半导体器件测试图形交互式布局的方法

摘要

本发明公开了一种半导体器件测试图形交互式布局的方法，其包括如下步骤：(1)通过手动版图编辑工具的坐标转换接口，获取待排布的器件测试图形本身各自的矩形坐标信息，后进行矩阵坐标变换和矩形尺寸放大，得新坐标信息；(2)根据步骤(1)获取的坐标，利用排布程序对所有输入矩形进行排布，输出一排布图形的矩形阵列；(3)将排好后的矩形阵列中，将步骤(1)中做过矩阵变换的矩形作逆向矩阵变换，并对将步骤(1)中放大的尺寸减去，输出新的矩形坐标；(4)根据步骤(3)输出的矩形坐标，更新相应的测试图形的矩形坐标。本发明的方法避免原有的测试图形布局时繁琐的手动版图编辑工作，适用于半导体器件开发中测试图形的布局。

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件测试图形布局的方法。

背景技术

在集成电路制造中，追求成本的节省和对器件质量的高要求等促使制造商不断进行新工艺的开发。在新工艺开发中，版图设计者会设计很多单个器件(cell)的测试图形，设计完毕后需要将它们排布成一整个完整的芯片，由于这些测试图形的最大边界尺寸没有什么规律，所以设计者要花费很多时间来对它们进行手动排布，在此排布的对象是由测试图形的最大边界决定的矩形。排布完之后可以将最终数据导出GDSII数据，用于制作掩模板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半导体器件测试图形交互式布局的方法，其能对由测试图形的最大边界决定的矩形进行自动排布。

为解决上述技术问题，本发明的半导体器件测试图形交互式布局的方法，包括如下步骤：

(1)通过手动版图编辑工具的坐标转换接口，获取待排布的器件测试图形本身的矩形左下角坐标(x1，y1)和右上角坐标(x2，y2)，后根据不同矩形在坐标系中所具有的旋转和镜像的属性进行矩阵坐标变换，并对每个矩形的长宽各放大一设定的尺寸，得到新的左下角坐标(x1′，y1′)和右上角坐标(x2′，y2′)；

(2)根据步骤(1)获取的坐标，利用排布程序对所有矩形进行排布，比较各种排布图形的形状和尺寸，输出一形状最接近正方形且尺寸最小的排布图形的矩形阵列；

(3)将排好后的矩形阵列中，将步骤(1)中做过矩阵变换的矩形作逆向矩阵变换，并将步骤(1)中放大的尺寸减去，输出新的矩形坐标；

(4)根据步骤(3)输出的矩形坐标，求出各个矩形的x轴方向的偏移量和y轴方向的偏移量，并更新手动版图编辑工具中相应的测试图形的矩形坐标。

本发明的测试图形布局的方法，通过手动版图编辑工具的坐标转换接口和排布程序，实现对器件测试图形的交互式布局，避免了原有技术中排测试图形时繁琐的手动版图编辑。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明的方法流程示意图；

图2为本发明的矩阵变化示意图；

图3为本发明的排布原理示意图；

图4为本发明的一个具体排布图形示意图。

具体实施方式

本发明的方法通过一个手动版图编辑工具的坐标转换接口和一个基于C语言的矩形排布程序完成。本发明中要排布的矩形由测试图形的最大边界决定，因测试图形尺寸各不相同，故由此决定的矩形也各不相同。手动版图编辑工具的坐标转换接口的输入为需要进行矩阵变换的矩形的左下角和右上角的坐标，它的输出为矩阵变换后的矩形的左下角和右上角的坐标。而矩形排布程序的输入为矩形阵列的左下角和右上角的坐标，它的输出为排好以后的矩形阵列的左下角和右上角的坐标。如图1所示，本发明的图形排布通过矩形图形的坐标转换来实现。

本发明的方法包括以下步骤：

(1)首先通过手动版图编辑工具的坐标转换接口，获取所有待排布的矩形测试图形的左下角坐标(x1，y1)和右上角的坐标(x2，y2)，并进行矩阵变换。进行矩阵变换是为了考虑到测试图形(cellview)在坐标系中所具有的旋转和镜像的属性的因素，需要进行矩阵变换。另外，将变换后的左下角x轴和y轴坐标各减去5um，右上角x轴和y轴坐标各加上5um，以在图形之间空开10um的距离。变换矩阵可以定义为镜像矩阵和旋转矩阵两部分组成，整个坐标变换矩阵＝镜像矩阵×旋转矩阵，镜像和旋转形成的组合总共有8种情况(详见表1)，图2为8种变换情况的示意图：

 

类型镜像旋转(逆时针)N否否FNY轴否E否270FEX轴90S否180FSX轴否W否90FWY轴90

    表1

y轴镜像矩阵表示为$\left(\begin{array}{ccc}-1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right);$x轴镜像矩阵表示为$\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& -1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right);$而旋转矩阵表示为$\left(\begin{array}{ccc}\cos \theta & -\sin \theta & \mathrm{dx}\\ \sin \theta & \cos \theta & \mathrm{dy}\\ 0& 0& 1\end{array}\right),$其中θ为逆时针旋转的角度，dx为沿x轴方向的偏移，dy为沿y轴方向的偏移。

(2)将变换后的矩形的左下角坐标(x1′，y1′)和右上角的坐标(x2′，y2′)输入到矩形排布程序，利用该程序进行排布。排布原理为：假设A₁、A₂、…、A_n为n个输入矩形，而W_i和H_i为第i个矩形的宽度和高度。在程序中按照输入矩形的树状关系来排布，以图3为例，设最左下角的矩形位于树的根节点上，图3中为A₁，而最接近A₁的上方的x值最小的矩形为节点的右子女，图3中为A₂，最接近A₁的右方的矩形为节点的左子女，图3中为A₈，照此循环定义，即可得图3所显示的树状结构(这个定义明确了一个树状关系如何对应一个排布方案，才可以计算整体边界尺寸)。排布过程是：先是利用随机函数对输入矩形测试图形生成一个初始的树状关系(目的是确定一个初始的排布方案，然后在此基础上进行优化，在本实施例中可为图3所示树状关系，其相对应为图4中的排布图形)，而后通过随机交换两个矩形在树状关系中的位置，可以得到不同的矩形排布方案，最后比较各个方案之间的总的尺寸和形状，以形状最接近正方形且总尺寸最小的排布图形为最佳方案输出，且最佳方案中由排布图形的最大边界构成的矩形的长宽比控制在0.9～1.1之间。

(3)将排好后的矩形阵列中，将步骤(1)中做过矩阵变换的矩形作逆向矩阵变换，并对将步骤(1)中放大的尺寸相应地减去，输出新的矩形坐标；

(4)根据步骤(3)输出的矩形坐标，求出新的x轴方向偏移，即dx′，新的y轴方向偏移，即dy′。版图编辑工具的坐标转换接口会以此更新相应测试图形的矩形坐标。因为在未排布前版图编辑工具中的测试图形是相互孤立的，对每个图形而言，其原点坐标均为0，而经过排布后图形之间相互建立了关系，故更新版图编辑工具中测试图形的矩形坐标以在这个工具中保持步骤(2)中排布图形。