CN106094421A - 用于执行版图 opc 处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于执行版图OPC处理的方法，包括：系统接收集成电路的版图布局数据；系统将集成电路的版图布局数据切割成多个初始版图布局图形；系统确定切割后每一个初始版图布局图形的第一图形密度；系统调用建立OPC处理模型时所对应的第二图形密度；系统根据第二图形密度和第一图形密度的差值大小在版图布局数据上添加亚分辨率辅助图形以得到新版图数据；系统确定添加亚分辨率图形之后得到的新版图数据的新图形密度；系统调用OPC处理模型对新版图数据进行OPC处理并得到最终版图布局；系统将每一块经过处理好之后的版图布局进行拼接；系统将拼接的总版图布局存储起来做为预备掩膜版数据。

Description

用于执行版图OPC处理的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种用于执行版图OPC(Optical Proximity Correction，光学邻近效应校正)处理的方法。
背景技术
当前大规模集成电路普遍采用光刻系统进行制造。光刻系统主要分为：照明系统、掩膜、投影系统及硅片四个系统。光源发出的光线经过聚光镜聚焦后入射至掩膜版，掩膜的开口部分透光；经过掩膜后，光线经投影系统入射至涂有光刻胶的硅片上，这样掩膜图形就复制在晶片上。
计算光学的迅速发展使得大规模集成电路技术又向前推进了一步。
工艺模型通常对复杂的物理和化学作用的半导体制造工艺模型进行建模，通过内核参数和经验数据拟合或者校准来确定工艺模型。而光刻工艺模型用来对半导体工艺进行建模，支持光学临近效应修正和分辨率增强技术，从而对集成电路的布局进行补偿光刻工艺，但如果工艺模型不准确的话可能会削弱光学临近效应修正的实际效果，当集成度更高的话，光刻胶模型的不准确更可能会对光刻工艺模型的应用和功效有所降低。
传统的光学模型是基于设定掩膜上任意一点的全局坐标(X，Y，Z)，设部分相干光源面上任一点光源的全局坐标为(Xs，Ys，Zs)，测量光刻胶对一组不同类型的测试图形的光刻工艺参数，通过空间像模拟解析出光刻胶光酸对不同类型测试图形的等效扩散长度，建立光刻胶等效扩散长度和不同测试图形之间的模型函数，根据模拟图形选择最佳的等效扩散长度值，从而得到一个光学模型。那么由于客户数据千变万化，一个光学处理装置往往还要包含图形处理菜单部分。
在典型的OPC处理版图中有6个基本步骤：
第一步，接收集成电路的版图布局数据；
第二步，对版图布局进行切割；
第三步，调用光学模型；
第四步，对集成电路的版图进行光学修正；
第五步，对修正好的版图进行拼接；
第六步，存储光学修正后的版图数据；
然而，OPC处理版图中经常会遇到不同的版图设计风格和尺寸，以及由此带来的图形密度，透光率不一致等问题，这不仅会导致光学处理装置的精度的不稳定性，更会对光学处理装置的应用广度带来挑战，所带来的直接影响就是对2维或者3维图形的模拟会更差一点。
一般而言，这个光学处理装置是基于建立模型时的测试图形的尺寸大小，图形密度，透光率，掩膜版，光学系统和光刻胶得来的光学模型和图形处理菜单。
而且，一般的OPC软件都会考虑到掩膜版和光刻胶，图形尺寸对光学模型的影响从而得到光学模型，但往往没有考虑到建立初始光学处理装置时所有的图形密度和透光率与客户的版图数据有相当大的差别，导致处理不同客户版图时一直是采用用一个固定的光学模型和图形处理菜单来处理，这样就会遇到光学处理装置对不同的版图处理效果不同，就可能会削弱OPC(光学临近效应修正)的实际处理效果，从而进一步影响器件的性能，甚至会带来一定的良率损失等问题。
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，提供一种能够提高光学处理装置对不同的版图类型处理的拟合度，同时提高模型的精准度和应用广度的用于执行版图OPC处理的方法。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种用于执行版图OPC处理的方法，包括：
第一步骤：系统接收集成电路的版图布局数据；
第二步骤：系统将集成电路的版图布局数据切割成多个初始版图布局图形；
第三步骤：系统确定切割后每一个初始版图布局图形的第一图形密度；
第四步骤：系统调用建立OPC处理模型时所对应的第二图形密度；
第五步骤：系统根据第二图形密度和第一图形密度的差值大小在版图布局数据上添加亚分辨率辅助图形以得到新版图数据；
第六步骤：系统确定添加亚分辨率图形之后得到的新版图数据的新图形密度；
第七步骤：系统调用OPC处理模型对新版图数据进行OPC处理并得到最终版图布局；
第八步骤：系统将每一块经过处理好之后的版图布局进行拼接；
第九步骤：系统将拼接的总版图布局存储起来做为预备掩膜版数据。
优选地，在第五步骤通过循环模式添加亚分辨率辅助图形。
优选地，在满足第二图形密度和新图形密度的差值与之比小于预定百分比时使得添加亚分辨率辅助图形的循环模式结束；或者，在循环次数大于等于预定次数时使得添加亚分辨率辅助图形的循环模式结束。
优选地，所述预定百分比是1％，所述预定次数的取值范围是2次～10次。
优选地，第一图形密度的计算公式为：版图实际图形面积除以版图空间面积。
优选地，在第五步骤，系统根据第二图形密度和第一图形密度的差值的正负号以及差值的绝对值添加预定亚分辨率辅助图形，其中如果第二图形密度和第一图形密度的差值是正值则添加负型的亚分辨率辅助图形，如果第二图形密度和第一图形密度的差值是负值则添加正型的亚分辨率辅助图形。
优选地，亚分辨率辅助图形在后续光刻工艺中曝光后不在硅片上形成图形，同时能改变版图的局部图形密度和透光率
优选地，在第二步骤中，系统的光学处理装置将集成电路的版图切割为最小的OPC处理单元。
优选地，最小的OPC处理单元的面积大小为Xum*Yum，X的值取值范围是0.5um～200um，Y的值取值范围是0.5um～200um。
由此，本发明提供了一种用于执行版图OPC处理的方法，能够提高光学处理装置对不同的版图类型处理的拟合度，同时提高模型的精准度和应用广度，使工艺模型尽可能在最佳条件下工作。而且，本发明不但可以和现有的处理方法兼容，而且不会大幅增加版图处理时间，同时可以提高光学处理装置对不同类型版图的处理能力，更能将处理装置的精度、稳定度和应用广度发挥到最优。
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优选实施例的用于执行版图OPC处理的方法的流程图。
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。
对于集成电路从设计到制造的各个阶段，一般情况下是利用EDA软件来实现产品的想法，一旦设计方案确定，后续就需要流片来验证该设计的各个功能，验证环节包含硅片制造和集成电路工艺处理，封装，测试和组装从而产生最终的产品。
集成电路设计中用EDA软件辅助设计的一般流程大致包括如下步骤：
系统设计：可以使用EDA软件描述设计者想要实现的功能。
逻辑设计和功能验证：设计者可以使用EDA软件来编写系统中的子模块和Verilog代码,并且检验设计功能的完备性和准确性。
合成和测试仿真：设计者中可以使用EDA软件来将逻辑设计和功能验证所写的Verilog代码转化为网表，并且可以设计用于检查成品芯片的功能的测试程序。
网表验证：设计者中可以使用EDA软件来验证合成和测试仿真步骤中产生的网表的时序正确性与否，以及网表与Verilog代码的对应性是否正确。
设计规划：设计者中可以使用EDA软件可以构造芯片的整个平面图和顶层布线。
物理实施：设计者中可以使用EDA软件对电路原件的布局和连线做最优的处理。
分析和提取设计者中可以使用EDA软件验证晶体管级电路功能。
物理验证设计者中可以使用EDA软件可以检验电路的正确性和可制造性。
OPC版图处理或者是图形增强：设计者中可以使用EDA软件改变电路布局的几何形状从而提高芯片的可制造性。
掩膜数据预备：设计者中可以使用EDA软件将客户数据转换成掩膜版数据。
本发明针对的是OPC版图处理和图形增强这一步。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于执行版图OPC处理的方法的流程图。
具体地，如图1所示，根据本发明优选实施例的用于执行版图OPC处理的方法包括：
第一步骤S1：系统接收集成电路的版图布局数据L0；
第二步骤S2：系统将集成电路的版图布局数据L0切割成多个初始版图布局图形，其中例如每个初始版图布局图形的面积大小为Xum*Yum；
具体地，例如，在第二步骤S2中，系统的光学处理装置将集成电路的版图切割为最小的OPC处理单元，面积大小为Xum*Yum，X的值取值范围是0.5um～200um，Y的值取值范围是0.5um～200um，典型面积值为50um*50um。
第三步骤S3：系统确定切割后每一个初始版图布局图形的第一图形密度P0；
例如，第一图形密度P0的计算公式为：版图实际图形面积除以版图空间面积。
第四步骤S4：系统调用建立OPC处理模型Mi时所对应的第二图形密度Pi(其中，例如，第二图形密度Pi是在建立OPC模型时所用的测试图形的图形密度值)；
第五步骤S5：系统根据第二图形密度Pi和第一图形密度P0的差值大小(包括差值的正负号和差值的绝对值)在版图布局数据L0上添加亚分辨率辅助图形以得到新版图数据Li；
其中，亚分辨率辅助图形在后续工艺中不被曝光显示在硅片上并同时能改变图形密度和透光率，尽量将经过处理后的客户版图最小处理单元与光学模型建立时图形密度和透光率保持一致。
例如，在第五步骤，系统根据Pi-P0的差值的正负号以及差值的绝对值添加预定亚分辨率辅助图形，其中如果Pi-P0的差值是正值则添加负型的亚分辨率辅助图形，反之，如果Pi和P0差值是负值则添加正型的亚分辨率辅助图形。
例如，可以在第五步骤S5通过循环模式添加亚分辨率辅助图形；其中，在满足第二图形密度Pi和新图形密度Pf的差值与Pi之比小于预定百分比(1％，即|Pf-Pi|/Pi<1/100)时使得添加亚分辨率辅助图形的循环模式结束。或者，在循环次数大于等于预定次数N(例如，其中预定次数N的取值范围是2次～10次，典型值是5次)时使得添加亚分辨率辅助图形的循环模式结束。
第六步骤S6：系统确定添加亚分辨率图形之后得到的新版图数据Li的新图形密度Pf；
第七步骤S7：系统接着调用OPC处理模型Mi对新版图数据Li进行OPC处理并得到最终版图布局L(i+1)；即，最终版图布局L(i+1)是初始被切割成每一单元先经过亚分辨率辅助图形处理后再进行光学修正而得到的最新版图数据。
第八步骤S8：系统将每一块经过处理好之后的版图布局进行拼接；即，将初始被切割成的每一单元经过光学修正和亚分辨率辅助图形处理后得到的版图数据进行拼接合成处理。
第九步骤S9：系统将拼接的总版图布局存储起来做为预备掩膜版数据。
根据本发明优选实施例的用于执行版图OPC处理的方法可以有利地用于所有的先进工艺节点(90nm及以下工艺节点)，尤其适用于55nm及以下工艺节点。
而且，根据本发明优选实施例的用于执行版图OPC处理的方法实现在包含EDA软件和计算机硬件的信息处理系统中，使得该信息处理系统能够将和掩膜形状相关的初始数据转化为预备出版的掩膜数据。
根据本发明优选实施例的用于执行版图OPC处理的方法能够在不大幅度增加版图处理时间的情况下，增加光学学处理装置对不同的版图处理的拟合度，同时提高模型的精准度和应用广度。
由此，本发明提供了一种用于执行版图OPC处理的方法，能够提高光学处理装置对不同的版图类型处理的拟合度，同时提高模型的精准度和应用广度。而且，本发明不但可以和现有的处理方法兼容，而且不会大幅增加版图处理时间，同时可以提高光学处理装置对不同类型版图的处理能力，更能将处理装置的精度、稳定度和应用广度发挥到最优。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
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 (9)

1.一种用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于包括：
第一步骤：系统接收集成电路的版图布局数据；
第二步骤：系统将集成电路的版图布局数据切割成多个初始版图布局图形；
第三步骤：系统确定切割后每一个初始版图布局图形的第一图形密度；
第四步骤：系统调用建立OPC处理模型时所对应的第二图形密度；
第五步骤：系统根据第二图形密度和第一图形密度的差值大小在版图布局数据上添加亚分辨率辅助图形以得到新版图数据；
第六步骤：系统确定添加亚分辨率图形之后得到的新版图数据的新图形密度；
第七步骤：系统调用OPC处理模型对新版图数据进行OPC处理并得到最终版图布局；
第八步骤：系统将每一块经过处理好之后的版图布局进行拼接；
第九步骤：系统将拼接的总版图布局存储起来做为预备掩膜版数据。
2.根据权利要求1所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，在第五步骤通过循环模式添加亚分辨率辅助图形。
3.根据权利要求2所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，在满足第二图形密度和新图形密度的差值与之比小于预定百分比时使得添加亚分辨率辅助图形的循环模式结束；或者，在循环次数大于等于预定次数时使得添加亚分辨率辅助图形的循环模式结束。
4.根据权利要求3所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，所述预定百分比是1％，所述预定次数的取值范围是2次～10次。
5.根据权利要求1至4之一所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，第一图形密度的计算公式为：版图实际图形面积除以版图空间面积。
6.根据权利要求1至4之一所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，在第五步骤，系统根据第二图形密度和第一图形密度的差值的正负号以及差值的绝对值添加预定亚分辨率辅助图形，其中如果第二图形密度和第一图形密度的差值是正值则添加负型的亚分辨率辅助图形，如果第二图形密度和第一图形密度的差值是负值则添加正型的亚分辨率辅助图形。
7.根据权利要求1至4之一所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，亚分辨率辅助图形在后续光刻工艺中曝光后不在硅片上形成图形，同时能改变版图的局部图形密度和透光率。
8.根据权利要求1至3之一所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，在第二步骤中，系统的光学处理装置将集成电路的版图切割为最小的OPC处理单元。
9.根据权利要求8所述的用于执行版图OPC处理的方法，其特征在于，最小的OPC处理单元的面积大小为Xum*Yum，X的值取值范围是0.5um～200um，Y的值取值范围是0.5um～200um。
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