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高级(智能)填充

在较新的节点上,填充需要更多的智能,因为它会影响时间、信号完整性,并且需要对所有层进行填充。
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描述

每一项新的工艺技术都伴随着许多新的设计规则的填补。例如,在20nm时,填充形状必须均匀分布,并且还要求填充形状的多样性。设计师不仅需要在金属层中添加填充,还需要在聚层、扩散层和通过层中添加填充。在许多情况下,这些层被添加在一起并称为多层填充。


变化的填充世界,左边是基于正方形的65nm填充结果;右边是40纳米以下的设计,其中基于单元的填充方法用于解决许多非cmp制造问题

金属填充的另一个挑战是控制填充过程的周转时间。由于设计尺寸的增加和当今填充过程的复杂性,填充所需的时间也在增加。在20nm处,填充分析的种类和程度继续增加。DRC密度检查仍然是标准,但它们已经超越了最小和最大密度。在20nm处,密度分析扩展为密度梯度(相邻窗口之间的差异)。此外,设计师还需要实现其他约束,如跨越多层的填充周长和均匀性。

满足DRC约束是优先考虑的,但设计人员还必须确保满足时间约束。高级节点集成电路需要在实现密度约束和增加到设计中的电容量之间取得平衡。

最后,在20nm添加双图案化,增加了一个新的维度来填充。对于绘制的图层,双重图案提高了印刷性能。对于填充层,双重图案通过平衡通过掩模发射的光和减缓蚀刻对设计的影响来减少制造变异性。金属填充,像布局中的所有形状一样,必须着色并分解为两个蒙版。


20nm及以下的填充要求已经扩展到要求着色作为掩模平衡填充溶液的一部分

由于复杂性的增加,设计师不能再使用简单的“虚拟填充”算法,即在设计结束时用单一多边形形状均匀填充所有空白。随着设计的建立,填充必须被添加和计算(通过提取和时间分析),所以设计师现在需要一种填充方法,它可以在工程变更顺序(ECO)流的约束下生存。因为最新的设计需要数十亿个填充形状,保持填充信息独立是一种常见的做法,以防止减慢设计工具的响应速度。因此,最大限度地减少一个简单的ECO变更对填充的影响不再是一个微不足道的挑战。

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