JP5035434B2 - Semiconductor device design support program and semiconductor device design system - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路における配線に信号遅延を調整するリピータを挿入するパターン設計を支援する半導体装置の設計支援プログラムおよび半導体装置の設計システムに関する。 The invention relates to the design system design support program, and a semiconductor device of the semi-conductor device for supporting the pattern design to insert a repeater for adjusting a signal delay in the wiring in the semiconductor integrated circuits.
近年、半導体の微細化に伴い、集積回路の物理レイアウトが複雑化している。この物理レイアウトからマスクデータを作成する処理は、配置配線後に出力されるレイアウト(図形データによるレイアウト)から開始される。すなわち、配置配線処理後に出力されるレイアウトに対してデザインルールチェック(DRC)、スケマティック検査(LVS)を行った後、パターンに対して光近接効果補正(OPC)が施され、このOPC検証後にマスクデータが作成される。 In recent years, with the miniaturization of semiconductors, the physical layout of integrated circuits has become complicated. The process of creating mask data from this physical layout starts with a layout (layout with graphic data) output after placement and routing. That is, after a design rule check (DRC) and a schematic inspection (LVS) are performed on a layout output after the placement and routing process, an optical proximity effect correction (OPC) is performed on the pattern. Data is created.
一方、このようなレイアウト処理と並行して、半導体集積回路における寄生容量値および寄生抵抗値を算出する、いわゆるRC抽出、遅延計算、静的タイミング解析(STA)などのタイミング収束の処理がなされている。 On the other hand, in parallel with such layout processing, timing convergence processing such as so-called RC extraction, delay calculation, static timing analysis (STA), etc. is performed to calculate the parasitic capacitance value and the parasitic resistance value in the semiconductor integrated circuit. Yes.
最近では、前述の物理レイアウト複雑化のために前記レイアウト処理側とタイミング収束側の相互の影響が懸念されはじめてきている。例えば、詳細配線後のレイアウトを変更する場合には、タイミングに対する影響が保証される必要があり、タイミング収束のための処理ではレイアウトに対する影響がないかどうかを確認する必要がある。 Recently, due to the complexity of the physical layout described above, the mutual influence between the layout processing side and the timing convergence side has begun to be concerned. For example, when the layout after the detailed wiring is changed, it is necessary to ensure the influence on the timing, and it is necessary to confirm whether or not there is no influence on the layout in the process for the timing convergence.
このうち、前者に関しては、リソグラフィマージンを超えているパターン(リソグラフィマージン未達パターン)をなくした配置配線手法が開発されているほか、デバイスごとにレイアウト処理のフロー化が開発されている。 Among these, for the former, a placement and routing technique that eliminates a pattern that exceeds the lithography margin (pattern that has not reached the lithography margin) has been developed, and a flow of layout processing has been developed for each device.
しかしながら、後者に関してはこれまでタイミング収束を最優先した設計手法がなされてきたため、タイミングとトレードオフする要因は存在していない。 However, with respect to the latter, there has been no design factor that trades off with timing since a design method that gives priority to timing convergence has been made.
ここで、レイアウトに影響を与えるタイミング収束処理の一つにリピータ挿入処理がある。リピータは、配線の遅延を調整するために必要に応じて配線途中に挿入されるもので、設計段階で配線パターンを分割し、間にバッファ等の素子を挿入することで配線の寄生抵抗および寄生容量を調整するものである。このリピータはRC抽出後の遅延計算でタイミングエラーがあると挿入されるが、その際に挿入位置の配線を切断することから、配線切断後にレイアウトが変化することになる。このため、処理後のレイアウトにリソグラフィマージン未達パターンが存在するかを確認する必要がある。 Here, repeater insertion processing is one of timing convergence processing that affects the layout. The repeater is inserted in the middle of the wiring as necessary to adjust the delay of the wiring. The wiring pattern is divided at the design stage, and an element such as a buffer is inserted between the wiring patterns to reduce the parasitic resistance and parasitic of the wiring. The capacity is adjusted. This repeater is inserted if there is a timing error in the delay calculation after RC extraction. At that time, the wiring at the insertion position is cut, so the layout changes after the wiring is cut. For this reason, it is necessary to check whether a lithography margin unachieved pattern exists in the processed layout.
この点について、特許文献1では、配線幅、間隔のばらつきを考慮したRCネットを列挙して、回路の入力波形をもとにバッファおよびトランジスタのサイズ変更を行い、最終的には求められたRCネットワークのうち遅延最小のものを選択し配線レイアウトとして採択する手法が提案されている。 With respect to this point, Patent Document 1 lists RC nets that take into account variations in wiring width and spacing, changes the size of buffers and transistors based on the input waveform of the circuit, and finally finds the obtained RC There has been proposed a method of selecting a network with the smallest delay and adopting it as a wiring layout.
また、特許文献2では、遅延計算およびタイミング検証後に影響を及ぼすパスを検索した後、タイミングに影響を与えている機能ブロックを判定し、バッファ挿入最適箇所を検索する技術が開示されている。さらに、バッファ挿入により影響を受けた配線の接続変更を行う技術も提案されている。 Patent Document 2 discloses a technique for searching for a buffer insertion optimum location by searching for a path that affects delay calculation and timing verification, and then determining a functional block that affects timing. Furthermore, a technique for changing the connection of the wiring affected by the buffer insertion has been proposed.
しかしながら、上記の従来技術では、タイミング収束処理の結果にリソグラフィマージン未達パターンが存在するかを確認してはいない。すなわち、タイミング収束のフローと、レイアウト処理のフローとのインタフェースが存在しないために、レイアウト変更時のタイミングへの影響、およびリピータ挿入時のリソグラフィへの影響を調べることが困難となっている。このため、マスクデータを作成した後にタイミングエラーが万が一発生してしまうと、レイアウトの段階まで後戻りする必要が生じ、開発時間が莫大に増えてしまうことになる。また、リピータ挿入時に配線が切断されると短い配線長の図形が生じ、リソグラフィエラーの原因となるという問題が生じている。 However, in the above-described conventional technology, it is not confirmed whether or not a lithography margin unachieved pattern exists in the result of the timing convergence process. That is, since there is no interface between the timing convergence flow and the layout processing flow, it is difficult to investigate the influence on the timing when the layout is changed and the influence on the lithography when the repeater is inserted. For this reason, if a timing error occurs after the mask data is created, it is necessary to go back to the layout stage, which greatly increases the development time. In addition, if the wiring is cut when the repeater is inserted, a figure having a short wiring length is generated, which causes a lithography error.
本発明は、タイミング収束のための処理としてリピータ挿入に注目し、リピータ挿入時にレイアウトへの影響を考慮する技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique that pays attention to repeater insertion as processing for timing convergence and considers the influence on the layout at the time of repeater insertion.
本発明は、半導体集積回路の物理レイアウトを構成する図形の情報を取得する第1のステップと、前記図形の情報に基づいて予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する第2のステップと、前記物理レイアウトの段差計算を行い、所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所を抽出する第3のステップと、前記物理レイアウトに基づく信号遅延の計算を行い、この信号遅延が予め設定された仕様を満たさない配線を求める第4のステップと、前記仕様を満たさない配線について、長配線長箇所でかつ前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所に、リピータを挿入する第5のステップとをコンピュータによって実行させる半導体装置の設計支援プログラムである。 According to the present invention, a first step of acquiring information on a figure constituting a physical layout of a semiconductor integrated circuit, and a second step of extracting a long wiring length portion having a length longer than a preset length based on the information on the figure a step of, the have rows level calculating physical layout, performed a third step of extracting a portion which does not satisfy the predetermined photolithography conditions, the calculation of signal delay based on the physical layout, setting the signal delay in advance a fourth step of obtaining a wiring not meeting the in version, the wiring does not satisfy the specification, the point does not satisfy the long wiring length portion a and the predetermined photolithographic condition, a fifth step of inserting the repeater Is a design support program for a semiconductor device that causes a computer to execute
このような本発明では、信号遅延の仕様を満たさない配線にリピータを挿入するにあたり、長配線長箇所でかつ前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所にリピータを挿入することから、リピータ挿入時のレイアウトへの影響を考慮したリピータ挿入を行うことができるプログラムを提供できるようになる。 In such present invention, when inserting the repeater wiring not meeting the specification of the signal delay, since the insertion of repeaters in locations that do not meet the long wiring length portion a and the predetermined photolithography conditions, during repeater insertion It becomes possible to provide a program that can perform repeater insertion in consideration of the influence on the layout.
また、本発明は、前記第3のステップでは、前記物理レイアウトの段差計算に加え、転写像計算を行う半導体装置の設計支援プログラムである。 Further, the present invention is a design support program for a semiconductor device that, in the third step, performs a transfer image calculation in addition to the step calculation of the physical layout .
また、本発明は、前記第5のステップの後に、前記リピータ挿入によるレイアウトによって前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所が新たに発生しないないと判断できる場合を除き、所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所を抽出する第6ステップをコンピュータによって実行させる半導体装置の設計支援プログラムである。 In addition, the present invention satisfies the predetermined photolithography condition except that after the fifth step, it can be determined that a portion that does not satisfy the predetermined photolithography condition does not occur due to the layout by the repeater insertion. A semiconductor device design support program for causing a computer to execute a sixth step of extracting a missing portion .
また、本発明は、半導体集積回路の物理レイアウトを構成する図形の情報を取得する第1のステップと、前記図形の情報に基づいて予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する第2のステップと、前記物理レイアウトの段差計算を行い、所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所を抽出する第3のステップと、前記物理レイアウトに基づく信号遅延の計算を行い、この信号遅延が予め設定された仕様を満たさない配線を求める第4のステップと、前記仕様を満たさない配線について、長配線長箇所でかつ前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所に、リピータを挿入する第5のステップとを実行するコンピュータを含む半導体装置の設計システムである。 According to the present invention, a first step of acquiring information on a figure constituting a physical layout of a semiconductor integrated circuit, and a long wiring length portion that is longer than a preset length based on the information on the figure are extracted. a second step, the have rows level calculating physical layout, performed a third step of extracting a portion which does not satisfy the predetermined photolithography conditions, the calculation of the signal delay based on the physical layout, the signal delay a fourth step of obtaining a wiring not meeting the preset specification, the wiring does not satisfy the specification, the point does not satisfy the long wiring length portion a and the predetermined photolithography conditions, of the 5 to insert a repeater 1 is a semiconductor device design system including a computer that executes steps.
このような本発明では、信号遅延の仕様を満たさない配線にリピータを挿入するにあたり、長配線長箇所でかつ所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所に、リピータを挿入することから、リピータ挿入時のレイアウトへの影響を考慮したリピータ挿入を行うことができる製造システムを提供できるようになる。 In such present invention, when inserting the repeater wiring not meeting the specification of the signal delay, at locations that do not satisfy the long wiring length portion a and a predetermined photolithography conditions, from inserting a repeater, when the repeater insertion It becomes possible to provide a manufacturing system capable of performing repeater insertion in consideration of the influence on the layout.
また、本発明は、前記第3のステップでは、前記物理レイアウトの段差計算に加え、転写像計算を行う半導体装置の設計システムである。 Further, the present invention is, in the third step, in addition to the level calculating pre Symbol physical layout, a design system of a semiconductor device which performs transfer image calculation.
また、本発明は、前記コンピュータは、前記第5のステップの後に、前記リピータ挿入によるレイアウトによって前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所が新たに発生しないないと判断できる場合を除き、所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所を抽出する第6ステップを実行する半導体装置の設計システムである。 In addition, according to the present invention, the computer can determine a predetermined photo after the fifth step, unless the computer can determine that a location that does not satisfy the predetermined photolithography condition does not occur due to the layout by the repeater insertion. It is a semiconductor device design system for executing a sixth step of extracting a portion that does not satisfy the lithography conditions .
本発明によれば、信号遅延が予め設定された仕様を満たさない配線にリピータを挿入するにあたり、長配線長箇所でかつ所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所に、リピータを挿入することから、リピータ挿入時のレイアウトへの影響を考慮したリピータ挿入を行うことができる。 According to the present invention, when a repeater is inserted into a wiring whose signal delay does not satisfy a preset specification, the repeater is inserted into a long wiring long portion and a portion not satisfying a predetermined photolithography condition. Repeater insertion can be performed in consideration of the influence on the layout at the time of insertion.
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[処理の概要]
本発明は、製造対象となる半導体集積回路の設計支援において、回路の信号遅延を調整するため所定の配線にバッファ等の素子から成るリピータを挿入するにあたり、リソグラフィの影響を考慮してリピータを挿入する点に特徴がある。
[Process overview]
In the design support of a semiconductor integrated circuit to be manufactured, the present invention inserts a repeater in consideration of the influence of lithography when inserting a repeater composed of an element such as a buffer into a predetermined wiring in order to adjust a signal delay of the circuit. It is characterized by
本実施形態に係る半導体装置の製造方法とは、主として次のような工程を備えている。
(a)半導体集積回路の物理レイアウトを構成する図形の情報を取得する工程。
(b)物理レイアウトの転写像計算および段差計算を行う工程。
(c)物理レイアウトに基づく信号遅延の計算を行い、この信号遅延が予め設定された仕様を満たさない配線を求める工程。
(d)上記仕様を満たさない配線について、図形の情報、転写像計算および段差計算のうち少なくとも一つの結果に基づきリピータの挿入箇所を設定する工程。
The semiconductor device manufacturing method according to this embodiment mainly includes the following steps.
(A) A step of acquiring information of a figure constituting the physical layout of the semiconductor integrated circuit.
(B) A step of calculating a transfer image and a step in the physical layout.
(C) A step of calculating a signal delay based on the physical layout and obtaining a wiring in which the signal delay does not satisfy a preset specification.
(D) A step of setting a repeater insertion location based on at least one result of graphic information, transfer image calculation, and step calculation for wiring that does not satisfy the above specifications.
より具体的には、先ず、製造対象となる半導体集積回路の詳細配線後の物理レイアウトから、この物理レイアウトを構成する図形データ(GDSフォーマットのデータ)を配置配線ツール(配置配線システムとも言う。)で生成し、この図形データを形状チェックシステムに入力する。 More specifically, first, from the physical layout after detailed wiring of the semiconductor integrated circuit to be manufactured, graphic data (data in GDS format) constituting the physical layout is also referred to as a placement and routing tool (also referred to as a placement and routing system). And the graphic data is input to the shape check system.
次に、形状チェックシステムで、レイアウトの転写シミュレーションおよび段差シミュレーションを行って配線幅、配線長が所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所、すなわちスペックが未達である箇所(リソグラフィマージン未達パターン)の座標値リストを作成する。また、回路の寄生容量値、寄生抵抗値をRC抽出ツール(RC抽出システムとも言う。)によって抽出し、回路の信号遅延を計算して、仕様を満たさない配線を求める。ここで、回路の寄生抵抗値Rは、配線膜厚および配線幅によって求まる配線断面積A、配線長L、電気抵抗率ρによって計算される。このため、転写シミュレーションの結果および段差シミュレーションの結果を用い、R=ρ×L/Aの計算によって求められる。仕様として回路の寄生抵抗値Rを用いる場合もあり、この場合には上記計算によって求めた寄生抵抗値Rが所定の値を満たさない配線を求めることになる。 Next, in the shape check system, a layout transfer simulation and a step simulation are performed to determine the location where the wiring width and length do not satisfy the predetermined photolithography conditions, that is, the location where the specification has not been reached (lithographic margin unachieved pattern). Create a coordinate value list. In addition, the parasitic capacitance value and the parasitic resistance value of the circuit are extracted by an RC extraction tool (also referred to as an RC extraction system), and the signal delay of the circuit is calculated to obtain a wiring that does not satisfy the specifications. Here, the parasitic resistance value R of the circuit is calculated by the wiring cross-sectional area A, the wiring length L, and the electrical resistivity ρ determined by the wiring film thickness and the wiring width. For this reason, it is obtained by calculating R = ρ × L / A using the result of the transfer simulation and the result of the step simulation. In some cases, the parasitic resistance value R of the circuit is used as a specification. In this case, a wiring in which the parasitic resistance value R obtained by the above calculation does not satisfy a predetermined value is obtained.
次いで、配置配線等のフロアプランの制約を違反しない範囲で、上記仕様を満たさない配線のうち、リソグラフィマージン未達パターンとなっている物理レイアウト上の座標値に選択的にバッファを挿入し、再び信号遅延計算のチェック(タイミングチェック)をかける。その後、タイミングチェックに問題がなければ物理レイアウトのデータを後段(例えば、マスクデータ処理システム)に出力する。このような方法によって、詳細配線後の物理レイアウトに形状チェックをかけて、リピータ挿入推奨位置を的確に抽出できるようになる。 Next, in the range that does not violate the constraints of the floor plan such as placement and routing, among the wiring that does not satisfy the above specifications, a buffer is selectively inserted into the coordinate value on the physical layout that is the lithography margin unachieved pattern, and again Check signal delay calculation (timing check). Thereafter, if there is no problem in the timing check, the physical layout data is output to the subsequent stage (for example, a mask data processing system). By such a method, it is possible to accurately extract the repeater insertion recommended position by performing a shape check on the physical layout after the detailed wiring.
[第1実施形態]
次に、本発明の半導体装置の製造方法に係る第1実施形態を説明する。なお、第1実施形態の説明を行うに先立ち、比較のために従来の製造方法の流れを簡単に説明する。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment according to a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described. Prior to the description of the first embodiment, the flow of a conventional manufacturing method will be briefly described for comparison.
図7は、従来の製造方法を説明するフローチャートである。すなわち、従来の製造方法では、配置配線ツールによる概略配線(ステップS401)、詳細配線(ステップS402)の処理によって生成した物理レイアウトの図形データ(GDSフォーマットのデータ)をマスクデータ処理へ送る。 FIG. 7 is a flowchart for explaining a conventional manufacturing method. That is, in the conventional manufacturing method, the physical layout graphic data (GDS format data) generated by the rough wiring (step S401) and detailed wiring (step S402) processing by the placement and routing tool is sent to the mask data processing.
一方、タイミング収束処理として、RC抽出処理(ステップS403)、遅延計算(ステップS404)を行い、遅延計算で予め設定された仕様を満たさないエラー(タイミングエラー)がある場合には、その対処法の一つとしてリピータの挿入を行う(ステップS406)。リピータの挿入後、再度遅延計算を行い、信号遅延が予め設定された仕様を満たしている場合には静的タイミング解析を行う(ステップS405)。 On the other hand, as timing convergence processing, RC extraction processing (step S403) and delay calculation (step S404) are performed, and when there is an error (timing error) that does not satisfy the preset specification in the delay calculation, One repeater is inserted (step S406). After the repeater is inserted, delay calculation is performed again. If the signal delay satisfies a preset specification, static timing analysis is performed (step S405).
図8は、従来の製造方法で挿入する場合のリピータ挿入箇所を示す図である。図8に示す配線パターンPのうち矢印で示した位置にリピータが挿入される。リピータ挿入位置は長配線長箇所であるが、図8では長配線長箇所に対して、近傍のレイアウトを考慮せずにリピータの挿入位置が選択されている。したがって、リピータ挿入後に配線長の短い図形が生成され、リソグラフィマージン未達パターンが新たに生じる場合がある。また、リソグラフィマージン未達パターンを有する長配線P’にあるにもかかわらず、ここにはリピータが挿入されないことにもなる。 FIG. 8 is a diagram showing a repeater insertion location when inserting by a conventional manufacturing method. A repeater is inserted at a position indicated by an arrow in the wiring pattern P shown in FIG. The repeater insertion position is a long wiring long position, but in FIG. 8, the repeater insertion position is selected for the long wiring long position without considering the layout in the vicinity. Therefore, a figure with a short wiring length may be generated after the repeater is inserted, and a new lithography margin unachieved pattern may be generated. In addition, a repeater is not inserted here even though the long wiring P ′ has a lithography margin unachieved pattern.
従来の製造方法では、マスクデータ処理とタイミング収束処理とが独立に行われているため、上記配線長の短い図形が生成することに対する考慮はされない。したがって、図7に示したようなリピータ挿入後にリソグラフィマージンチェックは行われないが、もし行われた場合には、図7の破線で示すように、静的タイミング解析(ステップS405)の次にリソグラフィマージン未達パターンの有無を確認し、存在する場合には配置配線ツールまで戻ってレイアウトの修正が必要となる。この後戻りによる処理時間の増加が発生することになる。 In the conventional manufacturing method, since mask data processing and timing convergence processing are performed independently, no consideration is given to the generation of a figure with a short wiring length. Therefore, the lithography margin check is not performed after the repeater insertion as shown in FIG. 7, but if it is performed, the lithography is performed next to the static timing analysis (step S405) as shown by the broken line in FIG. The presence / absence of the unreached margin pattern is confirmed, and if it exists, it is necessary to return to the placement and routing tool and correct the layout. This increases the processing time due to return.
次に、本発明の半導体装置の製造方法に係る第1実施形態を説明する。図1は、第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するフローチャートである。第1実施形態と先に説明した従来技術との相違は、配置配線で生成した物理レイアウトの図形データについて形状チェックおよびOPC(光近接効果補正)およびOPC検証を行ったことである。 Next, a first embodiment according to a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described. FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment. The difference between the first embodiment and the prior art described above is that shape check, OPC (optical proximity effect correction), and OPC verification are performed on the graphic data of the physical layout generated by the placement and routing.
順に説明すると、先ず、配置配線ツールによる概略配線(ステップS101)、詳細配線(ステップS102)の処理によって生成した物理レイアウトの図形データ(GDSフォーマットのデータ)をマスクデータ処理へ送る。 To explain in order, first, the graphic data (GDS format data) of the physical layout generated by the processing of the rough wiring (step S101) and the detailed wiring (step S102) by the placement and routing tool is sent to the mask data processing.
一方、タイミング収束処理として、RC抽出ツールによるRC抽出処理(ステップS105)を行うが、このRC抽出ツールに回路の接続情報を送る処理(ステップS103)および配置配線ツールで生成した物理レイアウトの図形データに基づく形状チェックおよびOPC、OPC検証(ステップS104)を行う。 On the other hand, the RC extraction process (step S105) by the RC extraction tool is performed as the timing convergence process. The process of sending circuit connection information to this RC extraction tool (step S103) and the graphic data of the physical layout generated by the placement and routing tool A shape check and OPC / OPC verification (step S104) is performed.
この形状チェックとしては、物理レイアウトの図形データから予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する。抽出された箇所の情報は、物理レイアウト上の座標として保持される。また、OPC、OPC検証を行い、リソグラフィマージン未達パターンの抽出を行う。 As this shape check, a long wiring length portion that is longer than a preset length is extracted from the graphic data of the physical layout. Information on the extracted location is held as coordinates on the physical layout. In addition, OPC and OPC verification are performed, and a lithography margin unachieved pattern is extracted.
上記形状チェックおよびOPC検証の結果(リソグラフィマージン未達パターンの位置)は、RC抽出ツールに入力される。RC抽出ツールに入力された情報(回路の接続情報および形状チェックおよびOPC検証の結果)は、RC抽出後の遅延計算でタイミングエラーが生じた場合に使用する。すなわち、遅延計算ツールによって、回路の信号遅延を計算し(ステップS106)、予め設定された仕様を満たさないタイミングエラーが生じた場合、この対処法のひとつとして、リピータの挿入を行う(ステップS107)。 The result of the shape check and OPC verification (position of the lithography margin unachieved pattern) is input to the RC extraction tool. Information (results of circuit connection information and shape check and OPC verification) input to the RC extraction tool is used when a timing error occurs in the delay calculation after RC extraction. That is, the signal delay of the circuit is calculated by the delay calculation tool (step S106), and when a timing error that does not satisfy the preset specification occurs, a repeater is inserted as one of the countermeasures (step S107). .
本実施形態では、このリピータ挿入位置を、RC抽出ツールに入力した形状チェックおよびリソグラフィマージンチェックの情報(リソグラフィマージン未達パターンの位置)、さらに回路の接続情報を用い、レイアウトを考慮に入れた挿入位置とする。 In the present embodiment, this repeater insertion position is inserted in consideration of the layout using the shape check and lithography margin check information (position of the lithography margin unreachable pattern) input to the RC extraction tool and the circuit connection information. Position.
回路における配線の信号遅延は、配線長の二乗に比例して増大するので、タイミングエラーがある場合には配線途中にバッファ等の素子から成るリピータを挿入することによって配線を切断し、遅延を調整してタイミングエラーを改善することができる。この際、リピータ挿入位置を、長配線長でかつリソグラフィマージン未達パターンの位置とすることにより、タイミングエラー改善と同時にリソグラフィマージン未達パターンをなくすことができる。すなわち、両者にとって好都合な位置に選択的にリピータを挿入することができる。 Since the signal delay of the wiring in the circuit increases in proportion to the square of the wiring length, if there is a timing error, the wiring is cut by inserting a repeater consisting of elements such as buffers in the middle of the wiring and the delay is adjusted Timing error can be improved. At this time, by setting the repeater insertion position to the position of the long wiring length and the lithography margin unachieved pattern, the lithography margin unachieved pattern can be eliminated simultaneously with the improvement of the timing error. That is, a repeater can be selectively inserted at a position convenient for both.
ここで、第1実施形態におけるリピータ挿入工程(ステップS107)について詳細に説明する。先ず、前述の形状チェック、リソグラフィマージンチェックをRC抽出ツールに入力する。RC抽出ツールは、遅延計算の前段階で製造対象となる半導体集積回路の寄生容量値・寄生抵抗値を抽出するものであるが、その際に回路の物理レイアウトの情報を扱うことから、本実施形態ではこの機能を利用している。 Here, the repeater insertion step (step S107) in the first embodiment will be described in detail. First, the above-described shape check and lithography margin check are input to the RC extraction tool. The RC extraction tool is used to extract the parasitic capacitance value and parasitic resistance value of the semiconductor integrated circuit to be manufactured in the stage before delay calculation. The form uses this function.
すなわち、RC抽出ツールでは、RC抽出を行うにあたり物理レイアウトの入出力を行う機能を備えているので、物理レイアウトの形状チェックおよびOPC、OPC検証などのリソグラフィマージンチェックの情報を付加的に入力することができる。上記形状チェックでは配置配線処理後に出力されるGDSデータ(物理レイアウトの図形データ)の配線幅、配線長の分布を調べる。 That is, since the RC extraction tool has a function of inputting / outputting a physical layout when performing RC extraction, information on lithography margin check such as physical layout shape check and OPC / OPC verification can be additionally input. Can do. In the shape check, the distribution of the wiring width and wiring length of the GDS data (physical layout graphic data) output after the placement and routing process is examined.
形状チェックとは、例えばデザインルールチェックの方式でレイアウトを構成する図形の線幅、線長等を調べる方法である。形状チェックの結果のヒストグラムを図2に示す。図2(a)の横軸は配線長を、縦軸は各配線長の頻度を示している。また、図2(b)の横軸は(a)の配線長を仮定した場合の配線遅延を示している。図2(b)の許容値より右の配線遅延は遅延の閾値を超える値であり、この範囲を配線長に変換した場合の範囲を図2(a)の丸印で示している。また、図2(a)と(b)との間の変換は図2(c)のグラフを用いて行っている。図2(c)は横軸が配線長、縦軸がモデル回路、容量値、抵抗値を指定して遅延計算を行ったときの遅延関数の傾きである。 The shape check is a method of examining the line width, line length, etc. of the figures constituting the layout by a design rule check method, for example. A histogram of the result of the shape check is shown in FIG. In FIG. 2A, the horizontal axis indicates the wiring length, and the vertical axis indicates the frequency of each wiring length. In addition, the horizontal axis of FIG. 2B shows the wiring delay when the wiring length of FIG. The wiring delay to the right of the allowable value in FIG. 2B is a value that exceeds the delay threshold, and the range when this range is converted into the wiring length is indicated by a circle in FIG. Also, the conversion between FIGS. 2A and 2B is performed using the graph of FIG. In FIG. 2C, the horizontal axis represents the wiring length, and the vertical axis represents the slope of the delay function when the delay calculation is performed by specifying the model circuit, the capacitance value, and the resistance value.
すなわち、本実施形態で使用したモデル回路では配線長が長くなると、遅延関数の傾きが小さくなる、つまりスピードが遅くなることを示している。したがって、遅延が所定の値以上となる配線長(丸印内の斜線で示した配線長の部分)は配線を切断する必要がある。すなわち図2(a)の丸印内の斜線で示した配線長がレイアウトに存在する場合、その配線長部分にリピータを挿入することになる。 That is, in the model circuit used in the present embodiment, when the wiring length is increased, the slope of the delay function is decreased, that is, the speed is decreased. Accordingly, it is necessary to cut the wiring for a wiring length (a portion of the wiring length indicated by a hatched circle in the circle) whose delay is equal to or greater than a predetermined value. That is, when the wiring length indicated by the oblique line in the circle in FIG. 2A exists in the layout, a repeater is inserted into the wiring length portion.
なお、図2に示す例では、配線長について回路の遅延計算、容量値および抵抗値の制約から決められる仕様を満たすか否かの観点から許容値を設定しているが、参考例として、配線長のほか、配線幅、半導体集積回路の素子を構成する金属の膜厚、相関絶縁膜の膜厚のうち少なくとも1つに関する許容値を用いるようにしてもよい。 In the example shown in FIG. 2, the delay calculating circuits for wire length, it is set a tolerance from the perspective of whether or not meeting the specifications determined by restriction of the capacitance value and the resistance value, as a reference example, wire in addition to the long, wiring width, metal thickness constituting an element of a semiconductor integrated circuit, it may be used a tolerance for at least one of the thickness of the correlation insulating film.
さらに、本実施形態では、物理レイアウトについてOPCおよびOPC検証を施し、この結果として得られるリソグラフィマージン未達パターンの情報を用いてリピータ挿入箇所を決定する。 Furthermore, in the present embodiment, OPC and OPC verification are performed on the physical layout, and a repeater insertion location is determined using information on a lithography margin unachieved pattern obtained as a result.
一例として、OPCおよびリソグラフィマージンチェックの転写シミュレーションの光学条件として、露光波長193nm、NA=0.75、σ=0.85、2/3輪帯に設定し、露光量を13.5mJセンターで0.5mJステップずつ変動させ、デフォーカス量を±0.2μmの範囲を0.05μmステップで計算を行っている。なお、ドーズ・フォーカス条件の設定値は100nmのラインアンドスペースをターゲットとしている。また、OPC処理はリソグラフィマージン未達パターンが抽出できればかけてもかけなくてもよい。 As an example, as an optical condition for transfer simulation of OPC and lithography margin check, an exposure wavelength is set to 193 nm, NA = 0.75, σ = 0.85, and 2/3 annular zone, and an exposure amount is set to 0 at 13.5 mJ center. The defocus amount is calculated in 0.05 μm steps within a range of ± 0.2 μm by varying by 0.5 mJ steps. Note that the setting value of the dose focus condition is targeted to a line and space of 100 nm. Further, the OPC process may or may not be applied as long as the lithography margin unachieved pattern can be extracted.
ここで、リソグラフィマージン未達パターンとは、例えば図3に示すような、太い配線幅のラインP1近傍のラインに多数存在した。150nm以上のライン幅の近傍に100nmのラインが存在すると100nmのライン幅が狭まりリソグラフィマージン未達パターンとなる。この100nmのライン幅が狭まっている箇所では、100nmのラインが短くなれば(配線が切断されれば)リソグラフィマージン未達パターンを削減することができる。 Here, a large number of lithography margin unachieved patterns exist, for example, in lines near the line P1 having a large wiring width as shown in FIG. If a 100 nm line is present in the vicinity of a line width of 150 nm or more, the 100 nm line width is narrowed, resulting in a lithography margin unreachable pattern. In the portion where the line width of 100 nm is narrowed, if the line of 100 nm is shortened (if the wiring is cut), the lithography margin unachieved pattern can be reduced.
こうしたリソグラフィマージン未達パターンの位置(座標)をRC抽出ツールに入力し、回路の接続情報を参照すると、リピータの挿入が必要な場合に、リソグラフィマージン未達パターンに選択的に挿入することができる。 When the position (coordinates) of the lithography margin unachieved pattern is input to the RC extraction tool and the connection information of the circuit is referred to, it is possible to selectively insert the lithography margin unachieved pattern when the repeater needs to be inserted. .
このリソグラフィマージン未達パターンの位置は、転写像の計算結果から得る場合のほか、回路の接続情報や段差シミュレーションの計算結果からも得ることができる。また、転写像の計算結果および回路の接続情報、段差シミュレーションの計算結果の複数から得るようにしてもよい。回路の接続情報からリソグラフィマージン未達パターンの位置を特定する場合、転写像の計算結果から特定する場合に比べて位置が多少ずれることが予測されるが、配線の切断と言う目的では1nmのレベルの精度が必要なわけではない。 The position of the lithography margin unachieved pattern can be obtained not only from the transfer image calculation result but also from the circuit connection information and the step simulation calculation result. Further, it may be obtained from a plurality of transfer image calculation results, circuit connection information, and step simulation calculation results. When specifying the position of the lithography margin unachieved pattern from the circuit connection information, it is predicted that the position will be slightly shifted as compared with the case of specifying from the transfer image calculation result, but for the purpose of cutting the wiring, the level is 1 nm. The accuracy of is not necessary.
本実施形態で選択されたリピータ挿入位置を図3の矢印で示している。矢印の配線長は太いラインP1の近傍に存在する長配線P’である。転写像(図中太実線)をみると矢印の位置を含めた近傍で配線幅が狭いことがわかる。そこで、この位置にリピータが挿入されればリソグラフィマージンの観点から好都合である。 The repeater insertion position selected in the present embodiment is indicated by an arrow in FIG. The wiring length of the arrow is the long wiring P ′ existing in the vicinity of the thick line P1. The transfer image (thick solid line in the figure) shows that the wiring width is narrow in the vicinity including the position of the arrow. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of lithography margin if a repeater is inserted at this position.
本実施形態では、こうしてリピータを挿入した物理レイアウトに再び検証を施し、新たに問題がないことを確認し(ステップS108)、遅延計算(ステップS106)、静的タイミング解析(ステップS109)を行う。 In the present embodiment, the physical layout into which the repeater is inserted is verified again to confirm that there is no problem (step S108), delay calculation (step S106), and static timing analysis (step S109).
このように本実施形態では、リピータ挿入後に、リソグラフィマージンチェック、タイミング検証が再びなされる。ここで、レイアウト検証(ステップS108)に関しては不必要であれば省略することができる。処理が不必要な場合とは、レイアウトの変更がわずかで、明らかに新たに発生するリソグラフィマージン未達パターンがないと判断できる場合である。 As described above, in this embodiment, after the repeater is inserted, the lithography margin check and the timing verification are performed again. Here, the layout verification (step S108) can be omitted if unnecessary. The case where the processing is unnecessary is a case where it can be determined that there is little change in the layout and there is clearly no newly generated lithography margin unachieved pattern.
なお、本実施形態において、上記説明したOPC、OPC検証の条件は製造対象となる半導体集積回路に応じて各々設定することができる。また、形状チェックはデザインルールチェック方式のほか、レイアウトおよびウエハ画像分析、膜厚分布等によるものでもよい。また、本実施形態で使用したリピータ挿入のレイアウトの例は回路図面の一例に過ぎない。 In the present embodiment, the OPC and OPC verification conditions described above can be set according to the semiconductor integrated circuit to be manufactured. In addition to the design rule check method, the shape check may be based on layout, wafer image analysis, film thickness distribution, and the like. The example of the repeater insertion layout used in this embodiment is merely an example of a circuit diagram.
さらに、本実施形態では長配線長箇所でかつリソグラフィマージン未達パターンに選択的にリピータを挿入したが、例えば参考例として、図6に示すように、リソグラフィマージン未達パターン、長配線長箇所、クリティカルパスという3つの条件のうち、少なくとも2つが重なる条件を満たす箇所にリピータを挿入するよう、目的に応じて設定してもよい。 Furthermore, in the present embodiment has been inserted selectively repeater a and lithography margin unachieved pattern length wiring length position, as a reference example In example embodiment, as shown in FIG. 6, lithography margin unachieved pattern, long wiring length portion The repeater may be set according to the purpose so that a repeater is inserted at a location where at least two of the three conditions of the critical path satisfy the condition of overlapping.
また、本実施形態では、形状チェックとして、半導体集積回路の物理レイアウトの図形データから予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する例を説明したが、これ以外の形状チェックとして、物理レイアウトの断面構造から配線の段差を検出し、この段差が予め設定された値以上となる配線の箇所を抽出し、リピータ挿入箇所の候補とするようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, as an example of shape check, an example of extracting a long wiring length portion that is equal to or longer than a preset length from graphic data of a physical layout of a semiconductor integrated circuit has been described. A wiring level difference may be detected from the cross-sectional structure of the physical layout, and a wiring location where the level difference is greater than or equal to a preset value may be extracted and used as a repeater insertion location candidate.
[第2実施形態]
次に、本発明の半導体装置の製造方法に係る第2実施形態を説明する。第2実施形態は、先に説明した第1実施形態における形状チェック、OPC、OPC検証の処理をRC抽出ツール(RC抽出システム)に内蔵したものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described. In the second embodiment, the shape check, OPC, and OPC verification processes in the first embodiment described above are built in an RC extraction tool (RC extraction system).
図4は、第2実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するフローチャートである。
先ず、配置配線ツールによる概略配線(ステップS201)、詳細配線(ステップS202)の処理によって生成した物理レイアウトの図形データ(GDSフォーマットのデータ)をマスクデータ処理へ送る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment.
First, the graphic data (GDS format data) of the physical layout generated by the process of rough wiring (step S201) and detailed wiring (step S202) by the placement and routing tool is sent to the mask data processing.
一方、生成した物理レイアウトの図形データをRC抽出ツールに送り、RC抽出ツール内で形状チェック、OPC、OPC検証、およびRC抽出を行う(ステップS203)。すなわち、RC抽出ツールでは、詳細配線後の物理レイアウトの図形データから予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する。また、RC抽出ツールは、物理レイアウトの図形データからOPC、OPC検証を行い、リソグラフィマージン未達パターンの抽出を行う。OPC、OPC検証の条件およびリソグラフィマージンチェックの内容は先に説明した第1実施形態と同じでよい。 On the other hand, the generated graphic data of the physical layout is sent to the RC extraction tool, and shape check, OPC, OPC verification, and RC extraction are performed in the RC extraction tool (step S203). That is, the RC extraction tool extracts a long wiring length portion that is longer than a preset length from the graphic data of the physical layout after the detailed wiring. Further, the RC extraction tool performs OPC and OPC verification from the graphic data of the physical layout, and extracts a lithography margin unachieved pattern. The OPC, OPC verification conditions, and the contents of the lithography margin check may be the same as those in the first embodiment described above.
形状チェックとしては、物理レイアウトの図形データから予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する。抽出された箇所の情報は、物理レイアウト上の座標として保持される。 As the shape check, a long wiring length portion that is longer than a preset length is extracted from the graphic data of the physical layout. Information on the extracted location is held as coordinates on the physical layout.
また、リソグラフィマージン未達パターンの検証は、OPC、OPC検証を行い、所定のリソグラフィマージンを達成していない箇所の抽出を行う。なお、リソグラフィマージン未達パターンは、転写像の計算結果から得る場合のほか、回路の接続情報や段差シミュレーションの計算結果からも得ることができる。また、転写像の計算結果および回路の接続情報、段差シミュレーションの計算結果の複数から得るようにしてもよい。 Further, the verification of the lithography margin unachieved pattern is performed by performing OPC and OPC verification and extracting a portion where the predetermined lithography margin is not achieved. The lithography margin unachieved pattern can be obtained not only from the transfer image calculation result but also from the circuit connection information and the step simulation calculation result. Further, it may be obtained from a plurality of transfer image calculation results, circuit connection information, and step simulation calculation results.
その後、形状チェックおよびリソグラフィマージン未達パターンの検証結果を保持し、遅延計算ツールによって回路の信号遅延を計算する(ステップS204)。 Thereafter, the verification result of the shape check and the lithography margin unachieved pattern is held, and the signal delay of the circuit is calculated by the delay calculation tool (step S204).
その結果、タイミングエラーが発生し、リピータ挿入が必要であると判断すると、先に保持していた形状チェック、リソグラフィマージン未達パターンの情報および回路接続情報とを合わせてリピータ挿入箇所を抽出し、リピータを挿入する(ステップS205)。 As a result, when a timing error occurs and it is determined that repeater insertion is necessary, the repeater insertion location is extracted by combining the shape check, lithography margin unachieved pattern information and circuit connection information that were previously held, A repeater is inserted (step S205).
リピータの挿入箇所は第1実施形態と同様、図3に示す矢印の位置となる。また、リピータ挿入後の物理レイアウトに対してレイアウト検証を行って(ステップS206)、新たにリソグラフマージン未達箇所が発生していないことを確認し、静的タイミング解析(ステップS207)を行う。ここで、レイアウト検証(ステップS206)に関しては不必要であれば省略することができる。処理が不必要な場合とは、物理レイアウトの変更がわずかで、明らかに新たに発生するリソグラフィマージン未達パターンがないと判断できる場合である。 Similar to the first embodiment, the repeater is inserted at the position indicated by the arrow shown in FIG. Further, layout verification is performed on the physical layout after the repeater is inserted (step S206), and it is confirmed that a new lithographic margin unachieved portion has not occurred, and static timing analysis (step S20 7 ) is performed. Here, the layout verification (step S206) can be omitted if unnecessary. The case where the processing is unnecessary is a case where it can be determined that there is little change in the physical layout and that there is clearly no new lithography margin unachieved pattern.
第2実施形態では、第1実施形態で必要であった形状チェックの結果および回路の接続情報のRC抽出ツールへの入力が不要となるため、第1実施形態に比べて処理効率を向上させることが可能となる。つまり、RC抽出ツール内でリソグラフィ検証を行うことにより、余分なデータ入出力時間を割愛して処理時間を短縮することが可能となる。 In the second embodiment, the shape check result and circuit connection information required in the first embodiment need not be input to the RC extraction tool, so that the processing efficiency is improved as compared with the first embodiment. Is possible. That is, by performing lithography verification in the RC extraction tool, it is possible to omit the extra data input / output time and reduce the processing time.
なお、本実施形態において、上記説明したOPC、OPC検証の条件は製造対象となる半導体集積回路に応じて各々設定することができる。また、形状チェックはデザインルールチェック方式のほか、レイアウトおよびウエハ画像分析、膜厚分布等によるものでもよい。また、本実施形態で使用したリピータ挿入のレイアウトの例は回路図面の一例に過ぎない。 In the present embodiment, the OPC and OPC verification conditions described above can be set according to the semiconductor integrated circuit to be manufactured. In addition to the design rule check method, the shape check may be based on layout, wafer image analysis, film thickness distribution, and the like. The example of the repeater insertion layout used in this embodiment is merely an example of a circuit diagram.
さらに、本実施形態では長配線長箇所でかつリソグラフィマージン未達パターンに選択的にリピータを挿入したが、例えば参考例として、図6に示すように、リソグラフィマージン未達パターン、長配線長箇所、クリティカルパスという3つの条件のうち、少なくとも2つが重なる条件を満たす箇所にリピータを挿入するよう、目的に応じて設定してもよい。 Furthermore, in the present embodiment has been inserted selectively repeater a and lithography margin unachieved pattern length wiring length position, as a reference example In example embodiment, as shown in FIG. 6, lithography margin unachieved pattern, long wiring length portion The repeater may be set according to the purpose so that a repeater is inserted at a location where at least two of the three conditions of the critical path satisfy the condition of overlapping.
また、本実施形態では、形状チェックとして、半導体集積回路の物理レイアウトの図形データから予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する例を説明したが、これ以外の形状チェックとして、物理レイアウトの断面構造から配線の段差を検出し、この段差が予め設定された値以上となる配線の箇所を抽出し、リピータ挿入箇所の候補とするようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, as an example of shape check, an example of extracting a long wiring length portion that is equal to or longer than a preset length from graphic data of a physical layout of a semiconductor integrated circuit has been described. A wiring level difference may be detected from the cross-sectional structure of the physical layout, and a wiring location where the level difference is greater than or equal to a preset value may be extracted and used as a repeater insertion location candidate.
[第3実施形態]
次に、本発明の半導体装置の製造方法に係る第3実施形態を説明する。第3実施形態は、先に説明した第1実施形態における形状チェック、OPC、OPC検証および遅延計算によるタイミングエラーチェックの処理を配置配線ツール(配置配線システム)で処理する点に特徴がある。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described. The third embodiment is characterized in that the shape check, OPC, OPC verification and timing error check processing by delay calculation in the first embodiment described above are processed by a placement and routing tool (placement and routing system).
図5は、第3実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するフローチャートである。先ず、配置配線ツールにおいて、概略配線(ステップS301)、詳細配線(ステップS302)の処理によって生成した物理レイアウトの図形データ(GDSフォーマットのデータ)をマスクデータ処理へ送る。 FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment. First, in the placement and routing tool, the graphic data (GDS format data) of the physical layout generated by the rough routing (step S301) and detailed routing (step S302) processing is sent to the mask data processing.
次いで、同じ配置配線ツールにおいて、形状チェックを行い、長配線長の図形を抽出するとともに、RC抽出を行う(ステップS303)。形状チェックでは、詳細配線後の物理レイアウトの図形データから予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する。抽出された箇所の情報は、物理レイアウト上の座標として保持される。 Next, using the same placement and routing tool, a shape check is performed to extract a figure with a long wiring length and an RC extraction is performed (step S303). In the shape check, long wiring length portions that are longer than a preset length are extracted from the graphic data of the physical layout after detailed wiring. Information on the extracted location is held as coordinates on the physical layout.
また、配置配線ツールは、物理レイアウトの図形データからOPC、OPC検証を行い、リソグラフィマージン未達パターンの抽出を行う。OPC、OPC検証の条件およびリソグラフィマージンチェックの内容は先に説明した第1実施形態と同じでよい。なお、リソグラフィマージン未達パターンは、転写像の計算結果から得る場合のほか、回路の接続情報や段差シミュレーションの計算結果からも得ることができる。また、転写像の計算結果および回路の接続情報、段差シミュレーションの計算結果の複数から得るようにしてもよい。 Further, the placement and routing tool performs OPC and OPC verification from the graphic data of the physical layout, and extracts a lithography margin unachieved pattern. The OPC, OPC verification conditions, and the contents of the lithography margin check may be the same as those in the first embodiment described above. The lithography margin unachieved pattern can be obtained not only from the transfer image calculation result but also from the circuit connection information and the step simulation calculation result. Further, it may be obtained from a plurality of transfer image calculation results, circuit connection information, and step simulation calculation results.
ここまでの処理で、形状チェックの結果、特性上の仕様を満たさない配線長箇所かつリソグラフィマージン未達パターンを抽出し、その情報を保持する。 In the processing so far, as a result of the shape check, a wiring length portion and a lithography margin unachieved pattern that does not satisfy the characteristic specifications are extracted and the information is retained.
次に、配置配線ツールは、先に生成した物理レイアウトの図形データまたはOPC検証で算出した転写像のデータを用いて容量値および抵抗値の算出を行う。その後、こうして算出した容量値および抵抗値を使用して、配置配線システムに内蔵された遅延計算処理部で遅延計算を行う(ステップS304)。 Next, the placement and routing tool calculates the capacitance value and the resistance value using the graphic data of the physical layout generated previously or the data of the transfer image calculated by OPC verification. Thereafter, using the thus calculated capacitance value and resistance value, the delay calculation processing unit built in the placement and routing system performs delay calculation (step S304).
その結果、タイミングエラーが発生し、リピータ挿入が必要であると判断すると、先に保持していた形状チェック、リソグラフィマージン未達パターンの情報および回路の接続情報を参照して、リピータ挿入箇所を抽出し、リピータを挿入する(ステップS305)。リピータの挿入では、配置配線等のフロアプランの制約を違反しない範囲でバッファ等の素子を分割した配線間に挿入する。 As a result, if a timing error occurs and it is determined that repeater insertion is necessary, the repeater insertion location is extracted by referring to the shape check, lithography margin unachieved pattern information, and circuit connection information that were previously held. Then, a repeater is inserted (step S 3 05). In the repeater insertion, an element such as a buffer is inserted between the divided wirings within a range that does not violate the constraints of the floor plan such as placement wiring.
リピータの挿入箇所は第1実施形態と同様、図3に示す矢印の位置となる。また、リピータ挿入後の物理レイアウトに対してレイアウト検証を行って(ステップS306)、新たにリソグラフマージン未達箇所が発生していないことを確認する。ここで、レイアウト検証(ステップS306)に関しては不必要であれば省略することができる。処理が不必要な場合とは、物理レイアウトの変更がわずかで、明らかに新たに発生するリソグラフィマージン未達パターンがないと判断できる場合である。 Similar to the first embodiment, the repeater is inserted at the position indicated by the arrow shown in FIG. Further, the layout verification is performed on the physical layout after the repeater is inserted (step S306), and it is confirmed that a portion where the lithographic margin has not been reached has not newly occurred. Here, the layout verification (step S306) can be omitted if unnecessary. The case where the processing is unnecessary is a case where it can be determined that there is little change in the physical layout and that there is clearly no new lithography margin unachieved pattern.
以上の処理までを配置配線ツールで行い、続いてRC抽出(ステップS307)、遅延計算(ステップS308)、静的タイミング解析(ステップS309)を行う。配置配線ツール内での処理によってリピータ挿入を行っていることから、それ以降の処理ではリピータ挿入の必要な箇所は発生しない。 The above processing is performed with the placement and routing tool, followed by RC extraction (step S307), delay calculation (step S308), and static timing analysis (step S309). Since the repeater is inserted by the process in the place and route tool, the subsequent process does not require a repeater insertion.
なお、本実施形態では、遅延計算によるタイミングエラーチェックの処理(ステップS304)を配置配線ツールに内蔵された遅延計算処理部で計算しているが、この遅延計算は多くの計算時間を必要とし、全体の処理時間を増大させる場合もある。そのような場合は、あらかじめ容量および抵抗値と遅延時間との関係を求めておき、容量および抵抗値に関する制約を作成しておく。すなわち、配置配線ツールで詳細配線後の図形データから容量・抵抗を算出する際に、配線幅、スペース幅に関するデザインルール、または容量値、抵抗値に関するルールを入れておく。そして、配置配線ツールの容量、抵抗計算時に上記ルールを読み込み、概要箇所の座標を配置配線データベースに出力する。このようにすれば、形状チェックを行うのみでステップS304の遅延計算は必要がない。 In this embodiment, the timing error check process (step S304) by delay calculation is calculated by the delay calculation processing unit built in the placement and routing tool, but this delay calculation requires a lot of calculation time, In some cases, the overall processing time is increased. In such a case, the relationship between the capacitance and resistance value and the delay time is obtained in advance, and constraints on the capacitance and resistance value are created. That is, when the capacitance / resistance is calculated from the graphic data after detailed wiring by the placement and routing tool, a design rule regarding the wiring width and space width, or a rule regarding the capacitance value and resistance value is entered. Then, the rule is read when calculating the capacity and resistance of the placement and routing tool, and the coordinates of the outline are output to the placement and routing database. In this way, only the shape check is performed, and the delay calculation in step S304 is not necessary.
このような本実施形態では、配置配線ツール内で主要な処理の多くを実行することから、データの入出力の手間が省け処理時間を削減することが可能である。 In this embodiment, since many of the main processes are executed in the placement and routing tool, it is possible to save time for data input / output and to reduce the processing time.
なお、本実施形態において、上記説明したOPC、OPC検証の条件は製造対象となる半導体集積回路に応じて各々設定することができる。また、形状チェックはデザインルールチェック方式のほか、レイアウトおよびウエハ画像分析、膜厚分布等によるものでもよい。また、本実施形態で使用したリピータ挿入のレイアウトの例は回路図面の一例に過ぎない。 In the present embodiment, the OPC and OPC verification conditions described above can be set according to the semiconductor integrated circuit to be manufactured. In addition to the design rule check method, the shape check may be based on layout, wafer image analysis, film thickness distribution, and the like. The example of the repeater insertion layout used in this embodiment is merely an example of a circuit diagram.
さらに、本実施形態では長配線長箇所でかつリソグラフィマージン未達パターンに選択的にリピータを挿入したが、例えば参考例として、図6に示すように、リソグラフィマージン未達パターン、長配線長箇所、クリティカルパスという3つの条件のうち、少なくとも2つが重なる条件を満たす箇所にリピータを挿入するよう、目的に応じて設定してもよい。 Furthermore, in the present embodiment has been inserted selectively repeater a and lithography margin unachieved pattern length wiring length position, as a reference example In example embodiment, as shown in FIG. 6, lithography margin unachieved pattern, long wiring length portion The repeater may be set according to the purpose so that a repeater is inserted at a location where at least two of the three conditions of the critical path satisfy the condition of overlapping.
また、本実施形態では、形状チェックとして、半導体集積回路の物理レイアウトの図形データから予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する例を説明したが、これ以外の形状チェックとして、物理レイアウトの断面構造から配線の段差を検出し、この段差が予め設定された値以上となる配線の箇所を抽出し、リピータ挿入箇所の候補とするようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, as an example of shape check, an example of extracting a long wiring length portion that is equal to or longer than a preset length from graphic data of a physical layout of a semiconductor integrated circuit has been described. A wiring level difference may be detected from the cross-sectional structure of the physical layout, and a wiring location where the level difference is greater than or equal to a preset value may be extracted and used as a repeater insertion location candidate.
[適用例]
上記説明した実施形態に係る処理は、コンピュータで実行されるプログラム(半導体装置の製造プログラム)として実現可能である。すなわち、(a)半導体集積回路の物理レイアウトを構成する図形の情報を取得するステップ、(b)物理レイアウトの転写像計算、配線の段差計算を行うステップ、(c)物理レイアウトに基づく信号遅延の計算を行い、この信号遅延が予め設定された仕様を満たさない配線を求めるステップ、(d)上記仕様を満たさない配線について、図形の情報および転写像計算、段差計算の結果に基づきリピータの挿入箇所を設定するステップをコンピュータによって実行させるものである。
[Application example]
The processing according to the embodiment described above can be realized as a program (semiconductor device manufacturing program) executed by a computer. That is, (a) a step of acquiring information of a figure constituting the physical layout of the semiconductor integrated circuit, (b) a step of calculating a transfer image of the physical layout and a step of wiring, and (c) a signal delay based on the physical layout. A step of calculating and finding a wiring in which the signal delay does not satisfy a preset specification; (d) for a wiring that does not satisfy the above specification, a repeater insertion location based on the result of graphic information, transfer image calculation, and step calculation; Is executed by a computer.
このうち、(a)のステップは、図1、図4、図5に示す概略配線(ステップS101、S201、S301)および詳細配線(ステップS102、S202、S302)に対応し、(b)のステップは、図1、図4、図5に示す形状チェック、OPC、OPC検証(ステップS104、S203、S303)に対応し、(c)のステップは、図1、図4、図5に示す遅延計算(ステップS106、S204、S304)に対応し、(d)のステップは、図1、図4、図5に示すレイアウト考慮リピータ挿入(ステップS107、S205、S305)に対応する。 Among these, the step (a) corresponds to the schematic wiring (steps S101, S201, S301) and the detailed wiring (steps S102, S202, S302) shown in FIGS. 1, 4, and 5, and the step (b) Corresponds to the shape check, OPC, and OPC verification (steps S104, S203, and S303) shown in FIGS. 1, 4, and 5, and the step (c) is the delay calculation shown in FIGS. Corresponding to (Steps S106, S204, S304), Step (d) corresponds to the layout consideration repeater insertion (Steps S107, S205, S305) shown in FIGS.
本実施形態の半導体装置の製造プログラムを構成する各ステップは、個別のモジュールとして用意されていても、一つのモジュールに複数のステップが組み込まれた構成でもよい。例えば、半導体装置の製造における設計支援プログラムでは、先に説明した配置配線ツール(配置配線システム)、RC抽出ツール(RC抽出システム)、遅延計算ツール(遅延計算システム)等の各種ツールを組み合わせた構成、または各種ツールを必要に応じて読み出す構成となっている。各ステップを利用可能なモジュールは、ローカルなコンピュータの記憶手段に格納され、必要に応じて実行されたり、ネットワークに接続されたサーバに格納され、必要に応じてサーバにアクセスして実行されたりする。 Each step constituting the semiconductor device manufacturing program of this embodiment may be prepared as an individual module, or may have a configuration in which a plurality of steps are incorporated into one module. For example, a design support program in the manufacture of a semiconductor device is a combination of various tools such as the placement and routing tool (placement and routing system), RC extraction tool (RC extraction system), and delay calculation tool (delay calculation system) described above. Or, it is configured to read out various tools as necessary. Modules that can use each step are stored in the storage means of a local computer and executed as necessary, or stored in a server connected to the network, and accessed and executed as necessary. .
これらのステップを含む処理をプログラムとしてコンピュータで実行することにより、本実施形態の特徴であるリソグラフィマージンを考慮したリピータの挿入を行うことが可能となる。 By executing the processing including these steps as a program on a computer, it becomes possible to insert a repeater considering the lithography margin, which is a feature of the present embodiment.
なお、本実施形態に係る処理を備えたプログラムは、コンピュータで実行されるほか、所定の媒体(CD、DVD等)に格納した状態で流通したり、ネットワークを介して配信されるものである。 Note that the program having the processing according to the present embodiment is executed by a computer, distributed in a state stored in a predetermined medium (CD, DVD, etc.), or distributed via a network.
また、本発明は、上記説明した実施形態に係る処理を備えたプログラムを実行するのに有利が構成から成るコンピュータシステム(半導体装置の製造システム)としても実現可能である。この半導体装置の製造システムでは、本実施形態に係るプログラムの各種ステップを実行するのに適したハードウェアを備えている。例えば、各種ステップを迅速に処理するためのCPU、処理を行うにあたり十分な容量を備えたメモリ、各種データを格納する記憶手段、その他、ディスプレイ、入出力インタフェースを備えた構成となっている。 The present invention can also be realized as a computer system (semiconductor device manufacturing system) having a configuration that is advantageous for executing a program including the processing according to the above-described embodiment. The semiconductor device manufacturing system includes hardware suitable for executing various steps of the program according to the present embodiment. For example, it is configured to include a CPU for quickly processing various steps, a memory having a sufficient capacity for processing, a storage means for storing various data, a display, and an input / output interface.
この半導体装置の製造システムでは、予め本実施形態に係る半導体装置の製造プログラムが組み込まれていたり、媒体やネットワークを介して外部からインストールされ、上記説明した特徴的な処理を実行できるようになっている。 In this semiconductor device manufacturing system, the semiconductor device manufacturing program according to the present embodiment is incorporated in advance, or installed from the outside via a medium or a network, so that the characteristic processing described above can be executed. Yes.
特に、本実施形態の半導体装置の製造システムでは、配置配線ツール(配置配線システム)、RC抽出ツール(RC抽出システム)、遅延計算ツール(遅延計算システム)等の各種ツール(システム)が必要に応じて組み合わせた設計支援システムとなっており、これらのツールが個別に組み込まれていて、必要なツールを利用する構成であったり、個別のツールへのアクセスを容易にした統合ソフトウェアが組み込まれていて、統合ソフトウェアのインタフェースから各種ツールを読み出して利用する構成であったりする。 In particular, in the semiconductor device manufacturing system of this embodiment, various tools (systems) such as a placement and routing tool (placement and routing system), an RC extraction tool (RC extraction system), and a delay calculation tool (delay calculation system) are used as necessary. The design support system is a combination of these tools, and these tools are individually incorporated, and are configured to use the necessary tools, or with integrated software that facilitates access to the individual tools. It may be configured to read and use various tools from the interface of the integrated software.
P 配線パターン
P’ 長配線
P1 ライン
P wiring pattern P 'long wiring P1 line
Claims (6)
前記図形の情報に基づいて予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する第2のステップと、
前記物理レイアウトの段差計算を行い、所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所を抽出する第3のステップと、
前記物理レイアウトに基づく信号遅延の計算を行い、当該信号遅延が予め設定された仕様を満たさない配線を求める第4のステップと、
前記仕様を満たさない配線について、長配線長箇所でかつ前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所に、リピータを挿入する第5のステップと、
をコンピュータによって実行させることを特徴とする半導体装置の設計支援プログラム。 A first step of acquiring information of a figure constituting a physical layout of a semiconductor integrated circuit;
A second step of extracting a long wiring length portion that is equal to or longer than a preset length based on the graphic information ;
There rows stage difference calculation of the physical layout, a third step of extracting a portion which does not satisfy the predetermined photolithography conditions,
A fourth step of calculating a signal delay based on the physical layout and obtaining a wiring in which the signal delay does not satisfy a preset specification;
For a wiring that does not satisfy the specifications, a fifth step of inserting a repeater at a long wiring long portion and a portion that does not satisfy the predetermined photolithography condition ;
Is executed by a computer. A semiconductor device design support program .
前記物理レイアウトの段差計算に加え、転写像計算を行うことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の設計支援プログラム。 In the third step,
In addition to the level calculating pre Symbol physical layout design support program for a semiconductor device according to claim 1, characterized in that the transferred image calculation.
前記図形の情報に基づいて予め設定された長さ以上となる長配線長箇所を抽出する第2のステップと、
前記物理レイアウトの段差計算を行い、所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所を抽出する第3のステップと、
前記物理レイアウトに基づく信号遅延の計算を行い、当該信号遅延が予め設定された仕様を満たさない配線を求める第4のステップと、
前記仕様を満たさない配線について、長配線長箇所でかつ前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所に、リピータを挿入する第5のステップと、
を実行するコンピュータを含むことを特徴とする半導体装置の設計システム。 A first step of acquiring information of a figure constituting a physical layout of a semiconductor integrated circuit;
A second step of extracting a long wiring length portion that is equal to or longer than a preset length based on the graphic information ;
There rows stage difference calculation of the physical layout, a third step of extracting a portion which does not satisfy the predetermined photolithography conditions,
A fourth step of calculating a signal delay based on the physical layout and obtaining a wiring in which the signal delay does not satisfy a preset specification;
Wiring that does not satisfy the pre-SL specification, the portion that does not meet the long wiring length portion a and the predetermined photolithographic condition, a fifth step of inserting a repeater,
A semiconductor device design system comprising a computer for executing
前記物理レイアウトの段差計算に加え、転写像計算を行うことを特徴とする請求項4記載の半導体装置の設計システム。 In the third step,
Before SL addition to the physical layout of the level calculating, design system according to claim 4 Symbol mounting of the semiconductor device and performing the transfer image calculation.
前記第5のステップの後に、前記リピータ挿入によるレイアウトによって前記所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所が新たに発生しないないと判断できる場合を除き、所定のフォトリソグラフィ条件を満たさない箇所を抽出する第6ステップを実行することを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体装置の設計システム。 The computer
After the fifth step, a portion that does not satisfy the predetermined photolithography condition is extracted unless it can be determined that a position that does not satisfy the predetermined photolithography condition does not newly occur due to the layout by the repeater insertion. 6. The semiconductor device design system according to claim 4 , wherein six steps are executed .
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