CN116300299A - 图形拐角处的线段化方法、图形线段化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图形拐角处的线段化方法、图形线段化方法。其中图形拐角处的线段化方法，包括：对待线段化的版图进行分析，挑选出特征完全相同或部分相同的版图图形；通过OPC光刻模型对选出的版图进行光学模拟，得到不同光照条件下的光场图；根据光场图获取对应的曲线；求取所有曲线的斜率和/或曲率，找到距离版图的图形最近的曲线；基于所述曲线的斜率和/或曲率，找到上一步骤找到的曲线的拐角处线段化的点；对完全相同或部分相同的版图图形选出的最佳拐点进行分析及处理，得到满足对称性的拐点的位置，进行图形拐角处的线段化。本发明提供了更方便、更高性能的图形的拐角处的线段化方法。
Description
技术领域
本发明涉及半导体光刻的技术领域，尤其涉及一种图形拐角处线段化的点的选取方法、图形线段化方法。
背景技术
在集成电路(IC)的制造过程中，为了在晶圆上获得目标图形，需要实现将图形从掩膜版中转移到硅片表面，即所谓的光刻工艺。光刻通常需要经过曝光步骤、显影步骤和之后的刻蚀步骤。曝光时，从光源发出的光线通过掩膜版中透光的区域照射至涂覆有光刻胶的硅片上，光刻胶上未被掩膜阻挡，受到光线照射的区域发生化学反应；在显影步骤中，利用感光和未感光的光刻胶对显影剂的溶解程度的不同，形成光刻图案，实现图案从掩膜版到光刻胶上的转移；在刻蚀步骤中，基于光刻胶层所形成的光刻图案对硅片进行刻蚀，将掩膜版的图案进一步转移至硅片上。
随着摩尔定律的推进，集成电路的设计尺寸不断缩小，设计图形的最小尺寸越来越接近光刻成像系统的极限，光的衍射效应变得越来越明显，曝光得到的成像图形相比于掩模版上的图形发生严重畸变，最终在硅片上经过光刻形成的实际图形和设计图形不同，这种现象称为光学邻近效应(OPE：Optical Proximity Effect)。
为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近修正(OPC，Optical ProximityCorrection)，通过修正掩模版上的图形抵消光学邻近效应，获得更符合预期目标的光刻结果。
随着设计尺寸的减小，反演光刻技术(Inverse Lithography Technology，ILT)在一些热点区域逐渐成为了主要的技术手段。虽然ILT和OPC的目的是完全一样的，但是其方法却有着完全不同的思路。它不是对设计图形做修正以期在晶圆上得到所要的图形，而是把要在晶圆上实现的图形作为目标反演计算出在掩模上所需要的图形。反演光刻通过复杂的数学计算得到一个理想的掩模图形。用这种方法设计出的掩模，在曝光时能提供比较高的图形对比度。
通常情况，ILT采用基于像素的方式进行优化。然而却也存在问题，基于像素优化后的结果即便拥有良好的评价表现，但是像素化的掩膜却通常由于掩膜规则(MRC，maskrule constraints)的问题无法进行生产，例如掩膜规则包括线宽值和间距值。所以在ILT最后还要进行像素化到线段化的过程，但是这个过程会损坏ILT已经修复好的结果。
另一种方式是基于线段化的ILT。ILT的出发点为已经做好线段化的边，这样可以通过一系列的复杂数学计算直接得到基于线段的掩膜图形。因此如果为边做线段化可以抽象为整个ILT过程选取初值的过程。线段化的方式和结果直接影响着ILT的性能。
传统方法中，线段化的方式绝大多数是基于规则的。这里的规则多数为人工积累下来的经验。实际上基于规则进行线段化，图形两边的边长的广场分布截然不同，会导致实现脚本过长。例如，版图上图形种类很多，不同的图形需要不同的规则进行线段化，所以如果要为不同的图形添加不同的规则，就要设置很多特殊的筛选条件，导致脚本过长。
因此，如何提供一种图形拐角处线段化的点的选取方法是待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中基于规则的图形线段化所导致的技术问题，本发明提出了图形拐角处的线段化方法、图形线段化方法。
本发明提出图形拐角处的线段化方法，包括：
对待线段化的版图进行分析，挑选出特征完全相同或部分相同的版图图形；
通过OPC光刻模型对选出的版图进行光学模拟，得到不同光照条件下的光场图；
根据光场图获取对应的曲线；
求取所有曲线的斜率和/或曲率，找到距离版图的图形最近的曲线；
基于所述曲线的斜率和/或曲率，找到上一步骤找到的曲线的拐角处线段化的点；
对完全相同或部分相同的版图图形选出的最佳拐点进行分析及处理，得到满足对称性的拐点的位置，进行图形拐角处的线段化。
进一步，对同一种图形在不同的光照条件下标记的拐点进行分析，选出最佳的拐点。
进一步，对位置比较相近的拐点的位置数据取平均值，得到最佳拐点。
本发明提出的版图的图形线段化方法，包括：
采用上述技术方案所述的图形拐角处的线段化方法对版图的图形拐角处进行线段化；
基于规则对图形的其他位置进行线段化。
进一步，所述规则包括等分线段化、投影线段化当中的至少一种规则。
本发明的技术方案与现有技术相比，具有以下的有益效果。
本发明的线段化方法是基于OPC光刻模型，实现更加方便，不依赖于技术人员的经验，可以免去传统线段化中复杂的特殊化设置。例如基于规则的线段化，对于不同的图形，需要根据图形本身的形状，决定距离顶点不同的距离处进行线段化，如果版图上图形较多，需要很多特殊的设置以及DRC命令，才能将图形一一选出并进行处理，而本发明不需要这些特殊化设置。
本发明也更有利于区分相似的图形。部分图形可能看起来比较相似，但是周边的环境会有所不同。基于规则的线段化很难区分这些情况。而本发明基于模型进行线段化可以通过模型提供的信号更有力的甄别这些情况。
本发明可以提供更高的性能。OPC光刻模型相对于传统的规则，会提供更加准确的信号，更有利于后续ILT求解。而且本发明基于模型的线段化方法更容易在ILT优化的过程中调整线段打断的个数，从而增加ILT求解性能，也就是说本发明基于模型的线段化方式相比较于规则，为不同的线段，提供了不同的打断个数，优化了ILT的初值，所以提高了求解性能。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明一实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
传统的基于规则的版图的图形线段化，通常是先对图形的拐角处进行线段化，之后在对图形的边进行线段化。因而图形的拐角处的线段化的点拥有最高的优先级。所以如何选取拐角处线段化的点就变得尤为重要，因为其他线段化的点均基于拐角处线段化的点。下面将详细介绍本发明版图的图形拐角处线段化的点的选取方法。
如图1所示，本发明的图形拐角处线段化的点的选取方法主要包括如下步骤。
对待线段化的版图进行分析，挑选出特征完全相同或部分相同的版图图形。具体实现时，可以通过专业的版图分析工具来挑选，通过版图分析工具对版图上的图形形状以及周边图形的形状来挑选出特征完全相同或部分相同的版图图形。
通过OPC光刻模型对选出的版图进行光学模拟，即，也就是对待线段化的版图的局部进行光学仿真，得到不同光照条件下的光场图。在光学邻近修正(OPC，OpticalProximity Correction)中，OPC光刻模型为本发明的整个优化流程提供了光场强度值。所以，OPC光刻模型在拐角处提供的光场强度值，代表了图形真实的物理表征。通过离焦照明和增加曝光剂量的方式，可以明显看出OPC光刻模型对图形的拐角处的补偿。而这些补偿点多数出现在拐角处曲率从最大变化最小的地方。故考虑将这些补偿点提取出来，作为拐角处的线段化的点。
通过光场图可以得到对应的隐式曲线F(x，y)＝a，a为一个常数。
OPC光刻模型提供的光场图可以类比成一张地形图，上面拥有无数条隐式曲线F(x，y)＝a，a为一个常数。根据隐式曲线的基本定理，可以求出该曲线上的切线，斜率，曲率以及导数。
切线公式为：
Fx(x0，y0)(x-x0)+Fy(x0，y0)(y-y0)＝0
斜率公式为：
曲率公式为：
切线与曲线的交点的坐标为(x0，y0)，根据曲线的斜率或曲率从曲线中选取与上述步骤进行光学模拟的版图的边缘相重合的曲线，即与进行光学模拟的版图距离最近的曲线，然后通过该曲线的斜率或者曲率以及曲率的倒数，找到拐角处曲率从最小变化到最大的拐点，以及再从最大变化到最小的拐点，将对应的拐点进行标记。
对同一种图形在不同的光照条件下标记的拐点进行分析，选出最佳的拐点。例如对位置比较相近的拐点的位置数据取平均值，得到最佳拐点。
对完全相同或部分相同的版图图形选出的最佳拐点进行分析及处理，得到满足对称性的拐点的位置，进行图形拐角处的线段化。通过版图分析工具对本土进行分析，如果一个图形本身是对称的，或者一个图形与另一个图形对称，那么理论上找到的拐点应该是完全一致的。如果找到的拐点有出入，需要将不对称的拐点去除，再将剩余拐点进行平均，得到满足对称性的拐点。
本发明还保护版图的图形线段化方法，该版图的图形线段化方法，先采用上述技术方案对图形的拐角进行线段化，然后再基于规则对图形的其他位置进行线段化。
例如，可以基于等分线段化规则，投影线段化规则当中的至少一种规则对图形的其他位置进行线段化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种图形拐角处的线段化方法，其特征在于，包括：
对待线段化的版图进行分析，挑选出特征完全相同或部分相同的版图图形；
通过OPC光刻模型对选出的版图进行光学模拟，得到不同光照条件下的光场图；
根据光场图获取对应的曲线；
求取所有曲线的斜率和/或曲率，找到距离版图的图形最近的曲线；
基于所述曲线的斜率和/或曲率，找到上一步骤找到的曲线的拐角处线段化的点；
对完全相同或部分相同的版图图形选出的最佳拐点进行分析及处理，得到满足对称性的拐点的位置，进行图形拐角处的线段化。
2.如权利要求1所述的图形拐角处的线段化方法，其特征在于，对同一种图形在不同的光照条件下标记的拐点进行分析，选出最佳的拐点。
3.如权利要求2所述的图形拐角处的线段化方法，其特征在于，对位置比较相近的拐点的位置数据取平均值，得到最佳拐点。
4.一种版图的图形线段化方法，其特征在于，包括：
采用如权利要求1至3任意一项所述的图形拐角处的线段化方法对版图的图形拐角处进行线段化；
基于规则对图形的其他位置进行线段化。
5.如权利要求4所述的版图的图形线段化方法，其特征在于，所述规则包括等分线段化、投影线段化当中的至少一种规则。
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