1C的描述的配置是實例。其他配置在各個實施例的 范圍內。
[0035] 為了電路系統小型化的目的,1C中的諸如互連件和電路元件的導電結構的密度增 大,而互連件和電路元件的尺寸減小。結果,導電結構之間的寄生電容潛在地增大,運進而 潛在地增大功耗和/或IC的各個電路元件之間傳輸的信號的時間延遲。導電結構之間的寄 生電容取決于導電結構之間的絕緣件的介電常數。由于空氣的介電常數(約1)低于各種 介電材料的介電常數,在1C的導電結構之間除了形成介電材料之外,也形成氣隙,W減小 鄰近的導電結構之間的絕緣件的整體有效介電常數W及減小寄生電容。在一些實施例中, "氣隙"包括空氣、真空、氣體或介電常數低于在1C的導電結構之間形成的介電材料的介電 常數的物質。如本文中描述的,氣隙形成經受一個或多個氣隙約束。一些實施例提供了用 于最大化、優化或增加寄生電容減小的效果而同時滿足氣隙約束的各種氣隙插入方法。
[0036] 圖3是根據一些實施例的氣隙插入方法300的流程圖。圖4A至圖4D是根據一些 實施例的用于示出方法300的各種實施方式的1C布局400A至400D的各個部分的示意性 平面圖。方法300包括氣隙插入工藝305,其中,鄰近1C的布局的多個網絡插入氣隙圖案。 方法300還包括操作315,其中,生成了修改布局,修改布局包括多個網絡和插入的氣隙圖 案。
[0037] 在圖3中的氣隙插入工藝305的操作325中,按順序排序集成電路的布局或布局 的部分中的多個網絡。在一些實施例中,通過網絡的相應的長度(本文中也稱為網絡長度) 排序多個網絡。例如,如圖4A所示,布局400A的層包括網絡402、404、406。網絡404鄰近 網絡402、406并且通過邊到邊間距S與網絡402、406間隔開。例如,間距S是網絡402的 邊緣407與網絡404的邊緣408之間的距離。間距S滿足用于氣隙插入的約束。例如,間 距S等于或小于用于氣隙插入的最大間距。當鄰近的網絡之間的間距大于用于氣隙插入的 最大間距時,氣隙圖案不插入在鄰近的網絡之間。在至少一個實施例中,間距S是1C的設 計和/或制造規范所允許的鄰近的網絡之間的最小間距,并且僅允許氣隙插入在具有間距 S的鄰近的網絡之間。在圖4A中的示例性配置中,網絡404的長度(其表示為圖4A中的 "長度")大于網絡402的長度,網絡402的長度進而大于網絡406的長度。網絡402、404、 406按相應的長度的順序排序,即,W網絡404、網絡402、網絡406的W下順序。
[003引在排序多個網絡之后,根據多個網絡的排序順序鄰近多個網絡插入氣隙圖案。例 如,在圖3中的氣隙插入工藝305的操作335中,將指數i設置為1。運對應于在用于氣隙 插入的1C的排序網絡中選擇第一網絡。在圖4A中的示例性配置中,選擇具有最長長度的 網絡404在具有較短長度的其他網絡402、406之前用于氣隙插入。
[0039] 在圖3中的氣隙插入工藝305的操作345中,鄰近當前選擇的網絡(即,網絡[i]) 插入至少一個氣隙圖案。在圖4A中的示例性配置中,鄰近當前選擇的網絡404插入氣隙圖 案411、413。氣隙圖案411插入在當前選擇的網絡404和鄰近的網絡402之間W減小網絡 402、404之間的寄生電容。氣隙圖案413插入在當前選擇的網絡404和另一鄰近的網絡406 之間W減小網絡404、406之間的寄生電容。
[0040] 在圖3中的氣隙插入工藝305的操作355中,確定已經插入的氣隙圖案是否滿足 約束。在圖4A中的示例性配置中,確定已經插入的氣隙圖案41U413是否滿足約束。在一 些實施例中,約束包括氣隙密度,即,由插入的氣隙圖案覆蓋的氣隙的總面積與將在其中形 成氣隙的層的總面積的比率。層的總面積包括層中的導電結構(例如,網絡)的面積W及 網絡之間的絕緣件(例如,氣隙和介電材料)的面積。當已經插入的氣隙圖案的氣隙密度 大于預定的氣隙密度約束時,層的機械強度可能不足W抵抗制造期間和/或最終產品中的 應力。在一些實施例中,氣隙密度約束為50%。除了氣隙密度之外的其他氣隙密度約束值 和/或約束在各個實施例的范圍內。
[0041] 在圖3中的氣隙插入工藝305的操作365中,響應于確定已經插入的氣隙圖案滿 足約束(操作355中的是),增大指數i。運對應于在用于氣隙插入的1C的排序網絡中選 擇下一網絡。在圖4A中的示例性配置中,選擇下一網絡(即,網絡402)用于氣隙插入。然 后該工藝返回操作345,在操作345中,鄰近網絡402 (例如,在網絡402和鄰近網絡402的 另一網絡之間)插入至少一個氣隙圖案。然后該工藝進行至操作355,在操作355中,確定 已經插入的氣隙圖案(目P,氣隙圖案41U413 W及鄰近網絡402插入的一個或多個氣隙圖 案)是否滿足約束。響應于確定已經插入的氣隙圖案滿足約束(操作355中的是),再次增 大指數i,并且對下一網絡(例如,圖4A中的網絡406)執行操作345和355。
[0042] 在圖3中的氣隙插入工藝305的操作375中,響應于確定已經插入的氣隙圖案不 滿足約束(操作355中的否),去除最后插入的氣隙圖案,并且然后該工藝進行至操作315, 其中,生成具有剩余的已經插入的氣隙圖案的1C的修改布局。例如,當當前網絡是圖4A中 的示例性配置中的網絡402并且操作355表明已經插入的氣隙圖案不滿足約束時,去除鄰 近網絡402插入的至少一個氣隙圖案。在一些實施例中,響應于確定當已經鄰近當前的網 絡插入若干氣隙圖案時不滿足約束,去除鄰近當前的網絡插入的所有氣隙圖案。在一些實 施例中,響應于確定當已經鄰近當前的網絡插入若干氣隙圖案時不滿足約束,逐個去除鄰 近當前的網絡插入的氣隙圖案,直到滿足約束。其他布置在各個實施例的范圍內。
[0043] 在一些實施例中,通過根據網絡的相應的長度排序1C或1C的部分中的多個網絡, 具有較長長度的網絡在較短長度的網絡之前插入氣隙圖案。結果,在一個或多個實施例中, 對于沿著長網絡的網絡電容,優化了寄生電容減小,長網絡可能比短網絡對時間延遲和電 路性能具有更大的影響。描述的通過網絡長度排序是實例。其他排序布置在各個實施例的 范圍內。
[0044] 在一些實施例中,通過投影長度排序1C或1C的部分中的網絡。成對的鄰近的網絡 的投影長度是在其上方鄰近的網絡沿著彼此延伸的長度。在圖4B中的示例性配置中,網絡 422、424的投影長度a是在其上方網絡422、424沿著彼此延伸的長度。投影長度a對應于 網絡422、424之間可插入的氣隙的長度。網絡424、426的投影長度b是在其上方網絡424、 426沿著彼此延伸的長度。投影長度b對應于網絡424、426之間可插入的氣隙的長度。網 絡426、428的投影長度C是在其上方網絡426、428沿著彼此延伸的長度。投影長度C對應 于網絡426、428之間可插入氣隙的長度。在圖4B中的示例性配置中,投影長度a長于投影 長度C,投影長度C進而長于投影長度b。
[0045] 如關于圖3中的操作335、345、355、365和375所描述的,在一些實施例中,在通過 相應的投影長度排序網絡之后,在具有較短的投影長度的網絡之前,在具有較長投影長度 的網絡之間插入氣隙圖案,并且檢查約束。在圖4B中的示例性配置中,首先在具有最長投 影長度a的網絡422、424之間插入氣隙圖案431。確定插入的氣隙圖案431是否滿足約束。 假定插入的氣隙圖案431滿足約束,則工藝進行至在具有第二長的投影長度C的網絡426、 428之間插入氣隙圖案435。確定插入的氣隙圖案43U435是否滿足約束。假定插入的氣 隙圖案43U435滿足約束,則工藝進行至在具有投影長度b的網絡424、426之間插入氣隙 圖案(示出,例如,圖4C中的437)。確定插入的氣隙圖案(例如,氣隙圖案43U435 W及網 絡424、426之間插入的氣隙圖案)是否滿足約束。假定插入的氣隙圖案不滿足約束,則去 除網絡424、426之間的最后插入的氣隙圖案(示出,例如,圖4C中的437)。如圖4B所示, 生成具有網絡422、424、426、428 ^及插入的氣隙圖案431、435的修改布局。在采用關于圖 4B描述的排序布置的一個或多個實施例中,對于網絡之間的禪合電容,優化了寄生電容減 小。
[0046] 在一些實施例中,通過成本函數排序1C或1C的部分中的網絡。示例性成本函數 Costl是沿著每個網絡的投影長度的總和,如由W下等式確定:
[0047]
[004引 其中,
[0049] i表示多個網絡中的第i個網絡,
[0050] N是多個網絡中的且鄰近第i個網絡的網絡的數量,
[0051] j表示鄰近第i個網絡的N個網絡中的第j個網絡,
[0052] 投影長度(j)是在其上方第i個網絡和第j個網絡沿著彼此延伸的投影長度,W 及
[005引長度ω是第i個網絡的長度。
[0054] 在圖4C中的示例性配置中,與關于圖4B描述的相同的網絡422、424、426和428考 慮用于氣隙插入。通過成本函數Costl排序圖4C中的網絡422、424、426和428,而不是如 關于圖4B描述的投影長度。對于網絡422,成本函數Costl是投影長度a。對于網絡424, 成本函數Costl是投影長度a加上投影長度b的總和,該總和在網絡422、424、426和428 中是最大的。對于網絡426,成本函數Costl是投影長度b加上投影長度C的總和,該總和 在網絡422、424、426和428中是第二大的。對于網絡428,成本函數Costl是投影長度C, 投影長度C在網絡422、424、426和428中是最小的。結果,按W下順序排序網絡:網絡424、 網絡426、網絡422和網絡428。
[00巧]如關于圖3中的操作335、345、355、365和375所描述的,在一些實施例中,在通過 成本函數Costl排序網絡之后,在具有較小Costl的網絡之前,鄰近具有較大Costl的網 絡插入氣隙圖案,并且檢查約束。在圖4C中的示例性配置中,在其他網絡422、426、428之 前,鄰近具有最大Costl的網絡424插入氣隙圖案431和437。確定插入的氣隙圖案431、 437是否滿足約束。假定插入的氣隙圖案43U437滿足約束,則由于網絡426具有第二大的 Costl,工藝進行至在網絡426、428之間插入氣隙圖案(示出,例如,圖4B中的435)。確定 插入的氣隙圖案43U437 W及網絡426、428之間插入的氣隙圖案是否滿足約束。假定插入 的氣隙圖案不滿足約束,則去除網絡426、428之間的最后插入的氣隙圖案(示出,例如,圖 4B中的435)。如圖4C所示,生成具有網絡422、424、426、428 ^及插入的氣隙圖案431、437 的修改布局。在采用關于圖4C描述的使用成本函數Costl的排序布置的一個或多個實施 例中,對于網絡的總電容,優化了寄生電容減小。
[0056] 根據一些實施例,另一示例性成本函數Cost2是每個網絡的成本函數Costl與網 絡的長度的比率,如由W下等式確定:
[0057] Cost2 (i) = Costl (i) / 長度(i) (2)
[0058] 在圖4D中的示例性配置中,網絡442、446、448、450和452具有相同的長度L,并且 網絡444具有長度化。對于網絡444和450,成本函數Costl是化。然而,網絡444的長度 是化,而網絡450的長度是L。結果,網絡444的成本函數Cost2是1,并且網絡450的成本 函數Cost2是2。當通過成本函數Cost2排序網絡時,具有較大Cost2的網絡450的排名高 于具有較小Cost2的網絡444。
[0059] 如關于圖3中的操作335、345、355、365和375所描述的,在一些實施例中,在通過 成本函數Cost2排序網絡之后,在具有較小Cost2的網絡之前,鄰近具有較大Cost2的網絡 插入氣隙圖案,并且檢查約束。例如,在鄰近較低排名的網絡444插入氣隙圖案457、459之 前,鄰近較高排名的網絡450插入氣隙圖案453、455。在采用關于圖4D描述的使用成本函 數Cost2的排序布置的一個或多個實施例中,對于網絡的總電容與網絡長度的比率,優化 了寄生電容減小。
[0060] 描述的排序布置是實例。其他排序布置在各個實施例的范圍內。在一些實施例中, 不同的排序布置應用于1C的不同部分。在一些實施例中,當排序布置產生在后續階段未通 過驗證或檢查的氣隙圖案時,應用另一排序布置W重新生成氣隙圖案。
[0061] 在一些實施例中,寄生電容減小優化工藝不僅設及氣隙插入,而且設及虛擬網絡 插入。
[0062] 圖5是根據一些實施例的虛擬網絡和氣隙插入方法500的流程圖。圖6A至圖她 是根據一些實施例的用于示出方法500的各個實施方式的1C布局600A至600B的各個部 分的示意性平面圖。方法500包括虛擬網絡和氣隙插入工藝505,其中,鄰近1C的布局的多 個網絡插入虛擬網絡和氣隙圖案。方法500還包括操作515,其中,生成修改布局,修改布局 包括多個網絡W及插入的虛擬網絡和氣隙圖案。
[0063] 在圖5中的虛擬網絡和氣隙插入工藝505的操作525中,按順序排序集成電路的 布局或布局的部分中的多個網絡。如關于圖4A描述的,在一些實施例中,通過網絡的相應 的長度排序多個網絡。例如,如圖6A所示,布局600A的層包括網絡602、604、606。與鄰近 網絡602、606相比,網絡604具有最長的長度(其表示為圖6A中的"長度")。
[0064] 在排序