專利名稱：確定掩模布局中改善的輔助特征配置的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)。更具體地說，本發(fā)明涉及利用一種處理靈敏度模型來確定掩模布局(mask layout)中改善的輔助特征(assist feature)配置的方法和裝置。
背景技術(shù)：
近年來在半導(dǎo)體集成度方面的急速發(fā)展之所以成為可能，基本上是由于半導(dǎo)體制造技術(shù)的相應(yīng)提高造成的。
一種這樣的半導(dǎo)體制造技術(shù)涉及在掩模布局中放置輔助特征。請注意，輔助特征可以是印制的(例如超級分辨率(super-resolution)輔助特征)或者是非印制的(例如亞分辨率輔助特征)。在這兩種情況下，輔助特征都是要改善將在晶片上印制的掩模布局的圖案的焦深。
用于放置輔助特征的現(xiàn)有技術(shù)通常所使用的設(shè)計規(guī)則是基于特征寬度和間隔參數(shù)的組合來放置輔助特征，并確定輔助特征的尺寸。請注意，這些技術(shù)的目的并不在于優(yōu)化輔助特征的長度，從而改善2D特征的焦深。
此外，基于規(guī)則的方案可能導(dǎo)致輔助特征的放置和/或尺寸錯誤或不是最優(yōu)的。另外，巨大的復(fù)雜布局可能要求大量的設(shè)計規(guī)則，但這可能是非常難以管理的。而且，設(shè)計規(guī)則可能限制過多，從而使設(shè)計者不能實現(xiàn)最佳的器件性能。
此外，基于設(shè)計規(guī)則的技術(shù)通常適于改善圖案中1D區(qū)域的可制造性(manufacturability)。因此，基于規(guī)則的技術(shù)一般不能有效改善圖案中2D區(qū)域的焦深。
因此，需要一種確定掩模布局中輔助特征的位置和尺寸、但沒有上述問題的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)確定了在一個未校正或已校正的掩模布局中一個或多個輔助特征的位置和尺寸。在操作中，所述系統(tǒng)接收一個掩模布局。隨后，所述系統(tǒng)創(chuàng)建一組候選輔助特征配置，該組候選輔助特征配置在掩模布局中指定了一個或多個輔助特征的位置和尺寸。此后，所述系統(tǒng)利用這組候選輔助特征配置以及一個處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置，該處理靈敏度模型可用一個包含處理靈敏度信息的多維函數(shù)來表示。請注意，基于改善的輔助特征配置在掩模布局中放置輔助特征，可改善該掩模布局的可制造性。而且，用處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置可減少在掩模布局中確定改善的輔助特征配置所需的計算時間。
在上述實施例的一個變化方案中，所述系統(tǒng)通過以下步驟來確定改善輔助特征的配置在掩模布局中選擇一組估算點；針對這組候選輔助特征配置，計算在該組估算點處的工藝偏差值；基于所述工藝偏差值，將一優(yōu)化問題用公式表達，從而使該優(yōu)化問題的一個解與一輔助特征配置有關(guān)；計算所述優(yōu)化問題的一基本上最優(yōu)的解；且基于優(yōu)化問題的基本上最優(yōu)的解，確定所述改善的輔助特征配置。請注意所述系統(tǒng)可通過以下步驟計算工藝偏差值首先，基于得自這組候選輔助特征配置的一個輔助特征配置，在掩模布局中放置代表性輔助特征；且隨后用多維函數(shù)卷積所述處理靈敏度模型，從而計算該組估算點處的工藝偏差值，該多維函數(shù)表示所述掩模布局(該掩模布局包含代表性輔助特征)。此外，在一個實施例中，優(yōu)化問題的目標函數(shù)是與所述估算點處的工藝偏差值有關(guān)的變量的線性組合。
在此實施例的一變化方案中，所述系統(tǒng)可通過以下步驟計算處理靈敏度模型創(chuàng)建一對準目標工藝模型，該對準目標工藝模型模擬一種在標稱工藝條件下的半導(dǎo)體制造工藝；創(chuàng)建一個或多個偏離目標工藝模型，所述偏離目標工藝模型模擬在不同于標稱工藝條件的一個或多個工藝條件下的所述半導(dǎo)體制造工藝；及用所述對準目標工藝模型及所述一個或多個偏離目標工藝模型來計算所述處理靈敏度模型。請注意所述系統(tǒng)可通過計算對準目標工藝模型及一個或多個偏離目標工藝模型的線性組合，來計算處理靈敏度模型。而且請注意，所述半導(dǎo)體制造工藝可包括光刻、蝕刻、化學(xué)機械拋光(CMP)、溝槽填充、或標線(reticle)制造。
本發(fā)明的另一實施例提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)確定在一未校正或校正的掩模布局中的一個或多個輔助特征的尺寸。在操作中，該系統(tǒng)接收位于所述掩模布局的2D區(qū)域內(nèi)的一組輔助特征。所述系統(tǒng)隨后創(chuàng)建一組候選輔助特征配置，這組候選輔助特征配置指定該組輔助特征中的一個或多個輔助特征的尺寸。爾后，系統(tǒng)利用這組候選輔助特征配置，以及一個模擬一種或多種半導(dǎo)體制造工藝的工藝模型，確定一改善的輔助特征配置。請注意，基于改善的輔助特征配置來設(shè)定掩模布局中的輔助特征的尺寸，可改善該掩模布局的可制造性。此外，利用所述處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置，可減少在該掩模布局中確定改善的輔助特征配置所需的計算時間。


圖1根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了集成電路設(shè)計和制造中的各種步驟。
圖2根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了在一個掩模布局中輔助特征的放置及尺寸。
圖3根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了利用設(shè)計規(guī)則的輔助特征的及尺寸。
圖4A根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了如何在掩模布局中放置輔助特征，從而改善可制造性。
圖4B根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了如何利用設(shè)計規(guī)則來削減輔助特征，從而消除相交區(qū)域。
圖5A是一個2D函數(shù)的標繪圖，該2D函數(shù)表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種對準目標(on-target)工藝模型。
圖5B是一個2D函數(shù)的標繪圖，該2D函數(shù)表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種偏離目標(off-target)工藝模型。
圖5C是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種處理靈敏度模型的標繪圖。
圖6是一個流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、用處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置的過程。
圖7A、圖7B、圖7C和圖7D示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一組候選輔助特征配置。
圖8根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了如何將一個掩模布局劃分成多個區(qū)域，從而能夠?qū)⒚總€區(qū)域的獨立優(yōu)化問題用公式表示。
具體實施例方式
集成電路的設(shè)計和制造圖1根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了集成電路設(shè)計和制造中的各種步驟。該工藝開始于一個產(chǎn)品概念(步驟100)。隨后，用一個集成電路來實現(xiàn)所述產(chǎn)品概念，該集成電路是用電子設(shè)計自動化(EDA)軟件來設(shè)計的(步驟110)。一旦電路設(shè)計完成，隨即進行原型制造(taped-out)(步驟140)。在原型制造之后，所述工藝執(zhí)行制造(步驟150)、封裝和組裝(步驟160)。所述工藝最后以芯片的制造作為結(jié)束(步驟170)。
EDA軟件設(shè)計步驟110又包括多個子步驟，即系統(tǒng)設(shè)計(步驟112)、邏輯設(shè)計和功能驗證(步驟114)、測試的合成及設(shè)計(步驟116)、設(shè)計規(guī)劃(步驟118)、網(wǎng)表驗證(netlist verification)(步驟120)、物理實現(xiàn)(步驟122)、分析摘錄(步驟124)、物理驗證(步驟126)、分辨率增強(步驟128)，以及掩模數(shù)據(jù)準備(步驟130)。
可在上述一個或多個步驟中使用本發(fā)明。具體地說，可適當?shù)匦薷腟ynopsys，Inc.推出的AFGen產(chǎn)品，以在一個掩模布局中確定輔助特征配置和/或尺寸。
工藝偏差半導(dǎo)體制造技術(shù)通常包括涉及復(fù)雜的物理和化學(xué)相互作用的多種工藝。這些復(fù)雜的物理和化學(xué)相互作用會導(dǎo)致工藝偏差，工藝偏差可導(dǎo)致實際集成電路的特性不同于預(yù)期特性。若這種差別過大，就會導(dǎo)致集成電路產(chǎn)量下降和/或性能下降等制造問題。
請注意，工藝偏差可能會由多種原因引起。例如在光刻過程中，心軸的轉(zhuǎn)速變化可能導(dǎo)致抗蝕層的厚度產(chǎn)生變化，而這種變化會導(dǎo)致反射率變化，反射率的變化又會導(dǎo)致圖案的圖像產(chǎn)生不希望有的變化。類似地，烤盤——其被用于將溶劑排出晶片之外，并在光刻膠中形成圖案——可能具有熱點或冷點，這會導(dǎo)致關(guān)鍵尺寸(CD)產(chǎn)生變化。同樣，在曝光過程中，固定晶片的卡盤可能含有會在晶片表面產(chǎn)生“隆起”的微粒，這種隆起能夠在光刻時導(dǎo)致散焦。請注意，除了其它原因之外，散焦也會因為卡盤不水平、或透鏡有像差、或晶片不完全平坦而產(chǎn)生。
將工藝偏差分為兩類，即隨機工藝偏差和系統(tǒng)工藝偏差，是有益的。請注意術(shù)語“焦深”通常是作為一個通用術(shù)語(catch all term)使用的，用于描述隨機工藝偏差和系統(tǒng)工藝偏差的大小。隨機工藝偏差是指那些目前未使用解析模型來建模的工藝偏差。另一方面，系統(tǒng)工藝偏差是指那些通常使用了解析模型來建模的工藝偏差。例如，軸速偏差通常被分類為隨機工藝偏差，而圖案倒角(pattern corner rounding)則以一種系統(tǒng)方式進行了補償。請注意，研究人員一直試圖通過建立模擬隨機工藝偏差的新的解析模型，來將隨機工藝偏差轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)工藝偏差。
制造問題為了在經(jīng)濟上可行，半導(dǎo)體制造工藝相對于工藝偏差必須是魯棒的(robust)，也就是說，它必須能夠接受足夠大范圍的工藝偏差。請注意，例如通過改善焦深來提高工藝的魯棒性可直接導(dǎo)致節(jié)約成本。這是因為改善焦深減少了在設(shè)備的檢查、檢修、及維護上所耗費的時間，從而增大了所加工的晶片數(shù)量。此外，改善焦深能夠增加產(chǎn)量。由于這些原因，改善焦深能夠顯著提高利潤。
此外，改善焦深隨著制造工藝轉(zhuǎn)向更小尺寸而變得更加重要，因為固有焦深在此類工藝中更快地變小。具體地說，在超亞微米級(deepsubmicron)的尺寸上，即使使焦深的微小改善也能在制造成本方面節(jié)約數(shù)百萬美元。
輔助特征通常在掩模布局中使用輔助特征來改善焦深。特別地，亞分辨率輔助特征(sub-resolution assist feature，RAF)在被應(yīng)用到門結(jié)構(gòu)及其它一維特征時已表明是特別有效的。為簡明起見，本說明書中是在亞分辨率輔助特征的范圍內(nèi)來描述技術(shù)和系統(tǒng)的。但顯然這些技術(shù)及系統(tǒng)能夠方便地實施于其它類型的輔助特征，如超分辨率(super-resolution)輔助特征。下文中，除非另行說明，術(shù)語“輔助特征”指的是亞分辨率輔助特征。
圖2根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了在一掩模布局中的輔助特征的放置及尺寸。
線(line)202和204是掩模布局的一部分。請注意，線204包含復(fù)雜特征206。當布局包含復(fù)雜特征時，輔助特征的布置和/或尺寸設(shè)定更具有挑戰(zhàn)性。例如，因為含有復(fù)雜特征206，就必須放置兩個錯開排列的輔助特征(AF)208和210，而不僅僅是一個輔助特征。有多個線、線間間距變化的布局是復(fù)雜布局的另一示例。
用于放置輔助特征的現(xiàn)有方法通常使基于特征寬度和間隔參數(shù)的組合來使用處理規(guī)則，所述處理規(guī)則指定了輔助特征的放置和尺寸。
圖3根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了使用處理規(guī)則進行的輔助特征的放置和尺寸設(shè)定。
線302、304、306及308是掩模布局的一部分。在基于規(guī)則的方案中，輔助特征(AF)318的放置/尺寸可能取決于多種因素，這些因素以規(guī)則表的形式而被組織起來。例如，可基于一個規(guī)則表來確定AF距離320，該規(guī)則表包含多個因子，如關(guān)鍵尺寸(CD)310、間距312、長度314、及間隙316。
圖4A根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了如何在掩模布局中放置輔助特征以改善可制造性。
例如，可在掩模布局中放置輔助特征(AF)404、406和408，從而改善圖案402的可制造性。請注意，可能出現(xiàn)不希望有的相交區(qū)域410。這就是基于規(guī)則的方案為什么通常會削減輔助特征以消除這類相交區(qū)域的原因。
圖4B根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出了如何使用設(shè)計規(guī)則來削減輔助特征，從而消除相交區(qū)域。
不幸的是，用處理規(guī)則來放置輔助特征可能導(dǎo)致輔助特征的放置和/或尺寸錯誤或成為次優(yōu)的。此外，對于大而復(fù)雜的布局，規(guī)則表可能變得過大而不實用。
處理靈敏度模型根據(jù)一種衡量標準，半導(dǎo)體制造的主要目的之一是要取得在掩模布局上一點的所有工藝偏差信息。若該目的能夠?qū)崿F(xiàn)，就可通過適當?shù)胤胖幂o助特征來減少工藝偏差，從而改善掩模布局的可制造性。例如，若設(shè)計者知道一個線端(line-end)對工藝偏差高度敏感，并很可能在制造時退后40nm，那么他就能夠利用此信息來增加或調(diào)整輔助特征以解決這種制造問題。
另外非常重要的是，應(yīng)標識出這些問題區(qū)域而不必進行大量計算。請注意，可以通過分別仿真各種工藝條件，并通過比較所得圖像，從而確定能夠?qū)е驴芍圃煨詥栴}的區(qū)域，來標識問題區(qū)域。遺憾的是，此方案可能要求大量計算時間，因為它涉及運行多個復(fù)雜的仿真模型。
可替代的是，需要有一種處理靈敏度(process-sensitivity)模型，該模型能夠迅速地在一個可使用的工藝窗口內(nèi)告訴我們，某個輔助特征是否將會改善結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。請注意，確定一個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與否取決于層的類型。例如在一個金屬層中，只要CD偏差不會引起電路短路或開路，那么即使是較大的CD偏差也可能是可接受的。反之在一個多晶硅層中，即使是非常小的CD變量都可能是不可接受的。
在一個實施例中，所述系統(tǒng)可通過首先創(chuàng)建一個對準目標(on-target)工藝模型來計算所述的處理靈敏度模型，該對準目標工藝模型模擬了一種在標稱工藝條件下的半導(dǎo)體制造工藝。請注意半導(dǎo)體加工技術(shù)可包括光刻技術(shù)、蝕刻、化學(xué)機械拋光(CMP)、溝槽填充，和/或其它技術(shù)、以及上述技術(shù)的組合。
其次，所述系統(tǒng)可創(chuàng)建一個或多個偏離目標(off-target)工藝模型，偏離目標工藝模型模擬在一個或多個工藝條件下的所述半導(dǎo)體制造工藝，其中上述一個或多個工藝條件不同于標稱工藝條件。
具體地，可用多維函數(shù)來表示對準目標(或偏離目標)工藝模型。而且，對準目標(或偏離目標)工藝模型能夠用一組基本函數(shù)進行近似。此外在一個實施例中，創(chuàng)建對準目標工藝模型涉及對一個解析模型進行擬合，以在標稱工藝條件下對半導(dǎo)體制造工藝的數(shù)據(jù)進行處理。同樣，創(chuàng)建一個或多個偏離目標工藝模型可能涉及對一個解析模型進行擬合，以在不同于標稱工藝條件的工藝條件下對半導(dǎo)體制造工藝的數(shù)據(jù)進行處理。另外在一個實施例中，可通過以解析方式擾動對準目標工藝模型，來創(chuàng)建一個或多個偏離目標工藝模型。
圖5A是一個2D函數(shù)的標繪圖，該2D函數(shù)表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一個對準目標工藝模型。
圖5B是一個2D函數(shù)的標繪圖，該2D函數(shù)表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一個偏離目標工藝模型。
圖5C是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理靈敏度模型的標繪圖。
請注意圖5A和圖5B所示2D函數(shù)分別表示在空間頻率域中的對準目標和偏離目標工藝模型。而且請注意，在圖5A、圖5B及圖5C中，X和Y軸表示空間頻率分量(單位為每微米弧度)，而Z軸表示特定空間頻率分量的大小。這些工藝模型也可用其它域(例如空間域)來表示。另外，這些工藝模型也可用其它坐標(例如極坐標)來表示。
具體地說，考慮光刻情況。令Pt代表一個對準目標工藝模型，即用Pt來模擬聚焦時的光刻工藝。此外，令Pd代表一個偏離目標工藝模型，例如用Pd來模擬散焦時的光刻工藝?，F(xiàn)在，處理靈敏度模型Fp可計算如下Fp＝(Pt-Pd)/ΔPd，其中ΔPd是焦點偏移(focus offset)(以長度單位計)。
請注意在上例中，僅考慮了一個單一的偏離目標工藝模型。但可以有兩個或更多個偏離目標工藝模型。通常，處理靈敏度模型Fp可按下式計算Fp=1n(1ΔP1(Pt-P1)+1ΔP2(Pt-P2)+...+1ΔPn(Pt-Pn)),]]>
其中，P1..n是偏離目標工藝模型，它們模擬任意的(例如非最優(yōu)的)工藝條件；Pt是對準目標工藝模型，其模擬標稱的(例如最優(yōu)的)工藝條件；而ΔP1..n是標稱工藝條件與任意(1...n)工藝條件之間的相應(yīng)的工藝條件變化值。
例如，令Pt模擬聚焦時的光刻工藝。而且，令Pdn模擬負向散焦時的光刻工藝，負向散焦即透鏡與晶片間的距離小于對準目標(on-target)距離。另外，令Pdp模擬正向散焦時的光刻工藝，正向散焦即透鏡與晶片間的距離大對準目標距離?，F(xiàn)在處理靈敏度模型Fp即可計算如下Fp=12((P0-Pdn)ΔPdn+(P0-Pdp)ΔPdp),]]>其中ΔPdn和ΔPdp是正向和負向焦點偏移(以長度單位計)。
請注意，(Pt-Pdn)/ΔPdn和(Pt-Pdp)/ΔPdp分別模擬負向和正向散焦期間的損失的圖像特征。在上例中，通過將(Pt-Pdn)/ΔPdn和(Pt-Pdp)/ΔPdp相加，并除以2來計算處理靈敏度模型Fp，從而對該處理靈敏度模型進行歸一化或規(guī)格化。(注意，在不進行歸一化的情況下也可使用處理靈敏度模型)。
確定改善的輔助特征配置圖6是一個流程圖，說明了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、利用處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置的工藝。
所述工藝通常開始于接收掩模布局(步驟602)。
請注意，可用一種或多種分辨率增強技術(shù)(RET)來修改掩模布局，從而改善其可制造性。我們用術(shù)語“未校正的”來表示未用RET修改過的掩模布局。另一方面，我們用術(shù)語“校正的”來表示已經(jīng)用一種或多種RET修改過的掩模布局。請注意，盡管通常確定的是在未校正掩模布局中的輔助特征放置和/或尺寸，但這些方法和技術(shù)也可用于確定校正掩模布局中的輔助特征放置和/或尺寸。
所述系統(tǒng)隨后創(chuàng)建一組候選輔助特征配置(步驟604)。請注意輔助特征配置指定了掩模布局中的一個或多個輔助特征的位置和尺寸。
例如，圖7A、圖7B、圖7C及圖7D示出了一組根據(jù)本發(fā)明一個實施例的候選輔助特征配置。
具體地，圖7A所示的候選輔助特征配置指定了輔助特征704、706及708的位置和尺寸。類似地，圖7B、圖7C及圖7D所示的輔助特征指定了不同位置和/或尺寸的其它候選輔助特征配置。
其后，所述系統(tǒng)用這組候選輔助特征配置及一個處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置，其中該處理靈敏度模型可用一個包含處理靈敏度信息的多維函數(shù)來表示。
請注意在掩模布局中，基于改善的輔助特征配置來放置輔助特征改善了該掩模布局的可制造性。此外，用處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置能夠顯著減少確定改善的輔助特征配置所需要的計算時間。這是因為處理靈敏度模型能夠由單獨一個包含處理靈敏度信息的多維函數(shù)來表示。請注意，在沒有這樣的處理靈敏度模型時，確定改善的輔助特征配置會涉及運行多個復(fù)雜的仿真模型，這會需要大量計算時間。
此外請注意，現(xiàn)有方案的主要目的是放置輔助特征，以改善掩模布局中的1D區(qū)域的加工性能。因此，這些方案不涉及設(shè)定輔助特征的尺寸，以改善掩模布局中2D區(qū)域的加工性能。與此相反，特別地，本發(fā)明的實施例能夠被用來顯著改善掩模布局中復(fù)雜2D區(qū)域的加工性能。
特別地，所述系統(tǒng)能夠利用一個模擬一種或多種半導(dǎo)體制造工藝的工藝模型(例如光強模型)來確定改善的輔助特征配置。在操作中，所述系統(tǒng)可接收位于掩模布局的2D區(qū)域中的一組輔助特征。該系統(tǒng)可隨后創(chuàng)建一組輔助特征配置，其中每個輔助特征配置指定該組輔助特征的一組不同尺寸。其次，對每個輔助特征配置，所述系統(tǒng)可使用工藝模型，在多個估算點處計算空間圖像強度。系統(tǒng)隨后利用這些強度值將優(yōu)化問題用公式表達，其中該優(yōu)化問題的解對應(yīng)于一個有效的輔助特征配置。其后，所述系統(tǒng)對此優(yōu)化問題確定一個基本上最優(yōu)的解。隨后，該系統(tǒng)基于所述基本上最優(yōu)的解來確定改善的輔助特征配置。
注意，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，這些技術(shù)和系統(tǒng)的許多修改和變化都是顯而易見的。在以下說明中，僅描述用處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置的實施例。但顯然易于修改這些系統(tǒng)和技術(shù)，以便用某種工藝模型(而不是處理靈敏度模型)來確定基本上最優(yōu)的輔助特征的尺寸。
現(xiàn)繼續(xù)說明圖6所示的流程圖，系統(tǒng)隨后首先在掩模布局中選擇一組估算點來確定改善的輔助特征配置(步驟606)。例如，系統(tǒng)可選擇如圖7A所示的估算點A和B。
此后，系統(tǒng)可為這組候選輔助特征配置，計算在這組估算點處的工藝偏差值(步驟608)。
在一個實施例中，對每個候選輔助特征配置，在每個估算點處計算一個工藝偏差值。
具體地，系統(tǒng)基于這組候選輔助特征配置中的一個輔助特征配置，在掩模布局中放置一個代表性輔助特征。系統(tǒng)隨后通過利用一個表示掩模布局(該掩模布局包含所述代表性輔助特征)的多維函數(shù)對靈敏度模型進行卷積處理，以計算這組估算點處的工藝偏差值。
例如，系統(tǒng)可基于圖7A所示的候選輔助特征配置來首先放置代表性輔助特征。然后，系統(tǒng)可通過利用一個表示掩模布局(該掩模布局包含代表性輔助特征)的多維函數(shù)對靈敏度模型進行卷積處理，來計算估算點A和B處的工藝偏差值。系統(tǒng)隨后可針對圖7B、圖7C、及圖7D所示的其它候選輔助特征配置，計算在估算點A和B處的工藝偏差值。因此在本例中，系統(tǒng)在每個估算點計算四個工藝偏差值(一個工藝偏差值對應(yīng)于一個候選輔助特征配置)。
請注意，所述系統(tǒng)可將工藝偏差值存儲在一個數(shù)據(jù)庫中。這使系統(tǒng)能夠通過查詢該數(shù)據(jù)庫來檢索到掩模布局中某位置處的工藝偏差值，而不必重新計算該工藝偏差值。
系統(tǒng)隨后基于工藝偏差值將優(yōu)化問題用公式表達(步驟610)。請注意該優(yōu)化問題是以如下方式用公式表達的使優(yōu)化問題的一個解與改善的輔助特征配置有關(guān)。在一個實施例中，優(yōu)化問題的目標函數(shù)是與估算點處的工藝偏差值有關(guān)的變量的線性組合。
請注意，所述系統(tǒng)可用多種技術(shù)將優(yōu)化問題用公式表達。例如，系統(tǒng)可將優(yōu)化問題作為線性編程問題來列出公式。具體地說，輔助特征的長度及估算點處的工藝偏差值能夠與線性編程公式中的變量有關(guān)。此外，目標函數(shù)可以是與工藝偏差值有關(guān)的變量之和。
例如在圖7A中，在估算點A和B處的工藝偏差值可通過輔助特征長度的線性組合來近似，如下式所示VA=c1A·l1+c2A·l2+c3A]]>VB=c1B·l1+c2B·l2+c3B,]]>其中，VA和VB分別是在估算點A和B處的工藝偏差值，c1A、c2A、c3A、c1B、c2B及c3B是系數(shù)，而l1、l2、及l(fā)3分別是輔助特征704、706以及708的長度。
此外，工藝偏差值之和，即VA+VB，能夠被用作目標函數(shù)。此外，關(guān)于輔助特征長度的多個約束條件可被簡化如下low1≤l1≤high1low2≤l2≤high2low3≤l3≤high3，其中，lowj和highj分別是輔助特征j長度的下界和上界。
在一個實施例中，可通過求解如下線性方程組來計算系數(shù)c1A、c2A和c3Al11l12l13l21l22l23l31l32l33·c1Ac2Ac3A=V1AV2AV3A,]]>其中，lij是配置i中輔助特征j的長度(li)，而ViA是配置i在估算點A處的工藝偏差值。類似地，可通過求解類似的線性方程組來計算系數(shù)c1B、c2B、及c3B。
在另一實施例中，所述優(yōu)化問題可用如下公式表達最小化g(V1，V2，...，Vm)約束條件V1＝f1(l1，l2，...，ln)V2＝f2(l1，l2，...，ln)Vm＝fm(l1，l2，...，ln)low1≤l1≤high1low2≤l2≤high2lown≤ln≤highn，
其中，g是目標函數(shù)，Vi是在估算點i、l1、l2、...處的工藝偏差值；ln是指定輔助特征位置和尺寸的輔助特征配置變量；fi是輔助特征配置變量的一個函數(shù)，此函數(shù)逼近估算點i處的工藝偏差值；而lowj和highj分別是輔助特征配置變量lj的下界和上界。請注意函數(shù)f1、f2、...、fm可使用多種曲線擬合技術(shù)來確定。
此外，為了減少計算時間，系統(tǒng)可將掩模布局分成多個區(qū)域，并用公式來表達每個區(qū)域的獨立的優(yōu)化問題。
圖8示出了怎樣根據(jù)本發(fā)明的一個實施例將一個掩模布局分成多個區(qū)域，從而可針對每個區(qū)域，將獨立的優(yōu)化問題用公式表達。請注意為簡明起見，未在圖8中示出估算點。
輔助特征808、810、812、814、816、818、及820被置于掩模布局中，以幫助改善圖像802、804、和806的可制造性。在一個實施例中，系統(tǒng)可將圖8所示掩模布局分成三個區(qū)域包含輔助特征808、810和812的第一區(qū)域；包含輔助特征812、814和816的第二區(qū)域；以及包含輔助特征814、818和820的第三區(qū)域。系統(tǒng)隨后可為這三個區(qū)域中的每一個用公式表達出各自獨立的優(yōu)化問題。請注意，若一個輔助特征對多個區(qū)域來說是公共的，則該輔助特征的位置和尺寸可基于輔助特征配置變量的來確定，其中上述輔助特征配置變量是通過求解多個優(yōu)化問題來確定的。在另一實施例中，系統(tǒng)可基于求解其中一個優(yōu)化問題來確定該輔助特征的位置和尺寸，并忽略該輔助特征的通過求解其它區(qū)域的優(yōu)化問題所確定的位置和尺寸。
此后，系統(tǒng)計算所述優(yōu)化問題的基本上最優(yōu)的解(步驟612)。
系統(tǒng)隨后基于優(yōu)化問題的基本上最優(yōu)的解來確定改善的輔助特征配置(步驟614)。請注意該優(yōu)化問題的解確定了輔助特征配置變量的數(shù)值，而輔助特征配置變量的數(shù)值又確定了掩模布局中的輔助特征的位置和尺寸。
結(jié)論上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和代碼通常存儲于某種計算機可讀存儲介質(zhì)上，該計算機可讀存儲介質(zhì)可以是任何能夠存儲計算機系統(tǒng)所用代碼和/或數(shù)據(jù)的裝置或介質(zhì)。這包括但不限于磁和光存儲裝置，例如磁盤、磁帶、CD(光盤)與DVD(數(shù)字通用光盤或數(shù)字視頻光盤)，以及傳輸介質(zhì)所承載的計算機指令信號(有或沒有用以調(diào)制信號的載波)。例如，所述傳輸介質(zhì)可包括通信網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng)。
而且，以上對本發(fā)明實施例的描述僅供說明，這些描述并不是窮舉性的，也無意將本發(fā)明限定為所描述的具體形式。因此，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，許多修改和變化都將是顯而易見的。
例如，本發(fā)明的實施例可被用來確定在掩模布局中放置輔助特征，以制造微機電系統(tǒng)(MEMS)。
此外，上述說明并不意限定本發(fā)明。本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求確定的。
權(quán)利要求
1.一種用于確定輔助特征配置的方法，該輔助特征配置指定了一個掩模布局中的一個或多個輔助特征的位置和尺寸，所述方法包括接收一個掩模布局；創(chuàng)建一組候選輔助特征配置；及使用該組候選輔助特征配置和一個處理靈敏度模型來確定一個改善的輔助特征，所述處理靈敏度模型可由一個包含處理靈敏度信息的多維函數(shù)來表示；其中基于所述改善的輔助特征配置在所述掩模布局中放置輔助特征，改善了所述掩模布局的可制造性；其中使用所述處理靈敏度模型來確定該改善的輔助特征配置，減少了在所述掩模布局中確定所述改善的輔助特征配置所需的計算時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述改善的輔助特征配置包括在所述掩模布局中選擇一組估算點；通過以迭代方式利用如下步驟來計算所述組候選輔助特征配置在該組估算點處的工藝偏差值基于該組候選輔助特征配置中的一個候選輔助特征配置，在所述掩模布局中放置代表性輔助特征；及通過利用表示所述掩模布局的多維函數(shù)來卷積所述處理靈敏度模型，計算該組估算點處的工藝偏差值；基于所述工藝偏差值，將一個優(yōu)化問題用公式表達，其中該優(yōu)化問題的一個解與一個輔助特征配置有關(guān)；計算所述優(yōu)化問題的一個基本上最優(yōu)的解；及基于所述優(yōu)化問題的基本上最優(yōu)的解，來確定所述改善的輔助特征配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述優(yōu)化問題的目標函數(shù)是與所述估算點處的工藝偏差值有關(guān)的變量的線性組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理靈敏度模型可通過如下步驟計算創(chuàng)建一個對準目標工藝模型，該對準目標工藝模型模擬一種在標稱工藝條件下的半導(dǎo)體制造工藝；創(chuàng)建一個或多個偏離目標工藝模型，所述偏離目標工藝模型模擬了在不同于標稱工藝條件的一種或多種工藝條件下的半導(dǎo)體制造工藝；及用所述對準目標工藝模型及所述一個或多個偏離目標工藝模型來計算所述處理靈敏度模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中計算所述處理靈敏度模型包括對所述對準目標工藝模型與所述一個或多個偏離目標工藝模型的一個線性組合進行計算。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述半導(dǎo)體制造工藝可包括光刻；蝕刻；化學(xué)機械拋光，即CMP；溝槽填充；或標線制造。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述掩模布局可以是未校正或校正的掩模布局。
8.一種存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，當所述指令由一計算機執(zhí)行時，導(dǎo)致該計算機執(zhí)行一種用于確定輔助特征配置的方法，該輔助特征配置指定了掩模布局中一個或多個輔助特征的位置和尺寸，所述方法包括接收一個掩模布局；創(chuàng)建一組候選輔助特征配置；及使用該組候選輔助特征配置和一個處理靈敏度模型來確定一個改善的輔助特征，所述處理靈敏度模型可由包含處理靈敏度信息的多維函數(shù)來表示；其中基于所述改善的輔助特征配置在該掩模布局中放置輔助特征，改善了所述掩模布局的可制造性；其中使用所述處理靈敏度模型來確定該改善的輔助特征配置，減少了在所述掩模布局中確定所述改善的輔助特征配置所需的計算時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中確定所述改善的輔助特征配置包括在所述掩模布局中選擇一組估算點；通過以迭代方式利用如下步驟來計算所述組候選輔助特征配置在該組估算點處的工藝偏差值基于該組候選輔助特征配置，在所述掩模布局中放置代表性輔助特征；及通過利用表示所述掩模布局的多維函數(shù)來卷積所述處理靈敏度模型，計算該組估算點處的工藝偏差值；基于所述工藝偏差值，將一個優(yōu)化問題用公式表達，其中該優(yōu)化問題的一個解與一輔助特征配置有關(guān)；計算所述優(yōu)化問題的一個基本上最優(yōu)的解；及基于所述優(yōu)化問題的基本上最優(yōu)的解，來確定所述改善的輔助特征配置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中所述優(yōu)化問題的目標函數(shù)是與所述估算點處的工藝偏差值有關(guān)的變量的線性組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中所述處理靈敏度模型可通過以下步驟計算創(chuàng)建一個對準目標工藝模型，該對準目標工藝模型模擬一種在標稱工藝條件下的半導(dǎo)體制造工藝；創(chuàng)建一個或多個偏離目標工藝模型，所述偏離目標工藝模型模擬在不同于標稱工藝條件的一個或多個工藝條件下的所述半導(dǎo)體制造工藝；及用所述對準目標工藝模型及所述一個或多個偏離目標工藝模型來計算所述處理靈敏度模型。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中計算所述處理靈敏度模型包括對所述對準目標工藝模型與所述一個或多個偏離目標工藝模型的線性組合進行計算。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中所述半導(dǎo)體制造工藝可包括光刻；蝕刻；化學(xué)機械拋光，即CMP；溝槽填充；或標線制造。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中所述掩模布局可以是未校正或校正的掩模布局。
15.一種用于確定一個或多個輔助特征的輔助特征尺寸的方法，其中所述一個或多個輔助特征位于一個掩模布局的2D區(qū)域內(nèi)，所述方法包括接收一組輔助特征，其中所述一個或多個輔助特征位于一個掩模布局的2D區(qū)域內(nèi)；創(chuàng)建一組候選輔助特征配置，其中一個輔助特征配置指定了一個或多個輔助特征的尺寸；及使用該組候選輔助特征配置及一個工藝模型來確定一個改善的輔助特征配置，該工藝模型模擬了一種或多種半導(dǎo)體制造工藝；其中基于該改善的輔助特征配置來設(shè)定所述掩模布局中的輔助特征的尺寸，改善所述掩模布局中2D區(qū)域的可制造性。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中確定所述改善的輔助特征配置包括在所述掩模布局中選擇一組估算點；通過以迭代方式利用如下步驟來計算所述組候選輔助特征配置在該組估算點處的空間圖像強度值基于所述組候選輔助特征配置中的一個候選輔助特征配置，來設(shè)定所述掩模布局中代表性輔助特征的尺寸；及通過利用表示所述掩模布局的多維函數(shù)來卷積一個光學(xué)圖像模型，計算該組估算點處的空間圖像強度值；基于所述空間圖像強度值，將一個優(yōu)化問題用公式表達，其中該優(yōu)化問題的一個解與一輔助特征配置有關(guān)；計算所述優(yōu)化問題的一個基本上最優(yōu)的解；及基于所述優(yōu)化問題的基本上最優(yōu)的解，確定所述改善的輔助特征配置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述掩模布局可以是未校正或校正的掩模布局。
18.一種存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，當所述指令由一計算機執(zhí)行時，將使該計算機執(zhí)行一種用于確定一個或多個輔助特征的輔助特征尺寸的方法，其中所述一個或多個輔助特征位于一掩模布局的2D區(qū)域內(nèi)，所述方法包括接收一組輔助特征，其中所述一個或多個輔助特征位于一個掩模布局的2D區(qū)域內(nèi)；創(chuàng)建一組候選輔助特征配置，其中一個輔助特征配置指定了一個或多個輔助特征的尺寸；及使用該組候選輔助特征配置及一個工藝模型來確定一個改善的輔助特征配置，該工藝模型模擬了一種或多種半導(dǎo)體制造工藝；其中基于所述改善的輔助特征配置來設(shè)定所述掩模布局中的輔助特征的尺寸，改善了所述掩模布局中2D區(qū)域的可制造性。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中確定所述改善的輔助特征配置包括在所述掩模布局中選擇一組估算點；通過以迭代方式利用如下步驟來計算所述組候選輔助特征配置在該組估算點處的空間圖像強度值基于所述組候選輔助特征配置中的一個候選輔助特征配置，設(shè)定所述掩模布局中的代表性輔助特征的尺寸；及通過利用表示所述掩模布局的多維函數(shù)來卷積一個光學(xué)圖像模型，計算該組估算點處的空間圖像強度值；基于所述空間圖像強度值，將一個優(yōu)化問題用公式表達，其中該優(yōu)化問題的一個解與一個輔助特征配置有關(guān)；計算所述優(yōu)化問題的一個基本上最優(yōu)的解；及基于所述優(yōu)化問題的基本上最優(yōu)的解，確定所述改善的輔助特征配置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中所述掩模布局可以是未校正或校正的掩模布局。
全文摘要
本發(fā)明的一個實施例提供了一種確定未校正或校正的掩模布局中一個或多個輔助特征的位置和尺寸的系統(tǒng)。在操作中，該系統(tǒng)接收一個掩模布局。該系統(tǒng)隨后創(chuàng)建一組候選輔助特征配置，其指定了所述掩模布局中的一個或多個輔助特征的位置和尺寸。其后，該系統(tǒng)利用這組候選輔助特征配置及一個處理靈敏度模型來確定改善的輔助特征配置，該處理靈敏度模型可由包含處理靈敏度信息的多維函數(shù)來表示。請注意，根據(jù)改善的輔助特征配置在掩模布局中放置輔助特征，改善了掩模布局的可制造性。而且，利用所述處理靈敏度模來確定改善的輔助特征配置，減少了確定掩模布局中改善的輔助特征配置所需要的計算時間。
文檔編號G06F17/50GK1828613SQ200610001229
公開日2006年9月6日 申請日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者L·S·梅爾維三世, B·D·彭特 申請人:新思公司