最後更新:2026年10月8日CMP・平坦化CMP・平坦化中國大陸:冗余图形

虛擬圖形(Dummy Fill)是什麼

Dummy Pattern

虛擬圖形(Dummy Fill)是不具電路功能,但為了使製造成果一致而放置在晶片空白區域的圖形。在CMP中可抑制導線密度不均造成的侵蝕(erosion)與碟化(dishing),維持平坦度;在蝕刻與曝光中也能減少密度差異造成的尺寸變異。在導線層需留意寄生電容。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

虛擬圖形(Dummy Pattern)是不具電路的電氣功能,但為了使製造成果一致而配置在晶片空白區域等處的圖形,也稱為Dummy Fill。半導體的許多製程,成果會隨圖形密度(圖形佔面積的比例)而改變,因此目的在於減少密度不均,讓整片晶圓都能均勻加工。

最具代表性的是用於CMP(化學機械研磨)的虛擬圖形。在CMP中,導線密集處與空曠處的研磨方式不同,會發生密集區整體研磨過度的侵蝕(erosion),以及大面積金屬部分凹陷成碟狀的碟化(dishing),使表面平坦度變差。在空白區域鋪滿小方塊等虛擬圖形以使密度一致,研磨就會變得均勻。設計規則要求在一定範圍內的圖形密度須落在上下限之間,並在設計最後階段由EDA工具自動插入虛擬圖形。

虛擬圖形也用於蝕刻與曝光。在蝕刻中,用於抑制蝕刻速率隨圖形密度改變的微負載效應(micro-loading effect);在曝光中,用於穩定周圍環境不一致時尺寸會改變的邊緣圖形,例如在電晶體閘極列的末端放置虛擬閘極等。另一方面,導線層的虛擬圖形會與鄰近訊號線之間形成多餘的電容(寄生電容),影響訊號延遲,因此在重要導線附近會保持間距,或將其納入寄生電容萃取以驗證時序。

虛擬圖形(Dummy Fill)的常見問題

為什麼需要虛擬圖形?
因為CMP、蝕刻等製程的研磨方式或速率會隨圖形密度改變,密度不均時晶圓上的成果就會產生變異。在空白區域放入虛擬圖形使密度一致,就能維持表面平坦度與尺寸均勻性。
虛擬圖形有缺點嗎?
導線層的虛擬圖形會與鄰近訊號線之間形成多餘的電容(寄生電容),可能影響訊號延遲或雜訊。因此在重要導線附近會保持間距,並將虛擬圖形納入寄生電容萃取以確認時序。

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