随着半导体工艺节点的不断进步,光刻问题已经成为半导体行业按摩尔定律继续发展的最大瓶颈。针对光刻的可制造性设计(DFM)在深亚纳米尺寸设计中已经广泛应用。另一方面,甚大规模集成电路和片上系统规模的发展使得金属密度问题变得更为复杂,传统的解决方法是插入冗余金属以改善化学机械研磨CMP后的芯片平坦度。而冗余金属不仅会带来芯片设计电学参数的恶化,而且也会影响原始版图的光刻畸变程度。其中平坦度还会为光学参数里的失焦引入新的变化,这种变化会随着面积引起的平坦度的恶化以及节点缩小引起的更加复杂的光刻影响而愈发不可忽略。本文通过对金属互连层的光刻畸变与CMP后芯片平坦度的关系研究,从光刻畸变与失焦的关系入手,分析了冗余金属对光刻畸变的影响。其中为了更好的实现对版图光刻畸变的预测,提出了基于模型的考虑失焦程度的光刻仿真方法。在此方法基础上,为了优化这一影响,本文提出了一种考虑光刻影响的冗余金属填充方法,以不影响原始版图的光刻情况为前提,实现版图平坦度的改善。研究结果表明,相对于原始布线后版图,M3层平坦度变化范围被降低了30.3%,而M4层则降低了38.6%。相较于标准填充,虽牺牲了一定的平坦度,但是减少了OPC的工作和设计周转时间。随着工艺节点的进步,这一研究对于未来的DFM相关研究有重要借鉴意义。