CN105825036B - 一种版图设计规则的优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种版图设计规则的优化方法,针对先进技术节点的研发,通过将初始版图拆分出关键图形,以关键图形作为后续仿真优化的版图,在优化时,通过光源掩模协同优化仿真确定合理的光源和配套掩模版以及优化后的光刻光学模型,而后在该光刻光学模型下对优化的光源和掩模版的可制造性进行仿真,并根据可制造性仿真的热点输出,进行设计规则的优化,通过反复迭代获得优化的设计规则。在该优化过程中,针对关键图形版图进行优化,可行性强且优化效率高,而且是通过设计规则的调整,这样一方面可以减少版图仿真过程中迭代的次数,提高优化效率,另一方面可以获得更为优化的设计规则,简化设计过程并缩短设计周期。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路设计领域,特别涉及一种版图设计规则的优化方法及系统。
背景技术
随着科技的不断发展,对集成电路的性能以及集成度提出了更高的要求,也成为集成电路的研发、设置和制造的快速推动力。按照摩尔定律,目前传统的半导体器件已经进入10nm及以下的先进技术节点,对集成电路的设计以及制造工艺都提出了挑战。
在先进技术节点的版图设计与工艺开发中,提出了设计与工艺联合优化(DTCO)的思想,希望设计人员和技术人员之间能够很好的合作开发,为先进技术节点的发展提供更为合理的引导。
在先进技术节点的研发中,设计图形从几何上和多变性上都受到了很大的局限,传统的设计规则已经不再适用,标准单元中不宜制造的版图类型也大大的增多,布线层的热点区域也大比例增长等,存在诸多的问题需要解决,若通过传统的通过测试版图进行仿真优化的方式,已很难将优化进行下去,也无法得到满意的结果,使得设计过程异常困难且设计周期过长。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种版图设计规则的优化方法,基于DTCO的思想,进行设计规则的优化,提供优化的设计规则库,从而简化设计过程并缩短设计周期。
为实现上述目的,本发明有如下技术方案:
一种标准单元库的优化方法,包括:
S01,提供包含初始的设计规则的初始版图;
S02,将初始版图进行关键图形的拆分,以获得关键图形版图,以关键图形版图中至少部分版图作为仿真版图;
S03,对仿真版图进行光源掩模协同优化仿真,以获得包括优化的光源、与光源配套的掩模板和光刻光学模型的仿真结果;
S04,对光源掩模协同优化的仿真结果进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
S05,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新仿真版图,并返回步骤S03。
可选地,若可制造性评估结果满足预定要求,还包括:
S06,获得更新的设计规则下的初始版图,并将初始版图进行关键图形和非关键图形的拆分,以获得拆分版图;
S07,在S05中的可制造性评估结果满足预定要求时的光源和光刻光学模型下,进行拆分版图的光学临近效应矫正,以获得矫正的拆分掩模版,并对矫正的拆分掩模版进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
S08,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新拆分版图,返回步骤S07。
可选地,在步骤S08中,根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则的方法包括:
将可制造性仿真输出的热点缺陷图形更新至热点图形库中;
将热点图形库中的热点图形按照几何形状进行图形分类,以获得不同的图形类别;
按照不同的图形类别分别进行设计规则的优化,获得更新的设计规则。
可选地,图形类别包括双L型图形、U型图形、H型图形、T型图形、点到点图形或点到边图形中的一种或多种。
可选地,初始版图的获得方法包括:
提供多个图形单元,图形单元中包括由初始的设计规则设计的版图图形;
设置图形绘制权重,图形绘制权重包括图形单元权重、图形单元中横向图形和纵向图形的权重和/或设计规则的权重;
根据图形绘制权重,通过图形单元绘制预设大小的随机版图,该随机版图为初始版图。
此外,本发明还提供了一种版图设计规则的优化系统,包括:
初始版图单元,用于提供包含初始的设计规则的初始版图;
关键图形拆分单元,用于将初始版图进行关键图形的拆分,以获得关键图形版图,以关键图形版图中至少部分版图作为仿真版图;
光源掩模协同优化仿真单元,用于对仿真版图进行光源掩模协同优化仿真,以获得包括优化的光源、与光源配套的掩模板和光刻光学模型的仿真结果;
可制造性仿真单元,用于对光源掩模协同优化的仿真结果进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求掩模;
第一更新单元,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新仿真版图,返回光源掩模协同优化仿真单元。
可选地,若可制造性评估结果满足预定要求,还包括:
拆分版图获取单元,用于获得更新的设计规则下的初始版图,并将初始版图进行关键图形和非关键图形的拆分,以获得拆分版图;
光学临近效应矫正单元,用于在对光源掩模协同优化的可制造性评估结果满足预定要求时的光源和光刻光学模型下,进行拆分版图的光学临近效应矫正,以获得矫正的拆分掩模版;
可制造性仿真单元还用于对矫正的拆分掩模版进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
第二更新单元,若对矫正的拆分掩模版可制造性仿真的结果不满足预定要求,则可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新拆分版图,返回光学临近效应矫正仿真单元。
可选地,在第二更新单元中,根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则的方法包括:
将可制造性仿真输出的热点缺陷图形更新至热点图形库中;
将热点图形库中的热点图形按照几何形状进行图形分类,以获得不同的图形类别;
按照不同的图形类别分别进行设计规则的优化,获得更新的设计规则。
可选地,图形类别包括双L型图形、U型图形、H型图形、T型图形、点到点图形或点到边图形中的一种或多种。
可选地,初始版图单元包括:
图形单元,用于提供多个图形单元,图形单元中包括由初始的设计规则设计的版图图形;
权重设置单元,用于设置图形绘制权重,图形绘制权重包括图形单元权重、图形单元中横向图形和纵向图形的权重和/或设计规则的权重;
版图产生单元,用于根据图形绘制权重,通过图形单元绘制预设大小的随机版图,该随机版图为初始版图。
本发明实施例提供的版图设计规则的优化方法,针对先进技术节点的研发,通过将初始版图拆分出关键图形,以关键图形作为后续仿真优化的版图,在优化时,通过光源掩模协同优化仿真确定合理的光源和配套掩模版以及优化后的光刻光学模型,而后在该光刻光学模型下对优化的光源和掩模版的可制造性进行仿真,并根据可制造性仿真的热点输出,进行设计规则的优化,通过反复迭代获得优化的设计规则。在该优化过程中,针对关键图形版图进行优化,可行性强且优化效率高,而且是通过设计规则的调整,这样一方面可以减少版图仿真过程中迭代的次数,提高优化效率,另一方面可以获得更为优化的设计规则,简化设计过程并缩短设计周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的版图设计规则的优化方法流程图;
图2为根据本发明实施例的版图设计规则的优化方法中获得的随机版图的版图示意图;
图3为图2的随机版图中的一个版图单元的版图示意图;
图4为根据本发明实施例的版图设计规则的优化方法中拆分出的关键图形的版图示意图;
图5和图6分别为根据本发明实施例的版图设计规则的优化方法中,L型图形和U型图形的版图单元优化前后的版图示意图;
图7为根据本发明实施例的版图设计规则的优化系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参考图1所示,本发明提出了一种版图设计规则的优化方法,包括:
S01,提供包含初始的设计规则的初始版图;
S02,将初始版图进行关键图形的拆分,以获得关键图形版图,以关键图形版图中至少部分版图作为仿真版图;
S03,对仿真版图进行光源掩模协同优化仿真,以获得包括优化的光源、与光源配套的掩模板和光刻光学模型的仿真结果;
S04,对光源掩模协同优化的仿真结果进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
S05,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新仿真版图,并返回步骤S03。
本发明的优化方法,针对先进技术节点的研发,通过将初始版图拆分出关键图形,以关键图形作为后续仿真优化的版图,在优化时,通过光源掩模协同优化仿真确定合理的光源和配套掩模版以及优化后的光刻光学模型,而后在该光刻光学模型下对优化的光源和掩模版的可制造性进行仿真,并根据可制造性仿真的热点输出,进行设计规则的优化,通过反复迭代获得优化的设计规则。在该优化过程中,针对关键图形版图进行优化,可行性强且优化效率高,而且是通过设计规则的调整,这样一方面可以减少版图仿真过程中迭代的次数,提高优化效率,另一方面可以获得更为优化的设计规则,简化设计过程并缩短设计周期。
为了更好地理解本发明的技术方案和技术效果,以下将结合流程图对具体的实施例进行详细的描述。
首先,在S01,提供包含初始的设计规则的初始版图。
该初始的设计规则为已有用于版图设计的设计规则,可以是与所要开发的技术节点相近的技术节点成熟的设计规则,也可以是所要开发的技术节点的初步的设计规则。
版图的设计规则通常包括掩模版图主图形规则、辅助图形规则以及主图形与辅助图形间规则三部分,其中,掩模版图主图形规则主要包括版图中面积较大的多边形区域的最小宽度、最小间距、角对角最小宽度及角对角最小间距等;辅助图形规则主要包括辅最小宽度、最小间距、角对角最小宽度、角对角最小间距及最大宽度等;主图形与辅助图形间的设计规则主要包括辅助图形到主图形的最小间距、辅助图形到主图形的角对角最小间距和图形最小面积等。
通过该设计规则进行版图设计,可以获得初始版图,初始版图的获得方式可以为多种,可以为设计有典型图形的测试版图,也可以为特定电路设计的版图。
在本发明优选的实施例中,该初始版图为通过图形绘制产生的随机版图,该随机版图通过图形单元以及权重设置后绘制而成,可以产生与实际物理版图具有高相似度的随机高仿真版图(random realistic layout)。其具体的获取方法包括:
提供多个图形单元,图形单元中包括由初始的设计规则设计的版图图形;
设置图形绘制权重,图形绘制权重包括图形单元权重、图形单元中横向图形和纵向图形的权重和/或设计规则的权重;
根据图形绘制权重,通过图形单元绘制预设大小的随机版图,该随机版图为初始版图。
其中,图形单元为由初始的设计规则设计的版图图形,图形单元为小的版图单元,图形单元中的图形根据初始的设计规则设置形成,图形单元为多个,图形单元中设置的图形可以各不相同,用于初始版图的绘制。
图形绘制权重是指图形绘制中的某种图形所占的数量比例的多少,在本发明实施例中,图形绘制权重包括图形单元权重、图形单元中横向图形和纵向图形的权重、某一个或多个设计规则的权重,这些权重中的一种或多种,图形单元权重是指各不同类型图形单元在整张版图中所占数量的比重,图形单元中横向图形和纵向图形的权重是指整张版图中横向图形和纵向图形所占数量的比重,设计规则的权重是指在整张版图中体现某个设计规则的图形所占数量的比重。以图形单元中横向图形和纵向图形的权重为例,若纵向图形权重值为100,横向图形权重值为10,则纵向图形出现的概率是横向图形出现概率的10倍。
基于图形绘制权重,可以随机的设置各种图形单元、纵横图形或设置规则,通过对图形单元进行转动、移动及对图形单元中图形的调整,就可以绘制出包含初始设计规则和预定大小的随机版图,从而获得初始版图。这种方法可以获得与所要开发的技术节点的真实物理版图设计具有高相似度的版图,且便于根据需求灵活的绘制出所需要的初始版图,在一个新技术节点起始阶段就可以有效地进行设计规则的优化,提高初始版图设计的效率,便于后续仿真优化。
在进行随机版图绘制时,可以通过合适的方式去绘制,在具体的实施中,可以采用EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)软件来实现,在具体实现时,预先设置图形单元的尺寸、所要生成的随机版图的行数、列数及单元总数,并将单元图形中的图形描述为EDA软件所能使用的数学关系语句,这些数学关系语句主要包括图形参数的描述以及设计规则的参数描述,在绘制版图时,根据这些预先设置的参数以及数学关系语句、权重设置,使用EDA工具,利用拓扑关系算法,就可以产生预设大小的大规模的随机版图,参考图2所示,为通过EDA工具产生的随机版图,随机版图由多个版图单元阵列排列,参考图3所示,为随机版图中的版图单元的示意图,每个版图单元由图形单元通过旋转或移动等操作并按照权重进行绘制而获得。
对于产生的随机版图,有时会存在不符合设计原则的部分,在对随机版图进行分析后,可以进一步进行优化,将不符合设计原则的部分进行删除或优化,不符合设计原则的部分例如横向的供电轨道过宽、与关键图形纵向距离太短等,在优化时,可以将该部分供电电轨删除或改变其与关键图形的纵向距离。
接着,在S02,将初始版图进行关键图形的拆分,以获得关键图形版图,以关键图形版图中至少部分版图作为仿真版图。
对于先进技术节点的设计,由于图形尺寸不断缩小且集成度高,对光刻技术提出了挑战,单次曝光光刻达到了分辨率极限,目前通过双重版图技术来解决此问题,双重版图技术是将一套高密度的版图图形分解成两套分立的、相对低密度的图形,从而,可以通过两次分别成像和刻蚀将高密度的图形转移到晶片上。
在该优化方法中,先将初始版图分解出关键图形,在一定的拆分原则下,可以将原始版图进行分解,得到关键图形,参考图4所示,为拆分出的关键图形的版图示意图,拆分原则中主要包括关键尺寸、图形间最小间距、最小节距、图形周期以及拐角至拐角的最小距离等中的一种或多种,在一个具体的实施例中,关键图形的拆分原则为关键尺寸小于40nm及图形周期为80nm,这样,在拆分后,关键尺寸小于40nm及图形周期为80nm的版图图形被拆分到两张掩模图形上,称为关键图形版图。
在本发明实施例中,将关键图形版图作为仿真版图,进行后续的仿真优化,关键图形版图中包括了设计规则更为严苛的图形版图,通过这些图形版图进行优化,可以得到更为严格标准下的优化结果且计算量较小,便于提高优化的效率。可以选择关键图形版图中的一部分或者全部作为仿真版图,优选地,可以从关键图形版图中选择典型的图形片段的重要版图部分作为仿真版图,在选择时,主要考虑用于确定曝光剂量的锚图形(anchorpattern)、热点区域图形以及与实际电路结构相关的代表性图形等。
而后,在S03,对仿真版图进行光源掩模协同优化仿真,以获得包括优化的光源、与光源配套的掩模板和光刻光学模型的仿真结果。
光源掩模协同优化仿真,即SMO(source mask co-optimization)仿真,将光源与掩模版同时进行优化。在该优化仿真中,确定光源,使得参与优化的仿真版图的衡量光刻性能的工艺参数达到最优,找到优化的光源与掩模版性能同时达到最优的方案,并输出相应的工艺窗口,衡量光刻性能的工艺参数有很多,可以根据具体的需要来进行这些衡量参数的调整,在本发明实施例中,通过调整关键尺寸容限(Critical Dimension Tolerance)、辅助图形的添加规则度以及曝光宽容范围(exposure latitude,EL)、离焦量(defocus)等衡量参数,来获得一个相对合理的焦深(DOF,Depth of Focus),同时,获得该合格工艺窗口时优化的光源和与光源相应的掩模版及光刻光学模型。
在该步骤中,对仿真图形进行光源协同优化仿真之后,获得的仿真结果包括优化的光源、与优化的光源配套的掩模版以及光刻光学模型,光刻光学模型通常包括光刻机光学系统模型、均匀光刻叠层的光学折射模型、光源形貌模型以及掩模版的三维效应模型等。与光源配套的掩模版即在优化光源下的仿真图形的掩模版图形。
接着,在步骤S04和S05,对光源掩模协同优化的仿真结果进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新仿真版图,返回步骤S03。
可制造性仿真,即LMC(Lithography Manufacturability Check)仿真,该仿真对上一步骤中获得的工艺窗口进行可制造性的评估,在先进节点的制造中,越来越多的非线性效应会导致图形在硅片上实际制造困难,这些会影响最终产品的质量和产量,这些图形称为热点图形,在可制造性仿真中要将这些热点图形检测出来。在具体的仿真中,可以以特征尺寸容限为测量标准,同时重点检测几种容易在金属布线层出现的问题,如空隙桥连(spacing bridging),颈缩(width pinching)和线条末尾桥连(line end bridging),使得可制造性仿真的衡量参数满足预设的指标,若能够满足指标,则认为可制造性仿真的结果满足预定要求,否则,认为不满足。可制造性仿真的衡量参数包括焦深、曝光宽容度(Exposure Latitude,EL)、掩模误差增强因子(Mask Error Enhancement Factor,MEEF)、离焦量(Defocus)和掩模制造误差(Mask Error)等,根据需要,可以以其中一个或多个参数来衡量可制造性仿真的结果是否满足预定要求,通常地,焦深为可制造性中最为重要的参数,在一个具体的实施例中,以焦深来判断可制造性仿真是否通过,若焦深小于制造中的最小要求,例如焦深小于50nm,则认为可制造性仿真没有满足要求。
在可制造性仿真的结果不满足预定要求时,在可制造性仿真中会输出不满足预定要求的热点区域,即存在缺陷的区域,称为热点缺陷图形输出,根据这些热点缺陷图形输出,通过调整优化设计规则来消除这些热点区域,在具体的实施例中,具体的优化例如对桥连(bridging)热点版图采取扩展间隙以避免桥连的情况,对颈缩(pinching)现象以对关键尺寸(CD)增加预偏置量(bias)来避免颈缩的情况,这些优化了设计规则要将原有的设计规则进行更新,并用更新后的设计规则更新仿真版图,这样,可以获得更新的设计规则下的仿真版图。
更新的仿真版图后,返回步骤S03,以进行光源掩模协同优化的工艺窗口的提取和可制造性仿真的工艺窗口评估,直到通过可制造性仿真。通过可制造性仿真评估时,已经得到了一些优化的设计规则,这些设计规则可以作为要开发的先进的技术节点设计中的设计规则。之后,可以根据需要,还可以进一步的进行设计规则的优化,获得优化更为全面的设计规则。
在本发明优选的实施例中,将继续对优化了的设计规则下的版图进行优化仿真,以获得更为全面优化的设计规则。
在步骤S06,获得更新的设计规则下的初始版图,并将版图进行关键图形和非关键图形的拆分,以获得拆分版图。
此步骤中,利用优化后更新的设计规则更新初始版图,使得初始版图以更新的设计规则进行重新的设计,此时,将更新后的初始版图进行全面的拆分,即拆分出关键图形和非关键图形,从而获得全面拆分后的拆分版图。
在步骤S07和S08,在S05中的可制造性评估结果满足预定要求时的光源和光刻光学模型下,进行拆分版图的光学临近效应矫正,以获得矫正的拆分掩模版,并对矫正的拆分掩模版进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出。
在S05中通过可制造性仿真评估时,也就是在对光源掩模系统优化的仿真结果的可制造性仿真满足工艺窗口要求时,将光源掩模协同优化仿真中确定的光源和光刻光学模型为与真实制造中相接近的光源及光刻光学模型,在进行拆分版图的光学临近效应矫正(OPC)中,采用该较优的光源及光刻光学模型进行OPC,可以进一步获得更好的优化。
光学邻近效应矫正是一种光刻增强技术,主要是通过改变掩模版的图形边缘来补偿成像,以弥补图像间衍射造成的图像错误,在光学邻近矫正之后,会输出对拆分版图补偿后的掩膜版,称为矫正的拆分掩膜版。
在光学临近效应矫正之后,对拆分掩模版继续进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定的要求。该步骤中的可制造性仿真可以同步骤S04和S05中的可制造性仿真,可以对拆分版图进行曝光轮廓仿真评估的验证,根据曝光图形的边缘图形误差(EdgePlacement Error)的衡量参数,来评估光学临近效应矫正仿真的结果是否满足要求,还可以考虑特征尺寸容限、特征尺寸均匀性(CDU)、颈缩(Pinching)、桥接(Bridging)等衡量参数是否满足要求。可以根据以上的一个或多个衡量参数来判断光学临近效应矫正仿真的结果是否满足要求,在一个具体的实施例中,可以根据曝光图形的边缘图形误差来评估光学临近效应矫正仿真是否通过,若曝光图形的边缘图形误差不满足工艺要求,则认为光学临近效应矫正仿真的结果不满足要求,否则,则认为满足。
在可制造性仿真的结果不满足预定要求时,在可制造性仿真中会输出不满足预定要求的热点区域,即存在缺陷的区域,称为热点缺陷图形输出,根据这些热点缺陷图形输出,通过调整优化设计规则来消除这些热点区域,在具体的实施例中,具体的优化例如对桥连(bridging)热点版图采取扩展间隙以避免桥连的情况,对颈缩(pinching)现象以对关键尺寸(CD)增加预偏置量(bias)来避免颈缩的情况,这样,就进一步地优化了设计规则,这些优化了设计规则要将原有的设计规则进行更新,并用更新后的设计规则更新仿真版图,这样,可以获得更新的设计规则下的仿真版图。
更新的拆分版图后,返回S07的步骤,以进行评估,直到通过可制造性仿真。通过此步骤的可制造性矫正仿真时,得到了又一些优化的设计规则,这些设计规则可以作为要开发的先进的技术节点设计中的设计规则,从而获得全面优化的设计规则。
在最终通过可制造性仿真之后,设计规则得到了极大的优化,最终的设计规则可以作为先进节点的设计规则,用于先进节点的版图设计。
在步骤S08中,根据可制造性仿真的的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则时,可以根据具体的需要确定优化设计规则的方法,在本优选实施例中,按照热点图形分类进行设计规则的优化,可以提高设计规则优化的效率。具体的:
在步骤S201,将光学临近效应矫正仿真输出的热点缺陷图形更新至热点图形库中。
在步骤S202,将热点图形库中的热点图形按照几何形状进行图形分类,以获得不同的图形类别。
在步骤S203,按照不同的图形类别分别进行设计规则的优化,获得更新的设计规则。
将输出的热点图形,即存在缺陷区域的热点图形更新到热点图形库中,热点图形库中存储了每次光学临近效应矫正仿真输出的热点图形。对于这些热点图形,根据几何形状,如不同的图形尺寸、图形内部的位置关系等将热点图形库中的热点缺陷图形进行图形分类,这样可以获得不同的图形类别,再对不同的图形类别进行设计规则的优化,这样,一类图形可以进行一次优化即可实现缺陷的消除,提高优化的效率。在具体的实施例中,图形类别例如可以为双L型图形、U型图形、H型图形、T型图形、点到点(tip to tip)图形或点到边(tip to side)图形等中的一种或多种,此处仅为示例,在具体的实施中还可以包括更多形状的图形类型,在此不再一一例举。
在进行设计规则优化时,可以根据不同图形类别进行相应的优化,例如扩大线条间的空隙尺寸,对颈缩(pinching)现象以对关键尺寸(CD)增加偏置量(bias)来避免颈缩的情况,以获得更新的设计规则。
参考图5和图6所示,双L型图形为相邻的两个基本为L型的图形,U型图形为基本为U型的图形,至少包括一个底边和底边两侧的侧边。
在对L型图形的优化中,参考图5所示,A图为优化之前的版图,B图为优化之后的版图,在A图中的双L图形500a的曝光图形的边缘图形产生了桥连,在实际电路中会产生短路的情况,因此,对这种缺陷情况,可以扩展双L图形的L型短边间的间距距离,以避免发生桥连,如B图中所示,优化后的双L图形500b的曝光图形的L型短边间的间距得到了扩展。
在U型图形的优化中,参考图6所示,A图为优化之前的版图,B图为优化之后的版图,在A图中,U型图形600a的左右两边距离过近,在同一层掩模版中,两条边曝光图形会直接产生严重桥连,为不改变此处的电学特性,将该U型图形600b被拆分至两张掩模版上进行制版和曝光,B图为优化设计规则后的曝光结果,U型可被完整的曝光,达到设计的要求。
在具体的实施例中,通过对热点图形的统计和分析,发现双L型图形和U型图形为最为典型的图形,这两类图形对工艺要求较高,通过对这两类图形进行设计规则的优化,可以获得较为严格的设计规则,使得其他类型的图形可以通过OPC仿真的最低标准,提高了设计规则优化的效率以及先进节点版图设计规则的可制造性。
以上对本发明实施例的版图设计规则的优化方法进行了详细的描述,此外,本发明还提供了实现上述方法的版图设计规则的优化优化系统,参考图7所示,包括:
初始版图单元300,用于提供包含初始的设计规则的初始版图;
关键图形拆分单元310,用于将初始版图进行关键图形的拆分,以获得关键图形版图,以关键图形版图中至少部分版图作为仿真版图;
光源掩模协同优化仿真单元320,用于对仿真版图进行光源掩模协同优化仿真,以获得包括优化的光源、与光源配套的掩模板和光刻光学模型的仿真结果;
可制造性仿真单元330,用于对光源掩模协同优化的仿真结果进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求掩模;
第一更新单元340,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新仿真版图,返回光源掩模协同优化仿真单元。
可选地,若可制造性评估结果满足预定要求,还包括:
拆分版图获取单元350,用于获得更新的设计规则下的初始版图,并将初始版图进行关键图形和非关键图形的拆分,以获得拆分版图;
光学临近效应矫正单元360,用于在对光源掩模协同优化的可制造性评估结果满足预定要求时的光源和光刻光学模型下,进行拆分版图的光学临近效应矫正,以获得矫正的拆分掩模版;
可制造性仿真单元330还用于对矫正的拆分掩模版进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
第二更新单元370,若对矫正的拆分掩模版可制造性仿真的结果不满足预定要求,则可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新拆分版图,返回光学临近效应矫正仿真单元。
可选地,在第二更新单元370中,根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则的方法包括:
将可制造性仿真输出的热点缺陷图形更新至热点图形库中;
将热点图形库中的热点图形按照几何形状进行图形分类,以获得不同的图形类别;
按照不同的图形类别分别进行设计规则的优化,获得更新的设计规则。
可选地,图形类别包括双L型图形、U型图形、H型图形、T型图形、点到点图形或点到边图形中的一种或多种。
可选地,初始版图单元300包括:
图形单元,用于提供多个图形单元,图形单元中包括由初始的设计规则设计的版图图形;
权重设置单元,用于设置图形绘制权重,图形绘制权重包括图形单元权重、图形单元中横向图形和纵向图形的权重和/或设计规则的权重;
版图产生单元,用于根据图形绘制权重,通过图形单元绘制预设大小的随机版图,该随机版图为初始版图。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个仿真窗口上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,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方法和技术内容对本发明技术方案做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的简单修改、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 (8)
1.一种版图设计规则的优化方法,其特征在于,包括:
S01,提供包含初始的设计规则的随机初始版图;
S02,将初始版图进行关键图形的拆分,以获得关键图形版图,以关键图形版图中至少部分版图作为仿真版图;
S03,对仿真版图进行光源掩模协同优化仿真,以获得包括优化的光源、与光源配套的掩模板和光刻光学模型的仿真结果;
S04,对光源掩模协同优化的仿真结果进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
S05,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新仿真版图,并返回步骤S03;
若可制造性评估结果满足预定要求,还包括:
S06,获得更新的设计规则下的初始版图,并将初始版图进行关键图形和非关键图形的拆分,以获得拆分版图;
S07,在S05中的可制造性评估结果满足预定要求时的光源和光刻光学模型下,进行拆分版图的光学临近效应矫正,以获得矫正的拆分掩模版,并对矫正的拆分掩模版进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
S08,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新拆分版图,返回步骤S07。
2.根据权利要求1所述的版图设计规则的优化方法,其特征在于,在步骤S08中,根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则的方法包括:
将可制造性仿真输出的热点缺陷图形更新至热点图形库中;
将热点图形库中的热点图形按照几何形状进行图形分类,以获得不同的图形类别;
按照不同的图形类别分别进行设计规则的优化,获得更新的设计规则。
3.根据权利要求2所述的版图设计规则的优化方法,其特征在于,图形类别包括双L型图形、U型图形、H型图形、T型图形、点到点图形或点到边图形中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的版图设计规则的优化方法,其特征在于,初始版图的获得方法包括:
提供多个图形单元,图形单元中包括由初始的设计规则设计的版图图形;
设置图形绘制权重,图形绘制权重包括图形单元权重、图形单元中横向图形和纵向图形的权重和/或设计规则的权重;
根据图形绘制权重,通过图形单元绘制预设大小的随机版图,该随机版图为初始版图。
5.一种版图设计规则的优化系统,其特征在于,包括:
初始版图单元,用于提供包含初始的设计规则的初始版图;
关键图形拆分单元,用于将初始版图进行关键图形的拆分,以获得关键图形版图,以关键图形版图中至少部分版图作为仿真版图;
光源掩模协同优化仿真单元,用于对仿真版图进行光源掩模协同优化仿真,以获得包括优化的光源、与光源配套的掩模板和光刻光学模型的仿真结果;
可制造性仿真单元,用于对光源掩模协同优化的仿真结果进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求掩模;
第一更新单元,若可制造性仿真的结果不满足预定要求,则根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新仿真版图,返回光源掩模协同优化仿真单元;
若可制造性评估结果满足预定要求,还包括:
拆分版图获取单元,用于获得更新的设计规则下的初始版图,并将初始版图进行关键图形和非关键图形的拆分,以获得拆分版图;
光学临近效应矫正单元,用于在对光源掩模协同优化的可制造性评估结果满足预定要求时的光源和光刻光学模型下,进行拆分版图的光学临近效应矫正,以获得矫正的拆分掩模版;
可制造性仿真单元还用于对矫正的拆分掩模版进行可制造性仿真,以检测工艺窗口是否满足预定要求;
第二更新单元,若对矫正的拆分掩模版可制造性仿真的结果不满足预定要求,则可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则,并以更新的设计规则更新拆分版图,返回光学临近效应矫正仿真单元。
6.根据权利要求5所述的版图设计规则的优化系统,其特征在于,在第二更新单元中,根据可制造性仿真的热点缺陷图形输出,优化并更新设计规则的方法包括:
将可制造性仿真输出的热点缺陷图形更新至热点图形库中;
将热点图形库中的热点图形按照几何形状进行图形分类,以获得不同的图形类别;
按照不同的图形类别分别进行设计规则的优化,获得更新的设计规则。
7.根据权利要求6所述的版图设计规则的优化系统,其特征在于,图形类别包括双L型图形、U型图形、H型图形、点到点图形或点到边图形中的一种或多种。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的版图设计规则的优化系统,其特征在于,初始版图单元包括:
图形单元,用于提供多个图形单元,图形单元中包括由初始的设计规则设计的版图图形;
权重设置单元,用于设置图形绘制权重,图形绘制权重包括图形单元权重、图形单元中横向图形和纵向图形的权重和/或设计规则的权重;
版图产生单元,用于根据图形绘制权重,通过图形单元绘制预设大小的随机版图,该随机版图为初始版图。
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