深亚微米集成电路可制造性设计研究

论文摘要

伴随着深亚微米集成电路时代的来临,芯片的特征尺寸已经缩小到纳米尺度。更小的尺寸带来的不仅仅是高速度、低功率的优势,还带来了诸如漏电流、高散热、亚波长光刻变形等等一系列大大影响着芯片性能和成品率的困难。为了提高深亚微米设计芯片的成品率,降低产品的生产成本,要求芯片设计师在进行深亚微米芯片设计时必须具备制造意识,在芯片的设计阶段就考虑和避免各种影响芯片性能和良率的因素。芯片的可制造性设计,就是结合芯片制造厂的规则找出芯片中可能会降低产品成品率的地方并加以改进,以保证芯片在制造生产中的成品率。本文中,我们首先讨论了制造过程中几种主要影响产品成品率的因素,然后利用Synopsys Hercules物理验证工具和Proteus掩膜综合工具,实现了针对上诉几种因素的制造厂规则的检查和版图改善。最后,本文从可制造性设计流程整体的角度,分析了影响全芯片可制造性设计流程运行效率的因素。通过对流程模块的合并以及面向设计的流程优化,有效的提高了全芯片流程运行的效率。使可制造性设计在深亚微米大芯片设计上的应用得到提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 前言
• 影响芯片成品率因素的分析
• 可制造性设计的目的
• 本文的内容和工作
• 第一章 可制造性设计方法的介绍
• 1.1 天线效应规则（Antenna Check）
• 1.2 化学机械抛光区域填充（CMP Dummy Filling）
• 1.3 叠层通孔最小区域填充（Double Via Filling）
• 1.4 亚波长光刻分辨率增强技术（RET）
• 1.5 光学邻近修正（OPC）
• 第二章 HERCULES物理验证工具和PROTEUS掩模综合工具介绍
• 2.1 DFM对工具的要求
• 2.2 HERCULES物理验证工具介绍
• 2.2.1 图形逻辑命令
• 2.2.2 图形测量命令
• 2.2.3 图形生成命令
• 2.2.4 电路检查命令
• 2.3 PROTEUS掩模综合工具介绍
• 2.3.1 版图树形结构管理
• 2.3.2 图形逻辑命令
• 2.3.3 图形线段切割
• 2.3.4 基于规则的光学邻近修正
• 2.3.5 基于模型的光学邻近修正
• 第三章 HERCULES实现ANTENNA检查、CMP填充和VIA填充
• 3.1 天线效应规则检查
• 3.1.1 制造厂天线效应规则
• 3.1.2 天线效应规则检查的实现
• 3.1.3 天线效应检查错误的版图修复
• 3.2 CMP规则填充
• 3.2.1 制造厂CMP填充规则
• 3.2.2 CMP规则填充的实现
• 3.2.3 传统方法的优化
• 3.3 Double Via规则填充
• 3.3.1 制造厂Double Via填充规则
• 3.3.2 Double Via规则填充的实现
• 3.4 全芯片运行总结
• 第四章 用PROTEUS实现光学邻近修正
• 4.1 PROTEUS工作流程
• 4.2 PROTEUS用户参数
• 4.2.1 综合参数设定
• 4.2.2 Hierman参数设定
• 4.2.3 图形参数设定
• 4.2.4 分割参数设定
• 4.2.5 规则偏移参数
• 4.2.6 目标点调整参数设定
• 4.2.7 修正参数设定
• 4.2.8 掩膜规则检查参数设定
• 4.2.9 修正诊断参数设定
• 4.2.10 光学辅助图形插入参数设定
• 4.2.11 光学辅助图形成像检查参数设定
• 4.2.12 工艺窗口参数设定
• 4.3 全芯片运行总结
• 第五章 面向设计的可制造性设计
• 第六章 总结
• 参考文献