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Dokumentenidentifikation DE102005039394A1 01.03.2007
Titel Verfahren zum Suchen potentieller Fehler eines Layouts einer integrierten Schaltung
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder Hofsäß, Markus, 81541 München, DE;
Nash, Eva-Maria, 82276 Adelshofen, DE
Vertreter Wilhelm & Beck, 80636 München
DE-Anmeldedatum 20.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005039394
Offenlegungstag 01.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.03.2007
IPC-Hauptklasse G06F 17/50(2006.01)A, F, I, 20061204, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01L 21/822(2006.01)A, L, I, 20061204, B, H, DE   H01L 21/768(2006.01)A, L, I, 20061204, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Layout umfasst eine Mehrzahl von Flächenelementen, die die Form und Anordnung von Strukturen einer integrierten Schaltung definieren. Ein Verfahren zum Suchen potentieller Fehler des Layouts beginnt mit dem Zerlegen des Layouts in Abschnitte (20, 22, 24, 26, 28, 30). Jedem Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30) wird anhand von Zuordnungskriterien eine von mehreren vorbestimmten Klassen zugeordnet. Auf den Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30) wird dann ein Bewertungskriterium, das der Klasse zugeordnet ist, die dem Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30) zugeordnet wurde, angewendet, um ein Bewertungsergebnis zu erhalten. Jeder Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30) wird dann in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis als potentiell fehlerbehaftet identifiziert.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Suchen potentieller Fehler eines Layouts einer integrierten Schaltung. Derartige Verfahren werden auch als „Design Rule Checks" (DRC) bezeichnet.

Ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung einer integrierten Halbleiterschaltung ist die Entwicklung bzw. der Entwurf des Layouts. Das Layout besteht aus einer Vielzahl von Flächenelementen, die die Form und Anordnung von Strukturen der integrierten Schaltung definieren. Die Strukturen sind in der Regel in mehreren übereinander liegenden Ebenen in der fertigen integrierten Schaltung angeordnet. Entsprechend sind auch die Elemente des Layouts verschiedenen Ebenen bzw. Schichten zugeordnet. Meist entwirft ein Ingenieur das Layout manuell mit Softwareunterstützung.

Eine integrierte Halbleiterschaltung kann eine sehr große Anzahl von Transistoren, Widerständen, Kondensatoren und anderen Schaltungselementen enthalten. Hinzu kommen Verdrahtungsleitungen innerhalb mehrerer Ebenen und zwischen diesen Ebenen. Jedes dieser Elemente wird durch eine, in der Regel jedoch durch mehrere Flächenelemente des Layouts definiert. Die Funktion aller Schaltungselemente und der integrierten Schaltung insgesamt ist von den Abmessungen der Flächenelemente, von ihrer relativen Anordnung und insbesondere von ihren Abmessungen und Abständen abhängig. Deshalb gelten beispielsweise in der Regel Mindestbreiten, Mindestflächen und Mindestabstände. Wenn diese nicht eingehalten werden, werden Strukturen beispielsweise bei Lithographieschritten nicht oder nicht vollständig erzeugt oder umgekehrt durch ungewollte Brücken miteinander verbunden, oder es werden bei Ätzschritten Öffnungen in einer Schicht nicht vollständig erzeugt oder zu kleine Strukturen vollständig entfernt.

Um derartige Fehler bei der Herstellung der integrierten Schaltung zu vermeiden, wird ein Layout nach seinem Entwurf und noch vor der Herstellung von Lithographiemasken einer umfangreichen Prüfung unterzogen. Diese Prüfung läuft in der Regel in zwei Phasen ab. In einer ersten Phase werden mögliche Fehler identifiziert. Dies erfolgt oft automatisiert durch entsprechende Software und wird auch als Design Rule Check bezeichnet. In der zweiten Phase werden alle als potentielle Fehler identifizierte Stellen des Layouts überprüft und erforderlichenfalls korrigiert.

In der Regel wird ein Layout nicht nur einem einzigen, sondern einer Vielzahl von Design-Rule-Checks unterzogen. Mit herkömmlichen Design-Rule-Checks werden insbesondere die linearen Abmessungen der in dem Layout enthaltenen Flächenelemente daraufhin überprüft, ob Mindestabstände und Mindestbreiten eingehalten sind.

Es existieren jedoch weitere wichtige Entwurfskriterien, deren Überprüfung zu einer Vermeidung von Fehlern führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Suchen potentieller Fehler eines Layouts einer integrierten Schaltung zur Verfügung zu stellen, mit dem weitere, durch herkömmliche Design-Rule-Checks nicht identifizierte potentielle Fehler identifiziert werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, bei der Suche potentieller Fehler eines Layouts dieses zunächst in Abschnitte zu zerlegen und dann auf jeden Abschnitt Bewertungskriterien anzuwenden, die seiner schaltungstechnischen und topologischen Funktion entsprechen. Dazu wird jeder Abschnitt zunächst durch Anwendung von Zuordnungskriterien einer von mehreren vorbestimmten Klassen zugeordnet. Jeder Klasse ist ein oder sind mehrere Bewertungskriterien zugeordnet, die dann auf den Abschnitt angewendet werden. Das Ergebnis ist ein oder sind mehrere Bewertungsergebnisse für den Abschnitt, in Abhängigkeit von denen eine Identifizierung des Abschnitts als potentiell fehlerbehaftet stattfindet.

Ein besonderer Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht ferner auf der Erkenntnis, dass konkave und konvexe Ecken eines Layouts (Jogs und Notches) häufig Quellen von Fehlern bei der Herstellung von integrierten Schaltungen und insbesondere bei Lithographieschritten sind, und dass Ecken bei herkömmlichen Design-Rule-Checks einen hohen Rechenaufwand generieren und zu Fehlern führen können. Die Anzahl der Ecken eines Layouts ist deshalb so weit wie möglich zu reduzieren. Dieser Aspekt der Erfindung beruht deshalb auf der Idee, jeder Klasse eine bestimmte Maximalzahl von konvexen Ecken und/oder eine Maximalzahl von konkaven Ecken zuzuordnen, bei deren Überschreitung in der Regel ein Fehler vorliegt.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren zum Suchen potentieller Fehler in einem Verfahren zum Korrigieren eines Layouts verwendet, das seinerseits gemäß einem weiteren besonderen Aspekt in einem Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung verwendet wird.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie potentielle Fehler auf ganz andere Weise identifiziert als herkömmliche Design-Rule-Checks. Mit der vorliegenden Erfindung werden deshalb kritische Stellen bzw. potentielle Fehler identifiziert, die bisher unbeachtet blieben.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf Längen Bezug nimmt und deshalb bei einer Skalierung des Layouts ohne Änderungen weiter verwendet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist deshalb besonders wartungsarm.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren als eine im Wesentlichen topologische Prüfung Probleme bzw. Schwachstellen eines Layouts in ihrem Ursprung erfasst. Es passiert deshalb viel seltener als nach einem herkömmlichen Design-Rule-Check, dass statt einer echten Korrektur des zugrunde liegenden Problems lediglich eine Vermeidung der aufgetretenen Fehlermeldung bei gleichzeitiger Erzeugung eines anderen Fehlers erfolgt, der seinerseits jedoch nicht vom Design-Rule-Check erfasst wird.

Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders kompakt und deshalb auch mit besonders wenigen Code-Zeilen in Software zu implementieren.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 bis 4 schematische Ansichten von Ausschnitten eines Layouts; und

5 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Suchen potentieller Fehler.

1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Ausschnitts eines Layouts einer integrierten Schaltung. Insbesondere ist ein Teil eines Flächenelements 10 gezeigt, das jenseits der willkürlichen Brüche 12, 14 willkürlich fortgesetzt sein kann. Das Flächenelement 10 ist in diesem Beispiel ein rechtwinkliges Polygon. Sein Rand 16 weist deshalb ausschließlich Abschnitte auf, die in insgesamt nur zwei zueinander senkrechten Richtungen angeordnet sind. Alternativ weist das Flächenelement 10 abweichend von der Darstellung in 1 auch gerade Randabschnitte mit anderen Richtungen auf, beispielsweise mit Richtungen parallel zur Winkelhalbierenden der beiden in 1 erkennbaren Richtungen. Die vorliegende Erfindung ist ferner auch auf Flächenelemente mit beliebigen Rändern erweiterbar.

Das Flächenelement 10 wird zunächst in Abschnitte 20, 22, 24, 26, 28, 30 zerlegt. Grenzen 40, 42, 44, 46, 48 zwischen den Abschnitten 20, 22, 24, 26, 28, 30 werden durch gerade Verlängerungen gerader Randabschnitte über angrenzende konvexe Ecken 50, 52, 54, 56, 58 hinaus gebildet. Durch diese Konstruktionsvorschrift entstehen neben den genannten tatsächlichen Grenzen 40 bis 48 weitere mögliche Grenzlinien 60, 62, die jedoch nicht zur Trennung zweier Abschnitte verwendet werden. Wenn diese möglichen Grenzlinien 60, 62 verwendet würden, entstünden sehr kleine Abschnitte 64, 66, die für die nachfolgende Bewertung keinen weiteren Vorteil bringen. Diese kleinen Abschnitte 64, 66 werden deshalb den Abschnitten 22 und 28 zugeschlagen bzw. es wird von vorn herein auf eine Verwendung der möglichen Grenzlinien 60, 62 als Grenzen zur Trennung von Abschnitten verzichtet.

Als Kriterium für die Verwendung einer möglichen Grenzlinie als Grenze zwischen zwei Abschnitten kann beispielsweise die Größe der entstehenden Abschnitte verwendet werden. Ein weiteres vorteilhaftes Kriterium ist, ob die mögliche Grenzlinie am Rand 16 des Flächenelements 10 endet, ohne vorher eine andere Grenze zu schneiden. Dies ist bei der möglichen Grenzlinie 62 nicht der Fall. Unter Verwendung dieses Kriteriums gelangt man somit zu einer Zerlegung in die Abschnitte 20, 22, 24, 26, 28, 30 und 64.

Es ist offensichtlich, dass die Zerlegung des Flächenelements 10 in die Abschnitte 20, 22, 24, 26, 28, 30 stark von dem dabei verwendeten Verfahren bzw. von den dafür aufgestellten Kriterien abhängig ist, die wiederum bis zu einem gewissen Grad willkürlich sind. Als weiteres Beispiel vorteilhafter Zerlegungskriterien ist die Konstruktion möglicher Grenzlinien als Senkrechte auf geraden Abschnitten des Rands 16 in konvexen Ecken, die an die geraden Randabschnitte angrenzen, zu nennen. Dies ist insbesondere bei nicht-rechtwinkligen Polygonen vorteilhaft.

Nachfolgend wird anhand der 2 bis 4 ausgehend von einer bestehenden Zerlegung die Zuordnung von Klassen zu den einzelnen Abschnitten und die Bewertung jedes Abschnitts anhand von Bewertungskriterien, die den verschiedenen Klassen zugeordnet sind, beschrieben. Es ist offensichtlich, dass diese Zuordnung und Bewertung jeweils auch bei einer anderen Zerlegung möglich und sinnvoll sein kann, wobei unter Umständen die Bewertungskriterien anzupassen sind.

2 zeigt eine schematische Darstellung von Flächenelementen 70, 72 in einer ersten Ebene, Flächenelementen 80, 82, 84 in einer zweiten Ebene und Flächenelement 90, 92, 94 in einer dritten Ebene eines Layouts. Die Flächenelemente 70, 72 in der ersten Ebene des Layouts definieren Form, Größe und Anordnung von aktiven Bereichen (Active Areas) in Halbleitermaterial. Die elektrische Leitfähigkeit dieser aktiven Bereiche kann durch ein elektrisches Feld beeinflusst werden, dass durch eine darüber liegende Gate-Elektrode erzeugt wird. Die Flächenelemente 80, 82, 84 in der zweiten Ebene repräsentieren beispielsweise Polysiliziumstrukturen mit der Funktion von Gate-Elektroden oder Verdrahtungsleitern bzw. Leiterstücken. Die Flächenelemente 90, 92, 94 in der dritten Ebene des Layouts definieren Form, Größe und Anordnung von Durchgangslochleitern, die in vertikaler Richtung eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Elementen in übereinander liegenden Ebenen der integrierten Schaltung bilden.

Jedes Flächenelement 80, 82, 84 in der zweiten Ebene des Layouts ist in 2 bereits in drei Abschnitte 20, 22, 24 zerlegt. Jedem der Abschnitte 20, 22, 24 wird nun eine von mehreren vorbestimmten Klassen zugeordnet. Diese Zuordnung erfolgt anhand von Zuordnungskriterien und deren logischen Verknüpfungen. Beispielsweise überlappen jeweils die ersten Abschnitte 20 und die dritten Abschnitte 24 mit den Flächenelementen 70, 72 in der ersten Ebene des Layouts, die, wie oben erwähnt, aktive Bereiche repräsentieren. Die ersten und dritten Abschnitte 20, 24 der Flächenelemente 80, 82, 84 in der zweiten Ebene des Layouts werden deshalb der Klasse für Gate-Elektroden zugeordnet.

Die zweiten Abschnitte 22 der Flächenelemente 80, 82, 84 in der zweiten Ebene des Layouts überlappen jeweils mit Flächenelementen 90, 92, 94 in der dritten Ebene des Layouts, die Durchgangslochleiter bzw. „vias" repräsentieren. Den zweiten Abschnitten 22 der Flächenelemente 80, 82, 84 in der zweiten Ebene des Layouts wird deshalb eine Klasse für Kontaktflächen für Durchgangslochleiter zugeordnet.

Jeder Klasse ist ein Satz von Bewertungskriterien zugeordnet, der aus einem Bewertungskriterium oder mehreren miteinander boolsch verknüpften Bewertungskriterien gebildet ist. Zu diesen Bewertungskriterien zählen insbesondere die Anzahl der konvexen Ecken 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116 und die Anzahl der konkaven Ecken 122, 124, 126, 128 des Rands 16 des jeweiligen Flächenelements 80, 82, 84, die unmittelbar an den jeweiligen Abschnitt 20, 22, 24 angrenzen.

An den ersten Abschnitt 20 des ersten Flächenelements 80 grenzen in der zweiten Ebene des Layouts zwei konvexe Ecken 102, 104 und zwei konkave Ecken 122, 128 an. An die ersten Abschnitte 20 des zweiten Flächenelements 82 und des dritten Flächenelements 84 in der zweiten Ebene des Layouts grenzen jeweils nur zwei konvexe Ecken 102, 104 und eine konkave Ecke 128 an.

An die dritten Abschnitte 24 des ersten Flächenelements 80 und des zweiten Flächenelements 82 in der zweiten Ebene des Layouts grenzen jeweils zwei konvexe Ecken 110, 112 und zwei konkave Ecken 124, 126 an. An den dritten Abschnitt 24 des dritten Flächenelements 84 in der zweiten Ebene des Layouts grenzen nur zwei konvexe Ecke 110, 112 und eine konkave Ecke 126 an.

An den zweiten Abschnitt 22 des ersten Flächenelements 80 in der zweiten Ebene des Layouts grenzen vier konvexe Ecken 106, 108, 114, 116 und vier konkave Ecken 122, 124, 126, 128 an. An den zweiten Abschnitt 22 des zweiten Flächenelements 82 in der zweiten Ebene des Layouts grenzen drei konvexe Ecken 108, 114, 116 und drei konkave Ecken 124, 126, 128 an. An den zweiten Abschnitt 22 des dritten Flächenelements 84 in der zweiten Ebene des Layouts grenzen nur zwei konvexe Ecken 114, 116 und zwei konkave Ecken 126, 128 an.

Wie oben bereits erwähnt wurde, ist grundsätzlich eine Minimierung der Anzahl aller Ecken vorteilhaft und erwünscht. In diesem Sinn ist die Form des zweiten Flächenelements 82 günstiger als die des ersten Flächenelements 80 und die Form des dritten Flächenelements 84 noch günstiger als die des zweiten Flächenelements 82. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass bei dem ersten Flächenelement 80 und dem zweiten Flächenelement 82 die ersten Abschnitte 20 und die zweiten Abschnitte 24 jeweils leicht gegeneinander versetzt sind. Da der zweite Abschnitt 22 jeweils eine Kontaktfläche für einen Durchgangslochleiter repräsentiert, deren Breite nicht beliebig, insbesondere nicht beliebig klein wählbar ist, kann in der Regel nur höchstens eine Außenkante des zweiten Abschnitts 22 mit einer Außenkante des ersten Abschnitts 20 oder des zweiten Abschnitts 24 ausgerichtet werden, wie dies beim zweiten Flächenelement 82 der Fall ist. Der zweite Abschnitt 22 weist in diesem Fall immer noch drei konvexe Ecken 108, 114, 116 und drei konkave Ecken 124, 126, 128 auf.

Im Fall des dritten Flächenelements 84 sind sowohl jeweils eine Kante des ersten Abschnitts 20 und des zweiten Abschnitts 22 als auch jeweils eine Kante des zweiten Abschnitts 22 und des dritten Abschnitts 24 ausgerichtet bzw. fluchtend. Insgesamt tritt deshalb die geringste Anzahl an Ecken auf. Diese Situation ist jedoch nicht immer erzielbar, da ein gegenseitiger Versatz des ersten Abschnitts 20 und des dritten Abschnitts 24 oft durch andere Randbedingungen erzwungen ist.

Anders sähe die Situation aus, wenn der zweite Abschnitt 22 nicht eine Kontaktfläche für einen Durchgangslochleiter, sondern ein einfaches gerades Stück Verbindungsleitung repräsentierte. Die Breite einer Verbindungsleitung ist weitgehend frei wählbar. Deshalb muss es in der Regel möglich sein, ein Verbindungsleiterstück, das an zwei gegenüberliegenden Seiten an andere Elemente angrenzt, so auszurichten, dass höchstens zwei konvexe Ecken und zwei konkave Ecken auftreten.

Entsprechende Überlegungen lassen sich auch anstellen für den Fall, dass ein Abschnitt der Klasse für Kontaktflächen für Durchgangslochleiter an einen einzigen Abschnitt der Klasse für Gate-Elektroden oder an zwei gegenüberliegenden Seiten an insgesamt drei Abschnitte der Klasse für Gate-Elektroden oder an drei verschiedenen Seiten an je einen Abschnitt der Klasse für Gate-Elektroden oder mit vier verschiedenen Seiten an je einen Abschnitt der Klasse für Gate-Elektroden angrenzt, etc.

3 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Layouts oder eines weiteren Ausschnitts eines Layouts. In einer ersten Ebene des Layouts ist ein erstes Flächenelement 70 angeordnet, das einen aktiven Halbleiterbereich repräsentiert. In einer zweiten Ebene sind Flächenelement 80, 82 angeordnet, die beispielsweise Polysiliziumstrukturen repräsentieren. In einer dritten Ebene sind Flächenelemente 90, 92 angeordnet, die Durchgangslochleiter bzw. Vias repräsentieren.

Das erste Flächenelement 80 und das zweite Flächenelement 82 in der zweiten Ebene des Layouts umfassen jeweils zwei Abschnitte 20, 24, die mit dem einen aktiven Bereichen repräsentierenden Flächenelement 70 in der ersten Ebene des Layouts überlappen. Den Abschnitten 20, 24 ist deshalb die Klasse der Gate-Elektroden zugeordnet. Die Abschnitte 22 der Flächenelemente 80, 82 in der zweiten Ebene des Layouts überlappen mit den Durchgangslochleiter repräsentierenden Flächenelementen 90, 92 in der dritten Ebene des Layouts. Sie sind deshalb der Klasse für Kontaktflächen für Durchgangslochleiter zugeordnet.

Die Abschnitte 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 der Flächenelemente 80, 82 in der zweiten Ebene überlappen nicht mit Flächenelementen in den unmittelbar benachbarten ersten und dritten Ebenen. Daraus wird geschlossen, dass die Abschnitte 26 bis 38 Leiterstücke zur Verdrahtung innerhalb der Ebene repräsentieren.

Die Abschnitte 28, 32, 36 grenzen jeweils mit zwei gegenüberliegenden Seiten an zwei andere Abschnitte an. Sie repräsentieren somit gerade Leiterstücke. Deshalb wird den Abschnitten 28, 32, 36 die Klasse für gerade Leiterstücke zugeordnet.

Die Abschnitte 26, 34, 38 grenzen jeweils mit zwei benachbarten Seiten an andere Abschnitte. Sie repräsentieren somit Leiterstück-Knicke. Ihnen wird deshalb die Klasse für Leiterstück-Knicke zugeordnet.

Die Abschnitte 30 grenzen jeweils mit drei Seiten an andere Abschnitte. Sie repräsentieren somit Leiterstückverzweigungen. Den Abschnitten 30 ist deshalb die Klasse für Leiterstückverzweigungen zuzuordnen.

Es ist erkennbar, dass ein Abschnitt der Klasse der Leiterstück-Knicke an mindestens eine konvexe Ecke 102, 104, 110und eine konkave Ecke 122, 128, 136 angrenzt, wie dies bei den Abschnitten 34 und im Fall des zweiten Flächenelements 82 auch bei den Abschnitten 26 und 38 der Fall ist. Wenn ein Abschnitt der Klasse der Leiterstück-Knicke an zwei konvexe Ecken 104, 106 und/oder zwei konkave Ecken 134, 136 angrenzt, wie dies bei den Abschnitten 26, 38 des ersten Flächenelements 80 der Fall ist, kann dies in der Regel durch eine Korrektur des Layouts verhindert werden. Dies ist am Vergleich der Flächenelement 80, 82 ohne weiteres erkennbar.

Ferner ist erkennbar, dass ein Abschnitt 30 der Klasse der Leiterstückverzweigungen an mindestens zwei konvexe Ecken 124, 130 angrenzt, wie dies bei dem zweiten Flächenelement 82 der Fall ist. Wenn ein Abschnitt 30 der Klasse der Leiterstückverzweigungen an eine konvexe Ecke 108 und/oder an drei konkave Ecken 124, 130, 132 angrenzt, ist dies durch eine Korrektur des Layouts in der Regel vermeidbar. Dies ist ebenfalls durch Vergleich der Flächenelement 80, 82 ohne weiteres erkennbar.

Entsprechende Überlegungen können für Abschnitte der Klasse der geraden Leiterstücke angestellt werden.

4 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Layouts oder eines weiteren Ausschnitts eines Layouts einer integrierten Schaltung. In einer ersten Ebene des Layouts sind zwei Flächenelemente 70, 72 angeordnet, die aktive Halbleiterbereiche repräsentieren. In einer zweiten Ebene des Layouts sind Flächenelemente 80, 82 angeordnet, die Polysilizium-Strukturen repräsentieren. Jedes Flächenelement 80, 82 ist in einem ersten Abschnitt 20 und einem zweiten Abschnitt 24 zerlegt. Da jeder Abschnitt 20, 24 beider Flächenelemente 80, 82 in der zweiten Ebene des Layouts mit einem aktiven Halbleiterbereich repräsentierenden Flächenelement 70, 72 in der darunter liegenden ersten Ebene des Layouts überlappt, sind alle in 4 dargestellten Abschnitte 20, 24 der Flächenelemente 80, 82 der zweiten Ebene des Layouts der Klasse der Gate-Elektroden zuzuordnen. Die Abschnitte 20, 24 grenzen jeweils direkt aneinander.

Bei dem Flächenelement 80 weisen die Abschnitte 20, 24 unterschiedliche Breiten auf. Der erste Abschnitt 20 des ersten Flächenelements 80 der zweiten Ebene des Layouts grenzt an zwei konvexe Ecken 102,104 und eine konkave Ecke 128 an. Der zweite Abschnitt 24 des ersten Flächenelements 80 grenzt an drei konvexe Ecken 110, 112, 116 und eine konkave Ecke 128. Der erste Abschnitt 20 des zweiten Flächenelements 82 grenzt an drei konvexe 102, 104, 106 und eine konkave Ecke 128. Der zweite Abschnitt 24 des zweiten Flächenelements 82 grenzt an drei konvexe Ecken 110, 112, 116 und zwei konkave Ecken 122, 128. Da die Breite und häufig auch die genaue Anordnung von Gate-Elektroden durch andere Randbedingungen vorgegeben sind, kann für einen Abschnitt der Klasse der Gate-Elektroden, der lediglich an einen anderen Abschnitt der Klasse der Gate-Elektroden angrenzt, in der Regel kein wirkungsvolles Bewertungskriterium angegeben werden. Dies macht deutlich, dass die einer Klasse zugeordneten Bewertungskriterien die Klassen berücksichtigen müssen, die den angrenzenden Abschnitten zugeordnet sind.

Ausgehend von den oben anhand der 2 bis 4 dargestellten Überlegungen sind somit für verschiedene Klassen beispielsweise folgende komplexe Bewertungskriterien vorteilhaft, die sich jeweils als boolsche Verknüpfung einzelner Kriterien darstellen lassen:

Ein Abschnitt der Klasse für Gate-Elektroden, der an einer einzigen Seite an einen weiteren Abschnitt angrenzt, sollte an höchstens zwei konvexe Ecken und eine konkave Ecke angrenzen. Dieses Bewertungskriterium kann dahingehend differenziert werden, dass ein Abschnitt der Klasse der Gate-Elektroden, der an einen weiteren Abschnitt der Klasse der Gate-Elektroden angrenzt, an mehr Ecken angrenzen darf und dass ein Abschnitt der Klasse für Gate-Elektroden, der an einen Abschnitt der Klasse für Kontaktflächen für Durchgangslochleiter angrenzt, an bis zu zwei konvexe Ecken und zwei konkave Ecken angrenzen darf.

Ein Abschnitt der Klasse der Kontaktflächen für Durchgangslochleiter, der an einer einzigen Seite an einen weiteren Abschnitt angrenzt, darf an bis zu drei konvexe Ecken und eine konkave Ecke angrenzen. Dieses Bewertungskriterium wird vorzugsweise dahingehend differenziert, dass ein Abschnitt der Klasse der Kontaktfläche für Durchgangslochleiter, der an einer einzigen Seite an einen Abschnitt der Klasse für Leiterstück-Knicke angrenzt, nur an zwei konvexe Ecken und eine konkave Ecke angrenzen darf.

Ein Abschnitt der Klasse für Leiterstück-Knicke, der definitionsgemäß an genau zwei benachbarten Seiten an zwei andere Abschnitte angrenzt, darf an eine konvexe Ecke und eine konkave Ecke angrenzen.

Ein Abschnitt der Klasse für Leiterstückverzweigungen, der mit genau drei Seiten an andere Abschnitte angrenzt, sollte an nicht mehr als zwei konkave Ecken angrenzen.

Ein Abschnitt der Klasse für gerade Leiterstücke, der definitionsgemäß an genau zwei gegenüberliegenden Seiten an zwei andere Abschnitte angrenzt, sollte an höchstens zwei konkave Ecken angrenzen, wenn beide benachbarten Abschnitte der Klasse für Leiterstück-Knicke zugeordnet sind. Er darf an drei konkave Ecken angrenzen, wenn einer der beiden angrenzenden Abschnitte der Klasse für Leiterstückverzweigungen zugeordnet ist, und an vier konkave Ecken, wenn beide angrenzenden Abschnitte der Klasse für Leiterstückverzweigungen zugeordnet sind. Die als Beispiele der oben genannten komplexen Bewertungskriterien können nahezu beliebig weiter differenziert werden, insbesondere wenn weitere Klassen definiert sind. Ferner können entsprechende komplexe Bewertungskriterien für weitere Klassen definiert werden.

Ein Abschnitt der Klasse für gerade Leiterstücke, der an zwei gegenüberliegenden Seiten an zwei aneinander ausgerichtete und gleich breite Abschnitte für Gate-Elektroden angrenzt, sollte nicht auftreten, da die beiden Abschnitte der Klasse für Gate-Elektroden verlängert werden können, um unmittelbar verbunden zu sein, bzw. einstückig ausgeführt werden können.

Ein Abschnitt der Klasse für gerade Leiterstücke, der lediglich an einen weiteren Abschnitt angrenzt, sollte nicht auftreten, da er schaltungstechnisch keine Funktion erfüllt.

Jedes komplexe Bewertungskriterium ist als eine Boolsche Verknüpfung einfacher Bewertungskriterien darstellbar. Ein einfaches Bewertungskriterium ist beispielsweise, ob die Anzahl der angrenzenden konvexen Ecken oder die Anzahl der angrenzenden konkaven Ecken einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, die Anzahl und die Klassifizierungen der angrenzenden Abschnitte etc.

Es ist offensichtlich, dass entsprechende Bewertungskriterien auch für eine andere Zerlegung und auch für ein Layout, das nicht-rechtwinklige Polygone oder beliebig geformte Flächenelemente aufweist, aufgestellt werden können. Anstelle der Anzahl der konvexen und konkaven Ecken sind auch andere Kriterien zur Bewertung vorteilhaft, wobei auf jede Klasse aus einer Mehrzahl von vorbestimmten Klassen angepasste Bewertungskriterien angewendet werden.

Alle Abschnitte eines Layouts, die einem (komplexen) Bewertungskriterium nicht entsprechen, werden gekennzeichnet, bzw. in einer Liste, Datei oder Datenbank als potentiell fehlerbehaftet identifiziert. Anschließend werden alle potentiell fehlerbehafteten Abschnitte geprüft bzw. anhand weiterer Kriterien bewertet und gegebenenfalls als tatsächlich fehlerhaft identifiziert. Diese Identifikation erfolgt beispielsweise durch einen Ingenieur, der fehlerbehaftete Abschnitte dann vorzugsweise auch gleich korrigiert. Das korrigierte Layout dient später zur Fertigung einer integrierten Schaltung, wozu in der Regel zunächst ein Lithographie-Maskensatz auf der Grundlage des korrigierten Layouts erstellt wird.

5 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer integrierten Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Verfahren startet mit dem Entwerfen eines Layouts in einem ersten Schritt 142.

Der anschließende Teil des Verfahrens vom zweiten Schritt 144 bis zum achten Schritt 156 ist ein Verfahren zum Korrigieren des Layouts. Der Verfahrensabschnitt vom zweiten Schritt 144 bis zum sechsten Schritt 152 ist ein Verfahren zum Suchen bzw. Identifizieren potentiell fehlerbehafteter Abschnitte.

Im zweiten Schritt 144 wird das Layout, wie oben insbesondere anhand der 1 beschrieben, in Abschnitte zerlegt. Der dritte Schritt 146, der vierte Schritt 148, der fünfte Schritt 150 und der sechste Schritt 152 werden vorzugsweise für jeden im zweiten Schritt 144 erzeugten Abschnitt des Layouts durchgeführt.

Im dritten Schritt 146 wird anhand von Zuordnungskriterien einem Abschnitt eine von mehreren vorbestimmten Klassen zugeordnet, wobei jeder Klasse eines oder mehrere boolsch verknüpfte Bewertungskriterien zugeordnet sind. Im vierten Schritt 148 werden das oder die Bewertungskriterien, die der Klasse zugeordnet sind, die dem Abschnitt im dritten Schritt 146 zugeordnet wurde, auf den Abschnitt angewendet. Man erhält eines oder mehrere Bewertungsergebnisse. Aus dem Bewertungsergebnis oder den Bewertungsergebnissen bzw. deren boolscher Verknüpfung wird in einem fünften Schritt 150 eine Güte des Abschnitts bestimmt. Im sechsten Schritt 152 wird der Abschnitt als potentiell fehlerbehaftet identifiziert, wenn die im fünften Schritt 150 bestimmte Güte des Abschnitts geringer als eine vorbestimmte Mindestgüte ist. Ein Beispiel für eine Güte ist das Verhältnis zwischen einer tatsächlichen Anzahl konvexer Ecken und einer erwünschten bzw. in der Regel realisierbaren Anzahl konvexer Ecken. Ein Abschnitt kann als potentiell fehlerbehaftet identifizieret werden, wenn diese Güte größer als 1 oder größer als eine beliebige andere vorbestimmte Schwelle ist.

Im siebten Schritt 154 wird ein im sechsten Schritt 152 als potentiell fehlerbehaftet identifizierter Abschnitt anhand weiterer Kriterien bewertet und gegebenenfalls als tatsächlich fehlerbehaftet identifiziert. Im achten Schritt 156 wird der fehlerbehaftete Abschnitt korrigiert.

Wenn alle im sechsten Schritt 152 als potentiell fehlerbehaftet und im siebten Schritt 154 als tatsächlich fehlerbehaftet identifizierten Abschnitte im achten Schritt 156 korrigiert sind, liegt ein korrigiertes Layout vor. Auf der Grundlage des korrigierten Layouts wird im neunten Schritt 158 ein Lithographie-Maskensatz erzeugt, mit dem anschließend eine integrierte Schaltung hergestellt wird.

Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise in Software oder auch in Firmware implementiert.

10
Flächenelement
12
Bruch
14
Bruch
16
Rand des Flächenelements 10
20
Abschnitt
22
Abschnitt
24
Abschnitt
26
Abschnitt
28
Abschnitt
30
Abschnitt
32
Abschnitt
34
Abschnitt
36
Abschnitt
38
Abschnitt
40
Grenze zwischen den Abschnitten 20, 22
42
Grenze zwischen den Abschnitten 22, 24
44
Grenze zwischen den Abschnitten 26, 28
46
Grenze zwischen den Abschnitten 24, 28
48
Grenze zwischen den Abschnitten 28, 30
50
konvexes Eck des Rands 16 des Flächenelements 10
52
konvexes Eck des Rands 16 des Flächenelements 10
54
konvexes Eck des Rands 16 des Flächenelements 10
56
konvexes Eck des Rands 16 des Flächenelements 10
58
konvexes Eck des Rands 16 des Flächenelements 10
60
mögliche Grenzlinie
62
mögliche Grenzlinie
64
möglicher Abschnitt
66
möglicher Abschnitt
70
Flächenelement in einer ersten Ebene eines Layouts
72
Flächenelement in einer ersten Ebene eines Layouts
80
Flächenelement in einer zweiten Ebene eines Layouts
82
Flächenelement in einer zweiten Ebene eines Layouts
84
Flächenelement in einer zweitenEbene eines Layouts
90
Flächenelement in einer dritten Ebene eines Layouts
92
Flächenelement in einer dritten
Ebene eines Layouts
94
Flächenelement in einer dritten Ebene eines Layouts
102
konvexes Eck
104
konvexes Eck
106
konvexes Eck
108
konvexes Eck
110
konvexes Eck
112
konvexes Eck
114
konvexes Eck
116
konvexes Eck
122
konkaves Eck
124
konkaves Eck
126
konkaves Eck
128
konkaves Eck
142
erster Schritt
144
zweiter Schritt
146
dritter Schritt
148
vierter Schritt
150
fünfter Schritt
152
sechster Schritt
154
siebter Schritt
156
achter Schritt
158
neunter Schritt


Anspruch[de]
Verfahren zum Suchen potentieller Fehler eines Layouts einer integrierten Schaltung, wobei das Layout eine Mehrzahl von Flächenelementen (70, 72, 80, 82, 84, 90, 92, 94) umfasst, die die Form und Anordnung von Strukturen der integrierten Schaltung definieren, mit folgenden Schritten:

a) Zerlegen des Layouts in Abschnitte (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38);

b) Zuordnen von einer von mehreren vorbestimmten Klassen zu einem Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) anhand von Zuordnungskriterien, wobei jeder Klasse ein Bewertungskriterium zugeordnet ist;

c) Anwenden des Bewertungskriteriums, das der Klasse zugeordnet ist, die dem Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) in Schritt b) zugeordnet wurde, auf den Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38), um ein Bewertungsergebnis zu erhalten; und

d) Identifizieren des Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) als potentiell fehlerbehafteter Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Schritt b) die Zuordnung anhand einer logischen Verknüpfung von Zuordnungskriterien erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens einer Klasse mehrere Bewertungskriterien zugeordnet sind, bei deren Anwendung in Schritt c) mehrere Bewertungsergebnisse erhalten werden, wobei die Identifizierung in Schritt d) aufgrund einer logischen Verknüpfung dieser Bewertungsergebnisse erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt d) folgende Schritte umfasst:

d1) Bestimmen einer Güte des Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) aus dem Bewertungsergebnis;

d2) Identifizieren des Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) als potentiell fehlerbehaftet, wenn die Güte des Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) geringer als eine vorbestimmte Mindestgüte ist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt d) folgende Schritte umfasst:

d1) Bestimmen einer Güte des Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) aufgrund einer logischen Verknüpfung der Bewertungsergebnisse;

d2) Identifizieren des Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) als potentiell fehlerbehaftet, wenn die Güte des Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) geringer als eine vorbestimmte Mindestgüte ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Schritte b), c) und d) auf jeden Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) angewendet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem im Schritt a) das Layout in Abschnitte (20, 22 , 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) einheitlicher schaltungstechnischer Funktion zerlegt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem im Schritt a) das Layout nach geometrischen Kriterien zerlegt wird. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem eine Grenze (40, 42, 44, 46, 48) zwischen zwei Abschnitten (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) durch eine Verlängerung eines geraden Randabschnitts über ein konvexes Eck (50, 52, 54, 56, 58; 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116), an das der gerade Randabschnitt angrenzt, hinaus gebildet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine der mehreren vorbestimmten Klassen in der Gruppe enthalten ist, die eine Klasse für Gate-Elektroden, eine Klasse für Kontaktflächen für Durchgangslochleiter, eine Klasse für gerade Leiterstücke, eine Klasse für Leiterstück-Knicke und eine Klasse für eine Leiterstückverzweigung umfasst. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem ein Bewertungskriterium durch die Anzahl der an einen Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) angrenzenden konvexen Ecken (102, 104, 108, 110, 112, 114, 116) im Rand eines Flächenelements (80, 82, 84), dessen Bestandteil der Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) ist, gebildet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem ein Bewertungskriterium durch die Anzahl der an einen Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) angrenzenden konkaven Ecken (122, 124, 126, 128) im Rand eines Flächenelements (80, 82, 84), dessen Bestandteil der Abschnitt (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) ist, gebildet wird. Verfahren zum Korrigieren eines Layouts einer integrierten Schaltung, wobei das Layout eine Mehrzahl von Flächenelementen (70, 72, 80, 82, 84, 90, 92, 94) umfasst, die die Form und Anordnung von Strukturen der integrierten Schaltung definieren, mit folgenden Schritten:

Suchen potentiell fehlerbehafteter Abschnitte (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) des Layouts nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12;

Identifizieren (154) eines potentiell fehlerbehafteten Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) als tatsächlich fehlerbehaftet anhand weiterer Kriterien; und

Korrigieren (156) eines Abschnitts (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38), wenn er im vorangehenden Schritt (154) als tatsächlich fehlerbehaftet identifiziert wurde.
Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung, mit folgenden Schritten:

Entwerfen (142) eines Layouts für die integrierte Schaltung;

Korrigieren des Layouts nach einem der Ansprüche 1 bis 13; und

Fertigen (158) der integrierten Schaltung entsprechend dem korrigierten Layout.






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