JP2009027084A - Metal pattern generating method and generating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メタルパターン生成方法および生成装置に関する。 The present invention relates to a metal pattern generation method and a generation apparatus.
近年、半導体集積回路の微細化、高密度化の進展に伴い、半導体集積回路の製造工程では、多層配線の各層を平坦にするために、CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)処理が行われる。 In recent years, with the progress of miniaturization and higher density of semiconductor integrated circuits, in the process of manufacturing semiconductor integrated circuits, CMP (Chemical Mechanical Polishing) processing is performed in order to flatten each layer of the multilayer wiring. Done.
このCMP工程では、配線のメタル材料の分布がチップ全体に亘ってほぼ均一である方が望ましい。これは、メタル材料の分布が不均一であると、メタル層と絶縁層の材質の違いにより、配線層の断面方向の高低差が著しくなるためである。 In this CMP process, it is desirable that the distribution of the metal material of the wiring is substantially uniform over the entire chip. This is because if the distribution of the metal material is not uniform, the height difference in the cross-sectional direction of the wiring layer becomes significant due to the difference in material between the metal layer and the insulating layer.
そこで、配線のメタル材料の分布を均一にするため、信号伝達に無関係なメタル(ダミーメタル)をメタル配線層に挿入することが行われる。そのために、半導体集積回路のレイアウト設計工程で、ダミーメタルのパターン生成が行われる。 Therefore, in order to make the distribution of the metal material of the wiring uniform, a metal (dummy metal) unrelated to signal transmission is inserted into the metal wiring layer. Therefore, a dummy metal pattern is generated in the layout design process of the semiconductor integrated circuit.
従来、このようなダレイアウト設計工程におけるダミーメタルパターンの生成は、本来の信号伝達用の配線パターンのレイアウト終了後、その配線のない領域にダミーメタルパターンを追加することで行われている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, generation of a dummy metal pattern in such a dalay layout design process is performed by adding a dummy metal pattern to an area without the wiring after the layout of the original wiring pattern for signal transmission is completed (for example, , See Patent Document 1).
しかし、上述の方法では、ダミーメタルパターンの追加が必要な領域を、レイアウト終了後の配線パターンから抽出しなければならない。また、その抽出した領域の大きさに応じて、ダミーメタルの配置数を決定しなければならない。そのために、メタルパターンを生成する設計工程に多大な時間を要する、という問題があった。
そこで、本発明の目的は、ダミーメタルを含むメタルパターンの生成に要する時間を短縮することのできるメタルパターン生成方法および生成装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a metal pattern generation method and a generation apparatus capable of reducing the time required for generating a metal pattern including a dummy metal.
本発明の一態様によれば、セル配置結果にもとづいて配線可能領域を設定するステップと、前記配線可能領域全面に、所定寸法の矩形パターンをレイアウト設計用の配線グリッドの格子点にマトリックス状に配置するステップと、前記配線可能領域の前記配線グリッド上に信号配線用および電源配線用の配線パターンを配置するステップと、前記矩形パターンと前記配線パターンとを合成してメタルパターンを生成するステップと、を有することを特徴とするメタルパターン生成方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a step of setting a routable area based on a cell arrangement result, and a rectangular pattern of a predetermined size is arranged in a matrix on the grid points of a layout grid for layout design over the entire routable area. A step of arranging a wiring pattern for signal wiring and a power wiring on the wiring grid of the routable area, and a step of generating a metal pattern by synthesizing the rectangular pattern and the wiring pattern A metal pattern generation method is provided.
また、本発明の一態様によれば、セル配置結果にもとづいて配線可能領域を設定する手段と、所定寸法の矩形パターンを生成する矩形パターン生成手段と、前記配線可能領域の全面に、前記矩形パターンをレイアウト設計用の配線グリッドの格子点にマトリックス状に配置する手段と、前記配線可能領域の前記配線グリッド上に信号配線用および電源配線用の配線パターンを配置する手段と、前記矩形パターンと前記配線パターンとを合成してメタルパターンを生成する手段と、を有することを特徴とするメタルパターン生成装置が提供される。 Further, according to one aspect of the present invention, a means for setting a routable area based on a cell arrangement result, a rectangular pattern generating means for generating a rectangular pattern of a predetermined dimension, and the rectangular on the entire surface of the routable area Means for arranging patterns in a matrix at grid points of a wiring grid for layout design, means for arranging wiring patterns for signal wiring and power wiring on the wiring grid of the routable area, and the rectangular pattern There is provided a metal pattern generating apparatus comprising means for generating a metal pattern by synthesizing the wiring pattern.
本発明によれば、ダミーメタルを含むメタルパターンの生成に要する時間を短縮することができる。 According to the present invention, the time required for generating a metal pattern including a dummy metal can be shortened.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係るメタルパターン生成装置の構成の例を示すブロック図である。ここで、このメタルパターン生成装置が処理の対象とする半導体集積回路は、ライブラリに登録されたセルを用いて設計され、そのレイアウト設計は、セルを配置した後に、その入出力端子間を接続する配線が行われるものとする。このとき、セルの入出力端子は、予め設定された配線グリッド上にあり、セルの入出力端子間を接続する配線パターンは、この配線グリッド上に配置されるものとする。また、セルには、論理ゲートなどのプリミティブセルと、メモリや多ビット乗算器などのメガセルおよび外部インターフェイス用のIOセルがある。一般にメガセル内では高密度の配線が行われているので、ここでは後述の配線可能領域から除外して処理する。また、IOセルも配線可能領域から除外する。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a metal pattern generation apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, the semiconductor integrated circuit to be processed by the metal pattern generation apparatus is designed using cells registered in the library, and the layout design is such that the input / output terminals are connected after the cells are arranged. Wiring shall be performed. At this time, the input / output terminals of the cells are on a preset wiring grid, and the wiring pattern connecting the input / output terminals of the cells is arranged on the wiring grid. The cells include primitive cells such as logic gates, mega cells such as memories and multi-bit multipliers, and IO cells for external interfaces. In general, since high-density wiring is performed in the megacell, the processing is performed here by excluding from the wiring-able area described later. The IO cell is also excluded from the routable area.
図1に示すメタルパターン生成装置1は、レイアウト設計のセル配置工程の結果を格納したセル配置データ1000にもとづいて配線可能領域を設定する配線可能領域設定部11と、入力されたダミーメタル最小配線間隔情報3000に応じて、所定寸法の矩形パターンを生成する矩形パターン生成部12と、上述の記配線可能領域の全面に、上述の矩形パターンをレイアウト設計用の配線グリッドの格子点にマトリックス状に配置する矩形パターン配置部13と、上述の配線可能領域の配線グリッド上に、信号接続データ4000にもとづいて生成する信号配線用配線パターン、および電源配線情報5000にもとづいて生成する電源配線用配線パターンを配置する配線パターン配置部14と、矩形パターン配置部13により生成された矩形パターン配置データ20と配線パターン配置部14により生成された配線パターン配置データ30とを合成してメタルパターンを生成し、メタルパターンデータ40として出力するメタルパターン生成部15と、を有する。
The metal pattern generation apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a routable area setting unit 11 that sets a routable area based on the
次に、本実施例のメタルパターン生成装置1を使用してダミーメタルを含むメタルパターンを生成する方法について、図2〜図6を用いて説明する。 Next, a method for generating a metal pattern including a dummy metal using the metal pattern generating apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2は、本実施例のメタルパターン生成装置1を使用してダミーメタルを含むメタルパターンを生成する手順を示すフロー図である。 FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for generating a metal pattern including a dummy metal using the metal pattern generating apparatus 1 of the present embodiment.
メタルパターンの生成を開始するときは、まず、配線可能領域設定部11がセル配置データ1000を読み込み(ステップS01)、レイアウト用セルライブラリ2000を参照して、メガセルおよびIOセルが配置されている領域を除く領域を配線可能領域と設定する(ステップS02)。
When generation of the metal pattern is started, first, the routable area setting unit 11 reads the cell arrangement data 1000 (step S01), refers to the
図3に、この配線可能領域設定部11で設定された配線可能領域のイメージを示す。 FIG. 3 shows an image of the routable area set by the routable area setting unit 11.
図3に示す例では、半導体集積回路100のチップレイアウト領域内で、メガセル配置領域101、102およびIOセル配置領域103を除く領域が、配線可能領域110と設定される。
In the example shown in FIG. 3, an area excluding the
この配線可能領域110が、矩形パターンおよび配線パターンを配置する領域となる。そこで、次に、矩形パターンおよび配線パターンの配置について説明する。
The
図2のフローに戻って、矩形パターン生成部12が、ダミーメタル最小配線間隔情報3000にもとづいて矩形パターンの寸法を決定し、その寸法の矩形パターンを生成する(ステップS03)。
Returning to the flow of FIG. 2, the rectangular
ここで、ダミーメタル最小配線間隔は、CMP処理を行ったときに配線層の高低差を許容範囲内に抑えるために最低限必要な配線間隔を示す。 Here, the dummy metal minimum wiring interval indicates a minimum wiring interval necessary for suppressing the height difference of the wiring layer within an allowable range when the CMP process is performed.
矩形パターン生成部12は、配線グリッドの水平、垂直方向の間隔がそれぞれg1、g2であり、ダミーメタル最小配線間隔情報3000に記載のダミーメタル最小配線間隔がdであるとき、この矩形パターンの矩形パターンの水平方向の辺の長さa、垂直方向の辺の長さbを、
a=g1−d
b=g2−d
として求める。
When the horizontal and vertical intervals of the wiring grid are g1 and g2, respectively, and the dummy metal minimum wiring interval described in the dummy metal minimum
a = g1-d
b = g2-d
Asking.
続いて、矩形パターン配置部13が、配線可能領域110の全面に、矩形パターン生成部12により生成された矩形パターンをレイアウト設計用の配線グリッドの格子点にマトリックス状に配置する(ステップS04)。
Subsequently, the rectangular pattern arrangement unit 13 arranges the rectangular pattern generated by the rectangular
図4に、この矩形パターン配置部13で配置された矩形パターン配置のイメージを示す。 FIG. 4 shows an image of the rectangular pattern arrangement arranged by the rectangular pattern arrangement unit 13.
図4に示すように、配線可能領域110の配線グリッド120の格子点に、矩形パターン130が、マトリックス状に配置される。
As shown in FIG. 4,
この配置結果は、矩形パターン配置データ20として保存される。 This arrangement result is stored as rectangular pattern arrangement data 20.
図2のフローに戻って、次に、配線パターン配置部14が、配線パターンの配置を行う(ステップS05)。
Returning to the flow of FIG. 2, next, the wiring
図5に、この配線パターン配置部14で配置された配線パターン配置のイメージを示す。
FIG. 5 shows an image of the wiring pattern arrangement arranged by the wiring
このとき、配線パターン配置部14は、信号接続データ4000にもとづいて、配置されたセルの入出力端子間の接続に関し、配線可能領域110の配線グリッド120上での配線経路を決定し、信号配線用配線パターン141を生成する。また、配線パターン配置部14は、電源配線情報5000にもとづいて、配線可能領域110の配線グリッド120上に、必要とされる電流容量に見合った配線幅の電源配線用配線パターン142を生成する。
At this time, the wiring
この配置結果は、配線パターン配置データ30として保存される。
This arrangement result is stored as wiring
このとき、配線パターン配置データ30のレイヤーは、矩形パターン配置データ20のレイヤーとは異なるレイヤーとしておく。これにより、レイアウト設計データによる設計検証のときの信号接続チェックのときなどは、配線パターン配置データ30だけを用いればよく、検証対象データの量を少なくすることができる。
At this time, the layer of the wiring
図2のフローに戻って、最後に、メタルパターン生成部15が、矩形パターン配置データ20と配線パターン配置データ30とを合成してメタルパターンを生成し、メタルパターンデータ40として出力する(ステップS06)。
Returning to the flow of FIG. 2, finally, the metal
図6に、このメタルパターン生成部15で生成されたメタルパターン配置のイメージを示す。
FIG. 6 shows an image of the metal pattern arrangement generated by the metal
メタルパターン150は、信号配線用配線パターン141あるいは電源配線用配線パターン142と、矩形パターン130とをマージすることにより得られる。
The metal pattern 150 is obtained by merging the
したがって、信号配線用配線パターン141あるいは電源配線用配線パターン142が配置されているところでは、そのパターンに矩形パターン130が吸収され、信号配線用配線パターン141あるいは電源配線用配線パターン142がそのまま残る。
Accordingly, where the
一方、信号配線用配線パターン141あるいは電源配線用配線パターン142が配置されていない領域には、矩形パターン130がそのまま残る。このとき、矩形パターン130の相互の間隔は、ダミーメタル最小配線間隔を満たしている。したがって、この矩形パターン130は、CMP処理におけるダミーメタルとして機能する。
On the other hand, the
ここで、メガセル配置領域101、102にはダミーメタルが配置されないが、メガセルは本質的に配線密度が高いので、メガセル配置領域101、102にダミーメタルを配置する必要はない。
Here, no dummy metal is arranged in the
このような本実施例によれば、予め配線可能領域全面に矩形パターンを配置しておくので、信号配線および電源配線の配線後にダミーメタル配置領域の抽出を行わなくとも、信号配線あるいは電源配線の未配線領域に自動的にダミーメタルが配置される。すなわち、ダミーメタル配置領域の抽出処理が不要であり、ダミーメタルを含むメタルパターンの生成に要する時間を短縮することができる。 According to the present embodiment, since the rectangular pattern is arranged in advance on the entire routable area, the signal wiring or the power wiring can be extracted without extracting the dummy metal placement area after the signal wiring and the power wiring. A dummy metal is automatically placed in the unwired area. That is, the extraction process of the dummy metal arrangement region is not necessary, and the time required for generating the metal pattern including the dummy metal can be shortened.
また、設計変更などにより、信号配線あるいは電源配線の配線経路が変更になっても、新たな配線パターン配置データを作成するだけで、新しい配線パターンに適合するダミーメタルの配置を行ったメタルパターンを直ちに得ることができる。そのため、設計変更に伴う処理時間も短縮することができる。 In addition, even if the wiring route of the signal wiring or power supply wiring is changed due to a design change etc., it is possible to create a metal pattern in which dummy metal that conforms to the new wiring pattern is created simply by creating new wiring pattern placement data. You can get it immediately. As a result, the processing time associated with the design change can be shortened.
1 メタルパターン生成装置
11 配線可能領域設定部
12 矩形パターン生成部
13 矩形パターン配置部
14 配線パターン配置部
15 パターン合成部
20 矩形パターン配置データ
30 配線パターン配置データ
40 メタルパターンデータ
100 半導体集積回路
101、102 メガセル配置領域
103 IOセル配置領域
110 配線可能領域
120 配線グリッド
130 矩形パターン
141 信号配線用配線パターン
142 電源用配線パターン
150 メタルパターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal pattern production | generation apparatus 11 Routable
Claims (5)
前記配線可能領域全面に、所定寸法の矩形パターンをレイアウト設計用の配線グリッドの格子点にマトリックス状に配置するステップと、
前記配線可能領域の前記配線グリッド上に信号配線用および電源配線用の配線パターンを配置するステップと、
前記矩形パターンと前記配線パターンとを合成してメタルパターンを生成するステップと、
を有することを特徴とするメタルパターン生成方法。 Setting a routable area based on the cell placement result;
Arranging a rectangular pattern of a predetermined dimension on the entire surface of the routable area in a matrix at the grid points of a wiring grid for layout design;
Placing wiring patterns for signal wiring and power wiring on the wiring grid in the routable area; and
Synthesizing the rectangular pattern and the wiring pattern to generate a metal pattern;
A metal pattern generation method characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のメタルパターン生成方法。 The metal pattern generation method according to claim 1, wherein the predetermined dimension of the rectangular pattern is determined according to a minimum dummy metal wiring interval.
所定寸法の矩形パターンを生成する矩形パターン生成手段と、
前記配線可能領域の全面に、前記矩形パターンをレイアウト設計用の配線グリッドの格子点にマトリックス状に配置する手段と、
前記配線可能領域の前記配線グリッド上に信号配線用および電源配線用の配線パターンを配置する手段と、
前記矩形パターンと前記配線パターンとを合成してメタルパターンを生成する手段と、
を有することを特徴とするメタルパターン生成装置。 Means for setting a routable area based on the cell placement result;
Rectangular pattern generating means for generating a rectangular pattern of a predetermined dimension;
Means for arranging the rectangular pattern in the form of a matrix at lattice points of a wiring grid for layout design on the entire surface of the routable area;
Means for arranging wiring patterns for signal wiring and power wiring on the wiring grid in the routable area;
Means for synthesizing the rectangular pattern and the wiring pattern to generate a metal pattern;
A metal pattern generation apparatus characterized by comprising:
入力されたダミーメタル最小配線間隔情報に応じて、前記矩形パターンの寸法を決定する
ことを特徴とする請求項4に記載のメタルパターン生成装置。 The rectangular pattern generation means includes
The metal pattern generation apparatus according to claim 4, wherein the size of the rectangular pattern is determined according to the input dummy metal minimum wiring interval information.
ことを特徴とする請求項3または4に記載のメタルパターン生成装置。 5. The metal pattern generation apparatus according to claim 3, wherein the pattern design layer for arranging the rectangular pattern and the pattern design layer for arranging the metal pattern are different layers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007190801A JP2009027084A (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Metal pattern generating method and generating apparatus |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2008276179A (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Dongbu Hitek Co Ltd | Layout method for mask |
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2007
- 2007-07-23 JP JP2007190801A patent/JP2009027084A/en active Pending
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