一种用于光学邻近校正的提取式层次化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种用于光学邻近校正的提取式层次化处理方法。包括如下步骤：１）由光学仿真模型参数和版图图形特点确定图形相互影响距离；２）按照自底向上的顺序提取版图中除顶层单元外每个单元的最大不变图形集合，并替换对应单元的原有图形；３）将剩余图形加入该单元所有实例的父单元中；４）对每个单元中含有的图形做光学邻近校正，把所得光学邻近校正结果存回原来的单元中，得到整个版图最终的光学邻近校正结果。本发明专利技术可以有效的减少光学邻近校正过程中的冗余运算和结果版图中的冗余信息，从而减少在亚波长光刻条件下制造高精度集成电路掩模版的时间，降低集成电路产品的生产成本，缩短生产周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于光学邻近效应校正的提取式层次化处理方法，适用于辅助制造高精度集成电路掩模版，属于集成电路计算机辅助设计领域。
技术介绍
当集成电路的最小特征尺寸和间距减小到光刻所用光源的波长以下时，由于光的衍射和光刻胶显影蚀刻等因素带来的不可避免的影响，掩模(Mask)图形和在硅圆片上印刷出来的图形之间将不再一致，IC版图图形转移的失真将显著增大，严重影响到集成电路的生产成品率，这种现象被称之为“光学邻近效应(OPE，Optical Proximity Effects)”。通常，硅片上实际印刷出来的图形产生的畸变现象包括：边角圆化或者畸变，线长缩短，疏密线条线宽偏差，透明掩模和不透明掩模的线宽差别。这些畸变可引起实际曝光图样，相对原版图设计图样产生多达20％的偏差，这大大超出工业光刻10％的偏差容许极限。目前世界范围内最先进的光刻技术都属于这一类：“亚波长光刻”。为了解决超深亚微米时代集成电路设计制造中的种种困难，使光刻的结果更好的符合版图设计的目标，分辨率增强技术(RET，Resolution Enhancement Technology)应运而生。这种技术主要采用“光学邻近效应校正(OPC，Optical Proximity Correction)”，“移相掩模(PSM，Phase Shift Mask)”和“离轴照明(OAI，Off Axis Illumination)”等方法，以减小光学邻近效应对集成电路生产成品率的影响，并使现有的集成电路生产设备在相同的生产条件下能制造出具有更小特征尺寸的芯片。通常所说的基于模型的OPC是通过改变掩模图形来对光刻结果进行校正，它的基本做法是对根据光刻设备的参数和实际的光刻过程建立一套仿真模型，利用这个模型对掩模图形进行系统性的预校正，从而使得由于光的衍射和光刻胶曝光显影蚀刻带来的非线性失真程度减小，随着集成电路特征尺寸的不断减小，这种精度较高的基于模型的OPC在IC制造领域中应用的越来越普遍。虽然OPC和其他一些RET技术的应用，成功帮助目前的集成电路制造能力过渡到了深亚微米时代，但是，随着集成电路版图数据量和复杂度的不断增加，目前的OPC技术应用中仍然暴露出了一些问题。由版图设计公司得到的版图本来是带有大量有利的层次结构信息，但是由于没有得到充分利用，从而丢失了大量的层次结构信息，版图的数据中增加了很多冗余信息，成倍的增加了版图的数据量，造成后面OPC中的大量冗余用算。以至于OPC的运算时间过长，即-->使在多台电脑上并行运算也需要多天时间，从而推迟了产品从设计到投放市场的时间，使产品竞争力下降。另一方面随着集成电路产业的不断发展，最小制造尺寸的不断缩小，芯片尺寸的不断增大，版图复杂度必然会急速增加，相应的集成电路设计工具软件也会通过应用更多的层次结构来减少设计复杂度和版图数据量，这也就为OPC的层次结构处理提供了良好的先决条件，并使其重要性变得越来越大。更好的层次结构处理可以有效的缩短OPC的运算时间，减小版图数据储存量，提高整个制造环节的灵活性。由此可见，将整个版图打平，不经过任何层次结构处理，对于大规模版图的光学邻近校正肯定是不可取的。然而，进行层次结构处理的主要障碍来自于版图中邻近图形之间的影响。简单来说，基于模型的光学邻近校正方法，是利用光学仿真模型，计算版图上各个采样点所对应的光强，然后根据得到的光强对版图进行校正。而版图上各点对应的光强是由该点周围的图形的决定的，所以相同的图形由于不同的环境图形会得到不同的OPC结果。进行OPC处理之前的版图一般是层次结构的，同一个版图单元(Cell)可以被调用很多次，每一次的调用我们称之为一个实例(Instance)，由于不同的实例周围的环境图形不同，其OPC结果也不尽相同。应用于光学邻近校正的层次化结构处理的目的就是，通过对版图中层次结构的修改，保证同一个版图单元的所有实例都得到相同的OPC结果。从而对一个版图单元只需要进行一次OPC运算，大大缩短了OPC运算时间，减少了OPC结果版图的数据量。传统的应用于OPC的层次化结构处理方法，主要是将同一个版图单元的所有实例周围的图形环境进行比较归类，将环境相同的实例归类为同一个版图单元，环境不同的实例则分化成新的版图单元。为了更加有效的进行比较归类，之前往往还要对版图的层次结构进行合并，切分，集群，二层化等修改。上述传统的用于OPC的层次化结构处理方法主要存在以下的缺点；(1)、层次结构信息利用率低。对于复杂的随机逻辑电路版图，各个实例的图形环境完全相同的概率很低，效果十分有限，另外，图形环境仍然是只对实例内部一定范围内的图形的OPC结果有影响，实例内部不受环境影响的部分可以复用同一个OPC结果，从而进一步大幅度提高OPC运算效率；(2)、层次化结构处理的程序运算复杂度高，运行时间比较久。上述方法需要将每一个实例的图形环境进行两两比较，设实例的个数为n的话，则其运算复杂度为O(n2)，另外稍大规模的图形比较运算本身就比较耗时，也就造成了传统处理方法很难优化运行时间；(3)、对版图的层次结构修改过多，造成层次结构信息丢失，降低了灵活性和统一性，-->不利于之后的除错，反馈等数据信息交流。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统用于OPC的层次化结构处理中的种种不足，提高版图中层次结构信息的利用率，提高OPC的运算效率，降低层次化处理的运算复杂度，降低OPC结果版图中的冗余信息，提供了一种用于OPC的提取式层次化结构处理方法。为了达到上述目的，本专利技术的光学邻近校正的提取式层次化处理方法包括如下步骤：1)通过由光学仿真模型参数和版图图形特点确定图形相互影响距离；2)按照自底向上的顺序提取版图中除顶层单元外每个单元的最大不变图形集合，并替换对应单元的原有图形；3)将剩余图形加入该单元所有实例的父单元中；4)对每个单元中含有的图形做光学邻近校正，把所有单元的光学邻近校正结果存回原来的单元中，得到整个版图最终的光学邻近校正结果。所述的由光学仿真模型参数和版图图形特点确定图形相互影响距离，当版图最小特征尺寸大于130纳米或者要求OPC运行时间很短，对OPC结果的精度要求不高的时，取图形相互影响距离为光学仿真模型的半径；当版图最小特征尺寸小于130纳米或者对OPC结果的精度要求高，OPC的运行时间要求很宽裕的时候，取图形相互影响距离为5倍的光学仿真模型的半径。所述的按照自底向上的顺序提取版图中除顶层单元外每个单元的最大不变图形集合，并替换对应单元的原有图形的步骤：a)自底向上的顺序要求对某单元做处理之前，该单元所有子单元都已经处理完毕；b)假设该单元原来含有的图形为最大不变图形；c)遍历该单元的所有实例，将距离每个实例的环境图形小于图形相互影响距离的图形从该单元的最大不变图形中移除；d)遍历结束后得到该单元的最大剩余图形；e)用该单元的最大剩余图形替换掉该单元原来含有的图形。所述的将剩余图形加入该单元所有实例的父单元中的步骤：f)该单元原始含有的图形减去该单元对应的最大不变图形，得到该单元剩余图形；g)将该单元的剩余图形放置于该单元所有实例的相应位置，并加入其对应-->的父单元中，成为父单元含有的图形的一部分。所述的对每个单元中含有的图形做光学邻近校正，把所得光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学邻近校正的提取式层次化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：　１）由光学仿真模型参数和版图图形特点确定图形相互影响距离；　２）按照自底向上的顺序提取版图中除顶层单元外每个单元的最大不变图形集合，并替换对应单元的原有图形；　３）将剩余图形加入该单元所有实例的父单元中；　４）对每个单元中含有的图形做光学邻近校正，把所得光学邻近校正结果存回原来的单元中，得到整个版图最终的光学邻近校正结果。

【技术特征摘要】
1.一种用于光学邻近校正的提取式层次化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)由光学仿真模型参数和版图图形特点确定图形相互影响距离；2)按照自底向上的顺序提取版图中除顶层单元外每个单元的最大不变图形集合，并替换对应单元的原有图形；3)将剩余图形加入该单元所有实例的父单元中；4)对每个单元中含有的图形做光学邻近校正，把所得光学邻近校正结果存回原来的单元中，得到整个版图最终的光学邻近校正结果。2.根据权利要求1所述的一种用于光学邻近校正的提取式层次化处理方法，其特征在于所述的由光学仿真模型参数和版图图形特点确定图形相互影响距离，当版图最小特征尺寸大于130纳米或者要求OPC运行时间很短，对OPC结果的精度要求不高的时，取图形相互影响距离为光学仿真模型的半径；当版图最小特征尺寸小于130纳米或者对OPC结果的精度要求高，OPC的运行时间要求很宽裕的时候，取图形相互影响距离为5倍的光学仿真模型的半径。3.根据权利要求1所述的一种用于光学邻近校正的提取式层次化处理方法，其特征在于所述的按照自底向上的顺序提取版图中除顶层单元外每个单元的最大不变图形集合，并替换对应单元的原有图形的步骤：a)自底向上的顺序要求对某单元做处理之前，该单元所有子单元都已经处理完毕；b)假设该单元原来含有的图形为最大不变...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢春蕾，严晓浪，史峥，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]