本發(fā)明涉及集成電路制造技術領域，更具體地，涉及一種可以對高MEEF圖形增強OPC處理精度的方法。

背景技術：

當前大規(guī)模集成電路普遍采用光刻系統(tǒng)進行制造。光刻系統(tǒng)主要分為：照明系統(tǒng)，掩膜，投影系統(tǒng)及硅片四個系統(tǒng)。圖1展示了光刻系統(tǒng)中的光學傳輸原理。從照明系統(tǒng)的光源202發(fā)出的光線經(jīng)過聚光鏡204聚焦后入射至掩膜206，掩膜的開口部分透光；經(jīng)過掩膜后，光線經(jīng)投影系統(tǒng)的孔208和透鏡210入射至涂有光刻膠的晶片(硅片)212上，這樣掩膜圖形就復制在晶片上。

當集成電路的最小特征尺寸和間距減小到光刻機所用光源的波長以下時，由于光的干涉和衍射以及顯影等問題，導致曝光在晶片上的圖形嚴重失真，我們稱之為光學鄰近效應(OPE，Optical proximity effect)失真。這些失真引起的偏差可以達到20％，甚至更高，嚴重影響到最終的良率。

為了使光刻結果更符合版圖的設計，一種解決問題的辦法就是引入分辨率增強技術(RET，Resolution enhancement technology)。這種技術主要采用光學鄰近效應校正(OPC，Optical proximity correction)，移相掩膜技術(PSM，Phase Shift Mask)和離軸照明(OAI，Off axis illumination)等方法，以減少光學鄰近效應對集成電路成品率的影響。

然而，隨著集成電路的關鍵尺寸不斷縮小，必須提高光刻的分辨率才能滿足工藝要求。但是在提高分辨率的同時，會導致掩膜版誤差因子(MEEF)的提高。由瑞利公式可知，隨著K1值的減小，MEEF值是增大的，而MEEF值越大，則OPC精度就越難于控制。為了解決這些問題，目前比較通行的辦法是減少這些高MEEF圖形的設計，然而這種方式會給設計者造成不少的限制，而且也不能從根本上解決問題。

傳統(tǒng)的OPC處理流程對于具有高MEEF的圖形并沒有作特別的處理，這樣，一旦客戶的數(shù)據(jù)圖形比較復雜，則OPC的處理結果不但精度無法保證，而且可能造成處理的時間較長，同時OPC的處理結果也比較隨機。這樣就需要一種方法，在不對客戶設計作特別限定的情況下，增強高MEEF圖形的OPC處理精度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種增強OPC處理精度的方法，用于改善高MEEF圖形OPC修正后圖形精度較低的問題,可在不大幅增加運行時間的前提下加強OPC的檢查，并增強高MEEF圖形的OPC精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種增強OPC處理精度的方法，利用一包含EDA軟件和計算機硬件的信息處理及反饋系統(tǒng)實施，包括以下步驟：

步驟101：根據(jù)不同工藝平臺的特點，OPC的出版層次和檢查數(shù)據(jù)結果，以及出版熱點對應的硅片驗證數(shù)據(jù)，建立MEEF值在設定值以上的工藝熱點庫圖形A₀，并根據(jù)工藝熱點的表現(xiàn)情況對工藝熱點實施分級處理，從而將這些圖形A₀存儲在系統(tǒng)中；

步驟102：通過系統(tǒng)讀入需要處理的原始圖形B₀，并與工藝熱點庫中的圖形A₀進行相似度檢查和相似度判定；

步驟103：通過系統(tǒng)開始對需要處理的原始圖形B₀進行OPC修正，并預測OPC修正后圖形的MEEF大??；

步驟104：通過系統(tǒng)根據(jù)圖形相似度的判定結果，工藝熱點的分級值，MEEF大小數(shù)據(jù)，對MEEF值在設定值以上的原始圖形B₀進行加強修正，得到修正后圖形B₁；

步驟105：通過系統(tǒng)對修正后圖形B₁進行加強檢查和分類；

步驟106：對其中經(jīng)系統(tǒng)判定MEEF值在設定值以上的出版熱點圖形進行硅片驗證，并將這些工藝熱點的檢查和驗證結果存儲至工藝熱點庫；

步驟107：將上述這些工藝熱點的實際MEEF值反饋到系統(tǒng)中，以校正和更新工藝熱點庫，并將工藝熱點庫中的圖形A₀升級為圖形A₁。

優(yōu)選地，步驟101中，根據(jù)不同的工藝平臺、工藝層次以及光刻工藝類型來建立相應的工藝熱點庫，并將OPC修正結果的模擬值與目標值偏差超過1％的圖形A₀或者硅片驗證值與目標值偏差超過1％的圖形A₀收集到工藝熱點庫中。

優(yōu)選地，步驟101中，根據(jù)工藝熱點庫中圖形A₀的實際MEEF值大小賦與其不同的權重，據(jù)此對工藝熱點實施分級處理。

優(yōu)選地，步驟102中，通過對圖形A₀與圖形B₀的形狀，面積，寬度，長度進行比較，以及對圖形A₀與圖形B₀中各個圖形線條之間間隔的最大值和最小值進行比較，并對圖形A₀與圖形B₀的周圍環(huán)境進行比較和識別，以進行相似度判定。

優(yōu)選地，步驟103中，在對原始圖形B₀進行OPC修正時，對判定相似度為100％的原始圖形B₀，直接將工藝熱點庫中對應圖形A₀的OPC修正結果替換到其版圖中。

優(yōu)選地，步驟103中，在對原始圖形B₀進行OPC修正時，對判定相似度低于100％的原始圖形B₀，需要預測其OPC修正后圖形的MEEF大小。

優(yōu)選地，步驟104中，進行加強修正時，通過調(diào)用特殊模型的方法，對不同的圖形B₀給與不同程度的補償，所述特殊模型根據(jù)工藝熱點庫中存儲的客戶版圖、OPC模擬圖像以及硅片實際SEM圖像之間的關系而形成。

優(yōu)選地，步驟105中，進行加強檢查和分類時，當模擬尺寸和目標尺寸之間的偏差超過限定值時，即將該圖形點報錯用以檢查。

優(yōu)選地，所述MEEF的設定值為不小于1.5。

優(yōu)選地，步驟107中，對于實際MEEF值不小于1.5的圖形B₁或者是相似度超過30％的圖形B₁，對版圖進行截圖，并將對應的OPC模擬圖像和硅片實際SEM圖像存儲到系統(tǒng)中，對工藝熱點庫數(shù)據(jù)進行升級。

從上述技術方案可以看出，本發(fā)明通過利用建立工藝熱點庫信息，對出版數(shù)據(jù)進行熱點分析和MEEF值判定，對MEEF值在設定值以上的高MEEF圖形進行加強OPC圖形修正和檢查，在此基礎上對工藝熱點庫進行不斷升級，可改善以往在OPC修正時出現(xiàn)的對重復圖形區(qū)域在不同的地方隨機修正結果不一樣的問題，提高高MEEF圖形的OPC處理精度，并保持OPC修正結果的一致性；本發(fā)明可以和現(xiàn)有的處理方法兼容，同時可以大幅減少系統(tǒng)的運行時間，不但克服了傳統(tǒng)設計隨意性和數(shù)據(jù)的冗余性，提高了版圖的處理效率，而且可以降低OPC處理的復雜度和運行時間。

附圖說明

圖1是光刻系統(tǒng)中的光學傳輸原理示意圖；

圖2是芯片生成的一般流程示意圖；

圖3是EDA軟件處理的一般流程示意圖；

圖4是本發(fā)明一較佳實施例的一種增強OPC處理精度的方法流程圖；

圖5是工藝熱點庫中存儲的一組對應的圖像類型；圖中a、客戶版圖，b、OPC模擬圖像，c、硅片實際SEM圖像；

圖6是工藝熱點庫中存儲的一客戶版圖、OPC模擬圖像以及硅片實際SEM圖像之間的圖形疊對關系圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種用于改善OPC處理版圖不一致問題的方法與系統(tǒng)，以改善重復圖形區(qū)域不同地方的隨機修正結果不一樣的問題，同時可以大幅減少系統(tǒng)的運行時間。本發(fā)明的以下實例提供了OPC處理版圖的改進方法和系統(tǒng)，不但可克服傳統(tǒng)設計隨意性和數(shù)據(jù)的冗余性，提高版圖的處理效率，還可降低OPC處理的復雜度和運行時間。以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

圖2展示了集成電路從設計到制造的各個階段。芯片生成的流程一般包括以下步驟：

步驟201.產(chǎn)品想法；

步驟202.EDA軟件處理；

步驟203.流片驗證；

步驟204.集成電路制造；

步驟205.集成電路封裝和測試；

步驟206.芯片。

一般情況下，是利用EDA軟件來實現(xiàn)產(chǎn)品的想法(步驟201～206)。一旦設計方案確定，后續(xù)就需要流片來驗證該設計的各個功能，驗證環(huán)節(jié)包含硅片制造和集成電路工藝處理，封裝，測試和組裝等，從而產(chǎn)生最終的產(chǎn)品。

圖3展示了集成電路設計中應用EDA軟件輔助設計的一般流程(實際設計者在設計時可能和圖3的步驟順序不同)，包括以下步驟：

步驟301.系統(tǒng)設計；可以使用EDA軟件描述設計者想要實現(xiàn)的功能。這一步驟中可以使用例如Synopsys公司的Design ware來實現(xiàn)。

步驟302.邏輯設計和功能驗證；設計者可以使用EDA軟件來編寫系統(tǒng)中的子模塊和Verilog代碼，并且檢驗設計功能的完備性和準確性。這一步驟中可以使用Synopsys公司的Design ware。

步驟303.合成和測試仿真；設計者可以使用EDA軟件來將邏輯設計和功能驗證所寫的Verilog代碼轉(zhuǎn)化為網(wǎng)表，并且可以設計用于檢查成品芯片的功能的測試程序。這一步驟中可以使用Synopsys公司的Design complier。

步驟304.網(wǎng)表驗證；設計者可以使用EDA軟件來驗證合成和測試仿真步驟中產(chǎn)生的網(wǎng)表的時序正確性與否，以及網(wǎng)表與Verilog代碼的對應性是否正確。這一步驟中可以使用Synopsys公司的VCS。

步驟305.設計規(guī)劃；設計者可以使用EDA軟件構造芯片的整個平面圖和頂層布線。這一步驟中可以使用Synopsys公司的IC complier。

步驟306.物理實施；設計者可以使用EDA軟件對電路元件的布局和連線作最優(yōu)的處理。這一步驟中可以使用Synopsys公司的IC complier。

步驟307.網(wǎng)表分析和提取；設計者可以使用EDA軟件驗證晶體管級電路功能。這一步驟中可以使用Synopsys公司的PrimeTime。

步驟308.物理驗證；設計者可以使用EDA軟件檢驗電路的正確性和可制造性。這一步驟中可以使用Synopsys公司的Hercules。

步驟309.OPC版圖處理(或者是圖形增強)；設計者可以使用EDA軟件改變電路布局的幾何形狀，從而提高芯片的可制造性。這一步驟中可以使用例如Mentor Graphics公司的Calibre。

步驟310.掩膜版數(shù)據(jù)預備；設計者可以使用EDA軟件將客戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成掩膜版數(shù)據(jù)。這一步驟中可以使用Synopsys公司的CATS。

本發(fā)明正是應用于對步驟309的OPC版圖處理這一步進行的優(yōu)化改進。

目前傳統(tǒng)的OPC處理流程一般包括以下步驟：

第1步，版圖OPC處理時，將工藝熱點記錄下來；

第2步，對工藝熱點庫中的圖形進行硅片驗證；

第3步，優(yōu)化工藝熱點處的OPC修正方式；

第4步，確認優(yōu)化后的工藝熱點可以消除；

第5步，更新工藝熱點庫。

在上述傳統(tǒng)的處理流程中，通常針對OPC驗證時發(fā)現(xiàn)的修正弱點，會通過優(yōu)化OPC腳本的方法來解決不同類型的工藝熱點。然而修改OPC腳本需要操作者非常熟悉相關OPC工具，并需要不斷地調(diào)整與測試，因而需要較長的周期；另外，過多的OPC腳本也會引進許多額外的計算處理，導致OPC運行時間增加，從而影響出版周期。

同時，傳統(tǒng)的處理流程對于具有高MEEF(掩膜版誤差因子)的圖形并沒有作特別的處理，這樣一旦客戶的圖形數(shù)據(jù)比較復雜，并且也沒有進行過驗證，則OPC的處理結果不但精度無法保證，而且會造成處理的時間較長，同時還可能造成重復的設計圖形在不同地方的OPC處理結果可能不一致的問題。而通過以下本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以解決這些問題，不但可以有效避免OPC處理結果隨機的問題，提高版圖的處理效率和處理精度，同時還可降低OPC處理的復雜度和運行時間。

本發(fā)明提供了一種增強高MEEF圖形OPC處理精度的方法和系統(tǒng)，利用建立的工藝熱點庫信息，對出版數(shù)據(jù)進行熱點分析和MEEF值判定，并對具有高MEEF的圖形進行加強OPC圖形修正和檢查，以及后續(xù)的反饋和校正，從而改善這些高MEEF圖形的OPC處理精度。

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

在以下本發(fā)明的具體實施方式中，請參閱圖4，圖4是本發(fā)明一較佳實施例的一種增強OPC處理精度的方法流程圖。如圖4所示，本發(fā)明的一種增強OPC處理精度的方法，可利用一包含EDA軟件和計算機硬件的信息處理及反饋系統(tǒng)來實施，能夠?qū)⒑脱谀ば螤钕嚓P的初始版圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預備出版的掩膜數(shù)據(jù)。本發(fā)明的增強OPC處理精度的方法，包括以下步驟：

步驟1.建立高MEEF圖形的工藝熱點庫A₀。

首先根據(jù)不同工藝平臺的特點，OPC的出版層次和檢查數(shù)據(jù)結果，以及出版熱點對應的硅片驗證數(shù)據(jù)，建立MEEF值在一設定值以上的高MEEF圖形A₀的工藝熱點庫，例如，MEEF的設定值≥1.5，則MEEF值≥1.5的圖形即為高MEEF圖形(本發(fā)明不限于此)；并根據(jù)工藝熱點的表現(xiàn)情況對工藝熱點實施分級處理，從而將這些圖形A₀存儲在系統(tǒng)中。

根據(jù)不同工藝的特點以及OPC的出版層次和檢查數(shù)據(jù)結果，以及出版熱點對應的硅片驗證數(shù)據(jù)得出高風險圖形(高MEEF圖形)的工藝熱點庫，即根據(jù)不同的工藝平臺和工藝層次，以及光刻工藝類型來建立相應的工藝熱點庫。該熱點庫的建立依據(jù)是：針對OPC的修正結果的模擬值與目標值偏差超過1％的圖形A₀或者硅片驗證值與目標值偏差超過1％的圖形A₀就收集到本系統(tǒng)的工藝熱點庫中；同時，對熱點庫中的每個圖形A₀的實際MEEF_R值，賦與不同的權重，賦值權重F_R與MEEF_R值的關系表達公式(1)為：

F_R＝MEEF_R·C (1)

其中，C＝1/MEEF(Max)，MEEF＝ΔS1/ΔS2；其中ΔS1為顯影后在晶片(硅片)上測量到的尺寸變化量，ΔS2為掩膜版的尺寸變化量/光刻機的倍率。

圖5示例性展示了工藝熱點庫中存儲的一組對應的圖像類型。該工藝熱點庫中包含了客戶的版圖信息(圖5a)，OPC模擬的圖像信息(圖5b)，以及硅片實際驗證的SEM圖像信息(圖5c)；并且還有這三者之間的圖形疊對信息，如圖6所示(圖中存在的不清晰數(shù)字請忽略)。根據(jù)工藝熱點庫中存儲的客戶版圖、OPC模擬圖像以及硅片實際SEM圖像之間的關系，可形成特殊工藝模型M_N。

步驟2.系統(tǒng)讀入需要處理的原始圖形數(shù)據(jù)B₀，進行相似度檢查和相似度判定。

通過系統(tǒng)讀入需要處理的原始圖形B₀，并與工藝熱點庫中的圖形A₀進行相似度檢查和相似度判定；其相似度的判定不僅可以通過對圖形A₀與圖形B₀的形狀，面積，寬度，長度進行比較，以及對圖形A₀與圖形B₀中各個圖形線條之間間隔的最大值和最小值進行比較，同時也需要對圖形A₀與圖形B₀的周圍環(huán)境進行比較和識別。相似度的判定公式可以用如下公式(2)來表達：

相似度＝面積·(長度/寬度)·與水平線的角度·D·圖形密度 (2)

其中，D代表周圍環(huán)境的取值大小。

周圍環(huán)境的取值大小D可以用如下公式(3)來表達：

其中，是所用光刻機的波長，NA代表所用光源數(shù)值孔徑的大小，K1代表光刻工藝參數(shù)，對于浸潤式光刻工藝而言，一般取K1＝0.3。

步驟3.1.對相似度＝100％的圖形，直接將工藝熱點數(shù)據(jù)庫中的OPC修正結果替換到版圖中。

當系統(tǒng)判定原始圖形B₀與工藝熱點庫中的圖形A₀的相似度＝100％時，就可以直接將工藝熱點庫中對應的圖形A₀的OPC修正結果替換到原始圖形B₀的版圖中，而無須對原始圖形B₀進行OPC修正。

步驟3.2.對相似度＜100％的圖形，系統(tǒng)對原始圖形B₀進行OPC修正，并預測OPC修正后圖形的MEEF值。

當系統(tǒng)判定原始圖形B₀與工藝熱點庫中的圖形A₀的相似度＜100％時，系統(tǒng)開始對需要處理的原始圖形B₀進行常規(guī)OPC修正，并預測OPC修正后圖形的MEEF_P的大小；其中，MEEF_P＝ΔS1_P/ΔS2，ΔS1_P為系統(tǒng)通過計算和模擬OPC修正后的圖形在硅片(wafer)上的光刻膠形貌而得出的尺寸變化量，ΔS2為掩膜版(mask)的尺寸變化量/光刻機的倍率(M)，因此，也可以用以下公式(4)表示：

其中，CD_wafer代表系統(tǒng)通過計算和模擬OPC修正后的圖形在硅片上的光刻膠形貌而得出的尺寸，CD_mask代表掩膜版的尺寸，M代表光刻機的倍率。

系統(tǒng)算出MEEF_P的大小后，將這些數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)中。

步驟4.將具有高MEEF的圖形加強修正得到修正后圖形B₁。

系統(tǒng)根據(jù)上述圖形相似度的判定結果，工藝熱點的分級值，MEEF_P大小等數(shù)據(jù)，將MEEF值在設定值以上的高MEEF的原始圖形B₀加強修正得到修正后圖形B₁。在此過程中，需要對不同的圖形B₀預先給與不同程度的補償，這個補償是通過調(diào)用特殊模型的方法來執(zhí)行的。這里的特殊模型是指根據(jù)熱點庫中存儲的客戶版圖、OPC模擬圖像和硅片實際驗證的SEM圖像之間的關系而形成的工藝模型M_N。對于不同的圖形給與不同程度的補償，是指在調(diào)用特殊模型M_N時，會根據(jù)圖形的MEEF值對特殊模型進行調(diào)整得到M_H，M_N與M_H之間的關系可以用以下公式(5)表示：

M_H＝M_N·(1+F_R) (5)

進行補償時，根據(jù)實際圖形的MEEF值來調(diào)用熱點庫中對應的F_R值，從而可得到經(jīng)加強修正的圖形數(shù)據(jù)B₁。

步驟5.對具有高MEEF的圖形加強檢查和分類。

系統(tǒng)檢查OPC的修正結果：圖形數(shù)據(jù)B₁。其中，對于高MEEF的圖形B₁，不但要進行常規(guī)的檢查，同時也要進行相對檢查(加強檢查)和分類，加強模擬結果和目標版圖尺寸的相對偏差，當模擬尺寸和目標尺寸的偏差或比例(即絕對值偏差，例如+/-2nm，或相對值偏差，例如+/-2％)超過限定值時，即將該圖形點報錯用以檢查；同時，需要重點檢查常規(guī)檢查時的免檢區(qū)域或者是漏檢區(qū)域，并且加強檢查時采用的規(guī)格與常規(guī)檢查時的規(guī)格也要不同，其規(guī)格要收緊(縮小)30％。

步驟6.將對硅片數(shù)據(jù)的驗證結果反饋到工藝熱點庫中。

對于系統(tǒng)判定MEEF值較高的圖形(出版熱點圖形)，即MEEF值在設定值(例如1.5)以上的圖形B₁，須進行硅片驗證，并將這些工藝熱點的檢查和驗證結果存儲至工藝熱點庫。驗證圖形的周圍環(huán)境時要包括驗證目標圖形周圍1μm內(nèi)的圖形(線條)。存儲可由存儲指令的計算機的可讀介質(zhì)完成，該指令由計算機執(zhí)行時形成所述的光刻工藝參數(shù)，光學模型，以及MEEF，檢查規(guī)格等參數(shù)。

步驟7.升級工藝熱點數(shù)據(jù)庫。

將上述這些工藝熱點的實際MEEF值反饋到系統(tǒng)中，以校正和更新工藝熱點庫。對于例如實際MEEF值≥1.5的圖形B₁，或者是客戶版圖圖形與熱點庫中圖形比較其相似度超過30％的圖形B₁，則對該版圖進行截圖，并將與其對應的OPC的模擬圖像B₁和實際硅片驗證的SEM圖形存儲到該系統(tǒng)中。更新工藝熱點庫的其他OPC修正結果和實際硅片驗證結果，并將工藝熱點數(shù)據(jù)庫中的圖形A₀升級為圖形A₁。

在后續(xù)的出版過程中需要依次循環(huán)執(zhí)行上述步驟，不斷更新熱點庫中的信息，以增強高MEEF圖形的OPC精度，并將最好的修正結果應用到客戶的設計中去；同時，應用本發(fā)明的上述方法還可以保持OPC修正結果的一致性。

本發(fā)明的上述方法和系統(tǒng)可以用于所有的先進工藝節(jié)點，例如90nm及以下節(jié)點，尤其適用于55nm及以下節(jié)點。

綜上所述，本發(fā)明通過利用建立工藝熱點庫信息，對出版數(shù)據(jù)進行熱點分析和MEEF值判定，對具有高MEEF的圖形進行加強OPC圖形修正和檢查，在此基礎上對工藝熱點庫進行不斷升級，可改善以往在OPC修正時出現(xiàn)的對重復圖形區(qū)域在不同的地方隨機修正結果不一樣的問題，不但可以提高高MEEF圖形的OPC處理精度，而且保持OPC修正結果的一致性；本發(fā)明可以和現(xiàn)有的處理方法兼容，同時可以大幅減少系統(tǒng)的運行時間，不但克服了傳統(tǒng)設計隨意性和數(shù)據(jù)的冗余性，提高了版圖的處理效率，而且可以降低OPC處理的復雜度和運行時間。

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)容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。