仿真金属连线间填充介质空洞寄生电容的方法

摘要

本发明公开了一种仿真金属连线间填充介质空洞寄生电容的方法，包括：建立模型、选择参数、模型转换、套用填充风格和仿真计算步骤，本发明将两条同层金属连线之间填充介质空洞的物理形态，转化为矩形上置底部等宽的等腰三角形的几何模型进行模拟，进行实验数据拟合；再将该模型转化能得到的所述矩形的长宽数值与金属连线间距的关系式。计算需要被仿真的金属连线间距下，介质空洞等效模型的长宽数值，将其描述到仿真软件中，仿真即能得到精确的金属连线寄生电容。本发明在不占用硅片资源，不改变现有仿真工具环境的情况下，通过建立等效模型和设置仿真参数能得到与实际测试数据相符的金属连线间填充介质空洞寄生电容。

主权项

一种仿真金属连线间填充介质空洞寄生电容的方法，其特征是，包括：（一）建立模型，将空洞的形态用一个矩形上置一个底边与所述矩形等宽的等腰三角形来描述；将矩形的长、宽、等腰三角形的高，以及矩形和金属底部的距离均设为参数变量，通过改变金属间距（s），能得到该条件下金属介质空洞的等效物理模型矩形部分宽（a），高（b），距金属底部距离（c），以及等腰三角形的高度（d）；将（a、b、c ） 分别依金属间距（s）作数据图，并拟合出趋势线；平板金属间电容的公式为：C=ε0*εi/t；其中C为电容值，ε0为真空介电常数，εi为两相邻金属间的填充介质的介电系数，t为金属间距，通过积分能得到金属间的电容值；（二）选择参数，选取需要仿真的金属参数，读取步骤（一）中模型矩形部分宽（a），高（b），和金属底部距离（c），以及三角形部分的高度（d）；（三）模型转换，将步骤（一）模型顶部三角形部分转化为面积相等底边相同的矩形，新模型的高度为b+d/2；（四）套用填充风格，将金属之间的填充介质层分成三部分：介质空洞部分（Air gap）、位于介质空洞顶端且和介质空洞等宽的填充介质（IMDB）和余下的填充介质（IMDA）；将（IMDA）部分套用仿真软件填充风格B来设置，参数x=填充介质厚度，y=（金属间距s‑介质空洞长度a）/2，z=介质空洞距金属底部距离（c）；将介质空洞部分套用仿真软件填充风格A来设置，介质空洞高度=b+d/2，将IMDB部分套用仿真软件填充风格A来设置，IMDB的厚度=填充介质 厚度+金属厚度‑介质空洞高度‑介质空洞距金属底部距离（c）；所述填充风格A是填充介质与下层金属的形态完全没有关系，填充后形成一平面；所述填充风格B是填充介质依托下层金属的形态产生，填充后形成与下层金属相似的形态；（五）仿真计算，将步骤（四）中设置和对应介质的介电常数输入Cadence Raphael仿真软件，运行仿真程序即能得到金属在该宽度和间距条件下的寄生电容。