CN106200279B - 一种用于光刻版图opc的采样方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于光刻版图OPC的采样方法及装置，所述方法包括对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵；根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，以完成离散化采样，所述离散化采样的结果用于进行OPC中的仿真。所述方法及装置可以提升现有技术中对待OPC版图进行采样的精确度和效率。

Description

一种用于光刻版图OPC的采样方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种用于光刻版图OPC的采样方法及装置。
背景技术
随着集成电路的集成度越高，其制造技术在不断向更小特征尺寸发展。然而光刻制程成为了限制集成电路向更小特征尺寸制作发展的主要瓶颈。光刻制程主要的原理是通过光源将光罩上集成电路的设计版图投影在晶圆上。然而随着特征尺寸的减小，晶圆上投射的影像呈现的光学上的扭曲以及异常形状使得投影出的小特征尺寸图案的特征尺寸(Critical Dimension，CD)难以达到预期要求，从而影响整个光刻制程的成品率。光学邻近效应修正(Optical Proximity Correction，OPC)是用于补偿这些形变，使得最后投影在晶圆上的影像得到较佳的特征尺寸的控制。
对版图进行OPC的基础是对版图进行采样，以得到离散化的采样结果，故对待OPC的版图进行采样的质量直接影响到OPC的效果。
但是，现有技术中对待OPC版图进行采样的精确度和效率有待提升。
发明内容
本发明解决的技术问题是提升现有技术中对待OPC版图进行采样的精确度和效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于光刻版图OPC的采样方法，包括：对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵；根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，以完成离散化采样，所述离散化采样的结果用于进行OPC中的仿真。
可选的，对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵包括：建立覆盖所述待OPC的版图的采样区域的采样网格线，所述采样网格线的密度由目标级数的小波阶次确定，所述目标级数根据采样精度确定；利用目标级数的小波基遍历所述图形的边界，以建立相关小波的索引，所述相关小波的索引包括：所述图形的边界与所述不同阶次的小波基相交的子块；根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵。
可选的，根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵包括：对所述不同阶次中每个阶次，分别对所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的区域进行面积积分，以作为所述小波矩阵中的数值。
可选的，所述分别对所述图形与所述索引中包含的小波矩阵的子块围成的面积进行积分包括：在所述区域内对矢量函数进行面积积分，所述矢量函数的散度为所述小波基。
可选的，所述图形的边界为直线，所述小波基为哈尔小波正交基；在所述区域内对矢量函数进行面积积分通过如下方式完成：计算所述区域内端点坐标的二次型；所述端点包括：所述图形在所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点。
本发明实施例还提供一种用于光刻版图OPC的采样装置，包括：小波分解单元，适于对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵；重构单元，适于根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，以完成离散化采样，所述离散化采样的结果用于进行OPC中的仿真。
可选的，所述小波分解单元包括：网格线建立单元，适于建立覆盖所述待OPC的版图的采样区域的采样网格线，所述采样网格线的密度由目标级数的小波阶次确定，所述目标级数根据采样精度确定；索引建立单元，适于利用目标级数的小波基遍历所述图形的边界，以建立相关小波的索引，所述相关小波的索引包括：所述图形的边界与所述不同阶次的小波基相交的子块；小波矩阵计算单元，适于根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵。
可选的，所述小波矩阵计算单元包括积分单元，适于对所述不同阶次中每个阶次，分别对所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的区域进行面积积分，以作为所述小波矩阵中的数值。
可选的，所述积分单元，适于在所述区域内对矢量函数进行面积积分，所述矢量函数的散度为所述小波基。
可选的，所述图形的边界为直线，所述小波基为哈尔小波正交基；所述积分单元适于通过如下方式完成在所述区域内对矢量函数进行面积积分：计算所述区域内端点坐标的二次型；所述端点包括：所述图形在所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
通过对待OPC的版图进行小波分解，得到不同阶次的小波矩阵，根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，可以完成离散化采样。采样的精度可以通过小波的阶次控制，以实现对离散化采样结果的精度控制；在不同阶次的小波矩阵中，仅有和待OPC版图中的图形相交的部分对应的数值需要计算，从而可以减少离散化采样过程中的计算量；故通过小波分解和重构得到的离散化采样结果相比于直接对待OPC版图建立网格线，每个网格仅可能为有图形覆盖或没有图形覆盖两种结果的方式，结果更加精确，相比于对每个网格中的图形均进行面积积分得到结果的方式，效率更高，计算量更少。
进一步，采样网格线的密度由目标级数的小波阶次确定，在利用目标级数的小波基遍历所述图形后，即可建立相关小波的索引，索引中包括待OPC版图的图形边界与各个不同阶次小波基相交的子块，后续仅需对与所述图形边界相交的小波基的子块进行进一步的计算，即可得到各个阶次的小波矩阵，故可以在保证离散化采样结果的基础上减少计算量。
进一步，由于所述矢量函数的散度为所述小波基，故在区域内对矢量函数进行面积积分时，结果为常数，故仅计算子块范围内的端点的二次型，也即仅需计算所述图形在所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点的二次型即可得到所述面积积分的结果，计算量较小，进一步可以提升计算效率。
另外，待OPC的版图的边界通常是直线，在这种情况下选择哈尔小波正交基作为所述小波基，可以进一步减少计算量。
附图说明
图1是现有技术中一种对待OPC版图中进行采样的示意图；
图2是本发明实施例中一种用于光刻版图OPC的采样方法的流程图；
图3是图2中步骤S21的详细流程示意图；
图4是本发明实施例中一种图形边界为直线的待OPC的版图及采样网格线的示意图；
图5是本发明实施例中一组二维哈尔小波正交基函数的示意图；
图6是本发明实施例中一种图形边界与小波基四个子块交点的示意图；
图7是本发明实施例中一种端点的示意图；
图8是本发明实施例中一种用于光刻版图OPC的采样装置的结构示意图。
具体实施方式
如前所述，现有技术中对待OPC版图进行采样的精确度和效率有待提升。
图1是技术中一种对待OPC版图中进行采样的示意图。现有技术中通常采用中心点覆盖的原则进行判断，也即如果采样网格线构成的采样网格的中心被版图中的图形覆盖，则为1，否则为0。
但是，经发明人研究发现这种采样方法的精度对OPC是不够的。例如图1中左侧和中间的图形进行采样后，结果是相同的，均为右侧中阴影部分的图形。
为了使得采样的精度满足OPC的要求，可以对每个采样网格中的图形进行面积采样，得到对应于每个采样网格中被图形覆盖的相关值。但是，这种方式计算量较大，效率较低。
而在本发明实施例中，通过对待OPC的版图进行小波分解，得到不同阶次的小波矩阵，根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，可以完成离散化采样。采样的精度可以通过小波的阶次控制，以实现对离散化采样结果的精度控制；在不同阶次的小波矩阵中，仅有和待OPC版图中的图像相交的部分对应的数值需要计算，从而可以减少离散化采样过程中的计算量；故通过小波分解和重构得到的离散化采样结果相比于直接对待OPC版图建立网格线，每个网格仅可能为有图形覆盖或没有图形覆盖两种结果的方式，结果更加精确，相比于对每个网格中的图形均进行面积积分得到结果的方式，效率更高，计算量更少。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2是本发明实施例中一种用于光刻版图OPC的采样方法的流程图，包括步骤S21和步骤S22:
在步骤S21中，对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵；
在步骤S22中，根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，以完成离散化采样，所述离散化采样的结果用于进行OPC中的仿真。
其中，所述离散化采样的结果可以用于OPC中的快速傅里叶变换，以进行仿真。
在具体实施中，所述待OPC的版图可以是一个采样区域或分割后的多个采样区域，例如可以是根据采样率和小波阶次进行分割后的多个采样区域。
在本发明一实施例中，小波的阶次可以按照精度需求进行设置，小波阶次按照2的次幂展开，小波阶次越高，采样精度越大。例如，采样间隔为30nm时，10级小波可以采样约30μm*30μm的区域范围，其中，30*210nm＝30μm。
当待OPC的版图的待采样的区域大于30um*30um时，可以对待采样区域进行分割，并且可以采用多CPU对分割后的各个采样区域进行并行离散化采样。
在具体实施中，参见图3，图2中的步骤S21可以包括：
步骤S31，建立覆盖所述版图的采样网格线，所述采样网格线的密度由目标级数的小波阶次确定，所述目标级数根据采样精度确定；
步骤S32，利用目标级数的小波基遍历所述图形的边界，以建立相关小波的索引，所述相关小波的索引包括：所述图形的边界与所述不同阶次的小波基相交的子块；
步骤S33，根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵。
如前所述，小波的阶次可以按照精度需求进行设置，目标级数即是根据精度需求进行设置的最高阶次。例如在前述的例子中，目标级数即是10级，建立采样网格线时，采样网格线围成的采样网格的大小与10级小波的小波基中每个子块的大小相同。
在具体实施中，通常可以获取待OPC版图的图形的位置，故可以利用目标级数的小波基对OPC版图中的一个或者多个图形的边界进行遍历，并建立相关小波的索引。
由于遍历是利用目标级数的小波进行的，故可以从所述图形与目标级数相交的子块，计算出与低于目标级数的各个阶次小波的小波基相交的子块。故索引中可以包括待OPC版图的图形边界与各个不同阶次小波基相交的子块，后续仅需对与所述图形边界相交的小波基的子块进行进一步的计算，即可得到各个阶次的小波矩阵，故可以在保证离散化采样结果的基础上进一步减少计算量。
在本发明一实施例中，对所述图形的边界进行遍历可以是对所述图形的边界以顺时针或者逆时针的方式进行扫描。
在具体实施中，建立相关小波的索引的过程，可以是对小波基函数(又简称为小波基)进行删减的过程，因为小波的展开基函数只有在图形边界处不为零，故可以仅保留图形边界处的小波基函数。
故相关小波的索引包括图形的边界与所述不同阶次的小波基相交的子块，具体可以包括图形边界与所述不同阶次的小波基的子块相交的交点位置，以便于在步骤S33中对不同阶次的小波矩阵进行计算。
在具体实施中，步骤S33可以通过如下方式完成：对所述不同阶次中每个阶次，分别对所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的区域进行面积积分，以作为所述小波矩阵中的数值。
由此可以看出，通过小波的分解和重构得到的结果类似于现有技术中对每个采样网格进行面积积分得到的结果，精确度较高。同时，通过建立小波索引，仅对所述图形的边界所在的各个阶次中小波基的子块进行积分计算，故计算量较小，效率较高。
如前所述，相关小波的索引中可以包括图形边界与所述不同阶次的小波基的子块相交的交点位置，故在对不同阶次的小波基的子块进行上述积分计算时，均可利用步骤S31中的生成结果，从而可以提升已知数据的利用率，进一步可以提升计算效率。
在一个非限定性的例子中，对所述图形与所述索引中包含的小波矩阵的子块围成的面积进行积分可以通过如下方式实现：在所述区域内对矢量函数进行面积积分，所述矢量函数的散度为所述小波基。
由于所述矢量函数的散度为所述小波基，故在区域内对矢量函数进行面积积分时，结果为常数，故仅计算子块范围内的端点的二次型，也即仅需计算所述图形被所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点的二次型即可得到所述面积积分的结果，计算量较小，进一步可以提升计算效率。
在具体实施中，待OPC版图的图形的边界为直线时，所述小波基可以是为哈尔小波正交基。在所述区域内对矢量函数进行面积积分通过如下方式完成：计算所述区域内端点坐标的二次型；所述端点包括：所述图形在所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点。
图4是一种图形边界为直线的待OPC的版图及采样网格线的示意图，可以看出，其中包含三个图形，每个图形的边界均为直线。此时可以采用哈尔正交小波基进行每个图形的分解和重构，图5是一组二维哈尔小波正交基函数的示意图，包括ψ(0，0)，ψ(1，0)，ψ(0，1)，ψ(1，1)。其中，ψ(1，0)，ψ(0，1)，ψ(1，1)为二阶小波的基函数。图6是一种图形边界与小波基四个子块交点的示意图。
继续以基函数为二维哈尔小波正交基函数为例，对所述区域内对矢量函数进行面积积分可以通过如下步骤完成：
首先根据格林公式，将面积积分转换为沿边界的曲线积分：
其中，M为所述图形的小波基的子块围成的区域；选取合适的F使得由于ψ函数的子块为常数(+1或者-1)，故矢量函数F为线性函数；ξ为面积微元；为M的边界；ρ为曲线微元；n(ρ)为曲线微元的法线方向。
由于图形的边界为直线，故可以用端点坐标的二次型标识积分所得函数，故仅需计算被子块包含的顶点值以及所述图形与子块的交点值即可，例如图7中，仅需计算图中6个点的位置即可。
在本发明实施例中，通过对待OPC的版图进行小波分解，得到不同阶次的小波矩阵，根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，可以完成离散化采样。采样的精度可以通过小波的阶次控制，以实现对离散化采样结果的精度控制；在不同阶次的小波矩阵中，仅有和待OPC版图中的图像相交的部分对应的数值需要计算，从而可以减少离散化采样过程中的计算量；故通过小波分解和重构得到的离散化采样结果相比于直接对待OPC版图建立网格线，每个网格仅可能为有图形覆盖或没有图形覆盖两种结果的方式，结果更加精确，相比于对每个网格中的图形均进行面积积分得到结果的方式，效率更高，计算量更少。
本发明实施例还提供一种用于光刻版图OPC的采样装置，其结构示意图参见图8。
用于光刻版图OPC的采样装置可以包括：
小波分解单元81，适于对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵；
重构单元82，适于根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，以完成离散化采样，所述离散化采样的结果用于进行OPC中的仿真。
在具体实施中，小波分解单元81可以包括：
网格线建立单元(图未示)，适于建立覆盖所述待OPC的版图的采样区域的采样网格线，所述采样网格线的密度由目标级数的小波阶次确定，所述目标级数根据采样精度确定；
索引建立单元(图未示)，适于利用目标级数的小波基遍历所述图形的边界，以建立相关小波的索引，所述相关小波的索引包括：所述图形的边界与所述不同阶次的小波基相交的子块；
小波矩阵计算单元(图未示)，适于根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵。
在具体实施中，所述小波矩阵计算单可以元包括积分单元(图未示)，适于对所述不同阶次中每个阶次，分别对所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的区域进行面积积分，以作为所述小波矩阵中的数值。
在具体实施中，所述积分单元，适于在所述区域内对矢量函数进行面积积分，所述矢量函数的散度为所述小波基。
在具体实施中，所述图形的边界为直线，所述小波基为哈尔小波正交基；所述积分单元适于通过如下方式完成在所述区域内对矢量函数进行面积积分：计算所述区域内端点坐标的二次型；所述端点包括：所述图形在所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点。
本发明实施例中的用于光刻版图OPC的采样装置的具体实现及有益效果可以参见用于光刻版图OPC的采样方法，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种用于光刻版图OPC的采样方法，其特征在于，包括：
对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵；
根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，以完成离散化采样，所述离散化采样的结果用于进行OPC中的仿真；
对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵包括：
建立覆盖所述待OPC的版图的采样区域的采样网格线，所述采样网格线的密度由目标级数的小波阶次确定，所述目标级数根据采样精度确定；
利用目标级数的小波基遍历所述图形的边界，以建立相关小波的索引，所述相关小波的索引包括：所述图形的边界与所述不同阶次的小波基相交的子块；
根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵。
2.根据权利要求1所述的用于光刻版图OPC的采样方法，其特征在于，根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵包括：对所述不同阶次中每个阶次，分别对所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的区域进行面积积分，以作为所述小波矩阵中的数值。
3.根据权利要求2所述的用于光刻版图OPC的采样方法，其特征在于，所述分别对所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的区域进行面积积分包括：在所述区域内对矢量函数进行面积积分，所述矢量函数的散度为所述小波基。
4.根据权利要求3所述的用于光刻版图OPC的采样方法，其特征在于，所述图形的边界为直线，所述小波基为哈尔小波正交基；
在所述区域内对矢量函数进行面积积分通过如下方式完成：计算所述区域内端点坐标的二次型；所述端点包括：所述图形在所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点。
5.一种用于光刻版图OPC的采样装置，其特征在于，包括：
小波分解单元，适于对待OPC的版图中的图形进行小波分解，以得到不同阶次的小波矩阵；
重构单元，适于根据所述不同阶次的小波矩阵进行小波重构，以完成离散化采样，所述离散化采样的结果用于进行OPC中的仿真；
所述小波分解单元包括：
网格线建立单元，适于建立覆盖所述待OPC的版图的采样区域的采样网格线，所述采样网格线的密度由目标级数的小波阶次确定，所述目标级数根据采样精度确定；
索引建立单元，适于利用目标级数的小波基遍历所述图形的边界，以建立相关小波的索引，所述相关小波的索引包括：所述图形的边界与所述不同阶次的小波基相交的子块；
小波矩阵计算单元，适于根据所述不同阶次的小波基的子块，计算所述不同阶次的小波矩阵。
6.根据权利要求5所述的用于光刻版图OPC的采样装置，其特征在于，所述小波矩阵计算单元包括积分单元，适于对所述不同阶次中每个阶次，分别对所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的区域进行面积积分，以作为所述小波矩阵中的数值。
7.根据权利要求6所述的用于光刻版图OPC的采样装置，其特征在于，所述积分单元，适于在由所述图形与所述索引中包含的小波基的子块围成的所述区域内对矢量函数进行面积积分，所述矢量函数的散度为所述小波基。
8.根据权利要求7所述的用于光刻版图OPC的采样装置，其特征在于，所述图形的边界为直线，所述小波基为哈尔小波正交基；
所述积分单元适于通过如下方式完成在所述区域内对矢量函数进行面积积分：计算所述区域内端点坐标的二次型；所述端点包括：所述图形在所述子块范围内的顶点，以及所述图形与所述子块的交点。
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