布局結構的製作方法

2023-06-18 11:04:16

專利名稱：布局結構的製作方法
技術領域：
本發明針對一種布局結構，該布局結構具有i殳置在基4反區域內 的填充元件。
背景技術：
為了在整個晶片上或在晶片或基板區域的局部範圍內提供均 勻的金屬密度分布，可以形成包4舌填充元件的填充圖案，這些填充
元件影響耦合特性並進一步支持矽處理，並在生產率(field)和性 能上具有影響。
通常，通過i殳置在例如導線附近的導電元件來形成填充元件。 遺憾的是，導電填充圖案增大了互連(耦合)電容，這造成增大的 交叉和噪音耦合，並且因此降〗氐了電路性能，並造成定時結束 (timing sign-off)困2偉。
為了獲得均勻的密度，可以採用填充較小空白區域的較小的填 充形狀或填充圖案相對於布局結構的減小距離。遺憾的是，在這種 情況下耦合電容將增大得更多。因此，儘管由於較小的填充形狀而 可獲得更高的密度，但引入的寄生電容可能對信號的完整性造成影 響。

發明內容
本發明的實施例4是供了一種布局結構(例如，耦合結構)，該 布局結構具有在導線方向上延伸的導線(例如，金屬線)，該導線 設置在基板區域內，填充元件設置在基板區域內且距離導線預定的
(例如，由該側部形成的直線)而延伸的填充元件軸線，導線方向
與填充元件方向之間的角度大於0°且小於90°。因此，減小了填充 元件與導線之間的耦合電容。
該填充元件可以浮動地連接於地或是電壓電源，例如Vdd。此 外，該布局結構可以是例如晶片或4反式布局結構。
根據實施例，所述角度在40。與50。之間的範圍內。例如，在一 個實施例中該角度等於45°。
根據實施例，該布局結構進一步包括另一導線，該另一導線設 置在基^反區域內並在另 一導線方向上延伸，填充元件方向與該另一 導線方向之間的角度大於0°且小於90°。
才艮據實施例，該布局結構進一步包括多個填充元件，所述多個 填充元件i殳置在基才反區域內以形成填充圖案，每個填充元件在填充
導線方向與多個填充元件方向中的每一個之間的角度大於0。且小 於90。。
才艮據實施例，填充元件具有多邊形形狀，並且在具體實施例中 填充元件具有基本上為矩形的形狀。
本發明的另 一 實施例提供了 一種布局結構，該布局結構具有多 個填充元件，所述多個填充元件i殳置在基4反區域內，以形成在填充
結構方向上延伸的細長的填充元件結構，每個填充元件在填充元件
結構方向與:t真充元^f牛方向之間的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該布局結構進一 步包括在導線方向上延伸的導 線，該導線設置在基板區域內，所述細長的填充元件結構設置在基 板區域內且距離導線預定的距離範圍，導線方向與每個填充元件方
向之間的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該布局結構進一步包括另一導線，該另一導線設 置在基板區域內並在另 一導線方向上延伸，每個填充元件方向與該 另一導線方向之間的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該布局結構進一步包括另一導線，該另一導線設 置在基板區域內，所述細長的填充元件結構設置在所述導線與所述 另一導線之間。
本發明的另 一實施例糹是供了 一種布局結構，該布局結構包括在 導線方向上延伸的導線，該導線設置在基板區域內，該導線包括多 個孔，每個孔在孔方向上具有垂直於該孔的側部而延伸的孔軸線， 導線方向與孔方向之間的角度大於0°且小於90°。
導線(例如，金屬線)中的孔或孔結構相對於例如寬金屬線可 以改進位造工藝，這是因為金屬線中的孔提供了均勻的"金屬"密 度。該密度越均勻，則根據例如CMP (化學機械拋光)的平滑處理 的效果越好。儘管這些孔可以相對於電流流動而正交地設置，但有 利的是，將這些孔在線內轉動例如45。，這將^是高線的功能性而不 會對製造工藝具有不利影響。相對於電功能性的優點源自於以下事 實線的剖面未顯著減小，從而更高的電流幅值是可能的以及在相 同的電流力下可以獲得更高的可靠性。
本發明的另 一 實施例提供了 一種用於耦合的設備，該設備包
括在導電方向上延伸的導電裝置，該導電裝置設置在基板區域內； 以及填充裝置，該填充裝置設置在基板區域內且與導電裝置具有預 定的距離，該填充裝置在填充軸線方向上具有垂直於該填充裝置的 側部而延伸的i真充軸線，導電方向與i真充方向之間的角度大於0° 且小於90°。
根據實施例，所述角度在40°與50°之間的範圍內。
才艮據實施例，該用於耦合的設備包括多個填充裝置，所述多個 填充裝置i殳置在基一反區域內以形成填充圖案，填充裝置在填充軸線 方向上具有垂直於該Jt真充裝置的側部而延伸的i真充軸線，導電方向 與每個填充軸線方向之間的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該用於耦合的設備包括多個填充裝置，所述多個 填充裝置^殳置在基4反區域內以形成在填充結構方向上延伸的細長 的填充結構，每個填充裝置在填充軸線方向上具有垂直於該填充裝 置的側部而延伸的i真充軸線，i真充結構方向與每個i真充軸線方向之 間的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該用於耦合的設備包括在導電方向上延伸的導電 裝置，該導電裝置設置在基板區域內，所述細長的填充結構設置在 基板區域內且與導電裝置具有預定的距離範圍，導電方向與每個填 充軸線方向之間的角度大於0°且小於90°。
本發明的另 一 實施例提供了 一種製造布局結構的方法。該方法 包括在基板區域內形成導線，該導線在導線方向上延伸；以及在 基板區域內且距離導線預定距離處形成填充元件，該填充元件在填 充元件方向上具有垂直於該^真充元^f牛的側部而延伸的^真充元^牛軸 線，導線方向與填充元件方向之間的角度大於0°且小於90。。
才艮才居實施例，所述角度在40°與50。之間的範圍內。
才艮據實施例，該製造方法進一步包括在基板區域內形成另 一導 線，該另一導線在另一導線方向上延伸，填充元件方向與該另一導 線方向之間的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該製造方法進一步包括在基板區域內形成包括多 個填充元件的填充圖案，填充元件在填充元件方向上具有垂直於該 》真充元^f牛的側部而延伸的Jt真充元件軸線，導線方向與所述多個i真充 元4牛方向的每個糹真充元件方向之間的角度大於0。且小於90°。
本發明的另 一 實施例才是供了 一種製造布局結構的方法。該方法 包括在基^反區域內形成包括多個填充元件的細長的填充元件結構， 該細長的填充元件結構在填充結構方向上延伸，每個填充元件在填
0°且小於
才艮據實施例，該製造方法包括在基板區域內形成導線，該導 線在導線方向上延伸；以及在基板區域內且距離導線預定的距離範 圍處形成細長的i真充元件結構，導線方向與每個i真充元件方向之間 的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該製造方法包括在基板區域內形成另一導線，該 另 一導線在另 一導線方向上延伸，每個填充元件方向與該另 一導線 方向之間的角度大於0°且小於90°。
根據實施例，該製造方法包括在基板區域內形成另一導線； 以及在導線與該另 一導線之間設置細長的填充元件結構。
本發明的另 一實施例提供了 一種製造用於耦合的設備的方法。
該方法包括在基板區域內形成導電裝置，該導電裝置在導電方向 上延伸；以及在基板區域內且與導電裝置具有預定的距離處形成填 充裝置，該填充裝置在填充軸線方向上具有垂直於該填充裝置的側 部而延伸的填充軸線，導電方向與填充軸線方向之間的角度大於0。 且小於90°。
本發明的另 一實施例提供了 一種製造用於耦合的設備的方法。 該方法包括形成在導電方向上延伸的導電裝置，該導電裝置設置 在基板區域內；以及在基板區域內且與導電裝置具有預定的距離處 形成填充裝置，該填充裝置在填充軸線方向上具有垂直於該填充裝 置的側部而延伸的填充軸線，導電方向與填充軸線方向之間的角度 大於0°且小於90°。
填充圖案可以#皮布置成更接近例如有源形狀，從而可以獲得改 進的密度分布和/或減小的耦合電容。因此，例如，在實施工藝期間， 互連電容對於99%的網點(net)來i兌是可忽略的，不必予以考慮。


在詳細描述本發明之前，應該理解，本發明不限於所描述設備 的具體零部件或所描述方法的各步驟，這是因為這種設備和方法是 可以變化的。還應該理解，這裡所-使用的術語—又是為了描述具體實 施例，而不應i^為是限制性的。必須注意到，當在i兌明書和所附4又 利要求中使用時，除非上下文明確地指出，否則單數形式"一個(a, an)"和"所述(the)"包4舌單個和/或多個所^是及的事物。
此
處這些事物與其它事物的互換和替換以及結合於此作為參考的專 利/申請也被明顯地預期到。本領域技術人員將認可，在不背離所要
求保護的本發明的精神和範圍的前提下，本領域技術人員可以想到 這裡所述的變化、修改及其它實施方式。因此，前面是描述僅是示 例性的，並不應認為其是限制性的。本發明的範圍在所附權利要求 z艾其等同物中限定。此外，iJi明書和^L利要求中所-使用的參考標號 不用來限制要求保護的本發明的範圍。
本發明的進 一 步實施例將在後面相對於附圖進行描述，附圖
中
圖1示出了布局結構；
圖2示出了布局結構；
圖3示出了布局結構；
圖4示出了布局結構；
圖5示出了布局結構；
圖6A和圖6B示出了布局結構；
圖7A和圖7B示出了布局結構；
圖8A和圖8B示出了布局結構；
圖9A和圖9B示出了布局結構；
圖IO示出了密度分布；
圖11示出了密度分布；
圖12示出了填充網點的分布；
圖13示出了用於填充元件的一般布置原則。
具體實施例方式
圖1示出了一布局結構，該布局結構包^:沿導線方向103延伸 的導線101。導線101設置在基板區域105內。基板區域105可以 設置在基板(例如矽基基板)的表面上或基板內。該布局結構進一 步包括二漆充元件107，該糹真充it/f牛具有垂直於i真充元件的側部而延 伸的糹真充元4牛軸線109。換句詔 說，i真充元4牛軸線109與i真充元4牛 方向一致，其中導線方向103與填充元件方向109之間的角度111 為銳角，即大於0。且小於90。。因此，另一角度113大於90°。填充 元件107具有基本上為多邊形的形狀，並且在具體實施例中為平4亍 四邊形。例如，填充元件可以具有基本上為矩形的形狀，並相對於 導線轉動角度lll。在具有一個尺寸大於另一尺寸的矩形的情況下， 填充元件軸線109為填充元件107的主要軸線。
圖2示出了一布局結構，該布局結構包4舌導線201 (Ml通i 各 (path))、正交的填充元件203 (該填充元件具有與導線201的方 向基本正交的側部以及與導線201的方向基本平行的側部)、以及 相對於導線201轉動角度45。的填充元件205。因此，在45。方位上 形成i真充形狀的4爭動的糹真充元件205可以比正交的i真充形狀203定 位得更接近有源形狀(例如，導線201),而不會增大耦合電容。
圖3示出了一布局結構，該布局結構包括第一導線301、第二 導線303、以及填充元件圖案，該填充元件圖案包4舌填充元件305、 307、 309、 311、 313和315。填充元件305至315相對於導線301 和303轉動，以-使垂直於每個i真充元件的側部而延伸的填充元件軸 線與導線301和303的延伸方向之間的角度形成大於0。且小於90° 的角度。該布局結構進一步包括填充導線301和303之間的剩餘空 白空間的非轉動的填充元件317和318。圖4示出了一布局結構，該布局結構包括導線402 (例如，導 體)以及相對於導線方向轉動45。的多個填充元件401。填充元件 401間隔例如200nm,其中導線402與一個填充元件之間的距離是 200 nm或更大。作為實例，每個填充元件401的長度是500 nm。 圖4中所示的填充元件被設置為形成填充元件圖案的行或列，其中 每行或每列相對於導線方向轉動例如45°。
圖5示出了一布局結構，該布局結構包4舌導線501以及相對 於導線轉動例如45°的多個填充元件503。所述填充元件祐:i殳置為形 成填充元件圖案的行和列，其中列被設置為平行於導線，並且其中 行被設置為垂直於導線。
圖6A示出了導線601，該導線在導線方向上延伸並且包括形 成孔圖案(棋孔形狀)的多個孔603。基本上為矩形的孔603的主 要軸線設置為沿導線方向或與之垂直。
圖6B示出了導線605，該導線包括形成孔結構的多個孔607。 孔607具有基本上為矩形的形狀，並且相對於導線605延伸的導線 方向轉動。更具體地說，才艮據一個實施例，在與導線方向交叉一大 於0°且小於90° (這是本發明的轉動範圍)的角度的方向上，每個 (轉動的)孔607具有垂直於孔的側部而延伸的軸線。
圖7A示出了形成於導線703中的多個孔701。孑L 701是非轉
動的，並且具有垂直於或平^f于于導線方向而延伸的主要軸線。
圖7B示出了位於導線705中的多個轉動的孔707。
圖8A示出了包括多個孔803的基本上為L形的導線801。孔 803相對於電流方向(即，相對於L形金屬通路的主要方向)是非 轉動的。
圖8B示出了基本上為T形的金屬通路805，該金屬通路包括 具有主要軸線的多個孔807，所述主要軸線相對於T形金屬通路805 的兩個主要方向4i動例^口 45°。
圖9A示出了一填充結構，該填充結構包括平行的導線卯l和 903,而不具有i真充元4牛。
圖9B示出了平刊-i殳置的兩個導線905和907，其中i真充元4牛 909例如成對地i殳置在導線905和907之間。填充元件909相對於 導線卯5和907延伸所沿的導線方向轉動，其中轉動角度例如在40° 和45。之間的範圍內，例如為45°。圖9B中所示的該填充結構對所 得到的耦合電容不具有任何顯著的不利影響。
圖10示出了關於非轉動填充1301和本發明的轉動大約45°的 填充1303的密度分布之間的比較。
圖11示出了當使用非轉動填充方法(approach) 1501和本發 明的基於轉動大約45。的填充元件的方法1503時密度分布(金屬2) 結果之間的比較。
圖12示出了才艮據不存在填充元件(反向填充)時網點容量偏 差結果的填充網點分布。
如圖13所示，根據非轉動填充元件的填充算法以尺寸為450 nm x 450 nm且間隔150 nm的填充形狀運4亍，相對於所畫的金屬形 狀具有480 nm間隔。填充形狀為具有200 nm x 500 nm尺寸的矩形， 間隔200nm形成"棋盤"圖案且對於畫線具有僅200 nm的間隔。 根據本發明的一個實施例，填充元件可以轉動45。，這導致使用非 正交填充形狀。
此外，儘管已相對於幾個實施方式之一7>開了本發明實施例的 具體特徵或方面，但對於任何給定的或具體的應用，這種特徵或方 面可以與所期望且優選的其它實施方式的特徵或方面結合。而且， 對於在詳細描述或權利要求中所使用的術語"包括"、"具有"、 "有"或它們的其它變型的範圍，這些術語將包括類似於術語"包 含，，的方式。可以使用術語"耦合"和"連接，，以及衍生詞。應該
無論它們是直接的物理或電接觸，還是彼此未直接接觸。此外，應 該理解，本發明的實施例可以在分立電路、局部的集成電路或完整 的集成電路、或編程裝置中實施。而且，術語"示例性"僅表示作 為實例，而不是表示最好的或最佳的。還應該i人識到，這裡所述的 特徵和/或元件相對於彼此以具體尺寸示出，僅為了簡化和易於理解 的目的，而實際尺寸可以明顯不同於這裡所示的尺寸。
儘管上述針對本發明的實施例，但在不背離本發明基本範圍的 前提下，可以設計本發明的其它和另外的實施例，並且本發明的範 圍由所附權利要求來限定。
權利要求
1.一種布局結構，包括導線，所述導線在導線方向上延伸，所述導線設置在基板區域內；以及填充元件，所述填充元件設置在所述基板區域內且距離所述導線預定的距離，所述填充元件在填充元件方向上具有垂直於所述填充元件的側部而延伸的填充元件軸線，所述導線方向與所述填充元件方向之間的角度大於0°且小於90°。
2. 根據權利要求1所述的布局結構，其中，所述角度在40°與50' 之間。
3. 根據權利要求1所述的布局結構，進一步包括另一導線，所述 另一導線設置在所述基板區域內並在另一導線方向上延伸，所 述填充元件方向與所述另一導線方向之間的角度大於0°且小 於90。。
4. 才艮據4又利要求1所述的布局結構，進一步包括多個填充元件， 所述多個填充元件設置在所述基板區域內以形成填充圖案，每4牛的側部而延伸的各自的i真充元4牛軸線，所述導線方向與所述 多個填充元件方向中的每一個之間的角度大於0。且小於90。。
5.根據權利要求1所述的布局結構，所述填充元件具有基本上為 矩形的形狀。
6.一種布局結構，包4舌多個填充元件，所述多個填充元件設置在基板區域內，勾5每個填延伸的填充元件軸線，所述填充結構方向與填充元件方向之間 的角度大於0°且小於90°。
7.根據權利要求6所述的布局結構，進一步包括在導線方向上延伸的導線，所述導線設置在所述基板區 域內，所述細長的填充元件結構i殳置在所述基4反區域內JU巨離 所述導線預定的距離，所述導線方向與每個填充元件方向之間 的角度大於0°且小於90°。
8.根據權利要求6所述的布局結構，進一步包括另一導線，所述另一導線設置在所述基才反區域內並在另 一導線方向上延伸，每個填充元件方向與所述另一導線方向之 間的角度大於0。且小於90°。
9.根據權利要求6所述的布局結構，進一步包括另一導線，所述另一導線設置在所述基^^區域內，所述 細長的填充元件結構設置在所述導線與所述另一導線之間。
10.一種布局結構，包4舌導線，所述導線在導線方向上延伸，所述導線設置在基 ^反區域內，所述導線包括多個孔，每個孔在孔方向上具有垂直 於所述孔的側部而延伸的孔軸線，所述導線方向與所述孔方向 之間的角度大於0°且小於90。。
11. 一種用於耦合的設備，包括導電裝置，所述導電裝置在導電方向上延伸，所述導電 裝置設置在基板區域內，以及填充裝置，所述填充裝置設置在所述基板區域內且與所 述導電裝置具有預定的距離，所述填充裝置在填充軸線方向上 具有垂直於所述填充裝置的側部而延伸的填充軸線，所述導電 方向與填充方向之間的角度大於0°且小於90°。
12. 根據權利要求11所述的用於耦合的設備，所述角度在40°與 50。之間的範圍內。
13. 根據權利要求11所述的用於耦合的設備，包括多個填充裝置， 所述多個填充裝置設置在所述基板區域內以形成填充圖案，填 充裝置在填充軸線方向上具有垂直於所述填充裝置的側部而 延伸的i真充4由線，所述導電方向與每個^真充軸線方向之間的角 度大於0。且小於90°。
14. 一種用於耦合的i殳備，包括多個填充裝置，所述多個填充裝置i殳置在基板區域內以 形成在填充結構方向上延伸的細長的填充結構，每個填充裝置 在填充軸線方向上具有垂直於所述填充裝置的側部而延伸的 填充軸線，所述填充結構方向與每個填充軸線方向之間的角度 大於0°且小於90°。
15. 根據權利要求14所述的用於耦合的設備，包括導電裝置，所述導電裝置在導電方向上延伸，所述導電 裝置i殳置在所述基4反區域內，所述細長的填充結構i殳置在所述 基板區域內且與所述導電裝置具有預定的距離，所述導電方向 與每個填充軸線方向之間的角度大於0。且小於90°。
16.一種布局結構的製造方法，所述方法包4舌在基板區域內形成導線，所述導線在導線方向上延伸；以及在所述基板區域內且距離所述導線預定距離處形成填充ff的側部而延伸的i真充元件軸線，所述導線方向與所述i真充元 4牛方向之間的角度大於0°且小於90°。
17. 根據權利要求16所述的製造方法，其中，所述角度在40。與 50。之間。
18. 根據權利要求16所述的製造方法，進一步包括在所述基板區 域內形成另一導線，所述另一導線在另一導線方向上延伸，所 述填充元件方向與所述另 一導線方向之間的角度大於0°且小 於90。。
19. 根據權利要求16所述的製造方法，進一步包括在所述基板區 域內形成包括多個》真充元件的填充圖案，填充元件在填充元件線，所述導線方向與所述多個填充元件方向的每個填充元件之 間的角度大於0°且小於90°。
20. —種布局結構的製造方法，所述方法包4舌在基板區域內形成包括多個填充元件的細長的填充元件 結構，所述細長的填充元件結構在填充結構方向上延伸，每個而延伸的jt真充元件軸線，所述jt真充結構方向與每個jt真充元^f牛方 向之間的角度大於0°且小於90°。
21. 根據權利要求20所述的製造方法，包括在所述基板區域內形成導線，所述導線在導線方向上延 伸；以及在所述基板區域內且距離所述導線預定的距離範圍處形 成細長的填充元件結構，所述導線方向與每個填充元件方向之 間的角度大於0。且小於90°。
22. 根據權利要求20所述的製造方法，包括在所述基板區域內形成另一導線，所述另一導線在另一 導線方向上延伸，每個填充元件方向與所述另 一導線方向之間 的角度大於0°且小於90°。
23. 根據權利要求20所述的製造方法，包括在所述基板區域內形成另一導線；以及在所述導線與所述另 一導線之間:沒置細長的填充元件結構。
24. —種製造用於耦合的設備的方法，所述方法包括在基板區域內形成導電裝置，所述導電裝置在導電方向 上延伸；以及在所述基^1區域內且與所述導電裝置具有預定的距離處 形成填充裝置，所述填充裝置在填充軸線方向上具有垂直於所 述填充裝置的側部而延伸的填充軸線，所述導電方向與所述填 充軸線方向之間的角度大於0°且小於90°。
25. —種製造用於耦合的設備的方法，所述方法包括形成在導電方向上延伸的導電裝置，所述導電裝置設置 在基板區域內；以及 在所述基板區域內且與所述導電裝置具有預定的距離處 形成填充裝置，所述填充裝置在填充軸線方向上具有垂直於所 述填充裝置的側部而延伸的填充軸線，所述導電方向與所述填充軸線方向之間的角度大於0°且小於90°。
26. —種布局結構，包括導線，所述導線在沿著流經所述導線的電流方向而形成 的導線方向上延伸，所述導線設置在基板區域內；以及填充元件，所述填充元件_沒置在所述基板區域內且距離 所述導線預定的距離，所述填充元件在相對於所述導線方向而 正交截取的所述填充元件的糹黃截面處具有平^f於四邊形形狀，所 述平;f於四邊形的側邊與所述導線方向不平;f亍。
27. 根據權利要求26所述的布局結構，其中，所述平行四邊形具 有相對於所述導線方向形成一角度的主要軸線，其中所述角度 在大約30°與大約60°之間。
全文摘要
本發明提供了一種布局結構，該布局結構具有在導線方向上延伸的導線，該導線設置在基板區域內，填充元件設置在基板區域內且距離所述導線預定的距離，該填充元件在填充元件方向上具有垂直於該填充元件的側部而延伸的填充元件軸線，導線方向與填充元件方向之間的角度大於0°且小於90°。
文檔編號H01L23/528GK101170098SQ20071018129
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月26日 優先權日2006年10月27日
發明者亞歷山大·尼爾森, 伯恩哈德·多布勒, 格奧爾格·傑奧爾加科斯 申請人:英飛凌科技股份公司