JP5516223B2

JP5516223B2 - ダミーメタル配置評価装置、ダミーメタル配置評価方法及びダミーメタル配置評価プログラム

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Publication number: JP5516223B2
Application number: JP2010184403A
Authority: JP
Inventors: 大輔福田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-08-19
Also published as: US20120047472A1; US8356269B2; JP2012043229A

Description

本発明は、ダミーメタル配置評価装置、ダミーメタル配置評価方法及びダミーメタル配置評価プログラムに関する。

半導体集積回路の製造では、ウェハに対して露光、エッチング、堆積（メッキ）、研磨を繰り返して積層構造を構築することで、所望の回路を形成する。この時、一枚のウェハ上に複数の半導体集積回路を同時に形成することで、生産性を高めている。

特に近年では、ウェハ径を大きくして一度に作成する回路数を増大することが求められている。しかし、ウェハの大型化が進むにつれて、ウェハの中心部と周辺部とで均一な加工を施すことが難しくなる一方、回路の微細化が進められ、高精度な加工が要求されている。

例えば、近年主流の銅配線においては、絶縁物上に配線溝を生成し、これに銅メッキを施して溝を銅で埋めるＥＣＰ（ Electro-Chemical Plating）を行なっているが、配線溝と同時に絶縁物上全体をも銅メッキで覆ってしまうので、配線パターンを露出するための研磨にＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)を用いる。

このＣＭＰの結果、ウェハ上に大きな高低差が存在してしまうと、銅配線の高さばらつきや銅残りによる配線ショートなどが生じる。いずれの場合も、性能の劣化や歩留まりの低下が発生する。

ＣＭＰは、素材によって削れ易さに差がある。例えば、銅配線と絶縁層とでは銅配線の方がＣＭＰによる削れが大きい。そこで従来、ＣＭＰ後の高さばらつきを抑えるため、配線密度、すなわちチップ面積に占める配線の割合の均一化が重要であった。この配線密度は、配線が金属を素材として形成されることからメタル密度ともいう。また、ＣＭＰ後の高さばらつきは、配線の周囲長にも影響を受ける。

配線密度や配線周囲長を均一化する技術として、ダミーメタル(ダミー配線)を挿入するダミーフィルが知られている。ダミーメタルは、配線密度が疎らな領域に実際の配線とは電気的に独立して挿入される。したがって、ダミーメタルは、電気的な配線としては動作せず、すなわち実際の配線によって形成された回路動作に影響を与えることなく、配線密度や配線周囲長を調節してＣＭＰによる削れ量を調整することができる。

特開平１１−２６５８６６号公報特開２００６−６００５１号公報特開２０００−３４０５６８号公報特開平９−１１５９０５号公報特開２００５−２２２２１４号公報特開２００７−１１７２９号公報

回路レイアウトの微細化に伴い、ダミーメタルのデータサイズも増大しており、ダミーメタルは規則的な配置で挿入することが求められる。また、積層した配線に生じる容量成分にばらつきが発生することを抑制するため、ダミーメタルは配線オブジェクトの敷設方向に対してずれを持たせた配置（千鳥配置）が好ましい。ここで、配線オブジェクトとは、配線として互いに接続し、電気回路の一部として機能するメタル領域を指す。この配線オブジェクトは、例えば幅を狭くすることで抵抗として機能し、絶縁体を挟んで配線オブジェクトを対向させることでコンデンサとして機能する。配線オブジェクトはレイアウト時に基準となるＸＹ方向を規定して設計される。この配線オブジェクトのレイアウトの基準となる方向が配線オブジェクトの敷設方向である。

ダミーメタルを挿入する専用のツールを用いれば、配線オブジェクトの敷設方向に対してずれを持たせた配置が可能であるが、ダミーメタル挿入後の配線密度や配線周囲長が回路設計の基準を満たすかを別のツールで確認することとなる。このため、ダミーの挿入とレイアウトの確認がループし、適切なダミー配置を定めるまでに時間がかかるという問題点があった。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、配線オブジェクトの敷設方向に対してずれを持たせたダミーメタルの配置を評価可能なダミーメタル配置評価装置、ダミーメタル配置評価方法及びダミーメタル配置評価プログラムを提供することを目的とする。

本願の開示するダミーメタル配置評価装置、ダミーメタル配置評価方法及びダミーメタル配置評価プログラムは、配線オブジェクトの方向に対してずれを設けて規則的に配置したダミーメタルのブロック群を、各メッシュ内のダミーメタルの配置が同一となるようにメッシュ形状に分割してダミーメッシュを作成する。開示の装置、方法、プログラムは、作成した複数のダミーメッシュについて、配線オブジェクトとメッシュ内のダミーメタルのブロックとの重複を判定する。開示の装置、方法、プログラムは、判定の結果、配線オブジェクトと重複するダミーメタルのブロックを除去したダミー情報を算出し、配線オブジェクトの情報とダミー情報とを統合したダミー挿入後の回路レイアウトが設計基準を満たすかを評価する。

本願に開示の装置、方法及びプログラムによれば、配線オブジェクトの敷設方向に対してずれを持たせたダミーメタルの配置を評価できる。

図１は、実施例１にかかるダミーメタル配置評価装置の構成図である。図２は、ダミーメッシュの説明図である。図３は、配線とダミーの配置の説明図である。図４は、ダミーの配置についての説明図である。図５は、ダミーメッシュの作成についての説明図である。図６は、オブジェクト情報の算出についての説明図である。図７は、配線オブジェクトとブロックの拡大操作についての説明図である。図８は、重複判定の簡易化についての説明図である。図９は、ダミーメタル配置評価装置の処理動作を説明するフローチャートである。図１０は、ダミーメタル配置評価装置４１の動作の具体例の説明図である（その１）。図１１は、ダミーメタル配置評価装置４１の動作の具体例の説明図である（その２）。図１２は、ダミーメタル配置評価装置４１の動作の具体例の説明図である（その３）。図１３は、ダミーメタル配置評価装置４１の動作の具体例の説明図である（その４）。図１４は、実施例２にかかるダミーメタル配置評価装置の構成図である。図１５は、配線密度メッシュとダミーメッシュについての説明図である。図１６は、配線密度メッシュと配線オブジェクトについての説明図である。図１７は、実施例２におけるダミーメタル配置評価装置の処理動作を説明するフローチャートである。図１８は、ダミーメタル配置評価装置４２の動作の具体例の説明図である（その１）。図１９は、ダミーメタル配置評価装置４２の動作の具体例の説明図である（その２）。図２０は、ダミーメタル配置評価装置４２の動作の具体例の説明図である（その３）。図２１は、ダミーメタル配置評価装置４２の動作の具体例の説明図である（その４）。図２２は、ブロックの有効、一部有効、無効の判断についての説明図である。図２３は、実施例３にかかるダミーメタル配置評価プログラムの説明図である。

以下に、本願の開示するダミーメタル配置評価装置、ダミーメタル配置評価方法及びダミーメタル配置評価プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。

図１は、本実施例にかかるダミーメタル配置評価装置の構成図である。図１に示したダミーメタル配置評価装置４１は、チップデータＤＩ１、ダミー仕様ＤＩ２、設計基準ＤＩ３を使用し、使用ダミー情報ＤＯ１、チップ密度情報ＤＯ２を出力する。

また、ダミーメタル配置評価装置４１は、ダミーメッシュ情報作成部２１、オブジェクト情報算出部２２、重複判定部２３、オブジェクト拡大部２４、ダミー情報算出部２５、情報統合部２６、評価部２７を有する。

ダミーメッシュ情報作成部２１は、配線オブジェクトの方向に対してずれを設けて規則的に配置したダミーメタルのブロック群を、メッシュ形状に分割してダミーメッシュを作成するダミーメッシュ作成部である。ダミーメッシュ情報作成部２１は、各メッシュ内のダミーメタルの配置が同一となるようにダミーメッシュを作成する。ダミーメタルのブロックの配置は、ダミー仕様ＤＩ２から取得する。

オブジェクト情報算出部２２は、各ダミーメッシュ内における配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長を求める。配線オブジェクトの配置は、チップデータＤＩ１から取得する。

オブジェクト拡大部２４は、配線オブジェクトとダミーメタルとの間に設けるスペースの規定に対応して配線オブジェクトを太らせる。重複判定部２３は、オブジェクト拡大部２４によって拡大した配線オブジェクトとメッシュ内のダミーメタルのブロックとの重複を判定する。

ダミー情報算出部２５は、重複判定部２３による判定の結果、配線オブジェクトと重複するダミーメタルのブロックを除去してダミー情報を算出する。

情報統合部２６は、メッシュ内に含まれる配線オブジェクトの情報とダミー情報とを統合し、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける配線密度と配線周囲長を求める。評価部２７は、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける配線密度と配線周囲長が設計基準ＤＩ３を満たすかを評価する。

評価部２７による評価の結果、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける配線密度と配線周囲長が設計基準ＤＩ３を満たすならば、評価部２７は、使用したダミーの情報である使用ダミー情報ＤＯ１を出力する。加えて、評価部２７は、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける配線密度と配線周囲長をチップ密度情報ＤＯ２として出力する。また、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける配線密度と配線周囲長が設計基準ＤＩ３を満たさない場合、ダミーメタル配置評価装置４１は、ダミー仕様ＤＩ２から異なるダミーメタルの配置を読み出すことで、使用するダミーメタルの配置を変更して再度処理を行なう。

図２は、ダミーメッシュの説明図である。図２に示したダミーメッシュでは、ダミーメッシュｍｓ１，ｍｓ２は各々１７個分のダミーメタルのブロックであるダミーブロックを有する。ダミーメッシュｍｓ２では、メッシュの左上の隅にブロック１の左上の隅が重なっている。ブロック２〜５は、ブロック１から右下方向に同一量ずつずれた配置である。また、ブロック５については、右側がダミーメッシュｍｓ２の外部に突出している。

ブロック６〜９は、ブロック２〜５から右下方向にずれた配置である。同様に、ブロック１０〜１３は、ブロック６〜９から右下方向にずれた配置であり、同様に、ブロック１４〜１７は、ブロック１０〜１３から右下方向にずれた配置である。ブロック９は右側がダミーメッシュｍｓ２の外部に突出し、ブロック１６，１７は下側がダミーメッシュｍｓ２の外部に突出している。

ブロック５，９，１６，１７のダミーメッシュｍｓ２外部への突出分については、反対側の隣接メッシュからダミーメッシュｍｓ２の内部に同一形状の突出があるので、メッシュ内のブロックは１７個分である。また、各メッシュについてブロックの配置は同一となる。

図３は、配線とダミーの配置の説明図である。配線オブジェクトＬ１，Ｌ２に対して図２に示したダミーメッシュを重ね合わせ、線オブジェクトＬ１，Ｌ２と重複しないブロックを配置していく。配線オブジェクトＬ１，Ｌ２に一部分でも重複したブロックは配置しない。このように、ブロック配置が同一のダミーメッシュについて、配線と重複するブロックのみを除去することとすれば、各ダミーメッシュについて除去すべきブロックを指定することで、ダミーの配置を一意に定めることができ、ダミー配置のデータサイズを小さくできる。

図４は、ダミーの配置についての説明図である。ダミーメタルを配線オブジェクトの敷設方向に対して揃えて（ずれを持たせず）配置する格子状の配置Ｐ１では、上層のメタル配線との重なりのばらつきが大きくなる。上層のメタル配線と大きく重なる場合には、配線の容量成分が大きくなり、上層のメタル配線との重なりが小さい場合には、配線の容量成分が小さくなる。このように配線容量がばらつくことによって、最悪値が大きくなる。

これに対して、配線オブジェクトの敷設方向に対してずれを持たせたダミーメタルの配置Ｐ２（千鳥配置）では、上層のメタル配線との重なりのばらつきが小さくなる。このため、配線容量がばらつくことを抑制し、歩留まりを向上することができる。

図５は、ダミーメッシュの作成についての説明図である。ダミーメタルのブロックの幅をｘ，高さをｙ，ブロック間のｘ方向のスペースをｓｘ，ブロック間のｙ方向のスペースをｓｙ，ブロック間のｘ方向のオフセットをｏｘ，ブロック間のｙ方向のオフセットをｏｙとすると、ダミーメッシュの幅（ｘ方向の長さ）であるMesh size(x)とダミーメッシュの高さ（ｙ方向の長さ）Mesh size(y) は、
Mesh size(x) : (x + sx)＊(y + sy) / oy ＊α + ox
Mesh size(y) : (y + sy)＊(x + sx) / ox ＊β + oy
である。ここで、αは(y+sy)/oyが整数になるような定数であり、βは(x+sx)/oxが整数になるような定数である。このようなα、βを用いることで、各メッシュ内のダミーブロックの配置を等しくすることができる。

一例として、
x=y=0.7, sx=sy=0.3, ox=oy=0.2 であれば、
mesh size = (0.7+0.3) * (0.7+0.3)/0.2 * 1 + 0.2 = 5.2 であり、
x = y = 0.6, sx=sy=0.2, ox=oy=0.3 であれば、
mesh size = (0.6+0.2) * (0.6+0.2)/0.3 * 3 + 0.3 = 6.7
となる。

図６は、オブジェクト情報の算出についての説明図である。オブジェクト情報算出部２２は、ダミーメッシュ情報作成部２１からダミーメッシュの位置情報を取得し、チップデータＤＩ１から配線オブジェクトのレイアウトを取得する。オブジェクト情報算出部２２は、各ダミーメッシュと重なる配線オブジェクトを抽出し、各ダミーメッシュにおける配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長をオブジェクト情報として算出する。図６に示した例では、配線オブジェクトＬ１，Ｌ２がダミーメッシュｍｓ１〜３と重なっている。

図７は、配線オブジェクトとブロックの拡大操作についての説明図である。ダミーメタルのブロックを配置する場合、ダミーメタルと配線との間に設けるべき間隔がスペーシングルールとして設定されている。オブジェクト拡大部２４は、説明図Ｆ１に示したように、配線オブジェクトを下方向と右方向にスペーシングルール分だけ太らせて拡大し、配線オブジェクトを上方向と左方向にスペーシングルールからダミーブロック間のオフセット分を減じた分だけ太らせて拡大する。

重複判定部２３は、オブジェクト拡大部２４によって拡大された配線オブジェクトとダミーメッシュ内のブロックとの重複を判定する。重複判定部２３は、説明図Ｆ２に示したように、拡大された配線オブジェクトと重複するブロックはＮＧとして除去し、重複しないブロックをＯＫとして残す。この時、各ブロックは右方向と下方向にオフセット分太らせておく。ダミーのブロックの拡大を説明図Ｆ３に示す。拡大したブロックは、他のダミーメッシュ側に突出して、他のダミーメッシュと重複しても良い。また、説明図Ｆ３に示した破線部は、隣接メッシュの判定時に判定が行なわれる。

配線オブジェクトとダミーのブロックとの重複判定には、一般的な図形演算を用いることができる。既に述べたように各ダミーメッシュ内部は等しいので、重複判定を簡易化することができる。例えば、図８では左右いずれのダミーメッシュも重なりは等しい。

重複判定部２３は、重複判定の結果、ダミーメッシュ内の各ブロックについてＯＫかＮＧかを記録する。ダミーメッシュの辺縁部のブロックについては、隣接ダミーメッシュを参照する。

ダミー情報算出部２５は、各ダミーメッシュ内のＯＫを記録したブロックからダミーメッシュ内の配線密度と配線周囲長とを求める。また、オブジェクト情報算出部２２は、各ダミーメッシュ内の拡大前の配線オブジェクトを用いて各ダミーメッシュ内の配線密度と配線周囲長とを求める。

情報統合部２６は、ダミー情報算出部２５が算出したダミーの配線密度とオブジェクト情報算出部２２が算出した配線オブジェクトの配線密度を合算し、各ダミーメッシュ内のトータルの配線密度を求める。同様に、情報統合部２６は、ダミー情報算出部２５が算出したダミーの配線周囲長とオブジェクト情報算出部２２が算出した配線オブジェクトの配線周囲長を合算し、各ダミーメッシュ内のトータルの配線周囲長を求める。

評価部２７は、情報統合部２６が統合したトータルの配線密度と配線周囲長が、設計基準ＤＩ３を満たすかを判定する。設計基準ＤＩ３には、配線密度や配線周囲長の上下限、許容可能なばらつきの範囲などが規定されている。

図９は、ダミーメタル配置評価装置の処理動作を説明するフローチャートである。処理が開始すると、ダミーメッシュ情報作成部２１は、ダミー仕様ＤＩ２に基づいてダミーメッシュを作成する（Ｓ１０１）。オブジェクト情報算出部２２は、ダミーメッシュの位置情報とチップデータＤＩ１からダミーメッシュ内の配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長を算出する（Ｓ１０２）。オブジェクト拡大部２４は、ダミー仕様ＤＩ２に定められたダミールールとスペーシングルールに基づいて配線オブジェクトを太らせて拡大する（Ｓ１０３）。

重複判定部２３は、拡大された配線オブジェクトとダミーブロックの重複をチェックする（Ｓ１０４）。ダミー情報算出部２５は、拡大された配線オブジェクトと重複しないブロックからダミーによる配線密度と配線周囲長とを算出する（Ｓ１０５）。情報統合部２６は、配線オブジェクトとダミーの情報を統合する（Ｓ１０６）。評価部２７は、統合した情報が設計基準ＤＩ３を満たしたかを評価する（Ｓ１０７）。設計基準ＤＩ３を満たしていない場合（Ｓ１０７，Ｎｏ）、ダミーメタル配置評価装置４１は、再びステップＳ１０１に戻り、別のダミールールを選択してダミーメッシュを作成する。

設計基準ＤＩ３を満たした場合（Ｓ１０７，Ｙｅｓ）、評価部２７は、使用したダミーの情報である使用ダミー情報ＤＯ１とチップ密度情報ＤＯ２を出力して（Ｓ１０８）、処理を終了する。

つぎに、具体例を挙げてダミーメタル配置評価装置４１の動作を説明する。図１０に示した図で、中央のメッシュを着目メッシュとし、ダミーメッシュのサイズを６．３ × ６．３μｍ、ダミーブロックのｘ,ｙをそれぞれ１．２μｍ、ダミースペースｓｘ，ｓｙをそれぞれ０．３μｍ、オフセットｏｘ，ｏｙをそれぞれ０．３７５μｍとする。

ダミーメッシュは、何層目かを示す[layer]、層上の位置を示す［x]，[y]によって特定される。また、各ダミーメッシュは、x, y 、ダミーメッシュ全体の銅密度(%)を示すDens 、配線オブジェクト分の銅密度を示すDens1、ダミー分の銅密度を示すDens2の項目をデータとして有する。同様に、各ダミーメッシュは、ダミーメッシュ全体の配線周囲長(μｍ)を示すEdge length、配線オブジェクト分の配線周囲長を示すEdge length1、ダミー分の配線周囲長を示すEdge length2、各ダミーブロックがＯＫであるかＮＧであるかを示すblockの項目を有する。

図１０に示した例では、配線オブジェクトＬ１，Ｌ２が配置され、ダミーは未配置である。したがって、ダミーに関する情報は登録されておらず、
Dens 12.7%
Dens1 12.7%
Dens2 0%
Edge length 12.6um
Edge length1 12.6um
Edge length2 0um
block （未登録）
となる。

図１０に示した配線オブジェクトＬ１，Ｌ２を図１１に示したように太らせ、太らせた配線オブジェクトと重ならないようにブロックを残す。図１２は配線オブジェクトとブロックとともに示し、図１３はブロックのみを示す図である。中央の着目ダミーメッシュでは、９番目のブロック９から１７番目のブロック１７までが配置され、１番目のブロック１から８番目のブロック８までは配置されていない。配置したブロックは重複判定の結果がＯＫのブロックであり、blockの項目に値１で登録される。また、配置されなかった（除去された）ブロックは重複判定の結果がＮＧのブロックであり、blockの項目に値０で登録される。

従って、ダミー分の銅密度は、 (1.2×1.2)×9(個)/(6.3×6.3) = 32.65%、
ダミー分の配線周囲長は、 (1.2×4)×9(個) = 43.2
となる。

このダミーブロックの情報を加えると、上述したダミーメッシュの情報は、
Dens 45.35%
Dens1 12.7%
Dens2 32.65%
Edge length 55.8um
Edge length1 12.6um
Edge length2 43.2um
block 00000000111111111
となる。

上述してきたように、本実施例に開示したダミーメタル配置評価装置４１は、配線オブジェクトの方向に対してずれを設けて規則的に配置したダミーメタルのブロック群を、各メッシュ内のダミーメタルの配置が同一となるようにメッシュ形状に分割する。ダミーメタル配置評価装置４１は、分割によって得られた複数のダミーメッシュについて、配線オブジェクトとメッシュ内のダミーメタルのブロックとの重複を判定する。ダミーメタル配置評価装置４１は、判定の結果、配線オブジェクトと重複するダミーメタルのブロックを除去したダミー情報を算出し、配線オブジェクトの情報と統合してダミー挿入後の回路レイアウトが設計基準を満たすかを評価する。

このように本実施例に開示したダミーメタル配置評価装置４１は、配線オブジェクトの敷設方向に対してずれを持たせたダミーメタルの配置を評価できる。そのため、ダミーメタルを挿入するツールと回路レイアウトを評価するツールをそれぞれ用いる場合に比して、適切なダミー配置を定めるまでの所要時間を短縮し、密度の見積もり精度を向上することができる。なお、オフセットが一方のみ、もしくは無しのダミーのパターンについても計算可能である。

図１４は、本実施例２にかかるダミーメタル配置評価装置の構成図である。図１４に示したダミーメタル配置評価装置４２は、チップデータＤＩ１を用いて配線密度メッシュを作成する配線密度メッシュ情報作成部３１を有し、配線密度メッシュとダミーメッシュを個別に作成する。そしてオブジェクト情報算出部２２が配線密度メッシュ内の配線密度と配線周囲長とを求める点が実施例１と異なる。その他の構成及び動作は実施例１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を伏して説明を省略する。

図１５は、配線密度メッシュとダミーメッシュについての説明図である。図１５に示したように、実施例２では、配線など固定のオブジェクトの密度を求める配線密度メッシュ（density mesh）ｍｄ１と、ダミーメタルの有無を求めるダミーメッシュｍｓ１を別にしている。

挿入するダミーのパターンを変更するとダミーメッシュのサイズも変更されるので、実施例１では、変更後のダミーメッシュで改めて配線オブジェクト部分の配線密度や配線周囲長を求めることとなる。これに対し、配線密度メッシュ（Density mesh）を固定サイズで求めておけば、その手間が省くことができる。また、ユーザの所望のサイズで配線密度や配線周囲長を計算することができる。

実施例２では、配線オブジェクト部分の配線密度や配線周囲長を求める場合に、図１６に示すように、配線密度メッシュ（density mesh）ｍｄ１〜３の各メッシュに含まれる配線オブジェクトＬ１，Ｌ２の配線密度と配線周囲長を求める。

図１７は、実施例２におけるダミーメタル配置評価装置の処理動作を説明するフローチャートである。処理が開始すると、まず、配線密度メッシュ情報作成部３１がチップデータＤＩ１から配線密度メッシュを作成し（Ｓ２０１）、オブジェクト情報算出部２２が配線密度メッシュごとの配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長を算出する（Ｓ２０２）。

つぎに、ダミーメッシュ情報作成部２１は、ダミー仕様ＤＩ２に基づいてダミーメッシュを作成する（Ｓ２０３）。オブジェクト拡大部２４は、ダミー仕様ＤＩ２に定められたダミールールとスペーシングルールに基づいて配線オブジェクトを太らせて拡大する（Ｓ２０４）。

重複判定部２３は、拡大された配線オブジェクトとダミーブロックの重複をチェックする（Ｓ２０５）。ダミー情報算出部２５は、拡大された配線オブジェクトと重複しないブロックからダミーによる配線密度と配線周囲長とを算出する（Ｓ２０６）。情報統合部２６は、配線オブジェクトとダミーの情報を統合する（Ｓ２０７）。評価部２７は、統合した情報が設計基準ＤＩ３を満たしたかを評価する（Ｓ２０８）。設計基準ＤＩ３を満たしていない場合（Ｓ２０８，Ｎｏ）、ダミーメタル配置評価装置４２は、再びステップＳ２０３に戻り、別のダミールールを選択してダミーメッシュを作成する。

設計基準ＤＩ３を満たした場合（Ｓ２０８，Ｙｅｓ）、評価部２７は、使用したダミーの情報である使用ダミー情報ＤＯ１とチップ密度情報ＤＯ２を出力して（Ｓ２０９）、処理を終了する。

つぎに、具体例を挙げてダミーメタル配置評価装置４２の動作を説明する。図１８に示したように、ダミーメタル配置評価装置４２は、配線オブジェクトＬ１，Ｌ２に対して配線密度メッシュｍｄ０〜３を重ね合わせ、配線オブジェクトＬ１，Ｌ２を太らせる。

また、ダミーメタル配置評価装置４２は、図１９に示したように、配線オブジェクトＬ１，Ｌ２および配線密度メッシュｍｄ０〜３に対し、ダミーメッシュを重ね合わせる。

ダミーメタル配置評価装置４２は、図２０に示したように、ダミーメッシュごとに拡大した配線オブジェクトと重複しないブロックを配置する。その後、図２１に示したように、ダミーメッシュと配線密度メッシュとの位置関係に基づいて、配線密度メッシュにおけるダミーの数を求める。

図２１に示した例では、着目した配線密度メッシュは、ダミーメッシュＡ〜Ｉと重複部分を有する。ダミーメッシュＡ，Ｂのブロック１６，１７は一部有効、すなわち一部が着目した配線密度メッシュ内に入っている。ダミーメッシュＣのブロックのうち、着目した配線密度メッシュ内に入っている有効なブロックはない。

ダミーメッシュＤのブロック９，１２，１３，１６，１７は、着目した配線密度メッシュ内に入っている有効なブロックである。ダミーメッシュＥのブロックのうち、ブロック１０〜１７は有効なブロックであり、ブロック９は一部有効なブロックである。ダミーメッシュＦのブロックのうち、ブロック１４は一部有効である。そして、ダミーメッシュＧ，Ｈ，Ｉには、有効なブロックがない。

以上を総合し、ダミーブロックのｘ,ｙをそれぞれ１．２μｍ、ダミースペースｓｘ，ｓｙをそれぞれ０．３μｍ、オフセットｏｘ，ｏｙをそれぞれ０．３７５μｍ、ダミーメッシュのサイズを６．３×６．３とすると、
配線密度メッシュのダミーブロックの密度は、
(１．２×１．２)×(１３個＋一部有効分２．０６２５個)／(１０×１０)
＝２１．６９％
となる。
また、配線密度メッシュのダミーブロックの配線周囲長は、
(１．２×４)×１３個＋一部有効分４．７
＝６７．１
となる。

したがって、配線密度メッシュの情報は、
Data [layer][global mesh x番号][global mesh y番号]
x, y
Dens（全体の銅密度） 31.69%
Dens1（配線オブジェクト分の銅密度）10%
Dens2（ダミーブロック分の銅密度） 21.69%
Edge length（全体の配線周囲長） 107.1um
Edge length1（配線オブジェクト分の配線周囲長） 40um
Edge length2（ダミーブロック分の配線周囲長） 67.1um
となる。

図２２は、ブロックの有効、一部有効、無効の判断についての説明図である。ブロックの配線密度メッシュに対する有効性を判定する場合、各ダミーメッシュで、配線密度メッシュの境界を調べる。例えば、ダミーメッシュＧでは、領域座標 x>3.7um, y<3.7umとなる。ダミーメッシュ内のダミーブロックの座標情報から、領域に含まれる、すなわち有効なダミーブロックや領域をまたぐ、すなわち一部有効なダミーブロックを求めることができる。

上述してきたように、本実施例２に開示したダミーメタル配置評価装置４２は、実施例１と同様に、配線オブジェクトの敷設方向に対してずれを持たせたダミーメタルの配置を評価できる。そのため、ダミーメタルを挿入するツールと回路レイアウトを評価するツールをそれぞれ用いる場合に比して、適切なダミー配置を定めるまでの所要時間を短縮し、密度の見積もり精度を向上することができる。

加えて、本実施例２に開示したダミーメタル配置評価装置４２は、配線密度メッシュとダミーメッシュとをそれぞれ作成することで、使用するダミーパターンを変更する場合であっても配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長を再計算する必要がない。このため、適切なダミー配置を定めるまでの所要時間をさらに短縮することができる。また、配線密度メッシュは任意のサイズで作成できるため、ユーザの求めるサイズに合わせて配線密度と配線周囲長の評価を行なうことができる。

図２３は、ダミーメタル配置評価プログラムの説明図である。図２３に示したコンピュータ５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５２、メモリ５３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５４を有する。

ＨＤＤ５４は、磁気ディスクにダミーメタル配置評価プログラム６０を保持する。コンピュータ５１がダミーメタル配置評価プログラム６０をメモリ５３に展開して実行すると、ダミーメッシュ情報作成プロセス６１、オブジェクト情報算出プロセス６２、重複判定プロセス６３、オブジェクト拡大プロセス６４、ダミー情報算出プロセス６５、情報統合プロセス６６、評価プロセス６７が実行されることとなる。

ダミーメッシュ情報作成プロセス６１は、図１に示したダミーメッシュ情報作成部２１に対応する処理を行なう。オブジェクト情報算出プロセス６２は、図１に示したオブジェクト情報算出部２２に対応する処理を行なう。重複判定プロセス６３は、図１に示した重複判定部２３に対応する処理を行なう。オブジェクト拡大プロセス６４は、図１に示したオブジェクト拡大部２４に対応する処理を行なう。ダミー情報算出プロセス６５は、図１に示したダミー情報算出部２５に対応する処理を行なう。情報統合プロセス６６は、図１に示した情報統合部２６に対応する処理を行なう。評価プロセス６７は、図１に示した評価部２７に対応する処理を行なう。

このように、コンピュータ５１は、ダミーメタル配置評価プログラム６０を読み出して実行することで、ダミーメタル配置評価装置４１と同様に動作することができる。なお、各プロセスが使用するデータはインタフェースボードなどを介して外部から取得することができ、また、各プロセスが出力するデータはインタフェースボードなどを介して外部に出力することができる。なお、図２３ではＨＤＤにプログラムを格納する場合を例に説明したが、ＣＤ（Compact Disc）など任意の記録媒体をプログラムの格納先として用いることができる。

１〜１７ブロック
２１ダミーメッシュ情報作成部
２２オブジェクト情報算出部
２３重複判定部
２４オブジェクト拡大部
２５ダミー情報算出部
２６情報統合部
２７評価部
３１配線密度メッシュ情報作成部
４１〜４２ダミーメタル配置評価装置
５１コンピュータ
５２ＣＰＵ
５３メモリ
５４ＨＤＤ
６１ダミーメッシュ情報作成プロセス
６２オブジェクト情報算出プロセス
６３重複判定プロセス
６４オブジェクト拡大プロセス
６５ダミー情報算出プロセス
６６情報統合プロセス
６７評価プロセス
ＤＩ１チップデータ
ＤＩ２ダミー仕様
ＤＩ３設計基準
ＤＯ１使用ダミー情報
ＤＯ２チップ密度情報
ｍｓ１〜３ダミーメッシュ
ｍｄ０〜３配線密度メッシュ
Ｌ１，Ｌ２配線オブジェクト

Claims

配線オブジェクトの方向に対してずれを設けて規則的に配置したダミーメタルのブロック群の内、少なくとも一部のブロック群を、各メッシュ内のダミーメタルのブロックの配置が同一となるようにメッシュ形状に分割してダミーメッシュを作成する作成手順と、
作成された前記ダミーメッシュの位置情報と、前記配線オブジェクトのレイアウトとを取得すると共に、各ダミーメッシュと重なる配線オブジェクトを抽出し、各ダミーメッシュ内における配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長とを、オブジェクト情報として算出する第１算出手順と、
前記ダミーメタルのブロック群に属するブロックの内、作成した前記ダミーメッシュ内に少なくとも一部が属するダミーメタルのブロックと、前記配線オブジェクトとの重複の判定を行う判定手順と、
前記判定の結果、前記配線オブジェクトと重複するダミーメタルのブロックを、前記ダミーメタルのブロック群から除去した、前記各ダミーメッシュで区切られた範囲内におけるダミーメタルのブロックの配線密度と配線周囲長であるダミー情報を算出する第２算出手順と、
算出された前記オブジェクト情報と、算出された前記ダミー情報とを合算し、前記各ダミーメッシュ内のトータルの配線密度と配線周囲長とを求める情報統合手順と、
前記オブジェクト情報と前記ダミー情報とを統合して得られる、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける前記トータルの配線密度と配線周囲長とが、前記配線密度と前記配線周囲長の上下限、及び許容可能なばらつきの範囲を規定する設計基準を満たすかを評価する評価手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするダミーメタル配置評価プログラム。
前記配線オブジェクトをメッシュ形状に分割して配線メッシュを作成する配線メッシュ作成手順をさらにコンピュータに実行させ、
前記判定手順は、前記ダミーメッシュと配線密度メッシュとの位置関係に基づいて、前記配線密度メッシュにおけるダミーメタルのブロックの数を求め、
前記第２算出手順は、各ダミーメタルのブロックの幅及び高さと前記ブロックの数と前記配線密度メッシュのサイズとを用いて、前記ダミー情報を算出することを特徴とする請求項１に記載のダミーメタル配置評価プログラム。
前記配線オブジェクトと前記ダミーメタルとの間に設けるスペースの規定に対応して前記配線オブジェクトを太らせるオブジェクト拡大手順をさらにコンピュータに実行させ、前記判定手順は、オブジェクト拡大手順によって拡大した配線オブジェクトと前記ダミーメタルのブロックとの重複を判定することを特徴とする請求項１または２に記載のダミーメタル配置評価プログラム。
コンピュータを用いてダミーメタルの配置を評価する方法であって、
前記コンピュータが有するプロセッサが、
配線オブジェクトの方向に対してずれを設けて規則的に配置したダミーメタルのブロック群の内、少なくとも一部のブロック群を、各メッシュ内のダミーメタルのブロックの配置が同一となるようにメッシュ形状に分割してダミーメッシュを作成する作成ステップと、
作成された前記ダミーメッシュの位置情報と、前記配線オブジェクトのレイアウトとを取得すると共に、各ダミーメッシュと重なる配線オブジェクトを抽出し、各ダミーメッシュ内における配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長とを、オブジェクト情報として算出する第１算出ステップと、
前記ダミーメタルのブロック群に属するブロックの内、作成した前記ダミーメッシュ内に少なくとも一部が属するダミーメタルのブロックと、前記配線オブジェクトとの重複の判定を行う判定ステップと、
前記判定の結果、前記配線オブジェクトと重複するダミーメタルのブロックを、前記ダミーメタルのブロック群から除去した、前記各ダミーメッシュで区切られた範囲内におけるダミーメタルのブロックの配線密度と配線周囲長であるダミー情報を算出する第２算出ステップと、
算出された前記オブジェクト情報と、算出された前記ダミー情報とを合算し、前記各ダミーメッシュ内のトータルの配線密度と配線周囲長とを求める情報統合ステップと、
前記オブジェクト情報と前記ダミー情報とを統合して得られる、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける前記トータルの配線密度と配線周囲長とが、前記配線密度と前記配線周囲長の上下限、及び許容可能なばらつきの範囲を規定する設計基準を満たすかを評価する評価ステップと
を含んだことを特徴とするダミーメタル配置評価方法。
配線オブジェクトの方向に対してずれを設けて規則的に配置したダミーメタルのブロック群の内、少なくとも一部のブロック群を、各メッシュ内のダミーメタルのブロックの配置が同一となるようにメッシュ形状に分割してダミーメッシュを作成する作成部と、
作成された前記ダミーメッシュの位置情報と、前記配線オブジェクトのレイアウトとを取得すると共に、各ダミーメッシュと重なる配線オブジェクトを抽出し、各ダミーメッシュ内における配線オブジェクトの配線密度と配線周囲長とを、オブジェクト情報として算出する第１算出部と、
前記ダミーメタルのブロック群に属するブロックの内、作成した前記ダミーメッシュ内に少なくとも一部が属するダミーメタルのブロックと、前記配線オブジェクトとの重複の判定を行う判定部と、
前記判定の結果、前記配線オブジェクトと重複するダミーメタルのブロックを、前記ダミーメタルのブロック群から除去した、前記各ダミーメッシュで区切られた範囲内におけるダミーメタルのブロックの配線密度と配線周囲長であるダミー情報を算出する第２算出部と、
算出された前記オブジェクト情報と、算出された前記ダミー情報とを合算し、前記各ダミーメッシュ内のトータルの配線密度と配線周囲長とを求める情報統合部と、
前記オブジェクト情報と前記ダミー情報とを統合して得られる、ダミー挿入後の回路レイアウトにおける前記トータルの配線密度と配線周囲長とが、前記配線密度と前記配線周囲長の上下限、及び許容可能なばらつきの範囲を規定する設計基準を満たすかを評価する評価部と
を備えたことを特徴とするダミーメタル配置評価装置。