CN101169803B - 验证设计规则校验程序的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于验证设计规则校验程序的方法和系统。该方法和系统包括：创建层级结构，以便使该层级结构的每一层对应于某一形状的子区域或设备的一个处理层。该方法和系统进一步包括：将所创建的层级结构插入DRC程序中，并且在关闭层级优化选项的情况下至少运行DRC程序一次。该方法和系统将预期结果与实际结果进行比较。预期结果和实际结果间的差值表示DRC程序中的误差。

Description

验证设计规则校验程序的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于将层级引入设计规则校验程序测试例并提供测试例数据的自动旋转的方法和系统。

背景技术

通过以2维几何模型形式的物理设计，描述集成电路及它们的物理封装。伴随着这些设计的复杂性的日益增加而日益增加的数据量正变成工程设计自动化的显著问题，这是因为它过分强调了软件设计工具，而软件设计工具会影响到设计周期时间、设计成本和上市时机。

多次地分析物理设计数据，以便检验未超出物理掩膜约束，电气性能令人满意，以及物理设计实现了逻辑设计意图。例如，为了设计规则校验(DRC)、掩膜建立前的数据准备等目的，通常需要确定超大规模集成(VLSI)半导体掩膜布局中的材料的宽或厚的部分。通过现代工具，该确定是有问题的，这是因为在必须搜索的基础形状或单元周围的区域大，从而使得布局的有效扁率(flattening)多次过度。因此，在处理过程中消耗大量CPU和存储器资源，并且通常获得很小的实际价值。

管理设计复杂性的标准方法是优化设计本身，但是以扁平的(flattened)形式检验或校验设计。然而，当分区中的数据量相当大时，物理分区的高级表示的计算会是一个相当大的问题。此外，使用特别设计修复(ad-hoc design fix)破坏层级设计约束的任何尝试使分区的完整性受到损害，并且减少了对完全扁平分析问题的检验过程。最后，方法约束通常阻止设计者完全地利用由物理设计技术提供的可用密度。

因此，由于必须手动地开发层级测试例，所以通过使用具有很少或无层级测试例的扁平设计，对DRC工具进行验证。由于对开发整个层级测试例集合的时间要求，所以层级测试例是非常不实际的，并且不倾向于用来检验DRC程序。因此，需要一种生成在DRC工具验证过程中具有更大覆盖范围的有效测试例的自动方法。

发明内容

在本发明的第一方面中，一种验证设计规则校验程序的方法包括：创建层级结构，以便使该层级结构的每一层对应于某一形状的子区域或设备的一个处理层。该方法进一步包括：将所创建的层级结构插入DRC程序中，并在关闭层级优化选项的情况下至少运行DRC程序一次。该方法将预期结果与实际结果进行比较。预期结果和实际结果间的差值表示层级设计规则校验程序中的误差。

在本发明的另一方面中，该方法包括：提供DRC程序，以及提供第一测试例。通过将第一测试例放在层级结构中，修改该第一测试例，其中，依据具有某一形状的子区域或设计的单个层构建层级结构的每一层。该方法进一步包括：通过将所修改的第一测试例用作输入，执行DRC程序。将该DRC程序的输出结果与预期结果进行比较，以便确定DRC程序在针对层级测试数据运行时的有效性。

在本发明的另一方面中，一种系统包括在机器上运行的计算机代码，该计算机代码被配置成：

创建布局设计的层级结构；

将布局设计的层级结构插入DRC程序中；

绕x和y轴旋转布局数据，以便测试相同形状的其他定向；

在关闭层级优化选项的情况下运行DRC程序至少一次；以及

将预期结果与实际结果进行比较，其中，预期结果和实际结果间的差值表示在处理DRC程序中的层级的过程中的误差。

附图说明

图1是实现本发明的系统的表示；

图2是表示实现本发明的实施例的步骤的流程图；

图3示出了根据本发明的实施例的层级的图形表示；

图4表示根据本发明的实施例的例子；

图5是表示实现本发明的实施例的步骤的流程图；以及

图6A-6G表示根据本发明的实施例的例子。

具体实施方式

本发明涉及用于将层级引入设计规则校验程序测试例的方法和系统。在实施例中，提供了用于测试设计规则校验(DRC)工具的精度和鲁棒性的方法和系统。该方法和系统将DRC输出与期望的结果进行比较。实际结果与预期结果的差异标识出问题存在于DRC工具内的何处。

该方法和系统修改现有的测试例，并且将所修改的数据作为输入提供给DRC工具。在实施例中，一种修改可以是对测试例数据进行自动旋转。例如，该方法可以将特定的定向旋转45度，并且将新的输入数据输送到DRC工具。在另外的实施例中，修改可以是将层级自动地添加到DRC测试例中。例如，能将一层或多层或者一级或多级放入并行嵌套结构中，或者可能存在用于破坏形状以及将原始设计形状的某些部分放入不同嵌套结构中的各种选项。

在实施例中，对在运行DRC程序前自动地插入层级的工具的创建大大地提高了测试覆盖范围。通过使用这种工具，可以实现从几乎没有对层级布局交互的测试覆盖范围到现在实现并能纠正最基本错误的覆盖范围。在实现中，该方法和系统能领会测试布局数据以便理解当前等级。该系统和方法能可选地使现有布局变平，以便标准化所创建的层级；即，任何层级可能局限于所插入的层级的形式。在另外的实现方式中，该系统和方法能以程序选项所指定的各种方式插入层级。

通过非限定性的示例性例子，以下述方式可以将所创建的层级结构放入DRC程序：(i)每一层或每一级被放入并行单元嵌套结构中；(ii)一层或一级被放入并行嵌套结构中；以及(iii)用于破坏形状和将原始设计形状的某些部分放入不同嵌套结构的各种选项。然后，该系统和方法在关闭层级优化选项的情况下至少运行已知的DRC程序一次。该系统和方法将预期结果与实际结果进行比较，并且差值表示在处理DRC程序布局设计数据的层级的过程中的误差。在实施例中，预期结果和实际结果间的差值还能用来表示在处理布局设计数据的过程中的误差。该功能是独立的程序，但它能够被实现为在开始运行大部分DRC程序时执行的层级操作的一部分。另外，层级优化具有确保无论引入的层级如何校验结果均有效的目的。

图1表示根据本发明的用于管理处理过程的示例性环境10。为此，环境10包括能执行在此所述的处理过程的计算机体系结构12。特别地，计算机体系结构12包括由管理系统30组成的计算设备14，管理系统30使计算设备14可操作用来根据本发明、例如根据在此所述的处理过程将层级引入设计规则校验程序(DRC)测试例中并且提供测试例数据的自动旋转。计算设备14包括处理器20、存储器22A、输入/输出(I/O)接口24以及总线26。另外，计算设备14与外部I/O设备/资源28和存储系统22B进行通信。

如本领域中所公知的，通常，处理器20执行存储在存储器22A和/或存储系统22B中的计算机程序代码。当执行计算机程序代码时，处理器20能从存储器22A、存储系统22B和/或I/O接口24读取来自查找表的数据和/或将其写入到存储器22A、存储系统22B和/或I/O接口24中，其中该查找表是用于执行将要在计算机上执行的命令的基础。总线26在计算设备14中的每一部件间提供通信链路。I/O设备28能包括允许个人与计算设备14进行交互作用的任何设备，或允许计算设备14使用任何类型的通信链路与一个或多个其他计算设备通信的任何设备。

计算设备14能包括任何能够执行安装在其上的计算机程序代码的通用计算制品(例如，个人计算机、服务器、手持设备等)。然而，应当理解，计算设备14仅表示可以执行在此所述的处理过程的各种可能的等效计算设备。为此，在实施例中，由计算设备14提供的功能可以由包括通用和/或专用硬件和/或计算机程序代码的任意组合的计算制品实现。在每一实施例中，能分别使用标准的编程和工程设计技术创建程序代码和硬件。

在执行在此所述的处理过程时，计算机体系结构12中的一个或多个计算设备能使用任何类型的通信链路与在计算机体系结构12外部的一个或多个其他计算设备进行通信。通信链路能包括：有线和/或无线链路的任何组合；一种或多种网络(例如，互联网、广域网、局域网、虚拟专用网等)的任何组合；和/或能够利用传输技术和协议的任何组合。

在实施例中，本发明提供了一种业务方法，其基于预订、广告、和/或费用来执行本发明的处理步骤。即，服务提供商、诸如方案集成商能提供执行在此所述的处理过程。在这种情况下，服务提供商能够创建、维护、支持用于为一个或多个消费者执行本发明的处理步骤的计算机体系结构等。作为报答，服务提供商能依据预订和/或费用协定从消费者接收付款。

另外，在此所述的方法被用在集成电路芯片的制造过程中。所产生的集成电路芯片能以裸晶(即，作为具有多个未封装芯片的单个晶片)的形式作为裸露的小片或者以封装的形式由制造者分发。在后一种情况下，芯片安装在单芯片封装(诸如塑料载体，其具有附着到母板或其他更高级载体的引线)或多芯片封装(诸如具有任一面或双面互连或掩埋的互连的陶瓷载体)。在任一情况下，然后使芯片与其他芯片、分立的电路元件、和/或作为(a)中间产品、诸如母板或(b)最终产品的一部分的其他信号处理设备集成。最终产品能是包括集成电路芯片的任何产品，具有从玩具和其他低端应用到具有显示器、键盘或其他输入设备以及中央处理器的高级计算机产品的范围。

图2表示本发明的实施例的流程图。图2(以及在此所述的任何其他流程图)可以同等地表示本发明的高级框图。图2(以及在此所述的任何其他流程图)中的步骤在客户机服务器关系中可以从服务器实现和执行，或者它们可以在向用户工作站传送操作信息以便创建以上概述的导航的情况下在用户工作站上运行。另外，本发明可以采用完全硬件的实施例、完全软件的实施例或者包含硬件和软件元件两者的实施例的形式。

在实施例中，用软件实现本发明，其中软件包括但不局限于固件、驻留软件、微代码等。此外，本发明能采用可从计算机可用或计算机可读介质存取的计算机程序产品的形式，其中该计算机可用或计算机可读介质提供了用于由计算机或任何指令执行系统使用或与其结合使用的程序代码。为了该描述的目的，计算机可用或计算机可读介质能是可包含、存储、传送、传播或传输用于由指令执行系统、系统或设备(如上文详细所述)使用或与其结合使用的程序的任何系统。介质能够是电、磁、光、电磁、红外或半导体系统(或系统或设备)或传播介质。计算机可读介质的例子包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。当前光盘的例子包括紧密盘-只读存储器(CD-ROM)、紧密盘-读/写(CD-R/W)和DVD。

返回参考图2，在步骤200，本发明的系统确定要封装的形状。在步骤205，封装该形状。可以使用基础形状创建层级中的后续级。例如，在步骤205，可以使用先前的封装数据创建层级的另一级“N”。在步骤215，可以使用前一级的封装数据等创建层级的另一级N+1。在实施例中，能将设备的每一金属层(例如掩膜或处理级)放入层级的一级中。在另外的实施例中，本发明的系统和方法能将这些形状分成栅格的几何子区域。然后，可以封装子区域中的每一个，并将其挨着相邻封装放置以便提供层级。

在步骤220，该系统和方法将结构插入到DRC程序中，然后在关闭层级优化选项的情况下运行DRC至少一次。通过由程序选项指定的各种方法，能够插入层级。通过示例性的实施例，(i)将每一层或每一级放入并行单元嵌套结构中，(ii)将一层或一级放入并行嵌套结构中，或(iii)用于破坏形状并将原始设计形状的某些部分放入不同嵌套结构的各种选项。在步骤225，该系统和方法将预期结果与实际结果进行比较，并且差值表示在处理布局设计数据中的层级的过程中的误差。

图3表示根据本发明的实施例的层级的图形表示。通过例子，单一形状可以表示芯片设计的某一位置上的存储器单元实例。对于一个位置，如参考数字300所表示的，封装单一形状。然后，例如，在不同位置上，可以使用该同一形状四次。并不是具有扁平结构，而是本发明的系统和方法如参考数字310所表示的，通过在层级的第二级中使用基础的四个实例，在层级的另一层中使用基础形状。然后，例如，如参考数字320所表示的，在层级的另一级中，生成位于芯片的另一级(由参考数字310表示的级)上的封装数据的四个实例。用这种方式，并不是具有按指数规律的大的扁平结构，而是本发明的系统和方法创建要与已知的DRC程序一起使用的层级结构的三层(或更多层)。

通过使用该层级结构类型，现在可以通过将基础级中的变化自动地传播到剩余层级结构，改变例如任何后续级中的存储器单元，如图4中所图示的那样。这与要求在每一实例中改变存储器单元、即非常耗时和麻烦的处理过程的传统系统形成了对比。图4还图示地表示了使用层级结构中的前一级的基础形状来创建层级结构中的后续级。

通过举例，参考图4，可以将基础结构“AB”改变成“cB”。在该例子中，本发明的系统和方法将通过在整个层级中传播改变，来将“AB”的所有实例改变成“cB”。用这种方式，例如，对于每一实例，不必手动地改变存储器单元。

图5是实现本发明的步骤的流程图。在步骤500，将布局数据从外部格式转换成通用格式。在实施例中，通用格式可以是GDSII，其对于本领域的技术人员而言是非常公知的。在步骤505，使数据变平。在步骤510，擦除(scrub)数据以抓取(snap)问题，从而能旋转结果。可以实现由Niagara Software创建的SnapTo45TM功能，以便执行步骤510的处理过程。在实施例中，旋转可以被视为对布局数据和/或测试数据的修改。

在步骤515，使用例如3d矩阵乘法来旋转数据。可以通过绕x和y轴(二维)、或绕三维空间旋转，来生成衍生的布局。在三维空间中进行旋转的情况下，可以将测试结果投影回二维空间。在实施例中，旋转可以是45度，但是本发明也可设想到其他旋转角度。

在步骤520，将数据变换成输入格式，并写入到新文件。在步骤525，可以将结果输入到已知的DRC工具，诸如例如由Cadence^TM提供的Dracula和Assura、由Mentor^TM提供的Calibre^TM、由Synopsys^TM提供的Hercules^TM或Graphics^TM、由Magma Design Automation^TM提供的Quartz^TM。应当理解，本发明的系统和方法也可以在专用系统中实现。在步骤530，对于所生成的数据运行DRC程序，以进入shapediff流程，例如，将预期结果与来自DRC程序的实际结果相比较(步骤540)。在另外的实现方式中，可以将扁平测试数据与修改的层级数据进行比较。应当注意到，如果未正确地执行从扁平测试数据到层级数据的修改，则当测试DRC程序时它将会显露出来。

在另外的实施例中，可以以许多不同的方式、诸如例如以其顶点、构造级、拓扑结构(内部和外部)等来描述形状。在本发明中，可以使用其中每一种描述，这是因为，在此处所述的层级方法中，在测试例中不必维护形状编码变体。也就是说，可以使用由描述形状几何结构的语言支持的所有操作码编码语言，这主要是因为，通过仅仅必须进行单个改变(其然后被传播到该特定形状的每一实例)而节省了资源。因此，通过对于所有编码运行测试例，现在可以揭露出设计规则校验器中的附加误差。另外，现在可以改变测试例以强调DRC工具。

在用来描述掩膜数据的语言、诸如GL/1、GDSII、Oasis等中，如本发明所设想的那样，可以用许多不同的方式描述在掩膜上终止的相同形状。例如，在一方面中，本发明是自动生成用来构建半导体掩膜的形状的编码变体，以便用于测试DRC程序的能力的目的，从而正确地将它们与用于制造的规则进行校验。在图6A中，将单一矩形标记为A。可以描述许多另外的、当被印刷在掩膜上时将与原始形状A完全相同的形状，但对该形状使用不同的编码方法。对该例子而言，如图6B所示，编码四个另外的形状。更具体地说，将会期望DRC程序以相同的方式测量形状A-E中的每一个的几何属性。

在实施例中，使用二维的x、y平面中的x、y位置，以及通过基于这些位置的边缘结构，来描述形状。这些位置通常被称为形状顶点，并且对于每一编码变体，在图6C中，将它们表示为点。

在用于形状A的编码中，在1处的单个顶点表示矩形的左下角，其与描述了在2处的矩形的其他角的位置的x和y维中的那一个位置具有偏移。因此，用于A的编码粗略地看上去象：矩形X、Y、X-偏移、Y-偏移。用于B、C和D的编码是路径或线类型，并且均要求该路径的起点和终点。B使路径的顶点正好处于形状的顶和底部，然后描述了以从1至2的路径为中心的线3的宽度。形状C使路径的顶点位于距离形状的两端达线3的宽度的1/2处。形状D使顶点处于与C相同的位置上，但是将平面中的形状的点集描述为当在3处的正方形从顶点1扫过顶点2时覆盖的那些点。用于形状B-D的这三个路径状的编码可以被表示为：

PATH_WITHOUT_ENDS X1，Y1，X2，Y2，宽度

PATH_WITH_ENDS X1，Y1，X2，Y2，宽度

PATH_SWEEP_SQUARE X1，Y1，X2，Y2，宽度

最后，通过4个顶点描述形状E，其中被标记为1、2、3和4的4个顶点具有描述了当被连接时限定用于该形状的点集的边缘。用这种方式编码的形状通常被称为多边形，并且用于该形状的编码可以被表示为：

POLYGON X1，Y1，X1，Y2，X2，Y2，X2，Y1

在此提供的例子中，假定所描述的边缘是从1至2；从2至3；从3至4；从4至1，如图6C所示的那样。在该例子中，当形状编码中的任何一个如图6D所示时，本发明的处理过程将它们自动地映射到其他编码方法，以便用于测试DRC程序的能力从而正确地校验这些编码变体的目的。在内部上来说，不必维护完整的从一种编码方法到另一种编码方法的映射集，但是相反地，在实施例中，选择基础编码，如图6E所示，如A所示，并且它以及确保所有其他编码B、C、D和E能被映射到这个编码。

在例子中，假定DRC程序测试数据正在校验通过形状描述方法D编码的一个测试例和形状的宽度。本发明的系统和处理过程使用在此所述的映射，以便首先将编码D映射到基础编码A，以及创建这一形状，并以距离原始形状D的参数化偏移，将其放在所生成的数据中，如图6F所示。

一旦系统和处理过程识别了基础编码A，除已经被标记为现有的那些编码外，该系统和处理过程就会创建用于在映射表中维护的相同形状的所有其他编码。在该情况下，不需要生成原始D形状。如图6G所示，生成用于相同形状的每一替换编码，并且每一形状编码偏离所生成的先前一个编码，以便不会彼此重叠。

在实施例中，如果应当首先已知编码A，则本发明的系统和处理过程将把其识别为在程序表中这样标记的基础编码，并且所有编码B、C、D和E将生成与原始A的偏移。不管首先是什么编码，都在测试前生成所有替代方式，而不必在测试例数据中维护这些编码。应当注意到，该例子是简化的，以便表示该方法和程序的结构。在应用中，在工业中正被用来描述相同点集的语言中可以有其他编码方法。另外，本发明的系统和处理过程能被扩展到用于数据分组、掩膜层、单元或结构名等的编码。

现在应当理解，本发明被配置成对较简单的测试数据进行操作以创建更复杂和完整的测试数据，作为一种具有用于设计规则校验程序的更好测试覆盖范围的方法。在实施例中，三个示例性操作领域包括：

1.为了强调DRC程序而进行的层级的插入/修改；

2.借助于投影回二维空间上的2和3维空间中的旋转，从较简单的数据中创建测试例变体；以及

3.为了再次强调DRC程序，从较简单的主流格式创建几何语言编码变体。

如本发明所设想的那样，还存在修改现有测试数据的其他方法。例如，通常会是这样的情况，因为在制造过程中正在使用的加工是相同的，所以一种技术对于几个掩膜层会使用相同的空间和宽度。由此，可以设想到的是，对一个掩膜层，创建仅仅一个空间和宽度测试例集，然后，通过在设计中使用相同空间和宽度“规则”，将这些测试例自动地复制到其他掩膜层。在shapediff方法和其他DRC测试方法中，存在有嵌入测试例中的许多信息，以指导该shapediff处理过程，即，例如在DRC结果中允许有多大几何容差。可以从较简单的所维护的测试数据来修改该信息，以便更好地强调和测试DRC程序。

尽管在示例性实施例中描述了本发明，但是本领域的技术人员将会意识到，可以通过修改并且在所附权利要求书的精神和范围内实施本发明。

Claims (20)

1.一种验证设计规则校验程序的方法，包括：

创建层级结构，以便使该层级结构的每一层对应于某一形状的子区域或设备的一个处理层；

将所创建的层级结构插入DRC程序中；

在关闭层级优化选项的情况下至少运行DRC程序一次；以及

将预期结果与实际结果进行比较，其中，预期结果和实际结果间的差值表示在DRC程序的操作过程中的误差。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述插入步骤包括下述之一：(i)将层级结构的每一层或每一级放在并行单元嵌套结构中；(ii)将层级结构的一层或一级放在并行嵌套结构中；以及(iii)破坏所述形状，并将原始设计形状的某些部分放在不同的嵌套结构中。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述比较步骤作为独立程序执行。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述比较步骤被实现为在开始运行DRC程序时执行的层级操作的一部分。

5.如权利要求1所述的方法，其中，权利要求1中的步骤采用完全硬件的单元、完全软件的单元或者包括硬件和软件单元二者的形式。

6.如权利要求1所述的方法，其中，封装所述子区域，并将其紧邻所述形状的另一子区域的相邻封装放置，以便提供所述层级结构。

7.如权利要求1所述的方法，其中，使用层级结构中的前一级的基础形状，来创建层级结构中的后续级。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：将基础形状中的变化传播到层级结构中的后续单元。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使布局数据变平，以及擦除布局数据以便抓取问题。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：通过3d矩阵乘法旋转布局数据。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在三维空间中任意地旋转布局设计数据。

12.如权利要求11所述的方法，其中，使布局设计数据旋转45度。

13.如权利要求1所述的方法，进一步包括：当运行DRC程序时，使用所述形状的所有描述。

14.如权利要求13所述的方法，其中，在测试例中不维护所述形状的描述。

15.一种验证设计规则校验程序的方法，包括：

提供DRC程序；

提供第一测试例；

通过将第一测试例放在层级结构中，来修改该第一测试例，其中，从某一形状的子区域或设计的单个层构建层级结构的每一层；

将所修改的第一测试例用作输入，来执行DRC程序；以及

将DRC程序的输出结果与预期结果进行比较，以便确定当对于层级测试数据运行DRC程序时DRC程序的有效性。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述修改步骤包括将层级插入布局设计中。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述修改步骤包括旋转布局设计的定向。

18.一种验证设计规则校验程序的系统，包括：

用于创建层级结构，以便使该层级结构的每一层对应于某一形状的子区域或设备的一个处理层的装置；

用于将所创建的层级结构插入DRC程序中的装置；

用于在关闭层级优化选项的情况下至少运行DRC程序一次的装置；以及

用于将预期结果与实际结果进行比较的装置，其中，预期结果和实际结果间的差值表示在DRC程序的操作过程中的误差。

19.如权利要求18所述的系统，其中，(i)层级结构的每一层或每一级被放在并行单元嵌套结构中；(ii)层级结构的一层或一级被放在并行嵌套结构中；以及(iii)用于破坏所述形状和将原始设计形状的某些部分放在不同嵌套结构中的选项。

20.如权利要求18所述的系统，其中，层级结构中的后续级使用层级结构中前一级的基础形状，并且对层级结构的基础单元中的变化的传播改变层级结构中的后续单元。

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