗余圖形的尺寸；然后，分別對該組中的每個子區(qū)域的冗余圖形的尺寸進(jìn)行密度調(diào)整，其具體為:首先，將子區(qū)域中的各個圖形以相同的比例進(jìn)行縮放，然后，計(jì)算該子區(qū)域縮放前后的密度差，最后，利用該密度差的絕對值來調(diào)整該子區(qū)域的冗余圖形的尺寸，對于密度差絕對值較大的子區(qū)域，其冗余圖形的尺寸相對減小，對于密度差絕對值較小的子區(qū)域，其冗余圖形的尺寸相對增大。這是由于密度差絕對值大說明子區(qū)域內(nèi)的邊數(shù)較多，近似認(rèn)為區(qū)域內(nèi)的圖形分布比較分散，適合添加尺寸較小的冗余圖形，反之，如果密度差絕對值小則適合添加尺寸較大的冗余圖形。這樣，利用調(diào)整后的冗余圖形可以確保晶圓密度分布均勻，減小了版圖和晶圓的密度分布差異，提高了平坦化程度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的添加冗余圖形的方法的流程示意圖
[0026]圖2為本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例的添加冗余圖形的方法中所采用的分割后的版圖的圖形不意圖
[0027]圖3為本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例中的版圖中的任意兩個子區(qū)域的圖形示意圖
[0028]圖4為本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例中的對上述任意兩個子區(qū)域中的各個圖形進(jìn)行縮放后的圖形不意圖
【具體實(shí)施方式】
[0029]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的示例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)做說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0030]以下結(jié)合附圖1-4，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的添加冗余圖形的方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的添加冗余圖形的方法的流程示意圖，圖2為本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例的添加冗余圖形的方法中所采用的分割后的版圖的圖形示意圖，圖3為本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例中的版圖中的任意兩個子區(qū)域的圖形示意圖，圖4為本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例中的對上述任意兩個子區(qū)域中的各個圖形進(jìn)行縮放后的圖形示意圖。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、明晰地達(dá)到輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0031]請參閱圖1，本實(shí)施例的添加冗余圖形的方法包括以下步驟:
[0032]步驟SOl:將版圖分割成若干相同尺寸的子區(qū)域，計(jì)算每個子區(qū)域的原始密度值；
[0033]具體的，本實(shí)施例中，請參閱圖2，將版圖分割成若干相同的矩形子區(qū)域，該矩形子區(qū)域的長可以但不限于為l-50um，寬可以但不限于為I~50um ;計(jì)算每個子區(qū)域的原始密
度值的式子為d=Spattem/St(rtal，其中，Spattem為子區(qū)域內(nèi)所有圖形的的面積總和，Sttrtal為子區(qū)域總面積。 [0034]步驟S02:對子區(qū)域進(jìn)行分組，將原始密度值相同或相近的子區(qū)域分為一組；
[0035]具體的，本實(shí)施例中，根據(jù)原始密度值相同或相近將子區(qū)域分組，可以按照每間隔5%-10%來進(jìn)行分組；以每間隔10%為例，0-10%為一組，10%-20%為一組，20%_30%為一組……，這樣，在0-100%的密度區(qū)間內(nèi)，可以將所有的子區(qū)域分成10組。當(dāng)然，本發(fā)明中，對子區(qū)域的分組不限于以5%-10%的密度間隔來進(jìn)行分組。
[0036]步驟S03:選擇要添加冗余圖形的組；
[0037]具體的，本實(shí)施例中，首先，將0-100%的密度區(qū)間分為高、中、低三個密度區(qū)，這里，高密度區(qū)可以但不限于為70-100%的密度區(qū)間，中密度區(qū)可以但不限于為40-70%的密度區(qū)間；低密度區(qū)可以但不限于為0-40%的密度區(qū)間。對于位于高密度區(qū)中的組，其中的子區(qū)域不用添加冗余圖形；對于位于中、低密度區(qū)中的組，其中的子區(qū)域要添加冗余圖形。
[0038]步驟S04:根據(jù)原始密度值，初步計(jì)算每個的組中的子區(qū)域所要添加的冗余圖形的尺寸；
[0039]具體的，本實(shí)施例中，根據(jù)原始密度值的不同，每個組中的子區(qū)域所要添加的冗余圖形的尺寸也不同；對同一組中的各個子區(qū)域分別調(diào)整冗余圖形的原始尺寸，使得在添加冗余圖形后同一組中的每個子區(qū)域的密度相同或相近。
[0040]步驟S05:設(shè)定一個縮放值，將同一個組中的子區(qū)域內(nèi)部的各個圖形均以該縮放值進(jìn)行縮放；
[0041]具體的，本實(shí)施例中，請參閱圖3和圖4，圖4中的虛線表示縮放后的圖形，這里，同一個子區(qū)域中的各個圖形的縮放比例相同，且同一個組中的各個子區(qū)域之間的縮放比例相同。所說的縮放為沿子區(qū)域內(nèi)部的各個圖形的邊緣向外擴(kuò)大或向內(nèi)縮小一定的縮放值，利用該縮放值計(jì)算縮放后的子區(qū)域的密度。需要說明的是，在向外擴(kuò)大時(shí)，應(yīng)當(dāng)不以出現(xiàn)重疊圖形為較佳選擇，在向內(nèi)縮小時(shí)，應(yīng)當(dāng)以不刪除過小圖形為較佳選擇；較佳地，在本實(shí)施例中，該縮放值可以為l_300nm。
[0042]步驟S06:計(jì)算子區(qū)域縮放后的密度值；[0043]具體的，本實(shí)施例中，計(jì)算縮放后的子區(qū)域的密度所采用的公式為d’ =S’ pattern/Stotal，其中，s’ pattCTn為子區(qū)域內(nèi)縮放后所有圖形的的面積總和，Stotal為子區(qū)域總面積。
[0044]步驟S07:計(jì)算子區(qū)域的原始密度與縮放后的密度值之間的密度差；
[0045]具體的，本實(shí)施例中，根據(jù)前面計(jì)算的子區(qū)域縮放前的原始密度d，再減去縮放后的密度d’，得到密度差值D=d_d’。
[0046]步驟S08:根據(jù)密度差的絕對值來調(diào)整冗余圖形的尺寸；其中，冗余圖形的尺寸隨密度差的絕對值的增大而減小。
[0047]具體的，本實(shí)施例中，利用上述密度差值的絕對值|d|來調(diào)整冗余圖形的尺寸，對于|d|較大的子區(qū)域，將其冗余圖形的尺寸減小，對于|d|較小的子區(qū)域，將其冗余圖形的尺寸增大，原理如前所述:密度差絕對值大說明子區(qū)域內(nèi)的邊數(shù)較多，近似認(rèn)為區(qū)域內(nèi)的圖形分布比較分散，適合添加尺寸較小的冗余圖形，反之，如果密度差絕對值小則適合添加尺寸較大的冗余圖形。
[0048]這里需要說明的是，對于冗余圖形的具體尺寸可以根據(jù)版圖或具體層來調(diào)節(jié)，而且，添加冗余圖形后還必須經(jīng)過設(shè)計(jì)規(guī)則檢查才能使用。
[0049]綜上所述，本發(fā)明的添加冗余圖形的方法，通過對相同或相近密度的子區(qū)域即同一組的子區(qū)域的各個圖形進(jìn)行相同比例的縮放，利用縮放前后的密度差絕對值來調(diào)整冗余圖形的尺寸，對于密度差絕對值大的子區(qū)域，將冗余圖形的尺寸減小，對密度差絕對值小的子區(qū)域，將冗余圖形的尺寸增大，這樣，利用調(diào)整后的冗余圖形可以確保晶圓密度分布均勻，減小了版圖和晶圓的密度分布差異，提高了平坦化程度。
[0050]以上所述的僅為本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種添加冗余圖形的方法，其特征在于，包括: 步驟SOl:將版圖分割成若干相同尺寸的子區(qū)域，計(jì)算每個所述子區(qū)域的原始密度值； 步驟S02:將所述子區(qū)域分為若干組，其中，將所述原始密度值相同或相近的所述子區(qū)域分為一組； 步驟S03:選擇要添加冗余圖形的所述組； 步驟S04:根據(jù)所述原始密度值，初步計(jì)算每個所述組中的所述子區(qū)域要添加的冗余圖形的尺寸； 步驟S05:設(shè)定一個縮放值，將同一個所述組中的所述子區(qū)域內(nèi)部的各個圖形均以所述縮放值進(jìn)行縮放； 步驟S06:計(jì)算所述子區(qū)域縮放后的密度值； 步驟S07:計(jì)算所述子區(qū)域的所述原始密度值與所述縮放后的密度值之間的密度差； 步驟S08:根據(jù)所述密度差的絕對值來調(diào)整所述冗余圖形的尺寸；其中，所述冗余圖形的尺寸隨所述密度差值的絕對值的增大而減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，所述步驟S03具體包括:將0-100%的密度區(qū)間分為高、中、低三個密度區(qū)；其中，對于位于所述高密度區(qū)中的所述組，其中的子區(qū)域不用添加冗余圖形；對于位于所述中、低密度區(qū)中的所述組，其中的子區(qū)域要添加冗余圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，所述高密度區(qū)為70-100%的密度區(qū)間；所述中密度區(qū)為40-70%的密度區(qū)間；所述低密度區(qū)為0-40%的密度區(qū)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，每個所述組的密度區(qū)間為 5%-10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，所述縮放為沿所述子區(qū)域內(nèi)部的各個圖形的邊緣向外擴(kuò)大或向內(nèi)縮小一定的所述縮放值，利用所述縮放值計(jì)算縮放后的所述子區(qū)域的密度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，所述縮放值為l-300nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，將版圖分成若干矩形子區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，所述矩形子區(qū)域的長為l-50um,寬為 I ?50um。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加冗余圖形的方法，其特征在于，所述步驟S08之后，還包括:對所述調(diào)整后的冗余圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。
【文檔編號】H01L21/60GK103855044SQ201410125546
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】倪晟, 于世瑞, 毛智彪, 張瑜 申請人:上海華力微電子有限公司