用于阵列式集成电路光刻系统的版图编码方法技术方案

一种阵列式集成电路光刻系统的版图编码方法，属于阵列式集成电路光刻系统中线阵光源扫描所需版图的编码技术领域，其特征在于：对于一个大小为ｍ×ｎ个象素的二色（黑白）版图，当扫描装置使用的是ｐ×１的线阵光源时，采用按扫描宽度逐组逐列编码的方法：把所有数据按行编号均匀分为ｍ／ｐ组，每ｐ行一组。每次对一组即ｐ行数据进行逐列编码直至完毕。从而解决了采用线阵光源的阵列式集成电路光刻系统的版图编码问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种阵列式用于集成电路光刻系统的版图编码方法，属于芯片版图计算机处理
，尤其涉及一种阵列式集成电路光刻系统中线阵光源扫描装置所需的版图编码技术。徐端颐教授在申请号为01120598.9、01120600.4、01123501.2和01144580.7的专利技术中，提出了一种新型的利用线阵光源进行扫描光刻的阵列式集成电路光刻系统，其光刻原理如附图说明图1所示。该系统利用对线阵光源的调制实现了宽度扫描，即在一次扫描过程中同时光刻出一定宽度内硅片上的所有图案。左图为光学头所用的100×1的线阵光源形状，同时也是线阵光源通过光学头光路后在硅片上所成像的形状。右图所示为光刻成图原理，其单个光源所成像在一次扫描过程中得到的光刻图案(白色方块表示该处材料未感光，而黑色方块表示已经感光)为其中的一行，这100行的图案排列在一起就拼成目标图案。经国内外检索，未发现适用于线阵光源扫描光刻系统的版图编码方法。本专利技术的特征在于对于一个大小为m×n个象素的二色(黑白)版图(即一个m×n的矩阵，其中每个元取值仅为0或1，代表一个象素的黑白状态)。当扫描装置使用的是p×1的线阵光源时，采用按扫描宽度逐组逐列编码的方法把所有数据按行编号均匀分为m/p组，每p行一组。每次对一组即p行数据进行逐列编码直至完毕。在所述及的编码文件中加入了组索引。使用证明本专利技术实现了预期目的。图2实施例所用的编码对象2a、一个简单的芯片版图；2b、图2a版图中每一象素对应的数据。图3两种不同的扫描宽度所对应的分组方案3a、扫描宽度为3；3b、扫描宽度为4。图4单组数据的编码顺序。它是图3a的第一组版图数据，它的编码顺序是按图中箭头方向逐列编码的。图5编码程序的演示界面。图6编码程序的流程简图。图7逐组编码过程的的流程简图。图中m，n为版图的长和宽，单位是象素个数；p是扫描装置的扫描宽度，即每一组的宽度。指针index指向当前组索引在文件data.dat中的存储地址，指针pointer指向当前编码的存储地址。参数i和j表示当前象素在版图(即矩阵T)中的位置(i表示行，j表示列，T即表示该象素)。参数k表示当前正在编码的组。而i＝p*k-p+1就是第k组的第一行，p*k是第k组的最后一行。编码文件是二进制文件由三个部分组成1.文件头文件头包含两部分内容，一是该芯片版图的基本信息，比如设计时间、编码版本、芯片尺寸、最小线宽等；二是该编码文件所对应的光刻过程信息，比如扫描宽度、扫描速度、光刻精度等，见图5。2.组索引现有的单色图像的编码方法中，由于一般所处理的对象数据比较小，一般图形的象素个数都在107这一数量级以下，数据量小，同时也没有单独高速读取某一部分数据的需要，因而不需要对某一部分数据建立索引。而对芯片版图来说，一个10mm×10mm的芯片版图，如果其最小线宽为100nm，那么该版图的象素个数将达到1010！阵列式集成电路光刻系统采用宽度扫描方式，需要能快速读取版图中每一组的数据，因而在编码文件中添加了组索引。组索引是一串数据，它们记录每一组数据对应编码在文件中的起始地址。单个组索引的数据长度为32byte。它可以使对某一组数据的访问更直接、更快捷。3.版图编码版图编码采用逐组进行的二进制编码。组的宽度即为扫描装置的扫描宽度，这样控制系统在读取编码时，就可以方便地按照扫描宽度读取版图数据。图2所示12×12象素的芯片版图，如果是光刻过程的扫描宽度是3，则12行数据可以分成4组(第1、2、3行为第I组，第4、5、6行为第II组，依次类推，如图3左图所示)。每一组数据的编码采用逐列编码方式，例如图3左图第I组数据的编码顺序如图4所示。按箭头所指顺序可以得到该组二进制编码为10010111，11011000，00100110，01100101，1110(16进制代码为97D82665E)。同理，其第II组、第III组、第IV组的编码如下，第II组01001011，00100100，00011110，10011001，1001(4B241E999) 第III组00000100，10010010，01000000，00000000，1011(04924000B)第IV组10011011，01101101，10100001，01111010，0000(9B6D17A0)从而得到该版图的数据编码为97D82665E，4B241E999，04924000B，9B6D17A0。同理，如果扫描宽度为4，则12行数据可以分成3组(如图3右图所示)，其每一组的二进制代码如下第I组10001010，11111010，10000000，10001101，01110011，01101100(8AFA808D736C)第II组10001000，10001000，10000000，11001000，00001000，11000101(888880C808C5)第III组01001110，11101110，11101110，01000001，00110110，11001000(4EEEEE4136C8)从而得到该版图的数据编码为8AFA808D736C，888880C808C5，4EEEEE4136C8。一、编码的程序实现编码过程都是由专门的编码程序来实现的，用户只要提供芯片版图的单色图像(PCX文件)然后在程序中输入光刻过程信息(扫描宽度等)，程序即可自动完成编码。编码演示程序的界面如图5所示。在文本编辑框中输入相应信息，点击“开始”按钮即可。主程序流程图如图5所示。下面是对主程序中其中几个重要部分的简单说明1.读取版图数据即打开普通编码方式的单色图像文件(data.pcx)，读取版图基本信息(版图长m，宽n等)和所有图形数据。在C++中，可以直接用fopen函数打开文件，用fread函数读取data.pcx文件的文件头(即版图基本数据)和数据部分的每一字节(即图形的象素数据)，读出的图像数据保存在m×n的矩阵T中(在计算机上可以用二维数组、表等多种数据结构来表述，为简化编码过程，一般采用二维数组)。2.手动输入光刻过程信息光刻过程信息(比如扫描宽度、扫描速度、光刻精度等)，通过程序界面上的的文本编辑框中输入即可被程序接收。3.在编码文件data.dat中写入文件头即将版图基本信息和光刻过程信息以二进制方式写入文件data.dat中。4.逐组编码得到代码和组索引并写入文件data.dat其中逐组编码过程的具体程序流程见图5。流程图中初始化过程执行的步骤如下i＝1，j＝1，k＝1；index＝1000(组索引从文件data.dat的第1000个byte开始)；pointer＝index+32*m/p(图形数据从组索引结束后开始)。编码程序按照图7所示流程将保存在矩阵T的版图数据逐组编码，写入到文件data.dat中。由此可见，本专利技术解决了应用线阵光源的阵列式集成电路光刻系统的版图编码问题。权利要求1.一种阵列式集成电路光刻系统的版图编码方法，含有逐行编码的步骤。本专利技术的特征在于对于一个大小为m×n个象素的二色黑白版图，当扫描装置使用的是p×1的线阵光源时，采用按扫描宽度逐组逐列编码的方法把所有数据按行编号均匀分为m/p组，每p行一组，每次对一组即p行数据进行逐列编本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列式集成电路光刻系统的版图编码方法，含有逐行编码的步骤。本专利技术的特征在于：对于一个大小为ｍ×ｎ个象素的二色黑白版图，当扫描装置使用的是ｐ×１的线阵光源时，采用按扫描宽度逐组逐列编码的方法：把所有数据按行编号均匀分为ｍ／ｐ组，每ｐ行一组，每次对一组即ｐ行数据进行逐列编码直至完毕。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐端颐，蒋培军，齐国生，钱坤，范晓冬，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]