CN111367149B - 曲线图形光学邻近修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种曲线图形光学邻近修正方法，在对导入的原始设计图形进行光学邻近修正后，在进行设计规则检查前，对曲线图形边线进行直角切割处理以形成标准图形边线；所述直角切割处理包括采用多条相互连接的沿水平或垂直方向延伸的边线拟合所述曲线图形边线。本发明通过对硅光器件的曲线图形进行直角切割处理，形成标准图形边线，使版图图形符合常规光掩模版标准，在确保光学邻近修正结果接近原始图形的同时，降低光掩膜版生产成本。

Description

曲线图形光学邻近修正方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种曲线图形光学邻近修正方法。
背景技术
硅光器件工艺是一种采用硅基衬底、可以基于现有CMOS工艺进行光器件制备和集成的新一代光子器件制造技术，具有广泛的应用前景。在硅光器件的版图设计中，由于需要设计光学器件结构，其版图涵盖了大量区别于传统芯片版图的曲线图形，且光学器件对于图形边缘粗糙度要求较高。
目前，现有技术中的光学邻近修正(OPC)模型一般只能直接将硅光器件的圆弧形的非曼哈顿(Non-Manhattan)的曲线图形转换为曼哈顿(Manhattan)图形进行光学邻近修正，这将使硅光器件结构边缘的粗糙度增加，增加光学器件的波导损耗。此外，还有在光学邻近修正时引入版图寄生参数抽取过程(LPE)或采用特殊的掩膜版制造工艺等改进方法，以期匹配硅光器件中的曲线图形。然而，上述方法还存在无法获得理想效果或者会额外增加制造成本的问题。
因此，有必要提出一种新的曲线图形光学邻近修正方法，解决上述问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种曲线图形光学邻近修正方法，用于解决现有技术中光学邻近修正无法处理硅光器件的曲线图形的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，在对导入的原始设计图形进行光学邻近修正后，在进行设计规则检查前，对曲线图形边线进行直角切割处理以形成标准图形边线；所述直角切割处理包括采用多条相互连接的沿水平或垂直方向延伸的边线拟合所述曲线图形边线。
作为本发明的一种可选方案，所述直角切割处理的步骤包括：
采用水平边线、垂直边线和倾斜边线三种边线拟合所述曲线图形边线；
以所述倾斜边线作为矩形的对角线形成所述矩形，所述矩形的边线延伸方向与所述水平边线或所述垂直边线的延伸方向相同；
从所述矩形中选取相连接的水平边线和垂直边线作为矩形边线，所述水平边线和所述垂直边线在远离其连接端的另一端还分别连接于不同的所述水平边线、所述垂直边线或所述倾斜边线；
连接所述水平边线、所述垂直边线和所述矩形边线以形成所述标准图形边线。
作为本发明的一种可选方案，所述倾斜边线的倾斜角度为45度，所述矩形为正方形。
作为本发明的一种可选方案，从所述矩形中选取相连接的水平边线和垂直边线作为矩形边线的方法包括：设置面积判断阈值；当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积大于所述面积判断阈值时，以所述矩形中远离所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线；当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积小于所述面积判断阈值时，以所述矩形中靠近所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。
作为本发明的一种可选方案，所述面积判断阈值的范围介于所述矩形面积的20％至80％之间。
作为本发明的一种可选方案，当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积等于所述面积判断阈值时，以所述矩形中远离所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。
作为本发明的一种可选方案，当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积等于所述面积判断阈值时，以所述矩形中靠近所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。
作为本发明的一种可选方案，所述倾斜边线具有多个倾斜角度。
作为本发明的一种可选方案，在对所述曲线图形的边缘进行所述直角切割处理前，还包括设置亚分辨率辅助图形的步骤。
作为本发明的一种可选方案，所述直角切割处理也包括对于所述亚分辨率辅助图形的处理。
作为本发明的一种可选方案，在对所述曲线图形的边缘进行所述直角切割处理后，还包括进行设计规则检查、光学邻近修正验证以及导出最终设计图形的步骤。
作为本发明的一种可选方案，在所述光学邻近修正验证后，当所述光学邻近修正验证的结果未符合预设目标时，则还包括在当前光学邻近修正结果的基础上再次进行所述光学邻近修正、所述直角切割处理、所述设计规则检查及所述光学邻近修正验证的返回迭代步骤，直至所述光学邻近修正验证的结果符合预设目标。
作为本发明的一种可选方案，所述曲线图形光学邻近修正方法用于硅光器件版图的光学邻近修正过程。
如上所述，本发明提供一种曲线图形光学邻近修正方法，具有以下有益效果：
本发明通过引入一种新的曲线图形光学邻近修正方法，通过对硅光器件的曲线图形进行直角切割处理，形成标准图形边线，使版图图形符合常规光掩模版标准，在确保光学邻近修正结果接近原始图形的同时，降低光掩膜版生产成本。
附图说明
图1显示为本发明实施例一中提供的曲线图形光学邻近修正方法的流程图。
图2显示为本发明实施例一中提供的原始设计图形的局部示意图。
图3显示为本发明实施例一中光学邻近修正及设置亚分辨率辅助图形后的局部示意图。
图4显示为本发明实施例一中直角切割处理及设计规则检查后的局部示意图。
图5显示为本发明实施例一中提供的直角切割处理的流程图。
图6显示为本发明实施例一中曲线图形边缘的局部放大图。
图7显示为本发明实施例一中采用水平边线、垂直边线和倾斜边线拟合曲线图形边缘的局部放大图。
图8显示为本发明实施例一中以倾斜边线作为对角线形成正方形后的局部放大图。
图9显示为本发明实施例一中形成标准图形边线后的局部放大图。
元件标号说明
101 原始设计图形
102 亚分辨率辅助图形
S1～S5 步骤1)～5)
S3-1～S3-4 步骤3-1)～3-4)
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图1至图9，本实施例提供了一种曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，在对导入的原始设计图形进行光学邻近修正后，在进行设计规则检查前，对曲线图形边线进行直角切割处理以形成标准图形边线；所述直角切割处理包括采用多条相互连接的沿水平或垂直方向延伸的边线拟合所述曲线图形边线。
作为示例，如图1所示，是本实施例中对硅光器件曲线图形进行光学邻近修正的流程图，其包括如下步骤：
1)导入原始设计图形；
2)光学邻近修正及设置亚分辨率辅助图形；
3)直角切割处理及设计规则检查；
4)光学邻近修正验证；
5)导出最终设计图形。
在步骤1)中，请参阅图1的S1步骤和图2，导入原始设计图形(layout input)。如图2所示，是导入的原始设计图形101的局部示意图。其中，导入的所述原始设计图形包含硅光器件设计版图中具有非曼哈顿设计的曲线边缘的曲线图形。此类曲线图形一般无法按照常规曼哈顿规则图形的标准进行光学邻近修正。
在步骤2)中，请参阅图1的S2步骤和图3，光学邻近修正(OPC)及设置亚分辨率辅助图形(SRAF)。如图3所示，除了进行光学邻近修正外，还在曲线图形附近位置根据图形的疏密程度设置了亚分辨率辅助图形102。
在步骤3)中，请参阅图1的S3步骤和图4，直角切割处理及设计规则检查(DRC)。在现有的光学邻近修正流程中，本步骤仅进行设计规则检查，而本实施例在设计规则检查前还增加了直角切割处理过程。所述直角切割处理的具体过程待后文详述。如图4所示，是所述直角切割处理后所得曲线图形的局部示意图。需要指出的是，图4仅是宏观示意图，其中曲线部分在经过直角切割处理后，在微观尺度上已经符合曼哈顿设计规则。可选地，所述直角切割处理也包括对于所述亚分辨率辅助图形的处理。
在步骤4)中，请参阅图1的S4步骤，光学邻近修正验证(OPC verify)。针对步骤2)及步骤3)中光学邻近修正后的图形进行验证，对光学邻近修正结果进行模拟仿真，如有不符合设计预期的图形部分则进行相应修改调整，重新进行光学邻近修正，直至验证的光学邻近修正结果符合预期标准。
在步骤5)中，请参阅图1的S5步骤，导出最终设计图形(Final layout)。导入的原始设计图形在进行本发明的直角切割处理后，形成了标准图形边线，使导出的最终设计图形符合常规光掩模版标准。光掩模生产厂家可以按照导出的版图数据，直接基于现有常规掩膜的标准进行光掩模生产，而无需针对硅光器件版图采用特别的制造工艺。因此，本发明在确保光学邻近修正结果接近原始图形的同时，也降低了光掩膜版的制造成本。
上述步骤描述了本实施例中对硅光器件曲线图形进行光学邻近修正的流程，以下针对步骤3)中的直角切割处理过程进行进一步的详细描述。
作为示例，如图5至图9所示，所述直角切割处理包括采用多条相互连接的沿水平或垂直方向延伸的边线拟合所述曲线图形边线的步骤。所述直角切割处理的步骤包括：
3-1)采用水平边线、垂直边线和倾斜边线三种边线拟合所述曲线图形边线；
3-2)以所述倾斜边线作为矩形的对角线形成所述矩形，所述矩形的边线延伸方向与所述水平边线或所述垂直边线的边线延伸方向相同；
3-3)从所述矩形中选取相连接的水平边线和垂直边线作为矩形边线，所述水平边线和所述垂直边线在远离其连接端的另一端还分别连接于不同的所述水平边线、所述垂直边线或所述倾斜边线；
3-4)连接所述水平边线、所述垂直边线和所述矩形边线以形成所述标准图形边线。
在步骤3-1)中，请参阅图5的S3-1步骤及图6至图7，采用水平边线、垂直边线和倾斜边线三种边线拟合所述曲线图形边线。
如图6所示，是本实施例中需要进行直角切割处理的曲线图形边缘的局部放大图。从图6中可以看出，所述曲线图形的边缘呈曲线形状，不符合曼哈顿设计规则。针对图6中的曲线图形边线，采用水平边线、垂直边线和倾斜边线三种边线进行拟合，使拟合的边线尽可能贴近原始图形中曲线图形边线的形貌。图7中，虚线部分为采用水平边线、垂直边线和倾斜边线三种边线拟合所述曲线图形边线的结果。可选地，如图7所示，本实施例中所述倾斜边线的倾斜角度为45度。根据不同设计需求，在本发明的其他实施案例中，所述倾斜边线的倾斜角度也可以进行相应调整，例如调整为40度或者50度。
在步骤3-2)中，请参阅图5的S3-2步骤及图7至图8，以所述倾斜边线作为矩形的对角线形成所述矩形，所述矩形的边线延伸方向与所述水平边线或所述垂直边线的延伸方向相同。
可选地，如图7和图8所示，在本实施例中，所述倾斜边线的倾斜角度为45度时，以其为对角线所形成的所述矩形为正方形，且该正方形的位置和大小是唯一且确定的。而当形成的矩形非正方形时，所形成的所述矩形的边线延伸方向应当保持与所述水平边线或所述垂直边线的延伸方向相同。此外，对于延伸长度较长的倾斜边线，可以按照版图设计和光学邻近修正的要求进行分割以形成多个连续的所述矩形。
在步骤3-3)中，请参阅图5的S3-3步骤及图8至图9，从所述矩形中选取相连接的水平边线和垂直边线作为矩形边线，所述水平边线和所述垂直边线在远离其连接端的另一端还分别连接于不同的所述水平边线、所述垂直边线或所述倾斜边线。
具体地，在图8中，对于沿着曲线图形边缘形成的各个正方形，选择将其远离曲线图形的外侧的两条边线或者靠近曲线图形的内侧的两条边线作为本实施所采用的矩形边线。
作为示例，如图8和图9所示，从所述矩形中选取相连接的水平边线和垂直边线作为矩形边线的方法包括：设置面积判断阈值；当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积大于所述面积判断阈值时，以所述矩形中远离所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线；当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积小于所述面积判断阈值时，以所述矩形中靠近所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。上述选择方法可以确保所选择的矩形边线能够最贴近曲线图形的实际形貌。可选地，所述面积判断阈值的范围介于所述矩形面积的20％至80％之间。在本实施例中，所述面积判断阈值设置为所述矩形面积的50％。即，当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积大于所述矩形面积的50％时，以所述矩形中远离所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线；当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积小于所述矩形面积的50％时，以所述矩形中靠近所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。需要指出的是，本发明中所述面积判断阈值除了设置为所述矩形面积的50％外，还可以采用设为其他百分值进行判断，例如，设为所述矩形面积的30％或65％。
作为示例，当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积等于所述面积判断阈值时，以所述矩形中远离所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。或者，当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积等于所述面积判断阈值时，以所述矩形中靠近所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。即是说，对于重叠部分面积等于所述面积判断阈值的部分矩形，可以根据实际需要，选择将其远离曲线图形的外侧边线或者靠近曲线图形的内侧边线作为本实施所采用的矩形边线。
在步骤3-4)中，请参阅图5的S3-4步骤及图9，连接所述水平边线、所述垂直边线和所述矩形边线以形成所述标准图形边线。如图9所示，粗实线部分所示的，即是所述水平边线、所述垂直边线和所述矩形边线连接后形成的所述标准图形边线。
作为示例，如图1所示，在步骤4)中的所述光学邻近修正验证后，当所述光学邻近修正验证的结果未符合预设目标时，则还包括在当前光学邻近修正结果的基础上再次进行步骤2)中的光学邻近修正及设置亚分辨率辅助图形、步骤3)中的直角切割处理及设计规则检查以及步骤4)中的所述光学邻近修正验证的返回迭代步骤，直至步骤4)中的所述光学邻近修正验证的结果符合预设目标。所述预设目标指的是光学邻近修正后输出的最终设计图形不仅符合曼和顿设计规则，其光掩模的光刻曝光显影结果也能尽可能地贴近原始设计图形。可选地，所述返回迭代步骤还可以引入人工智能或机器学习等计算机辅助的手段进行实施，通过计算机算法自主进行多次迭代并获得预期的光学邻近修正结果。
作为示例，本实施例中提供的曲线图形光学邻近修正方法可以用于具有较多曲线图形的硅光器件版图的光学邻近修正过程。而在本发明的其他实施案例中，所述曲线图形光学邻近修正方法还可以用于其他具有较多曲线图形的器件版图的光学邻近修正。
实施例二
本实施例提供了一种曲线图形光学邻近修正方法，与实施例一相比，本实施例的主要区别至少在于：在步骤3)中，用于拟合所述曲线图形边线的所述倾斜边线设有多种，所述倾斜角度设有多个。例如，在实施例一中设有45度倾斜角度的倾斜边线的前提下，增设倾斜角度为30度和60度的倾斜边线。即是说，在步骤3-1)中，采用水平边线、垂直边线和具有30度、45度和60度倾斜角度的倾斜边线对所述曲线图形边线进行拟合。
相比实施例一，本实施例引入了具有多种倾斜角度的倾斜边线，因此，对于所述曲线图形边线中不同走向的曲线的拟合将会更为贴近准确。而在本发明的其他实施案例中，倾斜角度的种类还可以根据实际需要进行增减。本实施例的其他实施方案与实施例一相同，此处不再赘述。
综上所述，本发明提供了一种曲线图形光学邻近修正方法，在对导入的原始设计图形进行光学邻近修正后，在进行设计规则检查前，对曲线图形边线进行直角切割处理以形成标准图形边线。本发明通过对硅光器件的曲线图形进行直角切割处理，形成标准图形边线，使版图图形符合常规光掩模版标准，在确保光学邻近修正结果接近原始图形的同时，降低光掩膜版生产成本。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，在对导入的原始设计图形进行光学邻近修正后，在进行设计规则检查前，对曲线图形边线进行直角切割处理以形成标准图形边线；所述直角切割处理包括采用多条相互连接的沿水平或垂直方向延伸的边线拟合所述曲线图形边线；所述直角切割处理的步骤包括：
采用水平边线、垂直边线和倾斜边线三种边线拟合所述曲线图形边线；
以所述倾斜边线作为矩形的对角线形成所述矩形，所述矩形的边线延伸方向与所述水平边线或所述垂直边线的延伸方向相同；
从所述矩形中选取相连接的水平边线和垂直边线作为矩形边线，所述水平边线和所述垂直边线在远离其连接端的另一端还分别连接于不同的所述水平边线、所述垂直边线或所述倾斜边线；
连接所述水平边线、所述垂直边线和所述矩形边线以形成所述标准图形边线。
2.根据权利要求1所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，所述倾斜边线的倾斜角度为45度，所述矩形为正方形。
3.根据权利要求1所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，从所述矩形中选取相连接的水平边线和垂直边线作为矩形边线的方法包括：设置面积判断阈值；当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积大于所述面积判断阈值时，以所述矩形中远离所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线；当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积小于所述面积判断阈值时，以所述矩形中靠近所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。
4.根据权利要求3所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，所述面积判断阈值的范围介于所述矩形面积的20％至80％之间。
5.根据权利要求3所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积等于所述面积判断阈值时，以所述矩形中远离所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。
6.根据权利要求3所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，当所述矩形与所述曲线图形的重叠部分的面积等于所述面积判断阈值时，以所述矩形中靠近所述曲线图形的相连接的所述水平边线和所述垂直边线作为所述矩形边线。
7.根据权利要求1所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，所述倾斜边线具有多个倾斜角度。
8.根据权利要求1所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，在对所述曲线图形的边缘进行所述直角切割处理前，还包括设置亚分辨率辅助图形的步骤。
9.根据权利要求8所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，所述直角切割处理也包括对于所述亚分辨率辅助图形的处理。
10.根据权利要求1所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，在对所述曲线图形的边缘进行所述直角切割处理后，还包括进行设计规则检查、光学邻近修正验证以及导出最终设计图形的步骤。
11.根据权利要求10所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，在所述光学邻近修正验证后，当所述光学邻近修正验证的结果未符合预设目标时，则还包括在当前光学邻近修正结果的基础上再次进行所述光学邻近修正、所述直角切割处理、所述设计规则检查及所述光学邻近修正验证的返回迭代步骤，直至所述光学邻近修正验证的结果符合预设目标。
12.根据权利要求1所述的曲线图形光学邻近修正方法，其特征在于，所述曲线图形光学邻近修正方法用于硅光器件版图的光学邻近修正过程。
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