CN101055607A

CN101055607A - 优化布线器设置以提高集成电路产量的方法

Info

Publication number: CN101055607A
Application number: CNA2007100916268A
Authority: CN
Inventors: 珍妮·P.·比克福德; 于尔根·克尔; 马库斯·比勒; 丹尼尔·N.·梅纳德; 詹森·希伯勒
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: Google LLC
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: JP5204420B2; JP2007311773A; US7398485B2; CN101055607B; US20070240090A1

Abstract

在这里的实施例提供了一种优化布线器设置以提高IC产量的方法、计算机程序产品等。方法以检查集成电路生产线上的产量数据，以识别影响集成电路产量的结构特定机制开始。然后，方法为每个结构特定机制确立一个结构标识符，这些结构标识符包括导线码、标签和/或唯一标识符。为包括具有不同宽度的导线确立不同的结构标识符。此外，方法还为每个结构特定机制确立一个加权因子，其中为包括接近多条粗导线的粗导线的结构确立较大的加权因子。方法为单宽导线、双宽导线和三宽导线之间的间隔的发生率和为在大金属接触面之上的导线的发生率确立结构标识符和加权因子。接着，根据结构标识符和加权因子修改布线器设置，以使系统性缺陷减至最少。

Description

优化布线器设置以提高集成电路产量的方法

技术领域

本发明的实施例提供了布线器(router)内对系统性缺陷的产量优化的方法、计算机程序产品等。

背景技术

在半导体芯片的设计和制造中，制造过程中的两种产量降低因素是随机性缺陷和系统性缺陷。随机性缺陷是指由外来物质或杂质所引起的电气故障(例如，开路和短路)。系统性缺陷--也称为工艺灵敏部位—构成由于以给定的制造技术可靠地构造特定结构的固有困难而引起的电气故障。

在晶片处理线中可以看到系统性缺陷。在生产线的早期寿命期间，系统性缺陷是比随机性缺陷更厉害的产量降低因素。与设计有关的系统布局问题在产品进行测试时发现。在有些情况下，要重新设计产品以提高产量，但在很多情况下由于客户的影响而不可能重新设计。所希望的是使布线器考虑系统性缺陷。系统性的产量敏感度需要与对随机性缺陷的敏感度折衷，以产生对产品最经济有效的方案。

关键区域计算是已知的(例如，点抛掷、几何扩张、Voronoi图)，但当前还没有对随机性缺陷和系统性缺陷识别使用关键区域分析评估来优化产量的方法。

发明内容

本发明的实施例提供了优化布线器设置以提高集成电路产量的方法、计算机程序产品等。方法以检查集成电路生产线上的产量数据，以识别影响集成电路产量的结构特定机制(structure-specificmechanism)开始。然后，方法为每个结构特定机制确立一个结构标识符，其中结构标识符包括导线码、标签和/或唯一标识符。为包括具有不同宽度的导线的结构特定机制确立不同的结构标识符。

此外，方法还为每个结构特定机制确立一个加权因子，其中为包括接近多条粗导线的粗导线的结构特定机制确立较大的加权因子。方法为单宽导线(single wide line)、双宽导线和三宽导线之间的间隔和为大金属接触面(land)之上的导线确立结构标识符和加权因子。接着，根据结构标识符和加权因子修改布线器设置，使系统性缺陷减至最少。

随后，方法调整(tune)布线器设置，以使随机性缺陷减至最少。这包括选择多个典型芯片，并通过以不同的加权因子对每个芯片布线来执行布线器测试情况(case)。这些布线器测试情况在布线拥挤程度为低级、中级和/或高级的芯片上执行。调整布线器设置还包括为布线器测试情况产生图形数据和为布线器测试情况执行关键区域分析。随后，选择一个布线器测试情况，以根据关键区域分析的结果调整布线器设置。

因此，系统性缺陷对产量具有很大影响(特别是在技术寿命的早期)。这影响通常是在部件完成后发现的；因此重新设计往往是不可能的，并且产量损失是通过程序寿命来看的。优先考虑系统问题的解决方案的布线器设置会产生高产量的设计。本发明的实施例为随机性缺陷和所识别的系统性缺陷提供优化的产量解决方案。

从结合以下说明和附图的考虑中可以很好看到和理解本发明的实施例的这些和其他一些方面。然而，应该理解，以下说明在描述本发明的优选实施例及其许多具体情况时是例示性的而不是限制性的。根据本发明的精神实质在本发明的实施例的范围内可以作出许多变动和修改。

附图说明

从以下结合附图所作的详细说明中可以更好地理解本发明的实施例，在这些附图中：

图1为降低系统短路敏感度的例示图；

图2为例示由于有选择地改变宽、窄线的间隔而引起故障的改变的表；

图3A和3B为例示优化布线器设置以提高集成电路产量的方法的流程图；以及

图4为例示计算机程序产品的示意图。

具体实施方式

结合附图中所示出的和在下面详细说明的非限制性实施例可以更充分地理解本发明的实施例和本发明的各个特征和优点。应注意的是，在附图中所例示的并没有按比例绘制。为了避免不必要地使本发明的实施例模糊不清，略去了对众所周知的组件和处理技术的说明。在这里所用的例子只是为了便于理解可以实际应用本发明的实施例的方式，并使那些熟悉该技术领域的人员能实际应用本发明的实施例。因此，这些例子不应该视为对本发明的具体实施方式的限制。

适当地说，系统性缺陷对产量具有很大影响(特别是在技术寿命的早期)。这影响通常是在部件完成后发现，因此重新设计往往是不可能的，并且产量损失要从整个程序寿命来看。优先考虑解决系统问题的布线器设置可以产生高产量的设计。本发明的实施例为随机性缺陷和所识别的系统性缺陷提供了优化产量解决方案。

一些实现方式在这里提供了优化布线器设置的手段，以使对已知系统性问题(例如，宽、窄线之间的间隔或导线在宽金属接触面之上的位置)的产量影响减到最小。通常，这些类与布局有关的产量问题在设计完成后(通常在可得到测试数据后)才能看到。在有些情况下，由于市场约束或客户委托的时间，改变设计是不可能的。如果在设计中作一些改变，就需要资源来重新进行设计，重建验证设计的部件，导致在项目上有大量的计划外费用。随着掩模和晶片的处理成本的增加，必须识别可以影响系统性产量损失的元件(element)，并必须以使系统性缺陷暴露最少以及尽可能少地暴露给随机性缺陷的方式将这些元件嵌入布线器过程。在这里所提供的技术提供了一种用布线器避免已知的系统性问题同时使随机性缺陷引起的产量问题降至最小的途径。

本发明的实施例提供了一种其中由IC生产线识别系统性敏感度(观测的产品产量损失)的方法。为识别敏感度的布局特征(例如，不同的导线宽度，在特定书型部件(book)内的通道放置(viaplacement)，在特定层上的通道或导线放置等)确立唯一标识符。布线器用唯一标识符有选择地对“系统性问题放置”(例如，宽至窄的导线的放置)加权，并且，以对系统性特征的不同扩展等级(低、中和高)进行布线器运行。然后，为每个布线器测试情况产生图形数据，并且对每个测试情况执行关键区域分析。检查关键区域分析的结果，以选择产生最佳随机性缺陷产量同时也符合生产所要求的系统性敏感度的选项。由这个过程定义的布线器设置被提供给设计师。要求设计师使用这个过程所确立的布线器设置。

这个过程导致对于系统性问题尽可能多地优化布局，并且对随机性缺陷的敏感度导致最佳产量。布线器设置可以随着对生产产量学习使系统性缺陷敏感度最小化而更新。

参见图1，垂直矩形表示导线。具体地说，单宽导线和双宽或三宽导线之间的增大的间隔降低了系统性短路敏感度。优先考虑宽至窄间隔还通过允许给冗余通道更多的空间而改善了对随机性缺陷的敏感度。

图2例示了一个表，其示出选择性的窄至宽导线间隔的关键区域分析评估的结果。具体地说，情况1-3增加了与距下一相邻窄线最小距离放置的宽线的实例。情况3示出了以与窄线隔开最小允许距离放置的宽线的较大数量的实例开始显著增加短路数量的点。

实施例的技术在这里用来优化用于单宽、双宽和三宽导线之间的间隔的布线器设置。有几个步骤可以识别这种方法的使用：识别形状的导线码(wirecode)；以及描述技术和识别用于特殊布局的布线器可识别标签的布线器或缺陷分析信息。

因此，本发明的实施例提供了优化布线器设置以提高集成电路产量的方法、计算机程序产品等。方法以检查集成电路生产线上的产量数据，以识别影响集成电路产量的结构特定机制开始。如上所述，由IC生产线识别系统性敏感度(感测的产品产量损失)。然后，方法为每个结构特定机制确立结构标识符，这些结构标识符包括导线码、标签和/或唯一标识符。为包括具有不同宽度的导线的结构特定机制确立不同的结构标识符。例如，可以为识别敏感度的布局特征(诸如不同的线宽度、特定书内的通道放置、特定层上的通道或导线放置等)确立导线码。

此外，方法还为每个结构特定机制确立加权因子，其中为包括与多条粗导线邻近的粗导线的结构特定机制确立较大的加权因子。方法为将单宽导线放置在与双宽导线、三宽导线隔开最小距离或将导线放置在大金属接触面之上的允许发生率(incidence)确立结构标识符和加权因子。例如，图1例示了单宽导线和双宽导线或三宽导线之间间隔的增大降低了系统性短路敏感度的情况。接着，根据结构标识符和加权因子修改布线器设置，使系统性缺陷减至最少。如上所述，系统性缺陷对产量具有很大影响，特别是在技术寿命的早期。

随后，方法调整布线器设置，以使随机性缺陷减至最少。如上所述，系统性产量敏感度需要与对随机性缺陷的敏感度折衷，以为产品产生最佳可选方案。这包括选择多个典型芯片，并通过以不同的加权因子给各个芯片布线来执行布线器测试情况。这些布线器测试情况在布线拥挤程度为低、中和/或高的芯片上执行。调整布线器设置还包括为布线器测试情况产生图形数据和为布线器测试情况执行关键区域分析。如上所述，关键区域计算可以包括点抛掷、几何扩张和/或Voronoi图。随后，选择一个布线器测试情况，根据关键区域分析的结果调整布线器设置。如上所述，布线器设置可以随着生产产量学习使系统性缺陷敏感度减至最小而更新。

图3A和3B例示了优化布线器设置以增加集成电路(IC)产量的方法的流程图。方法在项目300通过检查集成电路生产线上的产量数据以识别影响集成电路产量的结构特定机制而开始。如上所述，由生产线识别系统性敏感度(感测的产品产量损失)。

然后，在项目310，为这些结构特定机制确立结构标识符和加权因子。这包括：确立导线码、标签和/或唯一标识符(项目312)；为包括具有不同宽度的导线的结构特定机制确立不同的结构标识符(项目314)；为包括接近多条粗导线的粗导线的结构特定机制确立较大的放置加权因子(项目316)；以及为单宽导线、双宽导线和三宽导线之间的间隔和为大金属接触面之上的导线确立结构标识符和加权因子(项目318)。例如，图2例示了一个示出与宽导线的选择性间隔的表，其中情况3示出了增大宽至窄导线间隔导致窄线太接近而增加短路的点。

在项目320，根据结构标识符加权因子修改布线器设置，以使系统性缺陷减至最少。如上所述，系统性缺陷对产量具有很大影响，特别是在技术寿命的早期。

此后，在项目330，调整布线器设置，以使随机性缺陷减至最少。如上所述，系统性产量敏感度需要与对随机性缺陷的敏感度折衷，以为产品产生最佳可选方案。具体地说，如图3B所示，调整布线器设置包括选择多个典型芯片(项目332)；以及通过以不同加权因子对每个芯片布线来执行布线器测试情况(项目334)。这包括在布线拥挤程度为低、中和/或高的芯片上执行布线器测试情况(项目335)。然后，为每个布线器测试情况产生图形数据(项目336)和执行关键区域分析(CAA)(项目338)。如上所述，关键区域计算可以包括点抛掷、几何扩张和/或Voronoi图。随后，选择一个布线器测试情况，以根据关键区域分析的结果调整布线器设置(项目339)。如上所述，布线器设置可以随着生产产量学习使系统性缺陷敏感度最小化而更新。

本发明的实施例可以采取完全由硬件体现、完全由软件体现或由硬件和软件体现的形式。在一个优选实施例中，本发明用包括(但不局限于)固件、常驻软件、微操作码等的软件实现。

此外，本发明的实施例可以呈现为可从计算机可用或计算机可读媒体得到的提供供计算机或任何指令执行系统使用或与之配合使用的程序代码的计算机程序产品。就此而言，计算机可用或计算机可读媒体可以是任何可以含有、存储、传送、传播或传输供指令执行系统、设备或装置使用的或者与之配合使用的程序的设备。

媒体可以是电子、磁、光、电磁、红外或半导体的系统(或设备或装置)，也可以是传播媒体。计算机可读媒体的例子有半导体或固态存储器、磁带、计算机活动软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘和光盘。当前光盘的例子有只读光盘(CD_ROM)、读/写光盘(CD-R/W)和DVD。

适合存储和/或执行程序代码的数据处理系统包括至少一个通过系统总线与存储单元直接或间接连接的处理器。存储单元可以包括在实际执行程序代码期间使用的局部存储区、海量存储库和提供至少某些程序代码中间存储以便减少在执行期间必须从海量存储库提取代码的次数的高速缓冲存储器。

输入/输出(I/O)器件(包括但并不局限于键盘、显示器、指点器之类)可以直接或通过中介I/O控制器接到系统上。还可以将网络接口卡接到系统上，以使数据处理系统成为通过中介的专用或公共网络与其他数据处理系统或远程打印机或存储设备连接。调制调解器、电缆调制解调器和以太网卡只是当前可得到的网络接口卡类型中的少数几种。

实现本发明的实施例的典型硬件环境示于图4。这个示意图例示了按照本发明的实施例设计的信息处理/计算机系统的硬件配置。系统包括至少一个处理器或中央处理单元(CPU)10。CPU 10通过系统总线12与诸如随机存取存储器(RAM)14、只读存储器(ROM)16和输入/输出(I/O)适配器18之类的各个器件互连。I/O适配器18可以与诸如盘单元11和磁带驱动器13或系统可读的其他程序存储装置之类的外围设备连接。系统可以读出程序存储装置上的这些创造性的指令，遵循这些指令执行本发明的实施例的操作方法。系统还包括将键盘15、鼠标17、扬声器24、拾音器22和/或诸如触摸屏(未示出)之类的其他用户接口器件连接到总线12上以采集用户输入的用户接口适配器19。此外，通信适配器20将总线12连接到数据处理网络25上，显示适配器21将总线12连接到可以体现为例如诸如监视器、打印机或发射机的输出装置的显示器23上。

因此，系统性缺陷对产量具有很大影响(特别是在技术寿命的早期)。这影响通常在部件完成后发现，因此重新设计往往是不可能的，并且产量损失在整个程序寿命中都可以看到。优先考虑解决系统性问题的布线器设置产生高产量的设计。本发明的实施例为随机性缺陷和所识别的系统性缺陷提供了优化的产量解决方案。

以上对具体实施例的说明充分地揭示了本发明的一般特性，使得其他人员可以通过应用当前知识很容易按照这总体思想为各种应用修改和/或采用这样一些具体实施例，因此这样的修改采用应该和定为包括在与所说明的实施例的等效的意义和范围内。应理解的是，在这里所用的词汇或术语都是说明性的而不是限制性的。因此，虽然本发明的实现方式是用优选实施例来说明的，但熟悉该技术的人员可以理解，本发明的这些实施例可以在所附权利要求书的精神实质和专利保护范围内加以修改后实施。

Claims

1.一种优化布线器设置以提高集成电路产量的方法，所述方法包括下列步骤：

检查集成电路生产线上的产量数据，以识别影响所述集成电路产量的结构特定机制；

为所述结构特定机制中的每个结构特定机制确立多个结构标识符中的一个结构标识符和多个加权因子中的一个加权因子；

根据所述结构标识符和所述加权因子修改所述布线器设置，以使已知会引起系统性缺陷的结构的布局放置减至最少；以及

调整所述布线器设置以使随机性缺陷减至最少，包括：

选择多个典型芯片，

通过以不同的加权因子对每个所述芯片布线来执行布线器测试情况，

为每个所述布线器测试情况产生图形数据，

为每个所述布线器测试情况执行关键区域分析，以及

选择一个布线器测试情况，用于根据所述关键区域分析的结果对所述布线器设置进行所述调整。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所述确立所述结构标识符的步骤包括为所述结构特定机制中的每个结构特定机制确立导线码、标签和唯一标识符至少其中之一。

3.按照权利要求1所述的方法，其中所述确立所述结构标识符的步骤包括为包括不同宽度的导线确立不同的结构标识符。

4.按照权利要求1所述的方法，其中所述确立所述加权因子的步骤包括为包括接近多条粗导线的粗导线的所述结构特定机制确立较大的加权因子。

5.按照权利要求1所述的方法，其中所述执行所述布线器测试情况的步骤在包括目标布线拥挤的典型样本的所述芯片上执行。

6.按照权利要求1所述的方法，其中所述为所述结构特定机制确立所述结构标识符和所述加权因子的步骤包括为单宽导线、双宽导线和三宽导线之间的间隔的发生率确立结构标识符和加权因子。

7.按照权利要求1所述的方法，其中所述为所述结构特定机制确立所述结构标识符和所述加权因子的步骤包括为在大金属接触面之上的导线的发生率确立结构标识符和加权因子。

8.一种优化布线器设置以提高集成电路产量的方法，所述方法包括下列步骤：

为所述结构特定机制中的每个结构特定机制确立多个结构标识符中的一个结构标识符和多个加权因子中的一个加权因子，包括为包括不同宽度的导线确立不同的结构标识符；

调整所述布线器设置以使随机性缺陷减至最少，包括：

选择多个典型芯片，

为每个所述布线器测试情况产生图形数据，

为每个所述布线器测试情况执行关键区域分析，以及

9.按照权利要求8所述的方法，其中所述确立所述结构标识符的步骤包括为所述结构特定机制中的每个结构特定机制确立导线码、标签和唯一标识符至少其中之一。

10.按照权利要求8所述的方法，其中所述确立所述加权因子的步骤包括为包括接近多条粗导线的粗导线的所述结构特定机制确立较大的加权因子。

11.按照权利要求8所述的方法，其中所述执行所述布线器测试情况的步骤在包括目标布线拥挤的典型样本的所述芯片上执行。

12.按照权利要求8所述的方法，其中所述为所述结构特定机制确立所述结构标识符和所述加权因子的步骤包括为单宽导线、双宽导线和三宽导线之间的间隔的发生率确立结构标识符和加权因子。

13.按照权利要求8所述的方法，其中所述为所述结构特定机制确立所述结构标识符和所述加权因子的步骤包括为在大金属接触面之上的导线的发生率确立结构标识符和加权因子。

14.一种优化布线器设置以提高集成电路产量的方法，所述方法包括下列步骤：

为所述结构特定机制中的每个结构特定机制确立多个结构标识符中的一个结构标识符，包括为包括不同宽度的导线确立不同的结构标识符；

为所述结构特定机制中的每个结构特定机制确立多个加权因子中的一个加权因子，包括为包括接近多条粗导线的粗导线的所述结构特定机制确立较大的加权因子；

调整所述布线器设置以使随机性缺陷减至最少，包括：

选择多个典型芯片，

为每个所述布线器测试情况产生图形数据，

为每个所述布线器测试情况执行关键区域分析，以及

15.按照权利要求14所述的方法，其中所述确立所述结构标识符的步骤包括为所述结构特定机制中的每个结构特定机制确立导线码、标签和唯一标识符至少其中之一。

16.按照权利要求14所述的方法，其中所述执行所述布线器测试情况的步骤在包括低布线拥挤等级、中布线拥挤等级和高布线拥挤登记至少其中之一的所述芯片上执行。

17.按照权利要求14所述的方法，其中所述为所述结构特定机制确立所述结构标识符和所述加权因子的步骤包括为单宽导线、双宽导线和三宽导线之间的间隔的发生率确立结构标识符和加权因子。

18.按照权利要求14所述的方法，其中所述为所述结构特定机制确立所述结构标识符和所述加权因子的步骤包括为在大金属接触面之上的导线的发生率确立结构标识符和加权因子。