CN105069232B - 光学临近修正中的卷积加速方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光学临近修正中的卷积加速方法，包括：模型采样步骤：对模型进行采样，在采样到的格点处计算卷积，而且保持卷积值；版图扫描步骤：执行版图扫描，并建立顶点坐标索引；仿真点信息获取步骤：利用顶点坐标索引获取仿真点信息；插值计算步骤：利用仿真点信息获取步骤获取的仿真点信息以及模型采样步骤保持的卷积值，执行仿真点卷积值的插值计算。

Description

光学临近修正中的卷积加速方法
技术领域
本发明涉及OPC(Optical Proximity Correction，光学临近修正)领域，更具体地说，本发明涉及一种光学临近修正中的卷积加速方法。
背景技术
在光刻工艺中，晶圆上的最终图形由光照的强度分布和光刻胶的化学反应决定。其中光学系统中的干涉衍射现象是成像失真的主要原因，也是OPC模型仿真中的重点。
整个光学系统可以使用麦克斯韦方程描述电磁场在空间中分布。如果忽略掩膜(Mask)的三维结构，简化成二维平面，我可以得到Hopkins积分方程，最终得到光强分布的卷积公式。
光强分布I为Mask函数M(x,y)和多个卷积核K()的卷积平方和。OPC建模就是卷积核的构造过程，而OPC仿真的速度就取决于卷积的计算速度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够使得计算速度加速的光学临近修正中的卷积加速方法。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种光学临近修正中的卷积加速方法，包括：
模型采样步骤：对模型进行采样，在采样到的格点处计算卷积，而且保持卷积值；
版图扫描步骤：执行版图扫描，并建立顶点坐标索引；
仿真点信息获取步骤：利用顶点坐标索引获取仿真点信息；
插值计算步骤：利用仿真点信息获取步骤获取的仿真点信息以及模型采样步骤保持的卷积值，执行仿真点卷积值的插值计算。
优选地，在模型采样步骤中，对于每个卷积核都执行采样。
优选地，在模型采样步骤中，模型采样步骤中的采样的最大半径为光学衍射影响范围。
优选地，在模型采样步骤中采样90度、45度、135度三个平面以便于版图分解。
优选地，在模型采样步骤中，根据版图精度确定采样间距。
优选地，在版图扫描步骤中，首先将顶点分类为属于90度、45度或135度的顶点、以及非90度、45度或135度的顶点，并且对非90度、45度或135度的顶点做锯齿化近似。
优选地，仿真点信息获取步骤包括：根据工艺模型中的光学影响距离从顶点坐标索引中获得仿真点的所有临近顶点；在顶点坐标索引中加入由于边界分割引入的新的顶点；对所有顶点做矩阵变换，换算与仿真点的相对距离。
优选地，插值计算步骤包括：转换相对坐标以获取与仿真点相对应的对照点；利用对照点最相邻的预定个数的采样格点做对照点插值；计算所用顶点采样值的代数和。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的分解原理的示意图。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的光学临近修正中的卷积加速方法的流程图。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的光学临近修正中的卷积加速方法的模型采样步骤。
图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的光学临近修正中的卷积加速方法的版图扫描步骤。
图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的光学临近修正中的卷积加速方法的仿真点信息获取步骤。
图6-图8示意性地示出了根据本发明优选实施例的光学临近修正中的卷积加速方法的插值计算步骤。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
根据卷积的性质，满足分配律：
[M1(x,y)+M2(x,y)]*K(x,y)＝M1(x,y)*K(x,y)+M2(x,y)*K(x,y)。
所以，如图1所示，左侧图形在A处的卷积可以分解为右侧图形中4个四分之一平面在A处的卷积代数和：SA＝S1-S2+S3-S4。
由此，只要事先计算出四分之一平面中不同位置的卷积，就可得到复杂图形的卷积结果。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的光学临近修正中的卷积加速方法的流程图。
具体地，如图2所示，根据本发明优选实施例的光学临近修正中的卷积加速方法包括：
模型采样步骤S1：对模型进行采样，在采样到的格点(简称采样格点)处计算卷积，而且保持卷积值；该模型采样步骤S1可以在进行卷积计算之前预先执行，并保存得到的结果以备后续反复使用，由此不影响后续实时计算卷积时的速度。
优选地，在模型采样步骤S1中，对于每个卷积核都执行采样。优选地，模型采样步骤S1中的采样的最大半径为光学衍射影响范围，根据光刻条件而定，例如可以是在1-2um的范围内也可以是其它尺寸范围。优选地，可以优选地调节采样间距，例如根据版图精度确定采样间距；例如在当前示例中可以确定采样间距为10nm左右。如图3所示，模型采样步骤S1中采样90度、45度、135度三个平面，以便于版图分解。优选地，在模型采样步骤S1中，在每个格点处计算卷积，并保存结果以便查询。
版图扫描步骤S2：执行版图扫描，并建立顶点坐标索引；
优选地，在版图扫描步骤S2中，首先将顶点分类为属于90度、45度或135度的顶点、以及非90度、45度或135度的顶点，并且对非90度、45度或135度的顶点做锯齿化近似(换言之，将非90度、45度或135度的顶点分解为90度、45度或135度的顶点的代数和)。
仿真点信息获取步骤S3：利用顶点坐标索引获取仿真点信息；
优选地，如图5所示，仿真点信息获取步骤S3包括：根据工艺模型中的光学影响距离从顶点坐标索引中获得仿真点(A点)的所有临近顶点；在顶点坐标索引中加入由于边界分割引入的新的顶点；对所有顶点做矩阵变换，换算与仿真点(A点)的相对距离。
插值计算步骤S4：利用仿真点信息获取步骤S3获取的仿真点信息以及模型采样步骤S1保持的卷积值，执行仿真点卷积值的插值计算。
优选地，如图6、图7和图8所示，插值计算步骤S4包括：转换相对坐标以获取与仿真点(A点)相对应的对照点(B点)，(转换相对坐标后，顶点很可能不在模型采样步骤S1中的采样格点上)；利用对照点(B点)最相邻的预定个数的采样格点做对照点(B点)插值；计算所用顶点采样值的代数和。其中，例如，预定个数可以是4个(2*2)、9个(3*3)或者16个(4*4)等数量。
也就是说，当实际上要求解的点(对照点B点)没有落在采样格点上时，利用与对照点最相邻的预定个数的采样格点以插值的方式计算实际上要求解的点(对照点B点)的相应的值。
在本发明中，就效率分析而言，现有技术中，一般模型采样率为10nm，采样1um范围，二维卷积计算量为100x100；而本发明对于100nm线宽设计，1um范围内，最多有10x10个顶点，计算效率大大提高。
在本发明中，模型采样一次性完成，之后可以查表快速插值；在本发明中，将复杂的二维卷积降阶成快速的线性运算。在本发明中，版图一次性扫描所有顶点，对于非90、45、135度进行锯齿化分解，而且各个顶点的计算没有依赖性，适合分布式并行计算。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种光学临近修正中的卷积加速方法，其特征在于包括：
模型采样步骤：对模型进行采样，在采样到的格点处计算卷积，而且保持卷积值；
版图扫描步骤：执行版图扫描，并建立顶点坐标索引；
仿真点信息获取步骤：利用顶点坐标索引获取仿真点信息；
仿真点信息获取步骤包括：根据工艺模型中的光学影响距离从顶点坐标索引中获得仿真点的所有临近顶点；在顶点坐标索引中加入由于边界分割引入的新的顶点；对所有顶点做矩阵变换，换算与仿真点的相对距离；
插值计算步骤：利用仿真点信息获取步骤获取的仿真点信息以及模型采样步骤保持的卷积值，执行仿真点卷积值的插值计算。
2.根据权利要求1所述的光学临近修正中的卷积加速方法，其特征在于，在模型采样步骤中，对于每个卷积核都执行采样。
3.根据权利要求1或2所述的光学临近修正中的卷积加速方法，其特征在于，在模型采样步骤中，模型采样步骤中的采样的最大半径为光学衍射影响范围。
4.根据权利要求1或2所述的光学临近修正中的卷积加速方法，其特征在于，在模型采样步骤中采样90度、45度、135度三个平面以便于版图分解。
5.根据权利要求1或2所述的光学临近修正中的卷积加速方法，其特征在于，在模型采样步骤中，根据版图精度确定采样间距。
6.根据权利要求1或2所述的光学临近修正中的卷积加速方法，其特征在于，在版图扫描步骤中，首先将顶点分类为属于90度、45度或135度的顶点、以及非90度、45度或135度的顶点，并且对非90度、45度或135度的顶点做锯齿化近似。
7.根据权利要求1或2所述的光学临近修正中的卷积加速方法，其特征在于，插值计算步骤包括：转换相对坐标以获取与仿真点相对应的对照点；利用对照点最相邻的预定个数的采样格点做对照点插值；计算所用顶点采样值的代数和。
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