CN118192173A - 版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，包括：获取产品的版图数据；根据曝光单元的GDS版图数据转换出与曝光单元相邻的上下左右的四个曝光单元的Mask属性数据；Mask属性数据包含四个曝光单元各自与曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对所述曝光单元曝光时是否透光的信息。将四个曝光单元的Mask属性数据按照实际曝光的步进要求，拼接为一个GDS数据；将拼接后的GDS数据进行数据运算，判段有无重复曝光区域。基于GDS版图数据即可进行自行检查，无需光罩厂提供JDV数据。可以快速判定光罩设计中是否存在有效图形重复曝光，相比于手动拼接和目视检查的方式，检查效率和检查准确性都得到大大提高。
Description
技术领域
本发明属于集成电路制造技术领域，具体涉及一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法。
背景技术
半导体生产中使用光罩数据的版图设计时，需要在版图数据的外围划片槽放置生产所需要的各种标记图形。光罩曝光过程中，实际开放的光源可以照射的曝光区域(Shot)为整个曝光单元设计范围，而两次曝光动作的移动步径则为曝光单元设计范围减去重复曝光区域(通常为一个划片槽宽度)，即外围划片槽的位置会有两次光源照射动作的发生，实际曝光中，需要避免重复曝光区域的图形发生两次曝光的情形。重复曝光区域的图形发生两次曝光会导致没有形成需要的图形，进而不能完成生产所需的测量和对准等等功能，因此需要减少因设计失误导致的光罩废弃甚至导致晶圆的废弃。
现有的重复曝光区域的图形检查方法，是通过光罩厂提供的JDV数据，由版图设计工程师进行手动拼接和目视检查，来判定实际光罩数据挡光层设置是否正确；必须逐层掩膜版对这些重复曝光区域进行检查，效率很低；而且有时划片槽上图形放置比较分散，目视检查不能直观地检查到设计问题导致的两次曝光的图形有重叠，如果发生了设计失误，也比较难检查出来，容易导致光罩错误。
发明内容
本发明的目的在于提供一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，基于GDS版图数据即可进行自行检查，无需光罩厂提供JDV数据。可以快速判定光罩设计中是否存在有效图形重复曝光，从而判定是否有关联的设计错误。相比于手动拼接和目视检查的方式，检查效率和检查准确性都得到大大提高。
本发明提供一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，包括：
获取产品的版图数据，所述版图数据包括曝光单元的GDS版图数据；
根据所述曝光单元的所述GDS版图数据转换出与所述曝光单元相邻的上下左右的四个曝光单元的Mask属性数据；所述Mask属性数据包含相邻的所述四个曝光单元各自与所述曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对所述曝光单元曝光时是否透光的信息；
将所述四个曝光单元的Mask属性数据按照实际曝光的步进要求，拼接为一个GDS数据；
将拼接后的所述GDS数据进行数据运算，若数据运算有交集，判定为有重复曝光区域；若数据运算无交集，判定为无重复曝光区域。
进一步的，所述曝光单元包括图案区和环绕所述图案区的外围区；所述外围区设置有所述标记图形。
进一步的，所述曝光单元和相邻的右侧曝光单元之间有第一重复曝光区域；所述曝光单元的左侧外围区设置有第一标记图形。
进一步的，当前对所述曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第一重复曝光区域对应的所述第一标记图形区域挡光；
后续对所述右侧曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第一重复曝光区域对应的所述第一标记图形区域透光。
进一步的，所述曝光单元和相邻的下侧曝光单元之间有第二重复曝光区域；所述曝光单元的上侧外围区设置有第二标记图形。
进一步的，当前对所述曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第二重复曝光区域对应的所述第二标记图形区域挡光；
后续对所述下侧曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第二重复曝光区域对应的所述第二标记图形区域透光。
进一步的，将拼接后的所述GDS数据进行布尔运算，只要有相应所述Mask属性的数据输出，即可判定为有所述重复曝光区域，进行对生产影响的判定，确认是否修改所述产品的版图数据。
进一步的，采用版图设计软件进行所述数据运算；所述数据运算包括逻辑运算。
进一步的，所述版图设计软件为L-EDIT软件。
进一步的，所述四个曝光单元的Mask属性的数据用Data type表示四个不同版图层次。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，包括：获取产品的版图数据，版图数据包括曝光单元的GDS版图数据；根据曝光单元的GDS版图数据转换出与曝光单元相邻的上下左右的四个曝光单元的Mask属性数据；Mask属性数据包含四个曝光单元各自与曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对所述曝光单元曝光时是否透光的信息。将四个曝光单元的Mask属性数据按照实际曝光的步进要求，拼接为一个GDS数据；将拼接后的GDS数据进行数据运算，若数据运算有交集，判定为有重复曝光区域；若数据运算无交集，判定为无重复曝光区域。
本发明基于GDS版图数据即可进行自行检查，无需光罩厂提供JDV数据。基于GDS版图数据，进行转换并反应光罩上透光/不透光属性的数据处理方式；转化为多个Mask属性数据数据时，不同数据中表征同一层光罩透光属性时用不同的版图层次进行标识，以便应用于数据的进一步运算处理。数据拼接(合并)时模拟光罩曝光步径，进行数据合并处理。对合并完成数据的处理，进行数据运算处理。由于多个数据上相同光罩的透光数据版图层次分开定义，合并后的数据能够进行运算处理，将有数据重叠的区域进行输出，用于最终重复曝光区域的快速判定。基于最终输出的Mask重复曝光区域的数据，可以快速判定光罩设计中是否存在有效图形重复曝光，从而判定是否有关联的设计错误。相比于手动拼接和目视检查的方式，检查效率和检查准确性都得到大大提高。
附图说明
图1为本发明实施例的一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法流程示意图。
图2为本发明实施例版图中左右相邻的两个曝光单元示意图。
图3为本发明实施例版图中上下相邻的两个曝光单元示意图。
其中，附图标记如下：
00-曝光单元；10-右侧曝光单元；01、11-第一标记图形；02、12、22-图案区；03、13、23-外围区；04、14、24-第二标记图形；20-下侧曝光单元；A-第一重复曝光区域；B-第二重复曝光区域。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
为了便于描述，本申请一些实施例可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语，以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件，随后将被定位为在其它元件或部件“上方”或“之上”。下文中的术语“第一”、“第二”、等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。
本发明实施例提供了一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，如图1所示，包括：
步骤S1、获取产品的版图数据，版图数据包括曝光单元的GDS版图数据；
步骤S2、根据曝光单元的GDS版图数据转换出与曝光单元相邻的上下左右的四个曝光单元的Mask属性数据；Mask属性数据包含相邻的四个曝光单元各自与曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对曝光单元曝光时是否透光的信息；
步骤S3、将四个曝光单元的Mask属性数据按照实际曝光的步进要求，拼接为一个GDS数据；
步骤S4、将拼接后的GDS数据进行数据运算，若数据运算有交集，判定为有重复曝光区域；若数据运算无交集，判定为无重复曝光区域。
以下结合图2和图3对本发明实施例的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法详细说明。
具体的，步骤S1、获取产品的版图数据，版图数据包括曝光单元00的GDS版图数据。GDS(Graphic Data Stream，简称图形数据流)版图数据中包括所有层次版图原始设计数据和特定图形的具体所在位置。GDS版图数据是以二进制形式存储集成电路版图布局的数据流文件，GDS版图数据包括层次结构，层次结构包括顶层单元以及非顶层单元，顶层单元和非顶层单元中还包括图形层，其中图形层可以是半导体器件中的有源区、硅栅、金属层、通孔等。版图数据处理的时候，会先定义每一个层次的属性是Dark还是Clear，以便后续图形处理。Dark：表示版图设计有图形的地方，光罩上是不透光的，最终会在硅片上保留光刻胶，作为刻蚀或者离子注入的阻挡层。Clear：表示版图实际有图形的地方，光罩上是透光的，硅片上光刻胶去除，从而该区域需要进行离子注入或者刻蚀。
步骤S2、根据曝光单元00的GDS版图数据转换出与曝光单元00相邻的上下左右的四个曝光单元的Mask属性数据。Mask属性数据包含相邻的四个曝光单元各自与曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对曝光单元曝光时是否透光的信息。图2为本发明实施例版图中左右相邻的两个曝光单元示意图。图3为本发明实施例版图中上下相邻的两个曝光单元示意图。根据产品版图的GDS属性要求，将原始版图GDS数据转换为四个Mask属性的数据，四个Mask属性的数据可用Data type表示，Data type是版图软件中表示图形层次的一种方式，四个Mask属性的数据可用Data type表示四个不同层次。例如第五层data type(5：1)、(5：2)、(5：3)和(5：4)代表四个Mask属性的数据名称。data type只是为了在模拟4次曝光的时候，分别用不同层次表示，这样可以在合成数据后进行公式运算。
图2表达了半导体器件的版图中，左右相邻两个曝光单元之间的关系。图2示出了曝光单元00和相邻的右侧曝光单元10的关系。在实际生产中，曝光单元00四周都具有一个曝光单元；自然，右侧曝光单元10也是四周都具有一个曝光单元。在图2中，为了便于理解和说明，将曝光单元00用实线画出，右侧曝光单元10用虚线画出，曝光单元00和相邻的右侧曝光单元10的实际规格相同。右侧曝光单元10包括图案区12和环绕图案区12的外围区13。
半导体器件的版图中，曝光单元00也称为单个曝光区域(shot)。曝光单元00包括图案区02和环绕图案区02的外围区03；外围区03(通常为划片槽区域)设置有标记图形。具体的，标记图形可根据实际需要设置，不做限定。标记图形可为矩形、三角形、菱形和十字图形中的任意一种以及其他合适的图形。标记图形的信息，包括标记图形所在层以及与其它参考层相关的位置信息。标记图形可为套刻标记，对准标记、线宽测量标记等等，所放置标记图形的尺寸通常会大于一半划片槽的宽度。所以在实际设计过程中，会将外围划片槽设计为和内部划片槽一样的宽度，以便能完整地放置各种生产需要的图形。
需要在外围区03放置生产所需要的各种标记图形。示例性的，曝光单元00和相邻的右侧曝光单元10之间有第一重复曝光区域A；曝光单元00的左侧外围区设置有第一标记图形01。
光罩曝光过程中，曝光单元00曝光完成后，后续曝光其相邻的右侧曝光单元10，两次曝光动作的移动步径为曝光单元00沿左右方向的宽度减去第一重复曝光区A的宽度(通常为一个划片槽宽度)。因此，第一重复曝光区A会有两次光源照射动作的发生，为保证外围区03上放置的第一标记图形11正常形成，在曝光单元版图设计时，当前对曝光单元00曝光时，Mask(光罩)属性数据中，第一重复曝光区域A对应的第一标记图形11区域挡光；通过光罩上的挡光设置，避免第一标记图形11所在区域被发生两次曝光，导致没有形成需要的图形，进而不能完成生产所需的测量和对准等等功能，减少因设计失误导致的光罩废弃甚至导致晶圆的废弃。后续对右侧曝光单元10曝光时，Mask属性数据中，第一重复曝光区域A对应的第一标记图形11区域透光。
图3表达了半导体器件的版图中，上下相邻两个曝光单元之间的关系，图3示出了曝光单元00和相邻的下侧曝光单元20的关系。在实际生产中，曝光单元00四周都具有一个曝光单元；自然，下侧曝光单元20周围也是四周都具有一个曝光单元。在图3中，为了便于理解和说明，将曝光单元00用实线画出，下侧曝光单元20用虚线画出，曝光单元00和相邻的下侧曝光单元20的实际规格相同。下侧曝光单元20包括图案区22和环绕图案区22的外围区23。
示例性的，曝光单元00和相邻的下侧曝光单元20之间有第二重复曝光区域B；曝光单元20的上侧外围区设置有第二标记图形04。
光罩曝光过程中，曝光单元00曝光完成后，后续曝光其相邻的下侧曝光单元20，两次曝光动作的移动步径为曝光单元00沿上下方向的宽度减去第二重复曝光区B的宽度(通常为一个划片槽宽度)。因此，第二重复曝光区B会有两次光源照射动作的发生，为保证外围区03上放置的第二标记图形24正常形成，在曝光单元版图设计时，当前对曝光单元00曝光时，Mask属性数据中，第二重复曝光区域B对应的第二标记图形24区域挡光；通过光罩上的挡光设置，避免第二标记图形24所在区域被发生两次曝光，导致没有形成需要的图形，进而不能完成生产所需的测量和对准等等功能，减少因设计失误导致的光罩废弃甚至导致晶圆的废弃。后续对下侧曝光单元20曝光时，Mask属性数据中，第二重复曝光区域B对应的第二标记图形24区域透光。
如图2所示，根据曝光单元00的GDS版图数据转换出与曝光单元00相邻的右侧曝光单元10的Mask属性数据。如图3所示，根据曝光单元00的GDS版图数据转换出与曝光单元00相邻的下侧曝光单元20的Mask属性数据。
同理，根据曝光单元00的GDS版图数据转换出与曝光单元00相邻的左侧曝光单元和上侧侧曝光单元的Mask属性数据。
步骤S3、将四个曝光单元的Mask属性数据按照实际曝光的步进要求，拼接为一个GDS数据。步骤S3可理解为模拟曝光行为的Mask属性数据拼接。
步骤S4、将拼接后的GDS数据进行数据运算，若数据运算有交集，判定为有重复曝光区域；若数据运算无交集，判定为无重复曝光区域。数据运算(例如为逻辑运算)可由版图设计软件来完成，版图设计软件可以采用本领域中常见的设计软件，例如L-EDIT软件。上述逻辑运算的方法有很多种，能够使得曝光单元和相邻的上下左右的四个曝光单元的图形加到一起，特别关注相邻的上下左右的四个曝光单元各自与曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对曝光单元曝光时是否透光的信息；如此一来，避免了相邻的两个曝光单元在设计阶段重复曝光区域出现同一标记图形两次曝光(重复曝光)的情形。
具体的，将拼接后的GDS数据进行数据运算(例如布尔运算)，得到有两个Mask属性数据重叠(交集)的区域，并将运算得到的数据重叠区域单独输出，得到一个只含有重叠区域的GDS数据。将拼接后的GDS数据进行数据运算，可以非常简单直观地判定重复曝光区域，只要有相应Mask属性的数据输出，即可判定为有重复曝光区域，进行对生产影响的判定，确认是否修改产品的版图数据。若数据运算有交集，且显示出哪一层的光罩有重复曝光区域，则需要特别对该层进行检查和修改该层的版图设计数据。
本发明基于GDS版图数据即可进行自行检查，无需光罩厂提供JDV数据。JDV(JOBdeck view)是流片之前最后一次检查，需要版图人员仔细检查以下几点。检查JDV上的透光的掩膜版图形和版图实际画的形状是否相同。看每张掩膜版的暗场(Dark)和明场(Clear)对不对。看到不一样的图形，对照掩膜版工具逻辑运算对不对，查图形方向对不对。
本发明基于GDS版图数据，进行转换并反应光罩上透光/不透光属性的数据处理方式；转化为多个Mask属性数据数据时，不同数据中表征同一层光罩透光属性时用不同的版图层次进行标识，以便应用于数据的进一步运算处理。数据拼接(合并)时模拟光罩曝光步径，进行数据合并处理。对合并完成数据的处理，进行数据运算处理。由于多个数据上相同光罩的透光数据版图层次分开定义，合并后的数据能够进行运算处理，将有数据重叠的区域进行输出，用于最终重复曝光区域的快速判定。基于最终输出的Mask重复曝光区域的数据，可以快速判定光罩设计中是否存在有效图形重复曝光，从而判定是否有关联的设计错误。相比于手动拼接和目视检查的方式，检查效率和检查准确性都得到大大提高。
综上所述，本发明提供一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，包括：获取产品的版图数据；根据曝光单元的GDS版图数据转换出与曝光单元相邻的上下左右的四个曝光单元的Mask属性数据；Mask属性数据包含四个曝光单元各自与曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对所述曝光单元曝光时是否透光的信息；在当前曝光和后续曝光时是否透光的信息；将四个曝光单元的Mask属性数据按照实际曝光的步进要求，拼接为一个GDS数据；将拼接后的GDS数据进行数据运算，判段有无重复曝光区域。基于GDS版图数据即可进行自行检查，无需光罩厂提供JDV数据。可以快速判定光罩设计中是否存在有效图形重复曝光，相比于手动拼接和目视检查的方式，检查效率和检查准确性都得到大大提高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的器件相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明权利范围的任何限定，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，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作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，包括：
获取产品的版图数据，所述版图数据包括曝光单元的GDS版图数据；
根据所述曝光单元的所述GDS版图数据转换出与所述曝光单元相邻的上下左右的四个曝光单元的Mask属性数据；所述Mask属性数据包含相邻的所述四个曝光单元各自与所述曝光单元的重复曝光区域的标记图形区域在对所述曝光单元曝光时是否透光的信息；
将所述四个曝光单元的Mask属性数据按照实际曝光的步进要求，拼接为一个GDS数据；
将拼接后的所述GDS数据进行数据运算，若数据运算有交集，判定为有重复曝光区域；若数据运算无交集，判定为无重复曝光区域。
2.如权利要求1所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，所述曝光单元包括图案区和环绕所述图案区的外围区；所述外围区设置有所述标记图形。
3.如权利要求2所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，所述曝光单元和相邻的右侧曝光单元之间有第一重复曝光区域；所述曝光单元的左侧外围区设置有第一标记图形。
4.如权利要求3所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，
当前对所述曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第一重复曝光区域对应的所述第一标记图形区域挡光；
后续对所述右侧曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第一重复曝光区域对应的所述第一标记图形区域透光。
5.如权利要求2所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，所述曝光单元和相邻的下侧曝光单元之间有第二重复曝光区域；所述曝光单元的上侧外围区设置有第二标记图形。
6.如权利要求5所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，
当前对所述曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第二重复曝光区域对应的所述第二标记图形区域挡光；
后续对所述下侧曝光单元曝光时，所述Mask属性数据中，所述第二重复曝光区域对应的所述第二标记图形区域透光。
7.如权利要求1所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，将拼接后的所述GDS数据进行布尔运算，只要有相应所述Mask属性的数据输出，即可判定为有所述重复曝光区域，进行对生产影响的判定，确认是否修改所述产品的版图数据。
8.如权利要求1所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，采用版图设计软件进行所述数据运算；所述数据运算包括逻辑运算。
9.如权利要求8所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，所述版图设计软件为L-EDIT软件。
10.如权利要求1所述的版图设计中光罩有效图形重复曝光的检查方法，其特征在于，所述四个曝光单元的Mask属性的数据用Data type表示四个不同版图层次。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |