DE19946991C1 - Verfahren zur Erzeugung von Phasenmasken beim automatisierten Entwurf von integrierten Schaltkreisen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Erzeugung von Phasenmasken bei automatisierten Entwurf von integrierten Schaltkreisen, bei dem jedem Polygon im Entwurf eine Phase zugeordnet wird und diese Zuordnung zumindest teilweise während der Bearbeitung des Abstandsgraphen, insbesondere während des Ablaufs des Längste-Pfad-Algorithmus erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeu­ gung von Phasenmasken beim automatisierten Entwurf von inte­ grierten Schaltkreisen.

Hauptaufgabe des Entwurfs integrierter Schaltkreise ist es stets, möglichst viel Schaltungselemente auf einer möglichst geringen Fläche unterzubringen, um so die Arbeitsgeschwindig­ keit der integrierten Schaltkreise zu steigern und gleichzei­ tig die im wesentlichen von der Fläche des integrierten Schaltkreises abhängigen Kosten zu senken. Gleichzeitig müs­ sen jedoch bestimmte technologieabhängige Mindestabstände zwischen verschiedenen leitenden Flächen auf dem integrierten Schaltkreis eingehalten werden. Diese leitenden Flächen wei­ sen üblicherweise die Form eines Polygons auf.

Die Verwendung von Phasenmasken bei der Fertigung integrier­ ter Schaltkreise erlaubt es dem Chip-Designer Layout-Poly­ gone, also leitende Flächen auf einer bestimmten Ebene des integrierten Schaltkreises, näher aneinander zu rücken als Polygone gleicher Phase, die üblicherweise als "gleichfarbi­ ge" Polygone bezeichnet werden. Der Einfachheit halber stellt man sich die Polygone einer Maskenebene je nach Phase ver­ schieden gefärbt vor.

Zur Minimierung der Fläche des integrierten Schaltkreises ist es daher sinnvoll, die Färbung der Polygone, d. h. also die Phasenzuordnung, so zu gestalten, daß sich (wenigstens in Be­ reichen, in denen die betroffene Maskenebene für den Flächen­ verbrauch kritisch ist) möglichst nur "verschiedenfarbige" Polygone, also Polygone verschiedener Phasen, gegenüberste­ hen.

Im derzeitigen Stand der Technik wird dieses Einsparpotential für Layout-Flächen bisher wenig genutzt. Es werden nahelieg­ enderweise einige Verfahren verwendet, die die Polygone so gut es in Anbetracht ihrer zweidimensionalen Ausdehnung geht "im Wechsel" einfärben. Für kleinere Layout-Blöcke können na­ türlich auch manuelle Optimierungen vorgenommen werden.

Der zu der vorliegenden Anmeldung grundlegende Stand der Technik ergibt sich aus dem Buch von Cyrus Bamji und Ravi Va­ radarajan "Leaf cell and hirarchical compaction techniques", Boston: Kluwer Academic Publishers, 1997. Dieses Buch gibt einen guten Überblick über die wichtigsten Verfahren und neu­ esten Entwicklungen zum Thema Layout-Kompaktierung.

Der zur vorliegenden Erfindung nächstgelegene Stand der Tech­ nik ergibt sich aus dem Artikel "Method of Designing Phase- Shifting Masks Utilizing a Compactor" von K. Ooi, K. Koyama und M. Kiryu (Japanese Journal of Applied Physics, Band 33, Seiten 6774-6778, 1994). Kazuko et al integrieren Phasenzu­ ordnung und Layout-Kompaktierung in einen gemeinsamen Gesamt­ ablauf. Die Phasenmasken werden jedoch nicht unmittelbar wäh­ rend der Kompaktierung generiert, so daß die bezüglich des Flächenergebnisses optimale Zuordnung nicht gefunden werden kann.

Weiterer nahegelegener Stand der Technik ergibt sich aus dem Artikel von W. L. Schiele, Th. Krueger und M. C. Utesch "Inser­ tion of Jog Series in Layout Compaction" in der Zeitschrift "Integration", Band 16, Nr. 2, Seiten 149-162, 1993. In diesem Artikel wird ein Verfahren zur Einführung von Knicken dargestellt. Das Knicken von Linien im Layout kann zu einer deutlichen Flächenreduktion führen. Das beschriebene Verfah­ ren optimiert den Graphen, auf dem zuvor der Längste- Pfad- Algorithmus angewendet wurde.

In DE 196 25 894 A1 wird ein Verfahren zur Erzeugung von Fo­ tomasken beschrieben, bei dem optische Annäherungseffekte korrigiert werden, indem Abrasterdaten, die auf Grundlage von von außen empfangenen Maskendaten erzeugt werden, gemäß einem vorbestimmten Korrekturverfahren korrigiert werden. Die kor­ rigierten Abrasterdaten werden zum Steuern eines Musterbe­ lichtungsvorgangs zum Herstellen des Musters einer Fotomaske verwendet.

Gemäß DE 196 42 050 A1 wird eine Erhöhung der Packungsdichte eines Schaltkreises dadurch erzielt, daß eine Phasenschieber­ maske eingesetzt wird, die aus alternierend angeordneten Pha­ senschiebern besteht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Er­ findung, ein Verfahren zur Erzeugung von Phasenmasken beim automatisierten Entwurf von integrierten Schaltkreisen anzu­ geben, durch das eine optimale Zuordnung der Phasen zu den einzelnen Polygonen erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zuordnung zumindest teilweise während der Bearbeitung des Ab­ standsgraphen erfolgt, d. h. also, an der selben Stele im Kompaktierungsalgorithmus, an der gemäß dem Stand der Technik aus Schiele et al das Knicken von Linien eingesetzt wird. Er­ findungsgemäß kann die Phasenzuordnung dabei alternativ oder ergänzend zu dem Einführen von Knicken verwendet werden.

Besonders bevorzugt ist es dabei, die Zuordnung zumindest ei­ nes Teils der Polygone während des Ablaufs des Längste-Pfad- Algorithmus durchzuführen.

Dabei ist es weiter besonders bevorzugt, solange bisher noch nicht festgelegten Polygonen eine Phase zuzuordnen, wie da­ durch der längste Pfad weiter verkürzt werden kann.

Es ist dadurch besonders bevorzugt, Polygonen erst dann un­ terschiedliche Phasen zuzuordnen, wenn diese bereits den Mi­ nimalabstand für Polygone gleicher Phase erreicht haben.

Mit diesen Merkmalen der Erfindung wird verhindert, daß durch eine zu frühe Festlegung der Phasenlage der einzelnen Polygo­ ne vorzeitig Beschränkungen in den Design-Möglichkeiten ein­ geführt werden, durch die später eine optimale Zuordnung ver­ hindert wird.

Es ist dabei besonders bevorzugt, daß einem Teil der Polygone die Phasen erst in späteren Schritten zugeordnet werden.

Vorzugsweise wird einem Teil der Polygone erst nach der auto­ matischen Knickgenerierung eine Phase zugeordnet.

Es ist weiter bevorzugt, einem Teil der Polygone erst in spä­ teren Kompaktierungsschritten, beispielsweise während der ab­ wechselnden eindimensionalen Kompaktierung in X- und Y- Richtung eine Phase zuzuordnen.

Schließlich kann es von Vorteil sein, einem Teil der Polygone erst in einem unabhängigen Verfahren außerhalb der Layout- Kompaktierung eine Phase zuzuordnen.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden näher beschrie­ ben:
Das erfindungsgemäße Verfahren bearbeitet den Abstandsgra­ phen. Im Ablauf des Längste-Pfad-Algorithmus werden solange bis dahin ungefärbte Polygone günstig eingefärbt, wie dadurch der längste Pfad weiter verkürzt werden kann. "Günstig" steht hier zum Beispiel für das unterschiedliche Einfärben von im Pfad benachbarten Polygonen, für die der generell- also auch bei Gleichfarbigkeit - zulässige Minimalabstand bereits er­ reicht ist.

Weiterhin ungefärbte Polygone bleiben flexibel und werden in späteren Schritten eingefärbt. Vorzugsweise erfolgt dies nach der automatischen Knickgenerierung, die ja in ganz ähnlicher Weise an dieser Stelle des Programmablaufs erfolgen kann (sh. Stand der Technik von Schiele et al). Ebenso kann ein Teil der noch ungefärbt gebliebenen Polygone in späteren Kompak­ tierungsschritten, beispielsweise während der abwechselnden eindimensionalen Kompaktierung in X- und Y-Richtung, einge­ färbt werden.

Erfindungsgemäß werden also während der Layout-Kompaktierung die Einfärbungen automatisch und Schritt für Schritt vorge­ nommen. Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß bei der Kompaktierung in jedem Schritt be­ kannt ist, wo jeweils Einfärbungen vorgenommen werden müssen (und wo es noch nicht sinnvoll ist), damit für die Gesamtflä­ che des Layouts die größtmögliche Einsparung erfolgen kann. Erfindungsgemäß bewirkt diese Layout-Kompaktierung im Gegen­ satz zu den Phasenzuordnungsverfahren gemäß dem Stand der Technik, die günstigste Phasenzurodnung auch gleich in einen Flächengewinn umzusetzen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erzeugung von Phasenmasken beim automati­ sierten Entwurf von integrierten Schaltkreisen, wobei jedem Polygon im Entwurf eine Phase zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung zumindest teilweise während der Bearbeitung des Abstandsgraphen er­ folgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuordnung während des Ablaufs des längsten Pfad-Algorithmus erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß solange bisher noch nicht festgelegten Polygonen eine Phase zugeordnet wird, wie dadurch der längste Pfad weiter verkürzt werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Polygonen unterschiedliche Phasen zuge­ ordnet werden, für die der Minimalabstand für Polygone gleicher Phase bereits erreicht ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Teil der Polygone die Phasen erst in späteren Schritten zugeordnet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einem Teil der Polygone erst nach der automatischen Knickgenerierung eine Phase zugeordnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einem Teil der Polygone erst in späteren Kompaktierungsschritten, beispielsweise während der abwechselnden eindimensionalen Kompaktierung in X- und Y- Richtung, eine Phase zugeordnet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einem Teil der Polygone erst in einem unabhängigen Verfahren außerhalb der Layout-Kompak­ tierung eine Phase zugeordnet wird.