專利名稱：用于半導(dǎo)體器件的基于目標(biāo)的虛擬插入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及用于半導(dǎo)體器件的基于目標(biāo)的虛擬插入。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造廠中處理半導(dǎo)體晶片以在晶片的不同區(qū)域中形成各種集成電路(IC)0形成在半導(dǎo)體襯底上的集成電路包括多個半導(dǎo)體器件。采用各種半導(dǎo)體制造工藝來形成半導(dǎo)體器件，包括蝕刻、光刻、離子注入、薄膜沉積、和熱退火。然而，在目前形成集成電路的制造方法中，應(yīng)用于半導(dǎo)體晶片的熱退火工藝在半導(dǎo)體器件的性能中引入了不均勻性。電性能在半導(dǎo)體晶片上形成的器件中是不同的，劣化了集成電路的整體質(zhì)量。當(dāng)半導(dǎo)體工藝技術(shù)發(fā)展到諸如65nm、45nm或30nm以下的先進技術(shù)節(jié)點時，該問題更加嚴重。因此，需要能夠解決該問題的集成電路結(jié)構(gòu)及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了各種廣泛的實施例。一個實施例包括用于基于目標(biāo)的虛擬插入的集成電路方法。該方法包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；以及提供用于仿真IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括光學(xué)仿真和硅校驗。該方法還包括提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；限定用于在熱圖像輪廓中優(yōu)化熱均勻性的熱目標(biāo)；將熱目標(biāo)與熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局。本公開還包括集成電路方法的另一實施例。該方法包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；以及提供用于仿真IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括嚴格耦合波分析(RCffA)光學(xué)仿真和硅校驗。該方法還包括提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；以及限定用于在熱圖像輪廓中優(yōu)化熱均勻性的熱目標(biāo)，熱目標(biāo)包括用于IC設(shè)計布局的吸收目標(biāo)、反射率目標(biāo)和/或圖樣密度目標(biāo)。該方法還包括將熱目標(biāo)與熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局，其中，熱虛擬插入遵守基于模型的規(guī)則以優(yōu)化熱均勻性和地形均勻性。此外，本發(fā)明還提供了一種集成電路方法，包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；提供用于仿真IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括光學(xué)仿真和硅校驗；提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積，以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；限定用于優(yōu)化整個熱圖像輪廓中的熱均勻性的熱目標(biāo)；將熱目標(biāo)與熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局。其中，光學(xué)仿真包括嚴格耦合波分析(RCWA)光學(xué)仿真。其中，限定熱目標(biāo)的步驟包括限定IC設(shè)計布局的吸收目標(biāo)、反射率目標(biāo)、和/或圖樣密度目標(biāo)。
其中，對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟遵守基于模型的規(guī)則。其中，對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括插入單間距和單尺寸的熱虛擬部件作為虛擬晶種部件。其中，對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括根據(jù)差異數(shù)據(jù)確定熱虛擬部件的大小。其中，對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括優(yōu)化熱均勻性和局部解剖均勻性。該方法還包括仿真基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)；仿真基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局上的電性能；以及確定基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局的電性能是否在可接受的性能閾值內(nèi)。其中，仿真熱效應(yīng)的步驟包括在退火工藝期間仿真輻射束的反射、透射、和/或吸收。其中，仿真電性能的步驟包括從基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局中提取飽和電流和閾值電壓中的至少一個。該方法還包括當(dāng)電性能不在性能閾值內(nèi)時，基于后續(xù)的差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局重復(fù)進行熱虛擬插入，以提供后續(xù)基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局，重復(fù)進行熱虛擬插入的步驟包括對熱虛擬部件進行增加、去除、再定位、調(diào)整大小、和/或再成型中的至少一個，重復(fù)仿真熱效應(yīng)，重復(fù)仿真電性能，以及確定后續(xù)的基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局的電性能是否在可接受的性能閾值內(nèi)。該方法還包括當(dāng)電性能在性能閾值內(nèi)時，基于基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局制造掩模，以及使用掩模制造晶片。此外，還提供了一種集成電路方法，包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；提供用于仿真IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型,熱模型包括嚴格稱合波分析(RCWA)光學(xué)仿真和娃校驗；提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積，以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；限定用于優(yōu)化整個熱圖像輪廓中的熱均勻性的熱目標(biāo)，熱目標(biāo)包括用于IC設(shè)計布局的吸收目標(biāo)、反射率目標(biāo)、和/或圖樣密度目標(biāo)；將熱目標(biāo)與熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局，其中，熱虛擬插入的步驟遵守基于模型的規(guī)則，以優(yōu)化熱均勻性和局部解剖均勻性。其中，對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括插入單間距和單尺寸的熱虛擬部件作為虛擬晶種部件。其中，對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括根據(jù)差異數(shù)據(jù)確定熱虛擬部件的大小。該方法還包括仿真基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)；仿真基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局上的電性能；以及確定基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局的電性能是否在可接受的性能閾值內(nèi)。其中，仿真熱效應(yīng)的步驟包括在退火工藝期間仿真輻射束的反射、透射、和/或吸收。其中，仿真電性能的步驟包括從基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局中提取飽和電流和閾值電壓中的至少一個。
該方法還包括當(dāng)電性能不在性能閾值內(nèi)時，基于后續(xù)的差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局重復(fù)進行熱虛擬插入，以提供后續(xù)基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局，重復(fù)進行熱虛擬插入的步驟包括對熱虛擬部件進行增加、去除、再定位、調(diào)整大小、和/或再成型中的至少一個，重復(fù)仿真熱效應(yīng)，重復(fù)仿真電性能，以及確定后續(xù)的基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局的電性能是否在可接受的性能閾值內(nèi)。該方法還包括當(dāng)電性能在性能閾值內(nèi)時，基于基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局制造掩模，以及使用掩模制造晶片。


當(dāng)讀取附圖時，可以從以下詳細描述中更好地理解本公開的各個方面。應(yīng)該強調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)的標(biāo)準實際，各種部件不是按比例繪制。實際上，為了討論的清楚，可以任意增加或減小各種部件的尺寸。圖1是一個實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的集成電路(IC)設(shè)計方法的流程圖。圖2是一個實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的IC設(shè)計布局的頂視圖。圖3A和圖3B是各個實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4是示出一個實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的激光尖峰式退火的示意圖。圖5是提供用于半導(dǎo)體晶片的不同材料的各種光學(xué)參數(shù)的示圖。圖6是另一實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的IC設(shè)計布局的頂視圖。圖7是另一實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的IC設(shè)計方法的流程圖。圖8是根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的測試結(jié)構(gòu)的示意圖。圖9A至圖9C提供了從圖8的各種測試半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中收集的實驗數(shù)據(jù)的示圖。圖10是一個實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的測試結(jié)構(gòu)的頂視圖。圖1lA至圖1lD提供了各個實施例中從圖10的各種測試結(jié)構(gòu)中收集的各種實驗數(shù)據(jù)。圖12是根據(jù)本公開各個方面的用于生成熱模型的方法的流程圖。圖13和圖14是根據(jù)本公開各個方面的IC設(shè)計方法的流程圖。圖15提供了用于實施本文所描述方法(例如，圖1、圖7、圖12、圖13和/或圖14)的實施例的示意性計算機系統(tǒng)。
具體實施例方式應(yīng)該理解，以下公開提供了許多不同的用于實施本法不同特征的實施例或?qū)嵗?。以下描述了部件和配置的具體實例以簡化本公開。當(dāng)然，這些僅僅是實例而不用限制本發(fā)明。此外，本公開可以在各個實例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字母。這種重復(fù)是簡化和清除的目的，而不是表示所討論的各個實施例和/或結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。此外，以下描述中第一部件形成在第二部件之上或上可包括第一和第二部件被形成為直接接觸的實施例，并且還還可以包括可形成附加部件夾置在第一和第二部件之間使得第一和第二部件不直接接觸的實施例。圖1是一個實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的集成電路設(shè)計方法100的流程圖。圖2是一個實施例中根據(jù)本公開各個方面構(gòu)造的集成電路設(shè)計布局200的頂視圖。參照圖1和圖2整體描述IC設(shè)計方法100和IC設(shè)計布局200。方法開始于步驟110，其中，提供集成電路(IC)設(shè)計。IC設(shè)計可包括一個或多個IC設(shè)計布局，其被設(shè)計為形成在對應(yīng)的光掩模上并進一步被形成在晶片的對應(yīng)材料層上。例如，IC設(shè)計包括用于淺溝槽隔離的第一 IC設(shè)計布局、用于晶體管柵極的第二 IC設(shè)計布局和用于源極/漏極的第三IC設(shè)計布局。在圖2中將IC設(shè)計布局200示出為代表實例。IC設(shè)計布局200包括各種電路圖樣214，也被稱為主圖樣。在主圖樣214中限定各種電路部件。IC設(shè)計布局200還包括各種虛擬區(qū)域216。在半導(dǎo)體設(shè)計和制造流程中，使用電子束、離子束或其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)將IC設(shè)計布局轉(zhuǎn)印至掩模。然后，在光刻工藝期間使用掩模對一個或多個晶片進行圖樣化，使得掩模圖樣被轉(zhuǎn)印至晶片的材料層。在以下描述中可交換地使用IC設(shè)計和IC設(shè)計布局。電路圖樣214包括各種電路部件(在圖2中未示出)。在各種實例中，電路圖樣包括多晶硅柵極、淺溝槽隔離(STI)部件、輕摻雜漏極(LDD)區(qū)域、摻雜阱、接觸、通孔、金屬線或?qū)⑿纬稍诰系钠渌麍D樣化部件。由于圖樣密度通常不是均勻分布，所以這會在電路圖樣被轉(zhuǎn)印至晶片時引起制造變化。例如，化學(xué)機械拋光(CMP)被應(yīng)用于晶片以實現(xiàn)全局的平面化表面。然而，當(dāng)諸如STI部件或金屬線的電路圖樣沒有均勻分布時，會減小或劣化針對晶片的全局平面化效果。因此，對IC設(shè)計布局應(yīng)用虛擬插入來用于優(yōu)化CMP效果。在另一實例中，當(dāng)電路圖樣從掩模轉(zhuǎn)印至晶片時，各種亞分辨率輔助部件(sub-resolutionassistant feature)被結(jié)合到IC設(shè)計布局中以實現(xiàn)優(yōu)化成像效果。在晶片制造中，在各個階段實施熱退火工藝(諸如激活退火工藝)以在離子注入工藝之后減少缺陷并激活摻雜物質(zhì)。然而，當(dāng)在整個晶片上熱效應(yīng)不是全局均勻時，退火效果會根據(jù)晶片上的位置而不同，使得電路在這些位置上表現(xiàn)出電性能變化。例如，當(dāng)在局部電路環(huán)境內(nèi)退火溫度在預(yù)期的退火溫度之下或之上時，場效應(yīng)晶體管(FET)的閾值電壓和飽和電流會由于不完全退火或過退火而在規(guī)定之外。本公開提供了具有電路圖樣和虛擬熱部件的IC設(shè)計結(jié)構(gòu)以完成均勻的退火效應(yīng)。本公開還提供了將虛擬熱部件結(jié)合到IC設(shè)計布局200中用于優(yōu)化電路性能的方法。虛擬熱部件是針對熱效應(yīng)插入到電路圖樣中但不電連接至功能電路且不具有針對電路的任何直接電功能的虛擬部件。因此，這些部件被稱為虛擬熱部件。類似于虛擬CMP部件或光學(xué)輔助部件，在掩模制造之前虛擬熱部件被結(jié)合到IC設(shè)計布局中。虛擬熱部件不同于光學(xué)輔助部件，這是因為光學(xué)輔助部件是亞分辨率部件。虛擬熱部件不是亞分辨率部件。虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計，轉(zhuǎn)印至掩模，并且進一步被轉(zhuǎn)印至晶片，以有助于應(yīng)用于晶片的熱退火工藝。如果IC設(shè)計布局用于STI，則結(jié)合到IC設(shè)計布局中的虛擬熱部件也為STI。如果IC設(shè)計布局用于多晶硅柵極，則結(jié)合到IC設(shè)計布局中的虛擬熱部件也為多晶硅柵極。方法100前進到對IC設(shè)計布局200執(zhí)行熱虛擬插入的步驟112以及在退火工藝期間評價主電路部件的熱效應(yīng)的步驟114。虛擬熱部件可以形成為與主電路部件相鄰，諸如圖2所示的虛擬區(qū)域216?？梢砸匀魏芜m當(dāng)?shù)男螤?、大小和位置來設(shè)計虛擬熱部件。在一個實例中，虛擬熱部件具有矩形形狀。在另一實例中，虛擬熱部件與相鄰的主電路部件對準。在另一實例中，基于仿真模型來增加虛擬熱部件(例如，在退火工藝期間評價IC設(shè)計布局中的主電路部件的熱效應(yīng)之后)。由于在退火工藝期間虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計以實現(xiàn)均勻的退火效果，所以仿真模型與退火工藝的對應(yīng)退火機制相關(guān)聯(lián)。利用各種實例并進一步參照圖3至圖6詳細討論步驟112和114。在一個具體實例中，IC設(shè)計布局200是用于將形成在半導(dǎo)體晶片中的淺溝槽隔離(STI)部件254的設(shè)計圖樣，諸如圖3A所示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)250的截面以及圖3B所示另一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)260的截面。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)250 (或260)是半導(dǎo)體晶片的一部分，或者具體為半導(dǎo)體管芯(或芯片)的一部分。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)250 (或260)包括各種器件(未示出)，諸如有源器件和/或無源器件。有源器件包括諸如場效應(yīng)晶體管(FET)的晶體管。在一個實施例中，場效應(yīng)晶體管是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)場效應(yīng)晶體管。在另一實施例中，各種器件包括存儲器件，諸如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)單元。SRAM單元包括各種電容器和晶體管，它們被配置并耦合為用于數(shù)據(jù)存儲和訪問的功能。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)250 (或260)包括半導(dǎo)體襯底252。在一個實施例中，半導(dǎo)體襯底包括硅。可選地，襯底252包括鍺或硅鍺。在其他實施例中，襯底252可以使用另一半導(dǎo)體材料，諸如金剛石、碳化娃、砷化鎵、GaAsP> AlInAs> AlGaAs> GaInP或其他適當(dāng)?shù)慕M合。此外，半導(dǎo)體襯底252可包括塊狀半導(dǎo)體(諸如體硅)以及形成在體硅上的外延硅層。形成在半導(dǎo)體襯底252中的STI結(jié)構(gòu)被設(shè)計用于隔離?？蛇x地，可以采用諸如硅的局部氧化(LOCOS)的其他適當(dāng)隔離結(jié)構(gòu)。STI部件限定半導(dǎo)體襯底252沒有被隔離部件覆蓋的各種有源區(qū)域。可以在有源區(qū)域中形成各種摻雜部件和有源器件。如圖3A和圖3B所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)250 (或260)還包括設(shè)置在襯底252上的各種柵極256。每個柵極都包括柵極電介質(zhì)(材料)和設(shè)置在柵極電介質(zhì)上的柵電極。在各種實施例中，柵極電介質(zhì)包括氧化硅、高k電介質(zhì)材料或者它們的組合。柵電極包括摻雜多晶硅、金屬或它們的組合。一對源極和漏極可以進一步形成在襯底中并夾置柵極以形成功能場效應(yīng)晶體管。可選地，柵極可以設(shè)置在隔離部件上作為用于制造目的(諸如CMP工藝均勻性或光學(xué)臨近修正(OPC)效應(yīng))的虛擬部件。形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的制造工藝包括各種熱退火步驟，其包括但不限于形成STI的熱退火以及在離子注入工藝之后應(yīng)用于半導(dǎo)體襯底的熱退火。在實驗中已經(jīng)證實，由于圖樣特性，熱退火工藝可以在半導(dǎo)體晶片的各種局部環(huán)境中生成不同的熱效應(yīng)。具體地，當(dāng)激光尖峰式退火(LSI)被用于離子注入工藝之后的熱退火工藝時，證實對應(yīng)的退火效果變化對電路質(zhì)量和電性能具有顯著影響。LSA是采用激光能量來用于熱退火效應(yīng)的熱退火工具。LSA提供了非?？焖俚耐嘶?，諸如毫秒級或微秒級。參照圖4,不出了 由 North America, 4 Constitution Way, Suite L, Woburn, MA01801，Ultratech股份有限公司開發(fā)的LAS系統(tǒng)270的一個實例。LSA系統(tǒng)270包括用于生成具有大約10. 6微米波長的激光的二氧化碳(CO2)氣體。在一個應(yīng)用中，當(dāng)來自LAS系統(tǒng)270的激光束272被導(dǎo)向半導(dǎo)體襯底274的表面時，入射角276大約為布魯斯特角(例如， 72度)，使得激光的偏振方向278基本上平行于半導(dǎo)體襯底274的表面。半導(dǎo)體襯底274的一部分被縮小并標(biāo)為280。實驗表明，熱效應(yīng)不僅與圖樣密度相關(guān)，而且與諸如間隔、形狀和定向的圖樣配置相關(guān)?；诎す饧夥迨酵嘶鹌陂g激光束272的反射、透射和吸收的熱傳送和吸收機制來評價真實的熱退火效應(yīng)?？蛇x地，可以在晶片制造期間實施其他退火技術(shù)。虛擬熱插入和熱仿真模型必須根據(jù)具體的退火技術(shù)來調(diào)整。例如，可以在退火工藝中采用快速熱退火(RTA)。通過使用燈(諸如鹵素?zé)?加熱晶片來執(zhí)行RTA。其他可選退火技術(shù)為使用閃光燈的快速退火。各種退火技術(shù)根據(jù)輻射束波長和加熱機制而不同。在一個實例中，快速退火具有大約510nm的輻射束波長，RTA具有大約IOOOnm的輻射束波長，以及LAS具有大約10，600nm的輻射束波長。由于它們的波長不同(因此頻率不同)，所以反射、透射和吸收行為也不同。局部電路圖樣的熱效應(yīng)在不同的退火技術(shù)中進行變化。每個材料層都相對特定波長的輻射束具有特定的折射率η和吸收指數(shù)k。在圖5的表格290中總結(jié)相對于快速退火、RTA和LSA (激光)用于包括氮化硅(Si3N4)、多晶硅(Poly-Si)、氧化硅(SiO2)和硅(Si)的材料的參數(shù)η和k。通常，熱仿真包括通過作為幾個實例的包括STI (氧化硅)、襯底(硅)、柵極(多晶硅)或柵極隔離物(氮化硅)的各種電路部件來仿真退火工藝期間反射、透射和吸收的退火輻射束。熱仿真還包括來自退火工藝的輻射束的吸收之后的局部溫度變化?？蛇x地，熱仿真模型可以簡化為基于各種測試圖樣根據(jù)光學(xué)仿真或直接硅數(shù)據(jù)生成的一個或多個查找表。稍后將詳細獨立地描述該方法。如圖6所示，在步驟112中，各種虛擬熱部件被增加至IC設(shè)計布局200。這些虛擬熱部件被增加至虛擬區(qū)域216，并且為了簡化也被稱為216。如上所述，虛擬熱部件可以被設(shè)計為具有適當(dāng)?shù)男螤?、大小、位置和結(jié)構(gòu)來用于優(yōu)化熱均勻性?？梢栽贗C設(shè)計布局中的主電路的熱效應(yīng)的仿真之后和/或之前來實施虛擬熱部件的插入。在一個實施例中，IC設(shè)·計布局的虛擬熱部件的插入和熱效應(yīng)的仿真可以重復(fù)多于一個的循環(huán)，直到熱均勻性在可容忍的范圍內(nèi)。在這種情況下，IC設(shè)計布局的仿真可包括主電路和插入的虛擬熱部件。第一循環(huán)之后虛擬熱部件的插入包括增加附加虛擬熱部件和/或修改插入的虛擬熱部件。在各種實例中，修改插入的虛擬熱部件包括調(diào)整插入虛擬熱部件的大小、再定位和/或再成型插入虛擬熱部件。在各種實例中，虛擬熱部件的插入可進一步包括通過調(diào)整主電路部件的大小、再定位和/或再成型主電路部件來修改主電路部件。方法100前進到步驟116，其中，仿真在IC設(shè)計布局200中限定并將形成在半導(dǎo)體晶片中的主電路或器件的電性能。基于熱效應(yīng)的仿真來仿真和評價主電路(或器件)的電性能。在半導(dǎo)體制造中，退火工藝通常被應(yīng)用于半導(dǎo)體晶片以在離子注入(諸如輕摻雜漏極(LDD)離子注入或溝道離子注入)之后減少缺陷并激活摻雜物質(zhì)以調(diào)整對應(yīng)的閾值電壓。針對摻雜區(qū)域的退火工藝的真實電效應(yīng)取決于摻雜區(qū)域的退火工藝的熱效應(yīng)(諸如熱輪廓隨時間變化的溫度)。與摻雜區(qū)域相關(guān)聯(lián)的器件的電性能取決于摻雜物質(zhì)的再分布。因此，電路(器件)的電性能被通過退火工藝的虛擬熱部件所影響。可以基于模型來實施電路(器件)的電性能的仿真，以使電性能和包括所結(jié)合虛擬熱部件的IC設(shè)計布局之間相關(guān)。更具體地，虛擬熱部件的插入不僅調(diào)整熱均勻性，而且還調(diào)整電路/器件的電性能?？紤]到電路/器件的電性能更加與最終產(chǎn)品的規(guī)格和性能相關(guān)，可以根據(jù)電路/器件的電性能更加有效地評價和調(diào)整虛擬熱部件的插入。此外，許多其他工藝(諸如離子注入)可以有助于電路/器件的電性能，一個工藝的變化將引起電路/器件的電性能的變化。在這種情況下，根據(jù)電性能插入虛擬熱部件不僅減少了熱均勻性問題，而且還補償來自其他因素/工藝(諸如離子注入)的變化。電性能的仿真可以包括仿真注入物質(zhì)的再分布。仿真模型包括各種相關(guān)參數(shù)/因子，諸如擴散和/或熱輪廓?；谠俜植嫉淖⑷胛镔|(zhì)，仿真還生成晶體管的電參數(shù)，諸如飽和電流、閾值電壓和/或泄露電流。在一個實施例中，仿真包括與再分布的摻雜物輪廓和電參數(shù)(諸如閾值電壓)相關(guān)的SPICE工具。SPICE工具是由UCBerkeley開發(fā)的電路分析程序。SPICE是提供完整物理仿真(包括輸出信號變形、信號電平和時間延遲)的工具。其他可選工具包括由IBM開發(fā)的ASTAP。在建立這種仿真模型的過程中，各種硅數(shù)據(jù)(臺架試驗結(jié)果)被收集并用于驗證仿真是否正確。方法100前進到步驟118，以檢查仿真結(jié)果在一個或多個電性能方面是否可接受。在一個實施例中，閾值電壓被用作這種參數(shù)。如果根據(jù)電性能仿真生成的晶體管的閾值電壓在預(yù)先定義范圍(諸如在產(chǎn)品規(guī)格中定義的可容忍范圍)內(nèi)，則修改的IC設(shè)計可接受。否則，方法100返回到步驟112，以重復(fù)包括步驟112的熱虛擬插入、步驟114的熱效應(yīng)仿真和步驟116的電性能仿真的過程，直到IC設(shè)計布局可接受。熱虛擬插入包括添加虛擬熱部件，調(diào)整先前添加的虛擬熱部件的大小，再成型和再定位先前添加的虛擬熱部件。步驟112、114、116和118的過程可以應(yīng)用于電路部件、電路部件組、器件(諸如晶體管)、電路塊或者IC設(shè)計布局的預(yù)先定義面積的區(qū)域。然后，可以針對其他電路部件、電路部件組、器件、電路塊或者IC設(shè)計布局的區(qū)域中的一些或每一個來重復(fù)步驟112、114、116和118的過程。在上述過程中，相對于其他步驟，可以以不同的序列實施步驟112。在一個實施例中，在步驟114的熱效應(yīng)仿真和步驟116的電性能仿真之前執(zhí)行虛擬熱部件的插入。在更多的實施例中，可以基于根據(jù)各種測試圖樣建立的查找表實施虛擬熱部件的插入?？蛇x地，在步驟114的熱效應(yīng)仿真和步驟116的電性能仿真之后執(zhí)行虛擬熱部件的插入?？梢栽谔摂M熱部件的插入之前或之后向IC設(shè)計布局添加其他虛擬部件，諸如用于CMP均勻性的虛擬CMP部件和用于分辨率增強的OPC輔助部件?？蛇x地，可以與虛擬熱部件的插入一起實施其他虛擬插入。例如，添加OPC輔助部件和CMP是虛擬部件，然后虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計布局，隨后仿真和評價熱效應(yīng)。此后仿真和評價電性能。重復(fù)虛擬熱部件的插入的步驟112，使得虛擬熱部件被調(diào)整以增強熱均勻性。在另一實施例中，在OPC輔助部件和虛擬CMP部件已經(jīng)被添加至IC設(shè)計布局之后仿真熱效應(yīng)。此后，虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計布局。進一步仿真電性能。通過添加、再成型、調(diào)整大小和/或再定位來修改虛擬熱部件用于優(yōu)化電性能。在各個實施例中，虛擬熱部件的插入、OPC輔助部件的插入、虛擬CMP部件的插入、熱效應(yīng)仿真和電性能仿真可以以任何適當(dāng)?shù)捻樞騺韺嵤┎⑶铱梢员恢貜?fù)或部分重復(fù)，直到熱效應(yīng)被優(yōu)化或者電性能被改善為根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格預(yù)先定義的可容忍范圍。對于另一實例，OPC輔助部件可添加至一個材料層(諸如多晶硅柵極層)，而虛擬熱部件被添加至另一材料層(諸如硅襯底)。兩個步驟可以不干涉并且可以獨立地實施。在另一實施例中，CMP輔助部件可以添加到材料層(諸如金屬層或多晶硅柵極層)，而虛擬熱部件被添加至另一材料層(諸如硅襯底)。兩個步驟可以沒有沖突地獨立實施。在完成包括步驟112、114、116和118的虛擬熱部件插入的過程之后，在步驟110中提供的IC設(shè)計布局被轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谘谀Ｖ圃斓男薷腎C設(shè)計布局。方法100前進到步驟120,其中,根據(jù)修改的IC設(shè)計布局制造一個或多個光掩模(掩模)。掩?？梢岳酶鞣N技術(shù)，包括具有透明襯底(諸如熔凝石英)和涂覆在其上的不透明材料層(諸如鉻)的二元掩模，并且根據(jù)IC設(shè)計布局進行圖樣化；相移掩模(PSM)，諸如可選相移掩模；減薄的相移掩模；或者無鉻相移掩模。掩模制造可以涉及電子束寫入或者可選的其他技術(shù)(諸如離子束寫入或X射線寫入)。方法前進到步驟122，其中，使用制造的掩模制造一個或多個半導(dǎo)體晶片(諸如硅晶片)。例如，使用掩模，通過光刻工藝圖樣化材料層(諸如多晶硅層、硅襯底或電介質(zhì)材料層)。在一個具體實例中，掩模包括修改的IC設(shè)計布局，其具有STI部件和用于熱效應(yīng)的虛擬STI熱部件。光刻工藝被應(yīng)用于涂覆在晶片上的光刻膠層，使用掩模對光刻膠層進行圖樣化，并形成具有限定STI區(qū)域的各種開口的圖樣化光刻膠層。通過光刻膠層的各種開口蝕刻硅襯底以形成溝槽。溝槽被進一步填充有電介質(zhì)材料以在硅襯底中形成STI部件和虛擬STI熱部件(以下統(tǒng)稱為STI部件)。在一個實施例中，可通過包括以下處理的過程形成STI部件蝕刻用于溝槽的襯底；用電介質(zhì)材料填充溝槽；然后對襯底應(yīng)用平面化工藝，以從襯底去除過量的電介質(zhì)材料。在一個實施例中，淺溝槽隔離部件包括氧化硅。通過CVD工藝，可以在溝槽中填充氧化硅。在各個實例中，可通過高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HDPCVD)形成氧化硅。可選地，可通過高縱橫比工藝(HARP)形成氧化硅。在另一實施例中，溝槽隔離部件可包括多層結(jié)構(gòu)。在又一實施例中，STI部件包括其他適當(dāng)?shù)牟牧?，諸如氮化硅、氮氧化硅、低k材料、氣隙或它們的組合。例如，隔離部件包括熱氧化襯里(lining)層以改善溝槽界面。在另一實例中，用熱氧化硅襯里層和HDPCVD氧化硅層填充溝槽。在另一實例中，溝槽可具有多層結(jié)構(gòu)，其具有熱氧化物襯里層、CVD氮化硅層和CVD氧化硅層。在一個實施例中，平面化工藝包括應(yīng)用于半導(dǎo)體襯底以去除填充溝槽的電介質(zhì)材料的過量部分的化學(xué)機械拋光(CMP)工藝。例如，CMP工藝可使用氮化硅層作為拋光停止層，使得CMP工藝可以在氮化硅層處適當(dāng)停止。退火工藝可進一步應(yīng)用于形成在硅襯底中的溝槽隔離部件。其他后續(xù)工藝包括離子注入和后續(xù)的退火工藝。在一個實例中，通過離子注入工藝在硅襯底中形成輕摻雜漏極(LDD)部件。在LDD注入之后對硅襯底應(yīng)用退火工藝(諸如激光尖峰式退火、RTA或快速退火)以減少缺陷并激活注入的物質(zhì)。在一個實施例中，由于STI部件還在其中結(jié)合虛擬熱部件，所以退火工藝被優(yōu)化以具有均勻的熱效應(yīng)。最小化或減少了由晶片的位置不同而引起的熱效應(yīng)變化。此外，在一些實施例中，電路的電性能和電路的器件(諸如晶體管)被優(yōu)化以滿足產(chǎn)品的規(guī)格。更具體地，結(jié)合到IC設(shè)計中并形成在半導(dǎo)體晶片中的虛擬STI熱部件根據(jù)對應(yīng)的退火技術(shù)(RTA、快速或LSA)被具體設(shè)計用于退火工藝，并且可以根據(jù)對應(yīng)退火工藝的各種參數(shù)進一步進行調(diào)整。圖7是根據(jù)本公開的各個方面構(gòu)造的IC設(shè)計方法300的流程圖。方法300開始于步驟310，其中，提供各種測試圖樣。測試圖樣被設(shè)計為具有對應(yīng)的配置和尺寸以覆蓋各種代表配置和尺寸。在一個實施例中，虛擬熱部件為將被結(jié)合到IC設(shè)計布局中用于隔離部件(STI)的虛擬隔離部件(諸如虛擬STI熱部件)。具體地，退火工藝的熱效應(yīng)對于STI部件來說更加敏感，因為STI部件在半導(dǎo)體晶片中存在注入物質(zhì)的地方，并且STI部件在熱效應(yīng)方面與周圍的硅襯底相比表現(xiàn)得不同。在一個實施例中，每個測試圖樣都具有特定的配置、線寬、線間隔和圖樣密度。作為一個實施例，在圖8的截面圖中不出了具有測試圖樣的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)350。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)350包括諸如硅晶片的半導(dǎo)體襯底110和形成在半導(dǎo)體襯底中的淺溝槽隔離(STI)部件112。STI部件被配置為具有周期性配置。相鄰STI部件之間的半導(dǎo)體區(qū)域被稱為有源區(qū)域，用于形成各種摻雜部件和半導(dǎo)體器件。如圖8所示，“D1”限定了 STI部件的尺寸(或?qū)挾?，而“D2”限定了有源區(qū)域的尺寸(或?qū)挾?。尺寸D1+D2被定義為周期性STI部件的間距。占空比被定義為用于STI占用密度的D2/D1。方法300前進到步驟312，其中，從多個測試圖樣中收集硅數(shù)據(jù)。在一個實施例中，在一個或多個半導(dǎo)體襯底上物理制造具有相同配置但具有不同間距和占空比的各種測試圖樣，熱退火工藝被應(yīng)用于測試圖樣以收集來自半導(dǎo)體襯底的真實實驗數(shù)據(jù)(或硅數(shù)據(jù))。在另一實施例中，每種技術(shù)的退火工藝(RTA、快速或LSA)被分別應(yīng)用于測試圖樣以收集真實實驗數(shù)據(jù)。圖9A至圖9C提供了具有硅數(shù)據(jù)的示例性圖表。在圖表中繪制出實驗數(shù)據(jù)，其中，水平軸被定義為間距，垂直軸被定義為光吸收。每個圖表都包括根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的五條曲線。每條曲線都與特定寬度Dl(在圖例中標(biāo)為“CD”)的STI結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。圖9A是用于來自快速退火工藝的實驗數(shù)據(jù)的圖表(輻射波長=0.5微米)。該圖表從底部曲線到頂部曲線包括分別對應(yīng)于O. 39微米、O. 6微米、I微米、2微米和4微米的Dl的五條曲線。Dl =2微米的曲線和Dl = 4微米的曲線幾乎成為一條曲線。圖9B是用于來自RTA工藝的實驗數(shù)據(jù)的圖表。類似地，圖9B中的圖表從底部曲線到頂部曲線包括分別對應(yīng)于O. 39微米、O. 6微米、I微米、2微米和4微米的Dl的五條曲線。圖9C是用于來自LSA工藝的實驗數(shù)據(jù)的圖表(輻射波長=10. 6微米)。圖9C中的圖表從頂部曲線到底部曲線包括分別對應(yīng)于O. 39微米、O. 6微米、I微米、2微米和4微米的Dl的五條曲線。圖9A至圖9C中的實驗數(shù)據(jù)和曲線清楚地表明了每種退火工藝都在STI間距和STI寬度Dl上具有其特定的吸收特性。在另一實施例中，測試圖樣包括如圖3B所示的STI部件和柵極。各種柵極形成在半導(dǎo)體襯底上，并且柵極的子集被設(shè)置為上覆STI部件。圖10以頂視圖示出了這種測試結(jié)構(gòu)400的一個實施例。測試圖樣400包括有源區(qū)域402，其被半導(dǎo)體襯底中的STI部件所環(huán)繞。測試圖樣400還包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的柵極404。一些柵極部分地上覆STI部件，而其他柵極被直接設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上。利用各種參數(shù)來設(shè)計和制造如此配置的測試結(jié)構(gòu)。例如，STI部件的間距為2微米以上。STI部件的占空比為I以上。STI寬度Dl為I微米以上。在一個示例性配置中，在圖10中示出并標(biāo)出相鄰STI部件之間或者柵極陣列與STI部件之間的各種尺寸。圖11至圖1lD提供了來自各種測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。圖1lA包括用于具有周期性柵極陣列的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。柵極間距為O. 26微米。數(shù)據(jù)為吸收對柵極長度。圖1lB包括用于具有周期性STI部件的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。STI間距為O. 28微米。數(shù)據(jù)為吸收對有源區(qū)域?qū)挾取腞TA工藝中收集到圖1lA和圖1lB中的數(shù)據(jù)。圖1lA表示吸收與柵極長度成正比地線性增加。圖1lB表示吸收與有源區(qū)域?qū)挾瘸煞幢鹊鼐€性減小。圖1lC包括用于具有周期性柵極陣列的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。柵極間距為O. 26微米。數(shù)據(jù)為吸收對柵極長度。圖1lD包括用于具有周期性STI部件的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。STI間距為2. 08微米。數(shù)據(jù)為吸收對有源區(qū)域?qū)挾?。從LSA工藝中收集到圖1lC和圖1lD中的數(shù)據(jù)。圖1IC表示吸收與柵極長度成反比地線性減小。圖1lD表示吸收與有源區(qū)域?qū)挾瘸烧鹊鼐€性增加?？蛇x地，方法可前進到步驟314，其中，通過光學(xué)仿真來收集數(shù)據(jù)(例如，反射率或吸收)。仿真可實現(xiàn)一模型以定量地描述對應(yīng)退火工藝(諸如RTA、快速或LSA)中所使用的輻射束的反射率和/或吸收。仿真步驟314可使用與步驟312中所使用的測試圖樣類似的各種測試圖樣。然后，方法前進到步驟316，其中，基于在步驟312中收集的硅數(shù)據(jù)或者在步驟314中提取的仿真數(shù)據(jù)來建立熱模型。熱模型包括各種測試圖樣(諸如上面所示的那些)以及對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)(諸如吸收數(shù)據(jù))。在根據(jù)仿真數(shù)據(jù)建立的熱模型中，可通過硅數(shù)據(jù)進一步進行驗證和調(diào)整。在一個實施例中，任何IC設(shè)計配置可被映射至熱模型中的一個測試圖樣。熱效應(yīng)(諸如吸收)可以直接從映射的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)中提取或者從具有接近幾何參數(shù)的測試圖樣中內(nèi)插。此外，熱模型還包括在塊318中提供的各種數(shù)據(jù)或者其子集。在一個實施例中，通過有效介質(zhì)理論(EMT)，熱模型包括用于測試圖樣(或圖樣化器件)的有效折射率neff的估計。EMT是基于其部件的特性和相對部分描述介質(zhì)的宏觀特性的物理模型。EMT提供了計算介質(zhì)的有效特性(諸如反射率和/或吸收)的方法。在另一實施例中，經(jīng)由實掩模卷積，創(chuàng)建一個或多個查找表作為有效的光學(xué)模型。例如，對于目標(biāo)的熱效應(yīng)，查找表可用于提取具有目標(biāo)熱效應(yīng)的對應(yīng)配置。因此，根據(jù)IC設(shè)計布局的對應(yīng)配置來修改當(dāng)前的IC設(shè)計部件，以實現(xiàn)目標(biāo)熱效應(yīng)。在另一實施例中，熱模型包括圖樣密度和對應(yīng)的熱效應(yīng)。在一個實例中，在具有大約100微米直徑的局部區(qū)域中提供圖樣密度。在又一實施例中，圖樣密度與吸收相關(guān)聯(lián)并在查找表中被格式化以易于提取。例如，當(dāng)吸收作為優(yōu)化器件性能的目標(biāo)時，可以基于目標(biāo)吸收從查找表中提取出對應(yīng)的圖樣密度?；趯?yīng)的圖樣密度修改IC設(shè)計布局。方法300可以前進到步驟320，其中，執(zhí)行熱檢查和繪制。在一個實施例中，熱檢查為全芯片工藝并被設(shè)計為評價熱均勻性。 方法300可前進到步驟322，其中，執(zhí)行對熱均勻性和/或其他熱效應(yīng)的自動補償。補償包括修改IC設(shè)計布局，包括調(diào)整虛擬熱部件的大小、再成型、再定位和添加虛擬熱部件。通過實現(xiàn)熱模型來執(zhí)行補償，諸如從在步驟316中建立的查找表中提取目標(biāo)參數(shù)。補償工藝被應(yīng)用于電路塊，或者可選地應(yīng)用于全部晶片。在一個實施例中，根據(jù)相關(guān)測試圖樣的對應(yīng)配置修改當(dāng)前IC設(shè)計部件以實現(xiàn)目標(biāo)熱效應(yīng)。在另一實施例中，通過添加虛擬熱部件和/或調(diào)整現(xiàn)有的IC設(shè)計部件(例如，再成型、調(diào)整大小和再定位，基于對應(yīng)的圖樣密度來修改IC設(shè)計布局。補償可包括在塊324中提供的其他進一步的動作。這些進一步的動作包括針對IC設(shè)計布局識別弱點(weak spot)和圖樣最優(yōu)化。在一個實施例中，可以根據(jù)工藝特性和/或設(shè)計規(guī)則在IC設(shè)計布局中識別一個或多個弱點區(qū)域。例如，預(yù)先定義用于真實退火溫度或退火熱輪廓的標(biāo)準。當(dāng)預(yù)測晶片一部分的熱效應(yīng)在預(yù)先定義的標(biāo)準之外時，IC設(shè)計布局的對應(yīng)區(qū)域被識別為弱點。在另一實施例中，晶片一部分的退火溫度具有與平均退火溫度大于約10%的偏離，對應(yīng)區(qū)域被識別為弱點。在另一實例中，如果IC設(shè)計布局具有圖樣密度在根據(jù)設(shè)計規(guī)則的規(guī)格外的區(qū)域，其中從熱模型或硅數(shù)據(jù)中提取設(shè)計規(guī)則，則該區(qū)域被識別為弱點。補償可應(yīng)用于這些弱點區(qū)域。在另一實施例中，基于設(shè)計的圖樣優(yōu)化被應(yīng)用于IC設(shè)計布局來用于熱效應(yīng)或其他熱相關(guān)效應(yīng)。圖樣優(yōu)化可包括IC設(shè)計部件的再定向、再成型、調(diào)整大小、再定位和分裂用于增強的熱效應(yīng)或者其他熱相關(guān)效應(yīng)(諸如反射)?，F(xiàn)在，參照圖12，流程圖示出了根據(jù)本公開各個方面的用于生成熱模型的IC設(shè)計方法500。方法500包括在塊502中，提供多個測試圖樣用于光學(xué)仿真。在一個實例中，可以利用嚴格耦合波分析(RCWA)光學(xué)仿真。塊502可包括收集測試圖樣的光學(xué)數(shù)據(jù)。在一個實例中，用于光學(xué)仿真的測試圖樣可以類似于上面參照圖7至圖8以及圖10和相關(guān)描述而描述的那些測試圖樣，類似描述可用于這里，盡管可以不包括一些描述以避免重復(fù)。每個測試圖樣可包括具有相應(yīng)線寬、線間隔和線密度的多個線部件，和/或每個測試圖樣可包括周期性結(jié)構(gòu)。在另一實例中，提供多個測試圖樣包括在至少一個晶片上制造多個測試圖樣。在另一實例中，測試圖樣可包括淺溝槽隔離(STI)部件和/或柵極部件。測試圖樣可被設(shè)計為具有對應(yīng)的配置和尺寸以覆蓋各種代表配置和尺寸。在一個實施例中，虛擬熱部件為將結(jié)合到IC設(shè)計布局中用于隔離部件(STI)的虛擬隔離部件(諸如虛擬STI熱部件)。具體地，退火工藝的熱效應(yīng)對于STI部件來說更加敏感，因為STI部件在半導(dǎo)體層中存在注入物質(zhì)的地方，并且STI部件在熱效應(yīng)方面與周圍的硅襯底相比表現(xiàn)得不同。在一個實施例中，每個測試圖樣都具有特定的配置、線寬、線間隔和圖樣密度。在另一實施例中，測試圖樣包括如圖3B所示的STI部件和柵極。各種柵極形成在半導(dǎo)體襯底上并且柵極的子集被設(shè)置為上覆STI部件。圖10以頂視圖示出了這種測試結(jié)構(gòu)400的一個實施例。測試圖樣400包括有源區(qū)域402，其被半導(dǎo)體襯底中的STI部件所環(huán)繞。測試圖樣400還包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的柵極404。一些柵極部分地上覆STI部件，而其他柵極被直接設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上。利用各種參數(shù)來設(shè)計和制造如此配置的測試結(jié)構(gòu)。例如，STI部件的間距為2微米以上。STI部件的占空比(duty ratio)為I以上。STI寬度Dl為I微米以上。根據(jù)本公開的各個方面，在圖10中示出并標(biāo)出相鄰STI部件之間或者柵極陣列與STI部件之間的各種尺寸。方法500還包括在塊504中，利用來自光學(xué)仿真的光學(xué)數(shù)據(jù)創(chuàng)建熱庫(thermallibrary)。在一個實例中，熱庫可包括查找表或多個查找表。在塊506中，針對不同的工藝(諸如快速退火工藝、快速熱退火(RTA)工藝、和/或激光尖峰式退火(LSA)工藝)創(chuàng)建光學(xué)校驗的熱模型。其他退火工藝在本公開的范圍之內(nèi)。在塊508中，例如通過收集來自各種測試圖樣的硅數(shù)據(jù)，可利用經(jīng)驗硅測量的方式驗證和提煉熱模型。在一個實例中，硅測量可以類似于上面參照圖9A至圖9C和圖1lA至圖1lD以及相關(guān)描述所描述的那些硅測量，類似描述可用于這里，盡管可以不包括一些描述以避免重復(fù)。在一個實施例中，在一個或多個半導(dǎo)體襯底上物理地制造具有相同配置但具有不同間距和占空比的各種測試圖樣，熱退火工藝被應(yīng)用于測試圖樣以收集來自半導(dǎo)體襯底的真實實驗數(shù)據(jù)(或硅數(shù)據(jù))。在另一實施例中，每種技術(shù)的退火工藝(RTA、快速或LSA)被分別應(yīng)用于測試圖樣以收集真實實驗數(shù)據(jù)。圖9A至圖9C提供了具有硅數(shù)據(jù)的示例性圖表。在圖表中繪制出實驗數(shù)據(jù)，其中，水平軸被定義為間距，垂直軸被定義為光吸收。每個圖表都包括根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的五條曲線。每條曲線都與特定寬度Dl (在圖例中標(biāo)為“⑶”)的STI結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。圖9A至圖9C的實驗數(shù)據(jù)和曲線表明，每種退火工藝都在STI間距和STI寬度Dl上具有其特定的吸收特性。圖1lA至圖1lD提供了來自各種測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。圖1lA包括用于具有周期性柵極陣列的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。柵極間距為0.26微米。數(shù)據(jù)為吸收對柵極長度。圖1lB包括用于具有周期性STI部件的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。STI間距為2. 08微米。數(shù)據(jù)為吸收對有源區(qū)域?qū)挾?。從RTA工藝中收集到圖1lA和圖1lB中的數(shù)據(jù)。圖1lA表示吸收隨著柵極長度的增大而線性增加。圖1lB表示吸收隨著有源區(qū)域?qū)挾鹊脑龃蠖€性減小。圖1lC包括用于具有周期性柵極陣列的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。柵極間距為O. 26微米。數(shù)據(jù)為吸收對柵極長度。圖1lD包括用于具有周期性STI部件的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)。STI間距為2. 08微米。數(shù)據(jù)為吸收對有源區(qū)域?qū)挾?。從LSA工藝中收集到圖1lC和圖1lD中的數(shù)據(jù)。圖1lC表示吸收隨著柵極長度的增大而線性減小。圖1lD表示吸收隨著有源區(qū)域?qū)挾鹊脑龃蠖€性增加。在塊510中，由此提供了用于仿真IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括光學(xué)仿真和硅校驗?，F(xiàn)在，參照圖13，流程圖示出了根據(jù)本公開各個方面的基于目標(biāo)的虛擬插入的IC設(shè)計方法600。方法600包括在塊602中提供IC設(shè)計布局。在一個實例中，IC設(shè)計布局可類似于上面參照圖1至圖3B以及相關(guān)描述所描述的那些IC設(shè)計布局，類似描述可用于這里，盡管可以不包括一些描述以避免重復(fù)。根據(jù)一個方面，IC設(shè)計可包括一個或多個IC設(shè)計布局，其被設(shè)計為形成在對應(yīng)的光掩模上并進一步被形成在晶片的對應(yīng)材料層上。例如，IC設(shè)計包括用于淺溝槽隔離的第
一IC設(shè)計布局、用于晶體管柵極的第二 IC設(shè)計布局、和用于源極/漏極的第三IC設(shè)計布局。IC設(shè)計布局可包括各種電路圖樣，也被稱為主圖樣?？梢栽谥鲌D樣中限定各種電路部件。IC設(shè)計布局還可以包括各種虛擬區(qū)域。在半導(dǎo)體設(shè)計和制造流程中，使用電子束、離子束或其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)將IC設(shè)計布局轉(zhuǎn)印至掩模。然后，在光刻工藝期間使用掩模對一個或多個晶片進行圖樣化，使得掩模圖樣被轉(zhuǎn)印至晶片的材料層。在以下描述中可交換地使用IC設(shè)計和IC設(shè)計布局。電路圖樣可包括各種電路部件。在各種實例中，電路圖樣可包括多晶硅柵極、淺溝槽隔離(STI)部件、輕摻雜漏極(LDD)區(qū)域、摻雜阱、接觸、通孔、金屬線或?qū)⑿纬稍诰系钠渌麍D樣化部件。由于圖樣密度通常不是均勻分布，所以這會在電路圖樣被轉(zhuǎn)印至晶片時引起制造變化。例如，化學(xué)機械拋光(CMP)被應(yīng)用于晶片以實現(xiàn)全局的平面化表面。然而，當(dāng)諸如STI部件或金屬線的電路圖樣沒有均勻分布時，會減小或劣化針對晶片的全局平面化效果。因此，對IC設(shè)計布局應(yīng)用虛擬插入來用于優(yōu)化CMP效果。在另一實例中，當(dāng)電路圖樣從掩模轉(zhuǎn)印至晶片時，各種亞分辨率輔助部件被結(jié)合到IC設(shè)計布局中以實現(xiàn)優(yōu)化成像效果。本公開提供了具有電路圖樣和虛擬熱部件的IC設(shè)計結(jié)構(gòu)以完成均勻的退火效果。本公開還提供了將虛擬熱部件結(jié)合到IC設(shè)計布局中用于優(yōu)化電路性能的方法。虛擬熱部件是針對熱效應(yīng)插入到電路圖樣中但不電連接至功能電路且不具有針對電路的任何直接電功能的虛擬部件。因此，這些部件被稱為虛擬熱部件。類似于虛擬CMP部件或光學(xué)輔助部件，在掩模制造之前虛擬熱部件被結(jié)合到IC設(shè)計布局中。虛擬熱部件不是亞分辨率部件。虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計，轉(zhuǎn)印至掩模，并且進一步被轉(zhuǎn)印至晶片以有助于應(yīng)用于晶片的熱退火工藝。如果IC設(shè)計布局用于STI，則結(jié)合到IC設(shè)計布局中的虛擬熱部件也為STI。如果IC設(shè)計布局用于多晶硅柵極，則結(jié)合到IC設(shè)計布局中的虛擬熱部件也為多晶娃柵極。在一個具體實例中，IC設(shè)計布局用于將形成在半導(dǎo)體晶片中的淺溝槽隔離(STI)部件的設(shè)計圖樣。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以是半導(dǎo)體晶片的一部分，或者具體為半導(dǎo)體管芯(或芯片)的一部分。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以包括各種器件，諸如有源器件和/或無源器件。有源器件可包括諸如場效應(yīng)晶體管(FET)的晶體管。在一個實施例中，場效應(yīng)晶體管是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)場效應(yīng)晶體管。在另一實施例中，各種器件包括存儲器件，諸如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)單元。SRAM單元包括各種電容器和晶體管，它們被配置并耦合為用于數(shù)據(jù)存儲和訪問的功能。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可包括半導(dǎo)體襯底。在一個實施例中，半導(dǎo)體襯底包括娃?？蛇x地，襯底包括鍺或硅鍺。在其他實施例中，襯底可以使用另一半導(dǎo)體材料，諸如金剛石、碳化硅、砷化鎵、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInP或其他適當(dāng)?shù)慕M合。此外，半導(dǎo)體襯底可包括塊狀半導(dǎo)體(諸如體硅)以及形成在體硅上的外延硅層。形成在半導(dǎo)體襯底中的STI結(jié)構(gòu)被設(shè)計用于隔離?？蛇x地，可以采用諸如硅的局部氧化(LOCOS)的其他適當(dāng)隔離結(jié)構(gòu)。STI部件限定半導(dǎo)體襯底沒有被隔離部件覆蓋的各種有源區(qū)域。可以在有源區(qū)域中形成各種摻雜部件和有源器件。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可進一步包括設(shè)置在襯底上的各種柵極。每個柵極都包括柵極電介質(zhì)(材料)和設(shè)置在柵極電介質(zhì)上的柵電極。在各種實施例中，柵極電介質(zhì)包括氧化硅、高k電介質(zhì)材料或者它們的組合。柵電極包括摻雜多晶硅、金屬或它們的組合。一對源極和漏 極可進一步形成在襯底中并夾置柵極以形成功能場效應(yīng)晶體管?？蛇x地，柵極可以設(shè)置在隔離部件上作為用于制造目的(諸如CMP工藝均勻性或光學(xué)臨近修正(OPC)效應(yīng))的虛擬部件。如上所述，形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造工藝可包括各種熱退火步驟，其包括但不限于形成STI的熱退火以及在離子注入工藝之后應(yīng)用于半導(dǎo)體襯底的熱退火。在實驗中已經(jīng)證實，由于圖樣特性，熱退火工藝可以在半導(dǎo)體晶片的各種局部環(huán)境中生成不同的熱效應(yīng)。具體地，當(dāng)LSA被用于離子注入工藝之后的熱退火工藝時，證實對應(yīng)的退火效果變化對電路質(zhì)量和電性能具有顯著影響。LSA是采用激光能量來用于熱退火效應(yīng)的熱退火工具。LSA提供了非?？焖俚耐嘶穑T如毫秒級或微秒級。熱效應(yīng)不僅與圖樣密度相關(guān)，而且與諸如間隔、形狀和定向的圖樣配置相關(guān)?；诎す饧夥迨酵嘶鹌陂g激光束的反射、透射和吸收的熱傳送和吸收機制來評價真實的熱退火效應(yīng)?？蛇x地，可以在晶片制造期間實施其他退火技術(shù)，諸如RTA和快速退火。由于針對不同的退火技術(shù)的波長不同(由此頻率也不同)，所以反射、透射和吸收行為也不同。局部電路圖樣的熱效應(yīng)在不同的退火技術(shù)中變化。每個材料層都相對特定波長的輻射束具有特定的折射率η和吸收指數(shù)k。在圖5的表格290中總結(jié)相對于快速退火、RTA和LSA (激光)用于包括氮化硅(Si3N4)、多晶硅、氧化硅(SiO2)和硅(Si)的材料的參數(shù)η和k。通常，熱仿真包括通過作為幾個實例的包括STI (氧化硅)、襯底(硅)、柵極(多晶硅)或柵極隔離物(氮化硅)的各種電路部件來仿真退火工藝期間反射、透射和吸收的退火輻射束。熱仿真還包括來自退火工藝的輻射束的吸收之后的局部溫度變化。在塊604中，方法600還包括提供用于仿真IC設(shè)計布局的熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括光學(xué)仿真和硅校驗(例如，如圖12的方法500所提供并在上面進行了進一步描述的熱模型)。在塊606中，方法600還包括提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓。在一個實施例中，任何IC設(shè)計配置可映射至熱模型中的一個測試圖樣。熱效應(yīng)(諸如吸收)可以直接從映射的測試圖樣的實驗數(shù)據(jù)中提取或者從具有接近幾何參數(shù)的測試圖樣中內(nèi)插。在一個實施例中，可以提供熱圖像輪廓用于全芯片布局或芯片布局的一部分。在塊608中，方法600還包括識別IC設(shè)計布局的層和/或識別數(shù)據(jù)類型。例如，可以提供層/數(shù)據(jù)類型的識別，諸如用于氮化物、多晶硅、氧化物和/或娃，或者用于淺溝槽隔離、晶體管柵極和/或源極/漏極，或者用于RTA、快速或LSA。在塊610中，方法600還包括限定用于在熱圖像輪廓上優(yōu)化熱均勻性的熱目標(biāo)。例如，通過用戶提供熱目標(biāo)。在一個實例中，熱目標(biāo)可包括吸收目標(biāo)、反射率目標(biāo)和/或用于IC設(shè)計布局的圖樣密度目標(biāo)。在又一實例中，熱目標(biāo)可包括對應(yīng)退火工藝(諸如RTA、快速或LSA)中所使用的輻射束的定量光學(xué)特性(例如，吸收或反射率百分比)來用于熱均勻性優(yōu)化。在又一實例中，可以提供吸收或反射率的分布，并且可以從分布中選擇目標(biāo)吸收或目標(biāo)反射率。在一個實例中，可使用所生成的熱模型(例如，正態(tài)分布的中心)，基于全芯片熱仿真之后熱反射率或吸收等級的分布來限定熱目標(biāo)。熱目標(biāo)可以為熱特性(例如，反射率或吸收)的值或變量。在又一實例中，可以提供熱目標(biāo)用于選擇電路塊或面積或者橫跨全IC設(shè)計布局。在又一實例中，熱目標(biāo)可應(yīng)用于電路部件、電路部件組、器件(諸如晶體管)、電路塊或者IC設(shè)計布局的預(yù)先定義面積的區(qū)域。在塊612中，方法600還包括比較熱圖像輪廓和熱目標(biāo)以確定差異數(shù)據(jù)。在塊614中，方法600可進一步基于差異數(shù)據(jù)在IC設(shè)計布局上執(zhí)行熱虛擬插入。熱虛擬部件可插入到IC設(shè)計布局中以提供用于實現(xiàn)熱目標(biāo)的基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局，從而優(yōu)化熱均勻性。在一個實例中，IC設(shè)計布局中德熱虛擬插入遵守基于模型的規(guī)則。在另一實例中，熱虛擬插入可包括插入熱虛擬部件作為虛擬種子部件。在又一實例中，熱虛擬插入可包括根據(jù)差異數(shù)據(jù)調(diào)整熱虛擬部件的大小(例如，增加或減小)。熱虛擬部件還可以插入到IC設(shè)計布局中以在臨界電路塊或面積處優(yōu)化熱均勻性和/或地形均勻性。虛擬熱部件可形成為與主電路部件相鄰，諸如在虛擬區(qū)域中?？梢砸匀魏芜m當(dāng)?shù)男螤睢⒋笮『臀恢脕碓O(shè)計虛擬熱部件。在一個實例中，虛擬熱部件具有矩形形狀。在另一實例中，虛擬熱部件與相鄰的主電路部件對準。在另一實例中，基于仿真模型添加虛擬熱部件(例如，在退火工藝期間評價IC設(shè)計布局中的主電路部件的熱效應(yīng)之后)。由于在一個實例中虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計布局以在退火工藝期間實現(xiàn)均勻的退火效應(yīng)，所以仿真模型可以與退火工藝的對應(yīng)退火機制相關(guān)聯(lián)。如上所述，虛擬熱部件可被設(shè)計為具有適當(dāng)?shù)男螤睢⒋笮?、位置和配置用于?yōu)化熱均勻性。在一個實施例中，可以針對多于一個的循環(huán)重復(fù)虛擬熱部件的插入和IC設(shè)計布局的熱效應(yīng)的仿真，直到熱均勻性在可容忍范圍內(nèi)。在這種情況下，IC設(shè)計布局的仿真可包括主電路和插入的虛擬熱部件。第一循環(huán)之后虛擬熱部件的插入可包括添加附加虛擬熱部件和/或修改插入的虛擬熱部件。在各個實例中，修改插入的虛擬熱部件可包括調(diào)整插入的虛擬熱部件的大小、再定位和/或再成型插入的虛擬熱部件。在各個實例中，虛擬熱部件的插入可進一步包括通過調(diào)整主電路部件的大小、再定位和/再成型主電路部件來修改主電路部件。步驟608、610、612和614的過程可應(yīng)用于電路部件、電路部件組、器件(諸如晶體管)、電路塊或者IC設(shè)計布局預(yù)先定義面積的區(qū)域。然后，可以對其他電路部件、電路部件組、器件、電路塊或者IC設(shè)計布局的區(qū)域中的一些或每一個重復(fù)步驟608、610、612和614的過程。
現(xiàn)在，參照圖14，流程圖示出了根據(jù)本公開各個方面的用于基于目標(biāo)的虛擬插入的IC設(shè)計方法700。方法700包括在塊702中在IC設(shè)計布局上插入單間距(un1-pitch)和單尺寸(un1-size)熱虛擬部件作為虛擬種子部件。在塊704中，方法700還包括預(yù)處理由設(shè)計規(guī)則約束的IC設(shè)計布局。在塊706中，方法700還包括對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入以提供用于熱和/或地形均勻性的基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局(即，實現(xiàn)方法600的熱目標(biāo)并優(yōu)化熱均勻性)。在一個實例中，對IC設(shè)計布局的熱虛擬插入可遵守基于模型的規(guī)則。在又一實例中,熱虛擬插入可包括根據(jù)方法600的差異數(shù)據(jù)調(diào)整(例如，增加或減小)熱虛擬種子部件的大小或者改變熱虛擬種子部件的間距。在塊708中，方法700還包括對基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局仿真熱效應(yīng)。在一個實例中，仿真熱效應(yīng)包括對基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局仿真退火工藝期間輻射束的反射、透射和/或吸收。在塊710中，方法700還包括基于仿真的熱效應(yīng)對基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局仿真電性能。在一個實例中，仿真電性能包括仿真離子注入工藝。在又一實例中，仿真電性能包括提取基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局的飽和電流和閾值電壓中的至少一個。在一個方面中，基于熱效應(yīng)的仿真來仿真和評價主電路(或器件)的電性能?？梢曰谀Ｐ蛯嵤╇娐?器件)的電性能的仿真，以使電性能和包括結(jié)合的虛擬熱部件的IC設(shè)計部件相關(guān)。更具體地，虛擬熱部件的插入不僅調(diào)整熱均勻性，而且還調(diào)整電路/器件的電性能。此外，由于許多其他工藝(諸如離子注入)可以有助于電路/器件的電性能，所以一個工藝的變化將引起電路/器件的電性能的變化。電性能的仿真可以包括仿真注入物質(zhì)的再分布。仿真模型包括各種相關(guān)參數(shù)/因子，諸如擴散和/或熱輪廓?；谠俜植嫉淖⑷胛镔|(zhì)，仿真還生成晶體管的電參數(shù)，諸如飽和電流、閾值電壓和/或泄露電流。在判定塊712中，方法700還包括確定仿真的熱效應(yīng)和電性能是否可接受(例如，滿足可接受性能閾值)和/或滿足熱目標(biāo)或閾值。在一個實施例中，判定塊712根據(jù)一個或多個電參數(shù)檢查仿真結(jié)果是否可接受。在另一實施例中，閾值電壓被用作這種參數(shù)。在一個實施例中，如果由電性能仿真生成的晶體管的閾值電壓在預(yù)定范圍(諸如在產(chǎn)品說明中限定的可容忍范圍)內(nèi)，則IC設(shè)計可接受。如果確定仿真的熱效應(yīng)和電性能可接受(“是”)，則方法700繼續(xù)到塊716，其中，使用基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局制造掩模，然后繼續(xù)到塊718，其中，使用塊716的掩模制造晶片。利用類似地技術(shù)和/或裝置，掩模和晶片制造可類似于上述工藝，相關(guān)描述完全可應(yīng)用到這里。在判定塊712中，如果確定仿真的熱效應(yīng)和電性能不可接受和/或不滿足熱目標(biāo)(“否”)，則方法700繼續(xù)到塊714，其中，利用添加、去除、再定位、調(diào)整大小、改變目標(biāo)、調(diào)整和/或再成型熱虛擬部件中的至少一種，再次重復(fù)或執(zhí)行用于熱/地形均勻性的熱虛擬插入。在一個實例中，可以基于第二或后續(xù)差異數(shù)據(jù)來重復(fù)對IC設(shè)計布局的熱虛擬插入，以提供第二或后續(xù)基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局。因此，塊714可執(zhí)行對熱均勻性和/或其他熱效應(yīng)的主動補償。補償包括修改IC設(shè)計布局，包括調(diào)整大小、再成型、再定位和添加虛擬熱部件。補償工藝可應(yīng)用于電路塊，或者可選地應(yīng)用于全芯片。在一個實施例中，根據(jù)相關(guān)測試圖樣的對應(yīng)配置來修改當(dāng)前的IC設(shè)計布局，以實現(xiàn)目標(biāo)熱效應(yīng)。在另一實施例中，通過添加虛擬熱部件和/或調(diào)整現(xiàn)有的IC設(shè)計部件(例如，再成型、調(diào)整大小和再定位)來修改IC設(shè)計布局。塊714中的補償可包括其他進一步的動作，諸如識別弱點和對IC設(shè)計布局的圖樣優(yōu)化。在一個實施例中，可以根據(jù)工藝特性和/或設(shè)計規(guī)則來在IC設(shè)計布局中識別一個或多個弱點區(qū)域。在一個實例中，如果IC設(shè)計布局具有圖樣密度在根據(jù)設(shè)計規(guī)則的規(guī)格之外的區(qū)域，其中，從熱模型或硅數(shù)據(jù)中提取設(shè)計規(guī)則，則該區(qū)域被識別為弱點。補償可應(yīng)用于這些弱點區(qū)域。在另一實施例中，基于設(shè)計的圖樣優(yōu)化被應(yīng)用于IC設(shè)計布局來用于熱效應(yīng)或其他熱相關(guān)效應(yīng)。圖樣優(yōu)化可包括IC設(shè)計部件的再定向、再成型、調(diào)整大小、再定位和分裂用于增強的熱效應(yīng)或者其他熱相關(guān)效應(yīng)(諸如反射)。然后，可以重復(fù)處理塊708、710和712，分別用于重復(fù)仿真熱效應(yīng)，重復(fù)仿真電性能，以及確定后續(xù)基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局的電性能是否在可接受性能閾值內(nèi)。換句話說，重復(fù)包括塊714中的熱虛擬插入、塊708中的熱效應(yīng)仿真和塊710中的電性能仿真的過程，直到IC設(shè)計布局可接受。在虛擬熱部件的插入之前或之后，諸如用于CMP均勻性的虛擬CMP部件和用于分辨率增強的OPC輔助部件的其他虛擬部件被添加至IC設(shè)計布局?？蛇x地，可選地，可以與虛擬熱部件的插入一起實施其他虛擬插入。例如，添加OPC輔助部件和CMP是虛擬部件，然后虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計布局，隨后仿真和評價熱效應(yīng)。此后仿真和評價電性能?？芍貜?fù)虛擬熱部件的插入，使得虛擬熱部件被調(diào)整以增強熱均勻性。在另一實施例中，在OPC輔助部件和虛擬CMP部件已經(jīng)被添加至IC設(shè)計布局之后仿真熱效應(yīng)。此后，虛擬熱部件被添加至IC設(shè)計布局。進一步仿真電性能。通過添加、再成型、調(diào)整大小和/或再定位來修改虛擬熱部件用于優(yōu)化電性能。在各個實施例中，虛擬熱部件的插入、OPC輔助部件的插入、虛擬CMP部件的插入、熱效應(yīng)仿真和電性能仿真可以以任何適當(dāng)?shù)捻樞騺韺嵤┎⑶铱梢员恢貜?fù)或部分重復(fù)，直到熱效應(yīng)被優(yōu)化或者電性能被改善為根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格預(yù)先定義的可容忍范圍?，F(xiàn)在，參照圖15，其中示出了用于實施上述方法實施例(諸如圖1的方法100、圖7的方法300、圖12的方法500、圖13的方法600和/或圖14的方法700)的示例性計算機系統(tǒng)800。計算機系統(tǒng)800被示出為包括在一個或多個網(wǎng)絡(luò)上連接的四個獨立的計算機系統(tǒng)、服務(wù)器、IC工具售主、IC設(shè)計者和工廠(fab)。這僅僅是實例，并且可以可選地根據(jù)預(yù)期的實施例配置來使用在或多或少網(wǎng)絡(luò)上連接的或多或少的計算機的各種配置。為了又一實例，每個計算機系統(tǒng)都包括微處理器802、輸入設(shè)備804、存儲設(shè)備806、視頻控制器808、系統(tǒng)存儲器810、顯示器814和通信設(shè)備816，它們都通過一個或多個總線812互連。存儲設(shè)備806可以為軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、⑶-ROM、光學(xué)驅(qū)動器、閃存或任何其他形式的存儲設(shè)備。此外，存儲設(shè)備808能夠接受軟盤驅(qū)動器、⑶-ROM、DVD-ROM或任何其他形式的計算機可讀介質(zhì)(其可包含計算機可執(zhí)行指令)。此外，通信設(shè)備816可以為調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)卡或者任何其他能夠使計算機系統(tǒng)與其他節(jié)點通信的設(shè)備。應(yīng)該理解，任何計算機系統(tǒng)都可以表示多個互連(通過內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng))的計算機系統(tǒng)，包括但不限于個人計算機、主機、PDA和蜂窩電話。通常，計算機系統(tǒng)至少包括能夠執(zhí)行機器可讀指令的硬件以及用于執(zhí)行產(chǎn)生預(yù)期結(jié)果的動作(通常為機器可讀指令)的軟件。此外，計算機系統(tǒng)可包括硬件和軟件的混合以及計算機子系統(tǒng)。例如，硬件通常至少包括處理器能夠處理的平臺，諸如客戶機(還已知為個人計算機或服務(wù)器)以及手持處理設(shè)備(諸如智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)或個人計算設(shè)備(PCD))。此外，硬件可包括能夠存儲機器可讀指令的任何物理設(shè)備，諸如存儲器或其他數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。例如，其他形式的硬件包括硬件子系統(tǒng)，包括諸如調(diào)制解調(diào)器、調(diào)制解調(diào)卡、端口和端口卡的傳送設(shè)備。軟件包括存儲在任何存儲介質(zhì)(諸如RAM或ROM)中的任何機器碼或者存儲在其他設(shè)備(例如，軟盤、閃存或CD-ROM)上的機器碼。例如，軟件可包括源代碼或結(jié)果代碼。此外，軟件包括任何能夠在客戶機或服務(wù)器中執(zhí)行的指令集合。軟件和硬件的組合還可以用于為本公開的特定實施例提供增強的功能和性能。一個實例為直接將軟件功能制造到硅芯片中。因此，應(yīng)該理解，硬件和軟件的組合也包括在計算機系統(tǒng)的定義內(nèi)，由此被本公開預(yù)想為可能的等效結(jié)構(gòu)和等效方法。計算機可讀介質(zhì)包括被動數(shù)據(jù)存儲器(諸如隨機存取存儲器(RAM))以及半永久數(shù)據(jù)存儲器(諸如壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM))。此外，本公開的實施例可以以計算機的RAM來實施以將標(biāo)準計算機轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌聦Ｓ糜嬎銠C。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)的限定組織，其能夠?qū)嵤┍竟_的實施例。例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提供數(shù)據(jù)的組織或者可執(zhí)行代碼的組織。數(shù)據(jù)信號可以以傳輸介質(zhì)中承載，并且存儲和傳送各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由此可用于傳送本公開的實施例。該系統(tǒng)可被設(shè)計為工作在任何特定架構(gòu)上。例如，可以在單個計算機、局域網(wǎng)、客戶-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、手持和其他便攜式和無線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行該系統(tǒng)。例如，數(shù)據(jù)庫可以為任何標(biāo)準或私有數(shù)據(jù)庫軟件，諸如Oracle、MicrosoftAccess、SyBase或Dbase II。數(shù)據(jù)庫可具有字段、記錄、數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)庫元素，其可以通過數(shù)據(jù)庫專用軟件相關(guān)聯(lián)。此外，數(shù)據(jù)可以被映射。映射是使一個數(shù)據(jù)條目與其他數(shù)據(jù)條目相關(guān)聯(lián)的處理。例如，包含在字符文件位置中的數(shù)據(jù)可以映射到第二表格中的字段。數(shù)據(jù)庫的物理位置不被限制，并且數(shù)據(jù)庫可以為分布式。例如，數(shù)據(jù)庫可以遠離服務(wù)器存在并且在獨立的平臺上運行。此外，數(shù)據(jù)庫可以在互聯(lián)網(wǎng)上訪問。注意，可以實施多于一個的數(shù)據(jù)庫。盡管詳細描述了本公開的實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離本公開的精神和范圍的情況下，可以進行各種變化、替換和修改。例如，熱退火工藝不限于激光尖峰式退火、RTA和快速退火；其可以包括其他可應(yīng)用于半導(dǎo)體晶片的退火工藝。熱模型和仿真與對應(yīng)的退火工藝相關(guān)聯(lián)以調(diào)整修改的IC設(shè)計布局，使得由此進行圖樣化的圖樣在對應(yīng)的退火工藝期間具有最佳熱效應(yīng)。在其他實例中，通過限定優(yōu)化目標(biāo)以及通過圖樣化或布局處理執(zhí)行優(yōu)化，基于模型的熱優(yōu)化的方法還可以應(yīng)用于CMP、光刻膠平面化、全局/局部RC時間延遲、IC下降、IDDQ監(jiān)視電流等地優(yōu)化。因此，本公開提供了各種方法和裝置。在一個實施例中，公開了集成電路方法。該方法包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；對IC設(shè)計布局仿真熱效應(yīng)；基于仿真熱效應(yīng)對IC設(shè)計布局仿真電性能；基于仿真電性能對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入；此后基于IC設(shè)計布局制造掩模。本公開還包括集成電路方法的另一實施例。該方法包括提供多個測試圖樣；收集測試圖樣的熱數(shù)據(jù)；基于熱數(shù)據(jù)建立熱模型；使用熱模型向集成電路(IC)設(shè)計添加熱虛擬部件；以及根據(jù)IC設(shè)計制造掩模。本公開還包括集成電路方法的另一實施例。該方法包括提供多個測試圖樣；收集測試圖樣的熱數(shù)據(jù)；基于熱數(shù)據(jù)創(chuàng)建查找表；對集成電路(IC)設(shè)計評價熱效應(yīng)；使用查找表向IC設(shè)計添加熱虛擬部件；此后根據(jù)IC設(shè)計制造掩模。本公開還提供了用于基于目標(biāo)的虛擬插入的集成電路方法。該方法包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；以及提供用于在IC設(shè)計布局上仿真熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括光學(xué)仿真和硅校驗。該方法還包括提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積，以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；限定用于在熱圖像輪廓中優(yōu)化熱均勻性的熱目標(biāo)；將熱目標(biāo)與熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局。本公開還包括集成電路方法的另一實施例。該方法包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；以及提供用于在IC設(shè)計布局上仿真熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括嚴格耦合波分析(RCffA)光學(xué)仿真和硅校驗。該方法還包括提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；以及限定用于在圖像輪廓中優(yōu)化熱均勻性的熱目標(biāo)，熱目標(biāo)包括用于IC設(shè)計布局的吸收目標(biāo)、反射率目標(biāo)和/或圖樣密度目標(biāo)。該方法還包括將熱目標(biāo)與熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局，其中，熱虛擬插入遵守基于模型的規(guī)則以優(yōu)化熱均勻性和地形均勻性。上面概述了若干實施例的部件，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解詳細描述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地將本公開作為設(shè)計或修改用于執(zhí)行與本文所引入的實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的其他工藝和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該意識到，這種等效不背離本公開的精神和范圍，并且他們可以在不背離本公開的精神和范圍的情況下進行各種改變、替換和修改。
權(quán)利要求
1.一種集成電路方法，包括 提供集成電路(IC)設(shè)計布局； 提供用于仿真所述IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型，所述熱模型包括光學(xué)仿真和硅校驗； 提供所述熱模型和所述IC設(shè)計布局的卷積，以生成所述IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓； 限定用于優(yōu)化整個所述熱圖像輪廓中的熱均勻性的熱目標(biāo)； 將所述熱目標(biāo)與所述熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及 基于所述差異數(shù)據(jù)對所述IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光學(xué)仿真包括嚴格耦合波分析(RCWA)光學(xué)仿真。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，限定所述熱目標(biāo)的步驟包括限定所述IC設(shè)計布局的吸收目標(biāo)、反射率目標(biāo)、和/或圖樣密度目標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對所述IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟遵守基于模型的規(guī)則。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，對所述IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括插入單間距和單尺寸的熱虛擬部件作為虛擬晶種部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，對所述IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括根據(jù)所述差異數(shù)據(jù)確定所述熱虛擬部件的大小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對所述IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入的步驟包括優(yōu)化熱均勻性和局部解剖均勻性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 仿真所述基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)； 仿真所述基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局上的電性能；以及 確定所述基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局的電性能是否在可接受的性能閾值內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，仿真熱效應(yīng)的步驟包括在退火工藝期間仿真輻射束的反射、透射、和/或吸收。
10.一種集成電路方法，包括 提供集成電路(IC)設(shè)計布局； 提供用于仿真所述IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型，所述熱模型包括嚴格耦合波分析(RCWA)光學(xué)仿真和硅校驗； 提供所述熱模型和所述IC設(shè)計布局的卷積，以生成所述IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；限定用于優(yōu)化整個所述熱圖像輪廓中的熱均勻性的熱目標(biāo)，所述熱目標(biāo)包括用于所述IC設(shè)計布局的吸收目標(biāo)、反射率目標(biāo)、和/或圖樣密度目標(biāo)； 將所述熱目標(biāo)與所述熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于所述差異數(shù)據(jù)對所述IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局，其中，所述熱虛擬插入的步驟遵守基于模型的規(guī)則，以優(yōu)化熱均勻性和局部解剖均勻性。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于基于目標(biāo)的虛擬插入的集成電路方法。一種方法包括提供集成電路(IC)設(shè)計布局；以及提供用于仿真IC設(shè)計布局上的熱效應(yīng)的熱模型，熱模型包括光學(xué)仿真和硅校驗。該方法還包括提供熱模型和IC設(shè)計布局的卷積以生成IC設(shè)計布局的熱圖像輪廓；限定用于在熱圖像輪廓中優(yōu)化熱均勻性的熱目標(biāo)；將熱目標(biāo)與熱圖像輪廓進行比較以確定差異數(shù)據(jù)；以及基于差異數(shù)據(jù)對IC設(shè)計布局執(zhí)行熱虛擬插入，以提供基于目標(biāo)的IC設(shè)計布局。
文檔編號G06F17/50GK102999656SQ201210320858
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者鄭英周, 羅博仁, 劉文豪, 歐宗樺, 許志瑋, 黃文俊, 劉如淦 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司