CN112668271A

CN112668271A - 集成电路器件设计方法和系统

Info

Publication number: CN112668271A
Application number: CN201910976697.9A
Authority: CN
Inventors: 张亚民
Original assignee: TSMC China Co Ltd; Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: TSMC China Co Ltd; Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2021-04-16
Also published as: US11568126B2; TW202121227A; TWI765371B; US20210110095A1; US20210224463A1; US10990746B1; US20230153514A1

Abstract

本公开涉及集成电路器件设计方法和系统。一种设计集成电路(IC)器件的方法，包括：指定与IC制造工艺相对应的标准集；使用处理器以通过将设计规则指令应用于标准集来生成设计规则；生成设计规则手册(DRM)，该DRM是包括设计规则的电子文件；使用来自DRM的设计规则以对IC器件的至少一部分的布局执行设计规则检查(DRC)；以及基于通过执行DRC来验证布局，将包括布局的IC布局图存储在非暂态计算机可读介质上。

Description

集成电路器件设计方法和系统

技术领域

本发明涉及集成电路器件设计方法和系统。

背景技术

对集成电路(IC)进行小型化的持续趋势已经产生逐渐变小和低功率器件，其在高速度下提供增强功能。小型化过程也产生越来越严格的设计和制造规范。开发各种电子设计自动化(EDA)工具以生成、优化、和验证半导体器件的设计，同时确保满足设计和制造规范。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种设计集成电路(IC)器件的方法，所述方法包括：指定与IC制造工艺相对应的标准集；使用处理器，通过将设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则；生成设计规则手册(DRM)，其中，所述DRM是包括所述设计规则的电子文件；使用来自所述DRM的所述设计规则，对所述IC器件的至少一部分的布局执行设计规则检查(DRC)；以及基于通过执行所述DRC来验证所述布局，将包括所述布局的IC布局图存储在非暂态计算机可读介质上。

根据本公开的另一实施例，提供了一种包括计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述计算机可执行指令被配置为执行设计集成电路(IC)器件的方法，所述方法包括：从输入/输出(I/O)界面接收标准集，所述标准集对应于IC制造工艺；通过将存储的设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则，所述设计规则指定所述IC器件的至少一部分的布局的设计约束；从所述I/O界面接收输入；以及响应于所述输入，生成设计规则手册(DRM)，所述DRM是包括所述设计规则的电子文件。

根据本公开的又一实施例，提供了一种集成电路(IC)器件设计系统，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括一个或多个程序的计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述系统执行以下操作：从输入/输出(I/O)界面接收标准集，所述标准集对应于IC制造工艺；从所述至少一个存储器获取设计规则指令，或将所述设计规则指令导入所述IC器件设计系统；通过将所述设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则，所述设计规则指定所述IC器件的至少一部分的布局的设计约束；生成包括所述设计规则的设计规则手册(DRM)；以及将所述DRM存储在所述至少一个存储器中，或从所述IC器件设计系统导出所述DRM。

附图说明

在结合附图阅读下面的具体实施方式时，可以从下面的具体实施方式中最佳地理解本公开的各个方面。应当注意，根据行业的标准做法，各种特征不是按比例绘制的。事实上，为了讨论的清楚起见，各种特征的尺寸可能被任意增大或减小。

图1A是根据一些实施例的设计IC器件的方法的流程图。

图1B是根据一些实施例的生成设计规则指令的方法的流程图。

图2描绘了根据一些实施例的显示的设计规则指令的列表的非限制性示例。

图3描绘了根据一些实施例的显示的设计规则类型的表格的非限制性示例。

图4描绘了根据一些实施例的显示的设计规则层定义的列表的非限制性示例。

图5描绘了根据一些实施例的显示的设计规则模板的非限制性示例。

图6描绘了根据一些实施例的设计规则手册(DRM)的非限制性示例。

图7是根据一些实施例的IC器件设计系统的框图。

图8是根据一些实施例的集成电路(IC)制造系统以及与其相关联的IC制造流程的框图。

具体实施方式

下面的公开内容提供了用于实现所提供的主题的不同特征的许多不同实施例或示例。下文描述了组件、材质、值、步骤、操作、材料、布置等的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例而不意图是限制性的。考虑其他组件、值、操作、材料、布置等。例如，在下面的说明中，在第二特征上方或之上形成第一特征可以包括以直接接触的方式形成第一特征和第二特征的实施例，并且还可以包括可以在第一特征和第二特征之间形成附加特征以使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。此外，本公开在各个示例中可能重复参考标号和/或字母。这种重复是为了简单性和清楚性的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

此外，本文中可能使用了空间相关术语(例如“下方”、“之下”、“低于”、“以上”、“上部”等)，以易于描述图中所示的一个要素或特征相对于另一个(一些)要素或特征的关系。这些空间相关术语意在涵盖器件在使用或工作中除了图中所示朝向之外的不同朝向。装置可能以其他方式定向(旋转了90度或处于其他朝向)，并且本文中所用的空间相关描述符同样可能被相应地解释。

在各种实施例中，一种方法包括：指定与IC制造工艺相对应的标准集；将设计规则指令应用于标准集以生成设计规则；以及生成包括设计规则的设计规则手册(DRM)文件。通过应用指令以自动地生成设计规则和DRM，IC器件设计方法和系统更有效并且能够减少与错误相关的活动(与其中设计规则和DRM不是通过应用设计规则指令以自动地生成设计规则而产生的方法相比)。

图1A是根据一个或多个实施例的设计IC器件的方法100A的流程图。方法100A可与IC器件设计系统(例如，下面参考图7讨论的IC器件设计系统700)和/或IC制造系统(例如，下面参考图8讨论的IC制造系统800)一起使用。

方法100A的操作在图1A中被描绘的顺序仅是为了说明目的；方法100A的操作能够按照与图1A所描述的顺序不同的顺序来执行。在一些实施例中，在图1A描绘的操作之前、之间、期间、和/或之后执行除了图1A描绘的操作之外的操作。在一些实施例中，方法100A的操作是操作I/O电路的方法的操作的子集。

在一些实施例中，方法100A的一个或多个操作是设计IC器件的方法的操作的子集。在一些实施例中，方法100A的一个或多个操作是制造IC器件的方法的操作的子集。在各种实施例中，方法100A的一个或多个操作是通过使用一个或多个处理器(例如，下面参考IC器件设计系统700和图7讨论的处理器702)来执行的。

在操作110处，在一些实施例中，生成设计规则指令。设计规则指令是一个或多个计算机可执行指令，其被配置为使得软件工具对输入到软件工具中的标准集执行一个或多个活动从而生成设计规则。设计规则是IC设计人员在IC器件的设计和制造期间遵循的一个或多个约束的表达。在一些实施例中，生成设计规则指令包括执行以下参考图1B-4讨论的方法100B中的一些或全部。

在各种实施例中，设计规则包括一个或多个参数和上下文信息，该一个或多个参数和上下文信息可由IC器件制造商使用，以验证掩模集的正确性，或指定几何和/或连接限制，从而确保在一个或多个IC制造工艺中有足够的余量来考虑可变性。在一些实施例中，设计规则特定于特定IC制造工艺，例如，基于使用特定IC制造工艺制造的IC器件的标准特征尺寸的制造工艺。

在各种实施例中，设计规则包括这种信息，该信息可用于确保IC器件的布局中的特征和/或层之间或之内的一个或多个关系。在各种实施例中，一个或多个关系包括沿给定方向或沿任意方向的距离(例如，宽度、间隔、间隙、重叠、或延伸)、面积、密度、比率、或适用于一个或多个特征和/或层的禁止或限制。在各种实施例中，确保关系包括：确保特征或层中的一个或组合大于、等于或小于预定值，或处于预定范围内。在各种实施例中，特征和/或层包括限定掩模(例如，下面参考图8讨论的掩模845)的一个或多个层，或基于一个或多个掩模执行一个或多个制造操作而得出的一个或多个特征或层。

使用一个或多个设计规则来确保IC器件的布局中的特征和/或层关系提供了以下保证：在制造过程期间基于包括IC器件的布局的IC布局图可以形成IC器件。在一些实施例中，设计规则中的信息可由软件工具(例如，EDA工具)使用，以对IC器件的布局执行设计规则检查(DRC)，如下面针对操作150所讨论的。

生成设计规则指令包括定义一个或多个计算机可执行指令，使得软件工具根据标准集来生成包括一个或多个参数和上下文信息的设计规则。在一些实施例中，标准集对应于特定IC制造工艺。在各种实施例中，标准集包括下列项中的一个或多个：设计规则标识符、定义和/或描述；特征和/或层标识符、定义和/或描述；特征类型标识符、定义和/或描述；与设备或设备类型的关联；标签；单元；值或值范围；或与IC制造工艺的一个方面相对应的一个或多个其他参数。

生成设计规则指令包括：将条件分配给标准集内的关系，和/或定义标准集内的关系，使得设计规则中表达的一个或多个约束指向标准集，并且在一些实施例中，指向相应IC制造工艺。

在其中标准集与IC制造工艺相对应的实施例中，设计规则指令由此被生成，以便将对多个IC制造工艺共同的条件和关系应用于与标准集相对应的特定IC制造工艺。

在一些实施例中，生成设计规则指令包括捕获针对软件工具的一个或多个输入，因为该一个或多个输入被用来从一个或多个数据位生成设计规则。在一些实施例中，软件工具包括电子表格应用，并且生成设计规则指令包括使用电子表格应用来记录宏。在一些实施例中，生成设计规则指令是使用诸如可从微软公司获得的

之类的工具、或其他适当的软件工具来执行的。

在一些实施例中，生成设计规则指令包括复制和/或修改一个或多个先前生成的设计规则指令。在一些实施例中，生成设计规则指令包括使用软件工具(例如，软件开发平台或文本编辑工具)来生成一个或多个计算机可执行指令。

在一些实施例中，生成设计规则指令包括将设计规则指令存储在非暂态计算机可读存储介质上。在各种实施例中，存储设计规则指令包括将设计规则指令存储在其上存储有软件工具的非暂态计算机可读存储介质上、或存储在另一非暂态计算机可读存储介质上。

在一些实施例中，生成设计规则指令包括生成包括该设计规则指令的多个设计规则指令。在一些实施例中，存储设计规则指令包括存储包括该设计规则指令的多个设计规则指令。

图1B是根据一些实施例的生成设计规则指令的方法100B的流程图。方法100B的一个或多个操作可用作操作110中的一些或全部，并且由图2-4的非限制性示例示出。

方法100B的操作在图1B中被描绘的顺序仅是为了说明目的；方法100B的操作能够按照与图1B所描述的顺序不同的顺序来执行。在一些实施例中，在图1B描绘的操作之前、之间、期间、和/或之后执行除了图1B描绘的操作之外的操作。

在操作110A处，在一些实施例中，基于设计规则类型对设计规则指令进行分类。基于设计规则类型对设计规则指令进行分类包括标识与IC器件的布局中的特征和/或层之间或之内的关系中的一个关系相对应的设计规则类型。

基于设计规则类型对设计规则指令进行分类有助于生成与特定特征和/或层关系相对应的多个设计规则，使得能够针对各种特征和/或层生成多个设计规则，同时具有一致的格式、标识符、定义和描述。

图2描绘了根据一些实施例的显示的设计规则指令的列表200的非限制性示例。在显示的列表200中，设计规则指令被分类为MACRO类型，包括例如与特定宽度、间隔、扩展和限制相对应的MACRO类型。

每个MACRO类型与设计规则编号和设计规则描述相关联。MACRO类型的第一子集还与约束选择和值相关联，约束选择包括与大于或等于的关系相对应的“a：>＝”、与相等的关系相对应的“b：＝”、以及与小于或等于的关系相对应的“c：<＝”。MACRO类型的第二子集与限制相对应，每个限制在与相应MACRO类型相关联的描述内被完整表达。

在操作110B处，在一些实施例中，基于设计规则类别对设计规则指令进行分类。基于设计规则类别对设计规则指令进行分类包括根据特征或特征类型、层或层类型、派生层或派生层类型、器件或器件类型、器件或隔离区域、或与IC器件布局相关联的其他面向结构的基础来对设计规则指令进行分类。

基于设计规则类别对设计规则指令进行分类有助于对与特定特征、层、器件、区域、或其他标准相对应的多个设计规则进行分组，使得能够基于与多个设计规则相关联的类别来选择、显示和/或生成多个设计规则。

图3描绘了根据一些实施例的显示的多个设计规则类型的表格300的非限制性示例。在显示的表格300中，设计规则指令基于设计规则指令分类(包括例如器件和层类型)被布置为多个组。

在操作110C处，在一些实施例中，生成派生层(derived layer)的定义。生成派生层的定义包括将派生层编号、术语和定义分配给IC器件布局中的派生层。在各种实施例中，生成定义包括将一个或多个备注与派生层相关联，和/或将一个或多个规则链接链接到派生层。

生成派生层的定义有助于生成与具有一致的格式、标识符、定义和描述的派生层相对应的设计规则，从而最小化与基于一个或多个掩模执行一个或多个制造操作而得出的层相关的错误的风险。

图4描绘了根据一些实施例的显示的设计规则层定义的列表400的非限制性示例。在显示的列表400中，每个派生层包括与术语、定义、备注(以及在一些情况下，规则链接信息)相关联的派生层编号。

在操作120处，在一些实施例中，指定标准集。指定标准集包括标识一个或多个数据位，该一个或多个数据位可由设计规则指令使用以生成设计规则。在一些实施例中，一个或多个数据位对应于特定IC制造工艺。在一些实施例中，指定标准集包括指定下列项中的至少一个：值(例如，特征尺寸、特征几何形状、特征之间的间隔、或特征重叠尺寸)、单元、或IC制造工艺的层、器件或器件类型标识符。

在一些实施例中，指定标准集包括利用以上针对操作110讨论的软件工具来接收标准集。在一些实施例中，指定标准集包括通过模板接收标准集。在一些实施例中，指定标准集包括通过用户界面(例如，下面针对IC器件设计系统700和图7讨论的I/O界面710)接收标准集。

在一些实施例中，指定标准集包括用户将标准集手动地输入到用户界面中。在各种实施例中，指定标准集包括系统从一个或多个电子文件将标准集自动地导入到软件工具，这是自动地或通过一个或多个用户输入来发起的。在一些实施例中，指定标准集包括指定包括该标准集的多个标准集。

图5描绘了根据一些实施例的可用于指定标准集的显示的模板500的非限制性示例。模板500包括针对每个设计规则指令类型的部分，其中MACRO_W对应于宽度关系，MACRO_S对应于间隔关系，MACRO_E对应于延伸关系，并且MACRO_O对应于重叠关系。

在每个部分内，例如通过“1”或“1b”来进一步指定设计规则指令类型，以选择多个约束(例如，图2中描绘的约束)中的要应用于设计规则的一个约束。针对指定的设计规则指令类型和约束的每个实例，附加标准包括设计规则标识符“规则编号(RuleNo.)”、层标识符“层1(Layer1)”和“层2(Layer2)”、描述“条件(Condition)”和“标签(label)”、以及值“值(Value)”。

在操作130处，将设计规则指令应用于标准集以生成以上针对操作110讨论的设计规则。生成设计规则包括在软件工具上执行设计规则指令。在各种实施例中，响应于针对软件工具的一个或多个用户输入、或一个或多个计算机可执行指令(例如，批处理文件或另一设计规则指令，被配置为发起设计规则指令的应用)来执行设计规则指令。

作为非限制性示例，基于图5中描绘的设计规则指令MACRO_E_1的第二实例来生成设计规则包括：生成根据设计规则指令MACRO_E_1c格式化的设计规则，并且包括设计规则标识符“HVPO.E.1”、层“PO”和“POO”、描述“非HV器件”、约束“>＝”、和值“0.4”。

在一些实施例中，生成设计规则包括从非暂态计算机可读存储介质获取设计规则指令。在各种实施例中，获取设计规则指令包括从在其上存储有软件工具的非暂态计算机可读存储介质或从另一非暂态计算机可读存储介质获取设计规则指令。

在一些实施例中，生成设计规则包括在用户界面上显示设计规则。在一些实施例中，显示设计规则包括显示包括该设计规则的多个设计规则。在一些实施例中，生成设计规则包括验证标准集与设计规则指令之间的兼容性，以及在用户界面上显示验证的结果。

在一些实施例中，生成设计规则包括将设计规则存储在非暂态计算机可读存储介质上。在各种实施例中，存储设计规则包括将设计规则存储在其上存储有软件工具的非暂态计算机可读存储介质上，或存储在另一非暂态计算机可读存储介质上。

在一些实施例中，生成设计规则包括生成包括该设计规则的多个设计规则。在各种实施例中，生成多个设计规则包括将单个设计规则指令应用于多个标准集、将多个设计规则指令应用于单个标准集、将多个设计规则指令中的每个设计规则指令应用于多个标准集中的相应标准集、或其组合。

在操作140处，从设计规则生成DRM。DRM是包括设计规则的电子文件，并且生成DRM包括使用软件工具生成电子文件。在各种实施例中，电子文件是ASCII文本文件或其他适当的文件类型，例如，

兼容文件、或便携式文档格式(PDF)文件。

图6描绘了根据一些实施例的DRM 600的一部分的非限制性示例。DRM 600是根据操作140生成的，并且包括第一表格和第二表格，第一表格包括其中每个规则对应于单个设计约束的设计规则集，第二表格包括其中每个设计规则对应于多个设计约束的设计规则集。

在第一表格中，第四设计规则对应于上面针对操作130讨论的非限制性示例，其中设计规则“HVPO.E.1”包括层“PO”和“POO”、描述“非HV设备”、约束“>＝”、和值“0.4”，每个都根据设计规则指令MACRO_E_1c格式化。

在一些实施例中，生成DRM包括将DRM存储在非暂态计算机可读存储介质上。在各种实施例中，存储DRM包括将DRM存储在其上存储有软件工具的非暂态计算机可读存储介质上，或存储在另一非暂态计算机可读存储介质上。在一些实施例中，存储DRM包括从IC器件设计系统(例如，下面参考图7讨论的IC器件设计系统700)导出DRM。

在一些实施例中，生成DRM包括使用与用于生成DRM的软件工具不同的软件工具来导入DRM。在各种实施例中，不同的软件工具是在相同处理器上或在单独的处理器上执行的。在一些实施例中，单独的处理器通过网络(例如，下面参考IC器件设计系统700和图7讨论的网络714)进行连接。在一些实施例中，导入DRM是由EDA工具执行的。

生成DRM是由软件工具执行的。在各种实施例中，DRM是响应于针对软件工具的一个或多个用户输入或一个或多个计算机可执行指令(例如，被配置为发起DRM的生成的批处理文件)而生成的。在一些实施例中，DRM是使用以上面针对设计规则指令描述的方式创建的DRM生成指令来生成的，例如，通过在从设计规则生成DRM时捕获针对软件工具的一个或多个输入。

在一些实施例中，生成DRM包括生成包括设计规则组(也被称为设计规则集，其包括设计规则)的DRM。在一些实施例中，设计规则组是多个设计规则组中的一个组，并且生成DRM包括从多个组中选择该组。

在一些实施例中，响应于针对软件工具的一个或多个用户输入来选择设计规则组。在一些实施例中，选择设计规则组是响应于针对软件工具的一个或多个用户输入通过DRM生成指令来执行的。在一些实施例中，设计规则组是响应于通过用户界面(例如，下面针对IC器件系统700和图7讨论的I/O界面710)接收到的一个或多个用户输入来选择的。

在一些实施例中，从多个组中选择该组包括将多个设计规则分类为多个组。在一些实施例中，响应于针对软件工具的一个或多个用户输入，对多个设计规则进行分类。在一些实施例中，响应于通过用户界面(例如，下面针对IC器件系统700和图7讨论的I/O界面710)接收到的一个或多个用户输入，对设计规则组进行分类。在一些实施例中，将多个设计规则分类为多个组包括在用户界面上显示经分类的多个组。在一些实施例中，在用户界面上显示经分类的多个组包括将多个组显示为按组分段的表格。

在各种实施例中，将多个设计规则分类为多个组基于器件类型、器件区域类型、器件特征类型、或设计规则指令类型中的一个或多个。

在操作150处，在一些实施例中，使用来自DRM的设计规则对IC器件的至少一部分的布局执行DRC，基于DRC的结果来验证或修改IC布局，并且IC布局的布局图被存储在非暂态计算机可读介质上。在一些实施例中，执行DRC包括使用包括设计规则的多个设计规则来执行DRC。

执行DRC包括：使用软件工具将DRM中的一个或多个设计规则应用于IC布局中的IC器件的至少一部分的一个或多个特征，并且验证一个或多个特征的布局符合一个或多个设计规则。在一些实施例中，设计规则检查是由EDA工具执行的。在各种实施例中，EDA工具和用于生成DRM的软件工具在相同处理器上或在单独的处理器上执行。在一些实施例中，单独的处理器通过网络(例如，下面针对IC器件设计系统700和图7讨论的网络714)进行连接。

在一些实施例中，在IC布局的生成期间执行DRC。在一些实施例中，用于生成IC布局的工具也用于执行DRC。在一些实施例中，布局编辑器包括由EDA工具用于编辑IC器件的IC布局的一个或多个文件。在各种实施例中，布局编辑器是由EDA工具或由EDA以外的软件工具生成的，并且由EDA工具使用。在一些实施例中，在生成IC布局的布局图之后，通过单独的工具执行DRC。

如果IC布局没有被使用DRM的第一DRC验证，则修改IC布局，执行附加DRC，并且如果需要则重复该序列，直到IC布局被使用DRM的后续DRC验证为止。在这些情况下，验证IC布局包括修改IC布局。

基于通过执行DRC来验证IC布局，包括IC布局的IC布局图被存储在非暂态计算机可读介质上。在各种实施例中，存储IC布局图是在通过执行DRC来验证IC布局之前、期间或之后执行的。在各种实施例中，存储IC布局图包括将IC布局图存储在其上存储有用于生成IC布局的工具(例如，EDA工具)的非暂态计算机可读存储介质上，或存储在另一非暂态的计算机可读存储介质上。

在操作160处，在一些实施例中，基于IC布局图制造一个或多个半导体掩模中的至少一个、或半导体IC的层中的至少一个组件。下面参考图8讨论制造一个或多个半导体掩模或半导体IC的层中的至少一个部件。

在操作170处，在一些实施例中，基于IC布局图执行一个或多个制造操作。在一些实施例中，执行一个或多个制造操作包括基于IC布局图执行一个或多个光刻曝光。下面参考图8讨论基于IC布局图执行一个或多个制造操作(例如，一个或多个光刻曝光)。

通过执行方法100A的一些或所有操作，使用设计规则指令来生成包括在DRM中的设计规则，以便IC器件被更有效地设计和制造并且可能具有更少的错误(与其中设计规则和DRM不是通过应用设计规则指令以自动地生成设计规则而产生的方法相比)。

此外，根据方法100A使用设计规则指令自动地生成和管理设计规则使得对DRM中包括的设计规则的质量控制和源数据跟踪能够被更有效地执行(与其中设计规则和DRM不是通过应用设计规则指令以自动地生成设计规则而产生的方法相比)。

关于IC器件设计系统和方法的附加细节可以在例如2016年6月21日授权的美国专利No.9,372,954中找到，其全部内容通过引用合并与此。

图7是根据一些实施例的IC器件设计系统700的框图。以上参考图1A-6讨论的方法100A和100B的一个或多个操作可根据一些实施例使用IC器件设计系统700来实现。

在一些实施例中，IC器件设计系统700是包括硬件处理器702和非暂态计算机可读存储介质704的计算设备。非暂态计算机可读存储介质704(除其他之外)被编码有(即，存储)计算机程序代码706(即，可执行指令集)。硬件处理器702执行指令706(至少部分地)表示实现例如以上参考图1A讨论的方法100A和/或上面参考图1B讨论的方法100B(下文中，所提出的过程和/或方法)的一部分或全部的IC器件设计系统。

处理器702经由总线708被电耦合到非暂态计算机可读存储介质704。处理器702还通过总线708被电耦合到I/O界面710。网络接口712还经由总线708被电连接到处理器702。网络接口712被连接到网络714，使得处理器702和非暂态计算机可读存储介质704能够经由网络714连接到外部元件。处理器702被配置为执行编码在非暂态计算机可读存储介质704中的计算机程序代码706，以使得IC器件设计系统700可用于执行所提出的过程和/或方法的一部分或全部。在一个或多个实施例中，处理器702是中央处理单元(CPU)、多处理器、分布式处理系统、专用集成电路(ASIC)、和/或合适的处理单元。

在一个或多个实施例中，非暂态计算机可读存储介质704是电子的、磁的、光的、电磁的、红外的、和/或半导体系统(或装置或器件)。例如，非暂态计算机可读存储介质704包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁性磁盘、和/或光盘。在使用光盘的一个或多个实施例中，非暂态计算机可读存储介质704包括压缩盘只读存储器(CD-ROM)、压缩盘读/写(CD-R/W)、和/或数字视频光盘(DVD)。

在一个或多个实施例中，非暂态计算机可读存储介质704存储计算机程序代码706，其被配置为使得IC器件设计系统700可用于执行所提出的过程和/或方法的一部分或全部。在一个或多个实施例中，非暂态计算机可读存储介质704还存储有助于执行所提出的过程和/或方法的一部分或全部的信息。在各种实施例中，非暂态计算机可读存储介质704存储至少一个设计规则指令720、至少一个标准集722、至少一个设计规则724、和/或至少一个DRM 726中的一个或组合，各自如上面针对方法100A和100B以及图1A-6所讨论的。

IC器件设计系统700包括I/O界面710。I/O界面710被耦合到外部电路。在各种实施例中，I/O界面710包括键盘、小键盘、鼠标、跟踪球、触控板、显示器、触摸屏、和/或光标方向键中的一个或组合，用于将信息和命令传送到处理器702，和/或从处理器702传送信息和命令。

IC器件设计系统700还包括耦合到处理器702的网络接口712。网络接口712允许系统700与网络714(一个或多个其他计算机系统连接到网络714)进行通信。网络接口712包括无线网络接口(例如，BLUETOOTH、WIFI、WIMAX、GPRS、或WCDMA)；或有线网络接口(例如，ETHERNET、USB、或IEEE-1364)。在一个或多个实施例中，所提出的过程和/或方法的一部分或全部在两个或更多个系统700中实现。

IC器件设计系统700被配置为通过I/O界面710接收信息。通过I/O界面710接收到的信息包括至少一个设计规则指令、至少一个标准集、至少一个设计规则、至少一个DRM、和/或供处理器702处理的其他参数中的一个或组合。信息经由总线708被传送到处理器702。IC器件设计系统700被配置为通过I/O界面710发送和/或接收与用户界面有关的信息。

在一些实施例中，所提出的过程和/或方法的一部分或全部被实现为用于由处理器执行的独立软件应用。在一些实施例中，所提出的过程和/或方法的一部分或全部被实现为作为附加软件应用的一部分的软件应用。在一些实施例中，所提出的过程和/或方法的一部分或全部被实现为软件应用的插件。在一些实施例中，所提出的过程和/或方法中的至少一个被实现为作为EDA工具的一部分的软件应用。在一些实施例中，使用诸如可从CADENCEDESIGN SYSTEMS,Inc获得的

之类的工具、或其他适当的布局生成工具来生成IC布局图。

在一些实施例中，过程被实现为存储在非暂态计算机可读记录介质中的程序的功能。非暂态计算机可读记录介质的示例包括但不限于外部/可移动和/或内部/内置存储或存储器单元，例如，光盘(例如，DVD)、磁盘(例如，硬盘)、半导体存储器(例如，ROM、RAM、存储卡)等中的一个或多个。

通过可用于实现如上面针对图1A-6讨论的方法100A的一个或多个操作，IC器件设计系统700和非暂态计算机可读记录介质(例如，非暂态计算机可读记录介质704)实现了上面针对方法100A讨论的益处。

图8是根据一些实施例的IC制造系统800以及与其相关联的IC制造流程的框图。在一些实施例中，基于布局图，使用制造系统800来制造(A)一个或多个半导体掩模或(B)半导体集成电路的层中的至少一个组件中的至少一个。

在图8中，IC制造系统800包括在设计、开发、以及与制造IC器件860有关的制造周期和/或服务中彼此交互的实体，例如，设计室820、掩模室830、以及IC制造者/制造商(“fab”)850。系统800中的实体通过通信网络来连接。在一些实施例中，通信网络是单个网络。在一些实施例中，通信网络是各种不同的网络，例如，内联网和互联网。通信网络包括有线和/或无线通信信道。每个实体与一个或多个其他实体交互，并向一个或多个其他实体提供服务和/或从一个或多个其他实体接收服务。在一些实施例中，设计室820、掩模室830和IC制造商850中的两个或更多个由单个较大的公司拥有。在一些实施例中，设计室820、掩模室830和IC制造商850中的两个或更多个共存于公共设施中并使用公共资源。

设计室(或设计团队)820基于上面参考图1A-6讨论的方法100A来生成IC设计布局图822。IC设计布局图822包括各种几何图案，其对应于构成将制造的IC器件860的各种组件的金属、氧化物、或半导体层的图案。各种层组合形成各种IC特征。例如，IC设计布局图822的一部分包括各种IC特征，例如，有源区域、栅极电极、源极和漏极、层间互连的金属线或通孔、以及用于键合(将在半导体衬底(例如，硅晶圆)以及布置在半导体衬底上的各种金属层上形成的)焊盘(pad)的开口。设计室820实现适当的设计过程(上面参考图1A-6讨论的方法100A)以形成IC设计布局图822。设计过程包括逻辑设计、物理设计或布局和布线中的一个或多个。IC设计布局图822被呈现在具有几何图案的信息的一个或多个数据文件中。例如，IC设计布局图822可以以GDSII文件格式或DFII文件格式来表示。

掩模室830包括数据准备832和掩模制造844。掩模室830使用IC设计布局图822来制造将被用于根据IC设计布局图822制造IC器件860的各个层的一个或多个掩模845。掩模室830执行掩模数据准备832，其中IC设计布局图822被转换成表示性数据文件(“RDF”)。掩模数据准备832将RDF提供给掩模制造844。掩模制造844包括掩模写入器。掩模写入器将RDF转换为衬底上的图像，例如，掩模(调制盘)845或半导体晶圆853。设计布局图822由掩模数据准备832操纵以符合掩模写入器的特定特性和/或IC制造商850的要求。在图8中，掩模数据准备832和掩模制造844被示出为单独的元件。在一些实施例中，掩模数据准备832和掩模制造844可以统称为掩模数据准备。

在一些实施例中，掩模数据准备832包括光学邻近校正(OPC)，其使用光刻增强技术来补偿图像误差，例如，可能由衍射、干涉、其他处理效应等引起的图像误差。OPC调整IC设计布局图822。在一些实施例中，掩模数据准备832还包括分辨率增强技术(RET)，例如，轴外照射、子分辨率辅助特征、相移掩模、其他合适的技术等或其组合。在一些实施例中，还使用逆光刻技术(ILT)，其将OPC视为逆成像问题。

在一些实施例中，掩模数据准备832包括掩模规则检查器(MRC)，其利用一组掩码创建规则来检查已经在OPC中进行处理的IC设计布局图822，该组掩模创建规则包含某些几何和/或连接性限制以确保足够的余量，以考虑半导体制造工艺的可变性等。在一些实施例中，MRC修改IC设计布局图822以补偿掩模制造844期间的限制，其可以撤消OPC所执行的部分修改以便满足掩模创建规则。

在一些实施例中，掩模数据准备832包括光刻工艺检查(LPC)，其模拟将由IC制造商850实现以制造IC器件860的工艺。LPC基于IC设计布局图822来模拟该工艺以创建模拟制造设备，例如，IC器件860。LPC模拟中的工艺参数可以包括与IC制造周期的各种处理相关联的参数、与用于制造IC的工具相关联的参数、和/或制造工艺的其他方面。LPC考虑各种因素，例如，空间图像对比度、焦深(“DOF”)、掩模误差增强因子(“MEEF”)、其他合适的因子等或其组合。在一些实施例中，在已经通过LPC创建模拟制造设备之后，如果模拟设备在形状上不够接近以满足设计规则，则重复OPC和/或MRC以进一步细化IC设计布局图822。

应理解，为了清楚起见，已经简化了掩模数据准备832的上述描述。在一些实施例中，数据准备832包括诸如逻辑操作(LOP)之类的附加特征以根据制造规则来修改IC设计布局图822。此外，在数据准备832期间应用于IC设计布局图822的处理可以以各种不同的顺序被执行。

在掩模数据准备832之后并且在掩模制造844期间，基于经修改的IC设计布局图822来制造掩模845或一组掩模845。在一些实施例中，掩模制造844包括基于IC设计布局图822来执行一个或多个光刻曝光。在一些实施例中，基于经修改的IC设计布局图822，使用电子束(e束)或多个e束的机制来在掩模(光掩模或调制盘)845上形成图案。掩模845可以用各种技术来形成。在一些实施例中，使用二进制技术形成掩模845。在一些实施例中，掩模图案包括不透明区域和透明区域。用于曝光已经被涂覆在晶圆上的图像敏感材料层(例如，光刻胶)的辐射束(例如，紫外(UV)光束)被不透明区域阻挡并透过透明区域。在一个示例中，掩模845的二进制掩模版本包括透明衬底(例如，熔融石英)和涂覆在二进制掩模的不透明区域中的不透明材料(例如，铬)。在另一示例中，使用相移技术形成掩模845。在掩模845的相移掩模(PSM)版本中，在相移掩模上形成的图案中的各种特征被配置为具有适当的相位差以增强分辨率和成像质量。在各种示例中，相移掩模可以是衰减PSM或交替PSM。由掩模制造844生成的(一个或多个)掩模被用于各种工艺中。例如，这种(一个或多个)掩模被用于离子注入工艺以形成半导体晶圆853中的各种掺杂区域，被用于刻蚀工艺以形成半导体晶圆853中的各种刻蚀区域，和/或被用于其他合适的工艺中。

IC制造商850包括晶圆制造852。IC制造商850是IC制造业务，其包括用于制造各种不同IC产品的一个或多个制造设施。在一些实施例中，IC制造商850是半导体铸造厂。例如，可能存在用于多个IC产品的前端制造的制造设施(前端(FEOL)制造商)，而第二制造设施可以提供用于IC产品的互连和封装的后端制造(后端(BEOL)制造商)，并且第三制造设施可以为铸造业务提供其他服务。

IC制造商850使用由掩模室830制造的(一个或多个)掩模845来制造IC器件860。因此，IC制造商850至少间接地使用IC设计布局图822来制造IC器件860。在一些实施例中，半导体晶圆853由IC制造商850使用(一个或多个)掩模845来制造以形成IC器件860。在一些实施例中，IC制造包括至少间接地基于IC设计布局图822来执行一个或多个光刻曝光。半导体晶圆853包括在其上形成有材料层的硅衬底或其他适当的衬底。半导体晶圆853还包括各种掺杂区域、电介质特征、多级互连等(在随后的制造步骤中形成的)中的一个或多个。

关于IC制造系统(例如，图8的系统800)以及与其相关联的IC制造流程的细节可以在例如2016年2月9日授权的美国专利No.9,256,709、2015年10月1日公开的美国授权前公开No.20150278429、2014年2月6日公开的美国授权前公开No.20140040838、以及2007年8月21日授权的美国专利No.7,260,442中找到，其中的每一项的全部内容均通过引用结合于此。

在一些实施例中，一种设计IC器件的方法，包括：指定与IC制造工艺相对应的标准集；使用处理器通过将设计规则指令应用于标准集来生成设计规则；生成DRM，其中，DRM是包括设计规则的电子文件；使用来自DRM的设计规则，对IC器件的至少一部分的布局执行DRC；以及基于通过执行DRC来验证布局，将包括布局的IC布局图存储在非暂态计算机可读介质上。

在一些实施例中，一种包括计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，该计算机可执行指令被配置为执行设计集成电路(IC)设备的方法。方法包括：从I/O界面接收标准集，该标准集对应于IC制造工艺；通过将存储的设计规则指令应用于标准集来生成设计规则，该设计规则指定IC器件的至少一部分的布局的设计约束；从I/O界面接收输入；以及响应于输入，生成DRM，该DRM是包括设计规则的电子文件。

在一些实施例中，一种IC器件设计系统，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括用于一个或多个程序的计算机程序代码。至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得系统执行以下操作：从I/O界面接收标准集，该标准集对应于IC制造工艺；从至少一个存储器获取设计规则指令，或将设计规则指令导入IC器件设计系统；通过将设计规则指令应用于标准集来生成设计规则，该设计规则指定IC器件的至少一部分的布局的设计约束；生成包括设计规则的DRM；以及将DRM存储在至少一个存储器中，或从IC器件设计系统导出DRM。

本领域普通技术人员将容易看出，所公开的一个或多个实施例实现了上述一个或多个优点。在阅读了前述说明书之后，普通技术人员将能够影响本文广泛公开的各种变化、等同物的替换和各种其他实施例。因此，本文所授予的保护仅限于所附权利要求及其等同物中包含的定义。

示例1.一种设计集成电路(IC)器件的方法，所述方法包括：指定与IC制造工艺相对应的标准集；使用处理器，通过将设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则；生成设计规则手册(DRM)，其中，所述DRM是包括所述设计规则的电子文件；使用来自所述DRM的所述设计规则，对所述IC器件的至少一部分的布局执行设计规则检查(DRC)；以及基于通过执行所述DRC来验证所述布局，将包括所述布局的IC布局图存储在非暂态计算机可读介质上。

示例2.根据示例1所述的方法，还包括：基于所述IC布局图，执行以下操作中的至少一个：制造所述IC器件的层中的至少一个组件，或执行所述IC制造工艺的一个或多个操作。

示例3.根据示例1所述的方法，其中，指定所述标准集包括指定以下至少一个：特征尺寸、特征几何形状、特征之间的间隔、特征重叠尺寸、或所述IC制造工艺的层、器件或器件类型标识符。

示例4.根据示例1所述的方法，其中，指定所述标准集包括：接收模板中的所述标准集。

示例5.根据示例1所述的方法，其中，将所述设计规则指令应用于所述标准集包括：执行先前存储的对用户界面的一系列输入。

示例6.根据示例1所述的方法，其中，所述标准集是与所述IC制造工艺相对应的多个标准集中的一个标准集，所述设计规则指令是多个设计规则指令中的一个指令，所述设计规则是所述DRM中包括的设计规则集中的一个设计规则，并且所述方法还包括将所述多个设计规则指令中的至少一个附加设计规则指令应用于所述多个标准集中的至少一个附加标准集，以生成所述设计规则集中的至少一个附加设计规则。

示例7.根据示例6所述的方法，其中，所述设计规则集是多个设计规则的子集，并且生成所述DRM包括从所述多个设计规则中选择所述子集。

示例8.根据示例7所述的方法，其中，从所述多个设计规则中选择所述子集包括：将所述多个设计规则分类为多个组；以及从所述多个组中选择组。

示例9.根据示例8所述的方法，其中，将所述多个设计规则分类为所述多个组是基于器件类型、器件区域类型、器件特征类型、或设计规则指令类型中的一个或多个。

示例10.根据示例1所述的方法，还包括使用所述处理器来生成所述设计规则指令。

示例11.一种包括计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述计算机可执行指令被配置为执行设计集成电路(IC)器件的方法，所述方法包括：从输入/输出(I/O)界面接收标准集，所述标准集对应于IC制造工艺；通过将存储的设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则，所述设计规则指定所述IC器件的至少一部分的布局的设计约束；从所述I/O界面接收输入；以及响应于所述输入，生成设计规则手册(DRM)，所述DRM是包括所述设计规则的电子文件。

示例12.根据示例11所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述方法还包括：根据来自所述I/O界面的一系列先前输入来生成所述存储的设计规则指令；以及将所述设计规则指令存储在所述非暂态计算机可读介质或另一非暂态计算机可读介质中的一个上。

示例13.根据示例11所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述设计规则是多个设计规则中的一个设计规则，并且所述方法还包括，响应于从所述I/O界面接收到的另一输入：将所述多个设计规则分类为多个组；以及使得所述多个设计规则在所述I/O界面上被显示为分成所述多个组。

示例14.根据示例13所述的非暂态计算机可读介质，其中，对所述多个设计规则进行分类是基于器件类型、器件区域类型、器件特征类型、或设计规则指令类型中的一个或多个。

示例15.根据示例13所述的非暂态计算机可读介质，其中，生成所述DRM是响应于接收来自所述I/O的指示从所述用户界面上显示的所述多个组中选择组的输入。

示例16.根据示例11所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述方法还包括：将所述DRM存储在所述非暂态计算机可读介质或另一非暂态计算机可读介质中的一个上。

示例17.一种集成电路(IC)器件设计系统，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括一个或多个程序的计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述系统执行以下操作：从输入/输出(I/O)界面接收标准集，所述标准集对应于IC制造工艺；从所述至少一个存储器获取设计规则指令，或将所述设计规则指令导入所述IC器件设计系统；通过将所述设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则，所述设计规则指定所述IC器件的至少一部分的布局的设计约束；生成包括所述设计规则的设计规则手册(DRM)；以及将所述DRM存储在所述至少一个存储器中，或从所述IC器件设计系统导出所述DRM。

示例18.根据示例17所述的IC器件设计系统，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述系统执行以下操作：从所述I/O界面接收一系列用户输入；以及从所述一系列用户输入生成所述设计规则指令。

示例19.根据示例17所述的IC器件设计系统，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述系统执行以下操作：在所述I/O界面上显示设计规则指令集，所述设计规则指令集包括所述设计规则指令；以及基于从所述I/O界面接收到的对所述设计规则指令集的选择来存储或导出所述DRM。

示例20.根据示例19所述的IC器件设计系统，其中，所述设计规则指令集是多个设计规则指令集中的一个设计规则指令集，并且所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述系统执行以下操作：响应于从所述I/O界面接收到的输入，对所述多个设计规则指令级进行分类；以及在所述I/O界面上将经分类的所述多个设计规则指令集显示为表格。

Claims

1.一种设计集成电路(IC)器件的方法，所述方法包括：

指定与IC制造工艺相对应的标准集；

使用处理器，通过将设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则；

生成设计规则手册(DRM)，其中，所述DRM是包括所述设计规则的电子文件；

使用来自所述DRM的所述设计规则，对所述IC器件的至少一部分的布局执行设计规则检查(DRC)；以及

基于通过执行所述DRC来验证所述布局，将包括所述布局的IC布局图存储在非暂态计算机可读介质上。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述IC布局图，执行以下操作中的至少一个：

制造所述IC器件的层中的至少一个组件，或

执行所述IC制造工艺的一个或多个操作。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，指定所述标准集包括指定以下至少一个：特征尺寸、特征几何形状、特征之间的间隔、特征重叠尺寸、或所述IC制造工艺的层、器件或器件类型标识符。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，指定所述标准集包括：接收模板中的所述标准集。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述设计规则指令应用于所述标准集包括：执行先前存储的对用户界面的一系列输入。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述标准集是与所述IC制造工艺相对应的多个标准集中的一个标准集，

所述设计规则指令是多个设计规则指令中的一个指令，

所述设计规则是所述DRM中包括的设计规则集中的一个设计规则，并且

所述方法还包括将所述多个设计规则指令中的至少一个附加设计规则指令应用于所述多个标准集中的至少一个附加标准集，以生成所述设计规则集中的至少一个附加设计规则。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，

所述设计规则集是多个设计规则的子集，并且

生成所述DRM包括从所述多个设计规则中选择所述子集。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，从所述多个设计规则中选择所述子集包括：

将所述多个设计规则分类为多个组；以及

从所述多个组中选择组。

9.一种包括计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述计算机可执行指令被配置为执行设计集成电路(IC)器件的方法，所述方法包括：

从输入/输出(I/O)界面接收标准集，所述标准集对应于IC制造工艺；

通过将存储的设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则，所述设计规则指定所述IC器件的至少一部分的布局的设计约束；

从所述I/O界面接收输入；以及

响应于所述输入，生成设计规则手册(DRM)，所述DRM是包括所述设计规则的电子文件。

10.一种集成电路(IC)器件设计系统，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括一个或多个程序的计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述系统执行以下操作：

从所述至少一个存储器获取设计规则指令，或将所述设计规则指令导入所述IC器件设计系统；

通过将所述设计规则指令应用于所述标准集来生成设计规则，所述设计规则指定所述IC器件的至少一部分的布局的设计约束；

生成包括所述设计规则的设计规则手册(DRM)；以及

将所述DRM存储在所述至少一个存储器中，或从所述IC器件设计系统导出所述DRM。