CN102521425A - 版图二划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种版图二划分方法，为解决现有光刻工艺中因版图密度过大而降低产品质量的缺陷而设计。本发明版图二划分方法将版图中图形间距小于最小光刻距离的图形划分成为两个子版图，通过两次光刻刻蚀得到版图图形；当分成为两个子版图后所述子版图中图形间距仍小于最小光刻距离时，将版图中图形分割成至少两个子图形，以所述子图形为单位将间距小于最小光刻距离的子图形划分为两个子版图，通过两次光刻刻蚀在基片上得到版图图形；当无法用分割的方法得到子版图的版图区域进行标注。本发明版图二划分方法应用于大规模集成电路的版图设计和产品制造领域，使用方便，准确性高。

Description

版图二划分方法

技术领域

本发明涉及一种版图二划分方法。

背景技术

在主流微电子制造过程中，光刻是不可缺少的工艺，也是最复杂、最昂贵和最关键的工艺。集成电路制造过程中，往往需要采用几十道光刻工序。目前，集成电路制造工艺的主流技术是采用紫外线包括远紫外线为光源的光刻技术。随着芯片向体积更小，密度更大的方向发展，光刻技术也受到了新的挑战。对于32nm/22nm的版图，由于图形尺寸过小，密度过大，在现有的光刻技术下会使光刻胶上的图形发生形变，严重影响芯片制造的质量。新的光刻技术包括超紫外线技术和浸入氟化氩技术不论是从工艺上还是从制作成本上都还没有比较好的前景。

发明内容

为了克服上述的缺陷，本发明提供一种效果良好的版图二划分方法。

为达到上述目的，本发明版图二划分方法将版图中图形间距小于最小光刻距离的图形划分成为两个子版图，通过两次光刻刻蚀得到版图图形；当分成为两个子版图后所述子版图中图形间距仍小于最小光刻距离时，将版图中图形分割成至少两个子图形，以所述子图形为单位将间距小于最小光刻距离的子图形划分为两个子版图，通过两次光刻刻蚀在基片上得到版图图形；将无法用分割的方法得到子版图的版图区域进行标注。

特别是，所述方法包括下述步骤：

将版图中的多边形和矩形信息存入OpenAccess平台的数据结构中；

将存贮的多边形按序划分得到至少一个矩形；

计算两矩形间的间距值，当所述间距值小于最小光刻距离时判定所述两矩形所在多边形存在冲突关系，形成冲突图；

在存在冲突关系的多边形上通过几何计算得到切割保护层信息，所述切割保护层是所述多边形边缘上所有与其它多边形间距离小于最小光刻距离的点的集合；

将所述冲突图划分成为多个冲突子图；

在多边形上确定切割位置；

沿所述切割位置形成分割边；

在所述冲突图中确定无法分割的区域，并标注；

生成翻转图；

通过对所述翻转图的计算得到划分结果。

特别是，所述多边形划分得到至少一个矩形所按的顺序为逆时针顺序或顺时针顺序。

特别是，冲突图通过广度优先搜索算法划分成为多个冲突子图。

进一步，冲突子图的划分步骤包括：任选冲突图中一个图形形成冲突子图，通过广度优先搜索算法将由冲突边连接起来的图形加入到所述冲突子图中，当所述冲突子图中的所有图形与所述冲突子图外的图形之间没有冲突关系时冲突子图形成完毕。

特别是，在多边形上确定切割位置的条件包括：所述切割位置不能穿过所述切割保护层；以及所述切割位置处的重叠长度不小于最小光刻距离，所述重叠长度是指被切割生成的新矩形在不引入新的冲突边的情况下可向外延伸的最大长度。

特别是，生成翻转图的依据是翻转增益，所述翻转增益为节点集合内部图形颜色翻转后与翻转前的实际切割点数目的差值。

特别是，由所述翻转图得到划分结果的计算方法是整数线性规划方法，目标函数(最大化)：max∑a_i，j

其中，约束条件为：

如果fg_i，j≥0，约束条件为

a_i，j≤fg_i，j(2-x_i-x_j)

a_i，j≤fg_i，j(x_i+x_j)

a_i，j∈{0，1}

如果fg_i，j＜0，约束条件为

a_i，j≤fg_i，j(x_i-x_j)

a_i，j≤fg_i，j(x_j-x_i)

a_i，j∈{0，1}

其中，x_i为节点簇c_i的头节点所属于的颜色，fg_i，j为节点簇c_i和节点簇c_j之间的翻转增益，a_i，j是最终实现的翻转增益。

本发明版图二划分方法将版图划分成为两个子版图或将图形分割成子图形后划分成两个子版图，然后通过两次光刻刻蚀在基片上得到版图图形，划分结果合理，使用方便，准确性高。将无法分割的版图区域进行标注，方便技术人员后续调整。

附图说明

图1为本发明版图二划分方法原理示意图之一。

图2为本发明版图二划分方法原理示意图之二。

图3为本发明版图二划分方法原理示意图之三。

图4为生成冲突图原理示意图。

图5为版图预切割原理示意图。

图6为本发明版图二划分方法优选实施例数据流程图。

图7为本发明版图二划分方法优选实施例步骤流程图。

图8为优选实施例版图原形。

图9为图8所示优选实施例中多边形划分成为矩形。

图10为图8所示优选实施例所形成的冲突图。

图11为图8所示优选实施例所形成的切割图。

图12为图8所示优选实施例抽象成为顶点后所形成的切割图。

图13为图8所示优选实施例所形成的翻转图。

图14为图8所示优选实施例的版图划分方案。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明做详细描述。

双重版图光刻技术是解决光刻工艺中因版图密度过大而降低产品质量的缺陷的一种方法。双重版图光刻技术是指在现有光刻技术的基础上，将一张密度较大的掩模板上的内容以间隔的方式分割到两张掩模板上，使这两张掩模板上的晶体管密度都满足现有的光刻技术的标准，然后经过两次光刻腐蚀，复原原有的掩模板。其原理如图1至图3所示。

本发明提出了一种对集成电路版图进行二划分的方法，利用该方法能够将集成电路版图按照双重版图光刻技术的要求进行合理的二划分，并给出直观可用的划分结果。对于版图中存在划分冲突的局部区域，本发明提出的方法也会对其做出标记，从而供设计人员进行版图的微调。

本发明版图二划分方法将版图中图形间距小于最小光刻距离的图形划分成为两个子版图，通过两次光刻刻蚀得到版图图形；当分成为两个子版图后所述子版图中图形间距仍小于最小光刻距离时，将版图中图形分割成至少两个子图形，以所述子图形为单位将间距小于最小光刻距离的子图形划分为两个子版图，通过两次光刻刻蚀在基片上得到版图图形；当无法用分割的方法得到子版图的版图区域进行标注。

如图6和图7所示，该方法包括下述步骤：将版图中的多边形和矩形信息存入OpenAccess平台的自定义数据结构；将存贮的多边形按序划分得到至少一个矩形；计算两矩形间的间距值，当所述间距值小于最小光刻距离时判定所述两矩形所在多边形存在冲突关系，形成冲突图，如图4所示；在存在冲突关系的多边形上通过计算几何的算法得到切割保护层信息；将所述冲突图划分成为多个冲突子图，如图5所示；在多边形上确定切割位置；沿所述切割位置形成分割边；在所述冲突图中确定无法分割的区域，并标注；生成翻转图；通过对所述翻转图的计算得到划分结果。

其中，多边形划分得到至少一个矩形所按的顺序为逆时针顺序或顺时针顺序。冲突图划分成为多个冲突子图所使用的方式是广度优先搜索算法。

在多边形上确定切割位置的条件包括：所述切割位置不能穿过所述切割保护层；以及切割位置处的重叠长度不小于最小光刻距离。

生成翻转图的依据是翻转增益，翻转增益为节点集合内部图形颜色翻转后与翻转前的实际切割点数目的差值。由翻转图得到划分结果的计算方法是整数线性规划方法。

优选实施例：如图8所示，一版图包括多个图形，其中，A、B、C、E、G、H和I为矩形，而D、F、J、K和L为多边形。将图8中的多边形按照逆时针的方向划分成多个矩形，形成图9。计算两矩形间的间距值，当间距值小于最小光刻距离时判定两矩形所在多边形存在冲突关系，形成冲突图，如图10所示。图10中带双箭头的直线表示冲突边。

在存在冲突关系的多边形上通过几何计算得到切割保护层信息，形成切割图。切割保护层是其所在多边形边缘上所有与其它多边形间距离小于最小光刻距离的点的集合。如图11所示，图形边缘粗线所示为切割保护层，图形上虚线表示可能的切割位置。确定切割位置的条件包括：1.切割位置不能穿过所述切割保护层；2.切割位置处的重叠长度不小于最小光刻距离，重叠长度是指被切割生成的新矩形在不引入新的冲突边的情况下可向外延伸的最大长度。

冲突图通过广度优先搜索算法划分成为多个冲突子图。冲突子图的划分步骤包括：任选冲突图中一个图形形成冲突子图，通过广度优先搜索算法将由冲突边连接起来的图形加入到该冲突子图中，当该冲突子图中的所有图形与冲突子图外的图形之间没有冲突关系时冲突子图形成完毕。

图12为图8所示优选实施例抽象成为顶点后所形成的切割图，结合图11，沿切割位置形成分割边。图中，单字母表示原图形，例如：A；字母加数字表示原图形经过分割后得到的子图形，例如：D1；带有双箭头的实线表示冲突边，带有双箭头的虚线表示切割边。节点集合内部图形颜色翻转后与翻转前的实际切割点数目的差值为翻转增益，依据翻转增益生成图13所示的翻转图。对翻转图使用整数线性规划方法得到版图划分结果，如图14所示，图形B至L划分成为两个子版图，分别用剖面线和空白表示；图形A为无法分割的区域，特殊标注。

其中，整数线性规划方法为目标函数(最大化)：max∑a_i，j

其中，约束条件为：

如果fg_i，j≥0，约束条件为

a_i，j≤fg_i，j(2-x_i-x_j)

a_i，j≤fg_i，j(x_i+x_j)

a_i，j∈{0，1}

如果fg_i，j＜0，约束条件为

a_i，j≤fg_i，j(x_i-x_j)

a_i，j≤fg_i，j(x_j-x_i)

a_i，j∈{0，1}

其中，x_i为节点簇c_i的头节点所属于的颜色，fg_i，j为节点簇c_i和节点簇c_j之间的翻转增益，a_i，j是最终实现的翻转增益。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种版图二划分方法，其特征在于：将版图中图形间距小于最小光刻距离的图形划分成为两个子版图，通过两次光刻刻蚀得到版图图形；当分成为两个子版图后所述子版图中图形间距仍小于最小光刻距离时，将版图中图形分割成至少两个子图形，以所述子图形为单位将间距小于最小光刻距离的子图形划分为两个子版图，通过两次光刻刻蚀在基片上得到版图图形；将无法用分割的方法得到子版图的版图区域进行标注。

2.根据权利要求1所述的版图二划分方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

将版图中的多边形和矩形信息存入OpenAccess平台的数据结构中；

将存贮的多边形按序划分得到至少一个矩形；

计算两矩形间的间距值，当所述间距值小于最小光刻距离时判定所述两矩形所在多边形存在冲突关系，形成冲突图；

在存在冲突关系的多边形上通过几何计算得到切割保护层信息，所述切割保护层是所述多边形边缘上所有与其它多边形间距离小于最小光刻距离的点的集合；

将所述冲突图划分成为多个冲突子图；

在多边形上确定切割位置；

沿所述切割位置形成分割边；

在所述冲突图中确定无法分割的区域，并标注；

生成翻转图；

通过对所述翻转图的计算得到划分结果。

3.根据权利要求2所述的版图二划分方法，其特征在于：所述多边形划分得到至少一个矩形所按的顺序为逆时针顺序或顺时针顺序。

4.根据权利要求2所述的版图二划分方法，其特征在于：冲突图通过广度优先搜索算法划分成为多个冲突子图。

5.根据权利要求4所述的版图二划分方法，其特征在于，冲突子图的划分步骤包括：任选冲突图中一个图形形成冲突子图，通过广度优先搜索算法将由冲突边连接起来的图形加入到所述冲突子图中，当所述冲突子图中的所有图形与所述冲突子图外的图形之间没有冲突关系时冲突子图形成完毕。

6.根据权利要求2所述的版图二划分方法，其特征在于，在多边形上确定切割位置的条件包括：所述切割位置不能穿过所述切割保护层；以及所述切割位置处的重叠长度不小于最小光刻距离，所述重叠长度是指被切割生成的新矩形在不引入新的冲突边的情况下可向外延伸的最大长度。

7.根据权利要求2所述的版图二划分方法，其特征在于：生成翻转图的依据是翻转增益，所述翻转增益为节点集合内部图形颜色翻转后与翻转前的实际切割点数目的差值。

8.根据权利要求2所述的版图二划分方法，其特征在于：由所述翻转图得到划分结果的计算方法是整数线性规划方法，

目标函数(最大化)：max∑a_i，j

其中，约束条件为：

如果fg_i，j≥0，约束条件为

a_i，j≤fg_i，j(2-x_i-x_j)

a_i，j≤fg_i，j(x_i+x_j)

a_i，j∈{0，1}

如果fg_i，j＜0，约束条件为

a_i，j≤fg_i，j(x_i-x_j)

a_i，j≤fg_i，j(x_j-x_i)

a_i，j∈{0，1}

其中，x_i为节点簇c_i的头节点所属于的颜色，fg_i，j为节点簇c_i和节点簇c_j之间的翻转增益，a_i，j是最终实现的翻转增益。

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