本發(fā)明涉及版圖設(shè)計中的OPC(光學(xué)鄰近效應(yīng)修正)方法，更具體地，涉及一種金屬線層小尺寸冗余圖形的添加和處理方法。

背景技術(shù)：

在進行版圖設(shè)計時，通常會應(yīng)用到OPC(光學(xué)鄰近效應(yīng)修正)和DFM(可制造性設(shè)計)兩種方法。

OPC中常用的提高金屬線層光刻工藝窗口的方法包括：

1)對不同金屬線層的圖形增加不同的補值；

2)對金屬線層小尺寸圖形添加亞分辨率輔助圖形。

其中，在應(yīng)用上述方法1)時，對于尺寸小、相對孤立的金屬線，如果滿足光刻工藝窗口的要求，需要增加比較大的補值，但是補值過大會改變電路中的電阻。而在應(yīng)用上述方法2)時，對金屬線層小尺寸圖形添加亞分辨率輔助圖形，雖然可以使光罩上金屬線層小尺寸圖形附近產(chǎn)生類似密集金屬線的圖形，但是亞分辨率輔助圖形的尺寸較小，金屬線層小尺寸圖形附近并非真正產(chǎn)生了密集金屬線，因而亞分辨率輔助圖形對金屬線層小尺寸圖形光刻工藝窗口的提高也是有限的。因此，業(yè)界已經(jīng)開始嘗試在金屬線層添加固定尺寸的小尺寸冗余圖形。

DFM中，為滿足硅片平坦化工藝要求，采用了在主圖形附近添加大尺寸冗余圖形的方法。然而，許多金屬線層主圖形的設(shè)計較為稀疏，由于大尺寸冗余圖形需要與主圖形保持較遠距離，因而對于主圖形間的距離沒有達到可以加入大尺寸冗余圖形時的情況，大尺寸冗余圖形對圖形密度的改善就變得非常有限。而對于許多金屬線層主圖形的設(shè)計較為密集的情況，大尺寸冗余圖形對圖形密度的改善也會變得非常有限。

因此，OPC和DFM常用的方法都存在自身的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種金屬線層小尺寸冗余圖形的添加和處理方法，以提高選定部分金屬線的光刻工藝窗口和改善選定部分金屬線的圖形密度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種金屬線層小尺寸冗余圖形的添加和處理方法，包括以下步驟：

步驟S01：提供一原始版圖，根據(jù)設(shè)計規(guī)則將所述原始版圖劃分為多個區(qū)域，并計算各個區(qū)域金屬線層的圖形密度；

步驟S02：將原始版圖的所有區(qū)域按圖形密度高低劃分為第一-第三圖形密度區(qū)域；

步驟S03：從各個區(qū)域中選擇滿足添加小尺寸冗余圖形條件的金屬線；

步驟S04：對選出的位于第一-第三圖形密度區(qū)域的不同金屬線，按照圖形尺寸由小到大、數(shù)量由少到多的不同方式，添加小尺寸冗余圖形；

步驟S05：將各小尺寸冗余圖形合并到原始版圖的金屬線層原始主圖形中，進行光學(xué)鄰近效應(yīng)修正。

優(yōu)選地，所述圖形密度的計算公式為：(區(qū)域內(nèi)金屬線主圖形面積+區(qū)域內(nèi)大冗余圖形面積)/區(qū)域總面積。

優(yōu)選地，步驟S02中，根據(jù)計算得到的各個區(qū)域金屬線層的圖形密度，確定金屬線層的最佳密度范圍，其中，所述第一圖形密度區(qū)域為圖形密度超出最佳密度范圍的區(qū)域，第二圖形密度區(qū)域為圖形密度在最佳密度范圍內(nèi)的區(qū)域，第三圖形密度區(qū)域為圖形密度不足最佳密度范圍的區(qū)域。

優(yōu)選地，所述金屬線層的最佳密度范圍為30％-50％。

優(yōu)選地，步驟S03中，可以添加小尺寸冗余圖形的金屬線同時滿足以下條件：金屬線屬于設(shè)計規(guī)則定義的小尺寸圖形；金屬線與接觸孔或通孔相連；金屬線與金屬線之間的距離大于金屬線的寬度；金屬線與大冗余圖形之間的距離符合可制造性設(shè)計的要求。

優(yōu)選地，針對位于第一圖形密度區(qū)域的金屬線，添加滿足最小設(shè)計規(guī)則的一輪小尺寸冗余圖形。

優(yōu)選地，針對位于第二圖形密度區(qū)域的金屬線，添加兩輪小尺寸冗余圖形，并滿足以下條件：(寬度/距離)≤1，其中，寬度代表小尺寸冗余圖形的寬度尺寸，距離代表小尺寸冗余圖形之間的間距。

優(yōu)選地，針對位于第三圖形密度區(qū)域的金屬線，添加至少兩輪小尺寸冗余圖形，并滿足以下條件：(寬度/距離)＞1，其中，寬度代表小尺寸冗余圖形的寬度尺寸，距離代表小尺寸冗余圖形之間的間距。

優(yōu)選地，所述小尺寸冗余圖形的寬度、面積，小尺寸冗余圖形之間的距離，小尺寸冗余圖形與所有金屬線之間的距離，小尺寸冗余圖形與大冗余圖形之間的距離，均需要滿足金屬線層設(shè)計規(guī)則的要求。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過在同時考慮金屬線層圖形和圖形密度的情況下，對不同金屬線層圖形和不同圖形密度進行分類，根據(jù)分類后的不同金屬線層圖形和不同圖形密度，添加不同小尺寸冗余圖形，可真正實現(xiàn)從孤立金屬線到密集金屬線的轉(zhuǎn)變，達到提高選定部分金屬線的光刻工藝窗口和改善選定部分圖形密度的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一較佳實施例的一種金屬線層小尺寸冗余圖形的添加和處理方法流程圖；

圖2是根據(jù)圖1的方法對原始版圖進行區(qū)域劃分時的示意圖；

圖3是根據(jù)圖1的方法標記選定的金屬線及可添加小尺寸冗余圖形的區(qū)域示意圖；

圖4是根據(jù)圖1的方法在圖形密度超出最佳密度范圍的區(qū)域添加小尺寸冗余圖形時的示意圖；

圖5是根據(jù)圖1的方法在圖形密度在最佳密度范圍內(nèi)的區(qū)域添加小尺寸冗余圖形時的示意圖；

圖6是根據(jù)圖1的方法在圖形密度不足最佳密度范圍的區(qū)域添加小尺寸冗余圖形時的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

需要說明的是，在下述的具體實施方式中，在詳述本發(fā)明的實施方式時，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進行了局部放大、變形及簡化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本發(fā)明的限定來加以理解。

在以下本發(fā)明的具體實施方式中，請參閱圖1，圖1是本發(fā)明一較佳實施例的一種金屬線層小尺寸冗余圖形的添加和處理方法流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的一種金屬線層小尺寸冗余圖形的添加和處理方法，可包括以下步驟：

步驟S1：圖形密度的計算。

如圖2所示，首先在一個具有金屬線層的原始版圖上，根據(jù)設(shè)計規(guī)則將所述原始版圖劃分為多個區(qū)域，從而在版圖上形成相連的窗格狀區(qū)域；然后，計算出每一個區(qū)域的金屬線層的圖形密度。

可以采用以下公式(1)來計算上述每一個區(qū)域的金屬線層的圖形密度：

(區(qū)域內(nèi)金屬線主圖形面積+區(qū)域內(nèi)大冗余圖形面積)/區(qū)域總面積(1)

步驟S2：區(qū)域的劃分。

根據(jù)上述每一個區(qū)域圖形密度計算的結(jié)果，將例如圖2中原始版圖上的所有區(qū)域按圖形密度高低劃分為第一-第三圖形密度區(qū)域A、B、C。

同時，根據(jù)計算得到的各個區(qū)域金屬線層的圖形密度，確定金屬線層的最佳密度范圍。例如，可將所述金屬線層的最佳密度范圍確定為30％-50％。其中，上述第一圖形密度區(qū)域A對應(yīng)為圖形密度超出最佳密度范圍的區(qū)域，第二圖形密度區(qū)域B為圖形密度在最佳密度范圍內(nèi)的區(qū)域，第三圖形密度區(qū)域C為圖形密度不足最佳密度范圍的區(qū)域。

步驟S3：金屬線的選擇。

接著，從上述各個區(qū)域中選擇出滿足添加小尺寸冗余圖形條件的金屬線?？梢蕴砑有〕叽缛哂鄨D形的金屬線及其周圍相互距離需要同時滿足以下條件：

1)金屬線的尺寸應(yīng)較小、即屬于設(shè)計規(guī)則定義的小尺寸圖形的金屬線；

2)金屬線至少應(yīng)與接觸孔或通孔相連；

3)金屬線與金屬線之間的距離應(yīng)較大、即金屬線與金屬線之間的距離應(yīng)滿足大于金屬線的寬度的要求；

4)金屬線與大冗余圖形之間的距離應(yīng)較大、即金屬線與大冗余圖形之間的距離應(yīng)符合可制造性設(shè)計的要求。

如圖3所示，圖形a1-a5為金屬線層的金屬線主圖形，圖形a6為大冗余圖形，圖形b1-b3為通孔，圖形c1-c3為接觸孔，則圖中點虛線范圍內(nèi)可以添加小尺寸冗余圖形。

步驟S4：小尺寸冗余圖形的添加。

接下來，即可對選出的位于第一-第三圖形密度區(qū)域的不同金屬線進行小尺寸冗余圖形的添加。

在進行小尺寸冗余圖形的添加時，可根據(jù)第一、第二、第三圖形密度區(qū)域、即圖形密度超出最佳密度范圍的區(qū)域、圖形密度在最佳密度范圍內(nèi)的區(qū)域、圖形密度不足最佳密度范圍的區(qū)域圖形密度由高到低的性質(zhì)，對選出的位于第一-第三圖形密度區(qū)域的不同金屬線，按照小尺寸冗余圖形的尺寸由小到大、數(shù)量由少到多的不同方式，添加不同形式的小尺寸冗余圖形。

例如，如果金屬線a5及其周圍的距離(包括與大冗余圖形a6的距離)位于超出最佳密度范圍的區(qū)域(第一圖形密度區(qū)域)時，可添加最小設(shè)計規(guī)則的一輪小尺寸冗余圖形a7(圖示雙點劃虛線圖形)，如圖4所示。

如果金屬線a5及其周圍的距離(包括與大冗余圖形a6的距離)位于圖形密度在最佳密度范圍內(nèi)的區(qū)域(第二圖形密度區(qū)域)內(nèi)，則可添加兩輪小尺寸冗余圖形a8(圖示雙點劃虛線圖形)，如圖5所示。其中，該小尺寸冗余圖形a8的添加需要滿足以下條件公式(2)：

(寬度/距離)≤1 (2)

公式(2)中的寬度代表小尺寸冗余圖形a8的寬度尺寸L1，距離代表小尺寸冗余圖形a8之間的間距H1。此種情況下，小尺寸冗余圖形a8的寬度尺寸L1可以小于、等于或大于金屬線a5的寬度尺寸。

如果金屬線a4、a5及其周圍的距離(包括金屬線a4與金屬線a5之間的距離)位于圖形密度不足最佳密度范圍的區(qū)域(第三圖形密度區(qū)域)，則可添加兩輪、或者更多輪(圖示為3輪)的小尺寸冗余圖形a9(圖示雙點劃虛線圖形)，如圖6所示。其中，該小尺寸冗余圖形a9的添加需要滿足以下條件公式(3)：

(寬度/距離)＞1 (3)

公式(3)中的寬度代表小尺寸冗余圖形a9的寬度尺寸L2，距離代表小尺寸冗余圖形a9之間的間距H2。此種情況下，小尺寸冗余圖形a9的寬度尺寸L2可能大于金屬線a4、a5的寬度尺寸。

其中，上述小尺寸冗余圖形的寬度、面積，小尺寸冗余圖形之間的距離，小尺寸冗余圖形與所有金屬線之間的距離，小尺寸冗余圖形與大冗余圖形之間的距離，均需要滿足金屬線層設(shè)計規(guī)則的要求。

步驟S5：OPC修正。

最后，將各小尺寸冗余圖形合并到原始版圖的金屬線層原始主圖形中，進行光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(OPC)處理。

綜上所述，本發(fā)明通過在同時考慮金屬線層圖形和圖形密度的情況下，對不同金屬線層圖形和不同圖形密度進行分類，根據(jù)分類后的不同金屬線層圖形和不同圖形密度，添加不同小尺寸冗余圖形，可真正實現(xiàn)從孤立金屬線到密集金屬線的轉(zhuǎn)變，達到提高選定部分金屬線的光刻工藝窗口和改善選定部分圖形密度的目的。

以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。