專利名稱：版圖二劃分方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種版圖二劃分方法。
背景技術：
在主流微電子制造過程中，光刻是不可缺少的工藝，也是最復雜、最昂貴和最關鍵的工藝。集成電路制造過程中，往往需要采用幾十道光刻工序。目前，集成電路制造工藝的主流技術是采用紫外線包括遠紫外線為光源的光刻技術。隨著芯片向體積更小，密度更大的方向發(fā)展，光刻技術也受到了新的挑戰(zhàn)。對于32nm/22nm的版圖，由于圖形尺寸過小，密度過大，在現(xiàn)有的光刻技術下會使光刻膠上的圖形發(fā)生形變，嚴重影響芯片制造的質(zhì)量。新的光刻技術包括超紫外線技術和浸入氟化氬技術不論是從工藝上還是從制作成本上都還沒有比較好的前景。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述的缺陷，本發(fā)明提供一種效果良好的版圖二劃分方法。為達到上述目的，本發(fā)明版圖二劃分方法將版圖中圖形間距小于最小光刻距離的圖形劃分成為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕得到版形；當分成為兩個子版圖后所述子版圖中圖形間距仍小于最小光刻距離時，將版圖中圖形分割成至少兩個子圖形，以所述子圖形為單位將間距小于最小光刻距離的子圖形劃分為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕在基片上得到版形；將無法用分割的方法得到子版圖的版圖區(qū)域進行標注。特別是，所述方法包括下述步驟將版圖中的多邊形和矩形信息存入OpenAccess平臺的數(shù)據(jù)結構中；將存貯的多邊形按序劃分得到至少一個矩形；計算兩矩形間的間距值，當所述間距值小于最小光刻距離時判定所述兩矩形所在多邊形存在沖突關系，形成沖突圖；在存在沖突關系的多邊形上通過幾何計算得到切割保護層信息，所述切割保護層是所述多邊形邊緣上所有與其它多邊形間距離小于最小光刻距離的點的集合；將所述沖突圖劃分成為多個沖突子圖；在多邊形上確定切割位置；沿所述切割位置形成分割邊；在所述沖突圖中確定無法分割的區(qū)域，并標注；生成翻轉(zhuǎn)圖；通過對所述翻轉(zhuǎn)圖的計算得到劃分結果。特別是，所述多邊形劃分得到至少一個矩形所按的順序為逆時針順序或順時針順序。特別是，沖突圖通過廣度優(yōu)先搜索算法劃分成為多個沖突子圖。進一步，沖突子圖的劃分步驟包括任選沖突圖中一個圖形形成沖突子圖，通過廣度優(yōu)先搜索算法將由沖突邊連接起來的圖形加入到所述沖突子圖中，當所述沖突子圖中的所有圖形與所述沖突子圖外的圖形之間沒有沖突關系時沖突子圖形成完畢。特別是，在多邊形上確定切割位置的條件包括所述切割位置不能穿過所述切割保護層；以及所述切割位置處的重疊長度不小于最小光刻距離，所述重疊長度是指被切割生成的新矩形在不引入新的沖突邊的情況下可向外延伸的最大長度。特別是，生成翻轉(zhuǎn)圖的依據(jù)是翻轉(zhuǎn)增益，所述翻轉(zhuǎn)增益為節(jié)點集合內(nèi)部圖形顏色翻轉(zhuǎn)后與翻轉(zhuǎn)前的實際切割點數(shù)目的差值。特別是，由所述翻轉(zhuǎn)圖得到劃分結果的計算方法是整數(shù)線性規(guī)劃方法，目標函數(shù) (最大化):max Σ aUJ其中，約束條件為如果fgi,j彡0，約束條件為a"彡 ^yQ-Xi-Xj)Bijj ^ fg^^Xi+Xj)Bijj e {0, 1}如果fgi,j < 0，約束條件為Bijj ^ Tgijj(Xi-Xj)Bijj ^ Tgijj(Xj-Xi)Bijj e {0, 1}其中，Xi為節(jié)點簇Ci的頭節(jié)點所屬于的顏色，fgi, j為節(jié)點簇Ci和節(jié)點簇…之間的翻轉(zhuǎn)增益，Bi, j是最終實現(xiàn)的翻轉(zhuǎn)增益。本發(fā)明版圖二劃分方法將版圖劃分成為兩個子版圖或?qū)D形分割成子圖形后劃分成兩個子版圖，然后通過兩次光刻刻蝕在基片上得到版形，劃分結果合理，使用方便，準確性高。將無法分割的版圖區(qū)域進行標注，方便技術人員后續(xù)調(diào)整。


圖1為本發(fā)明版圖二劃分方法原理示意圖之一。圖2為本發(fā)明版圖二劃分方法原理示意圖之二。圖3為本發(fā)明版圖二劃分方法原理示意圖之三。圖4為生成沖突圖原理示意圖。圖5為版圖預切割原理示意圖。圖6為本發(fā)明版圖二劃分方法優(yōu)選實施例數(shù)據(jù)流程圖。圖7為本發(fā)明版圖二劃分方法優(yōu)選實施例步驟流程圖。圖8為優(yōu)選實施例版圖原形。圖9為圖8所示優(yōu)選實施例中多邊形劃分成為矩形。圖10為圖8所示優(yōu)選實施例所形成的沖突圖。圖11為圖8所示優(yōu)選實施例所形成的切割圖。圖12為圖8所示優(yōu)選實施例抽象成為頂點后所形成的切割圖。圖13為圖8所示優(yōu)選實施例所形成的翻轉(zhuǎn)圖。圖14為圖8所示優(yōu)選實施例的版圖劃分方案。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和實施例對本發(fā)明做詳細描述。雙重版圖光刻技術是解決光刻工藝中因版圖密度過大而降低產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷的一種方法。雙重版圖光刻技術是指在現(xiàn)有光刻技術的基礎上，將一張密度較大的掩模板上的內(nèi)容以間隔的方式分割到兩張掩模板上，使這兩張掩模板上的晶體管密度都滿足現(xiàn)有的光刻技術的標準，然后經(jīng)過兩次光刻腐蝕，復原原有的掩模板。其原理如圖1至圖3所示。本發(fā)明提出了一種對集成電路版圖進行二劃分的方法，利用該方法能夠?qū)⒓呻娐钒鎴D按照雙重版圖光刻技術的要求進行合理的二劃分，并給出直觀可用的劃分結果。對于版圖中存在劃分沖突的局部區(qū)域，本發(fā)明提出的方法也會對其做出標記，從而供設計人員進行版圖的微調(diào)。本發(fā)明版圖二劃分方法將版圖中圖形間距小于最小光刻距離的圖形劃分成為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕得到版形；當分成為兩個子版圖后所述子版圖中圖形間距仍小于最小光刻距離時，將版圖中圖形分割成至少兩個子圖形，以所述子圖形為單位將間距小于最小光刻距離的子圖形劃分為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕在基片上得到版形；當無法用分割的方法得到子版圖的版圖區(qū)域進行標注。如圖6和圖7所示，該方法包括下述步驟將版圖中的多邊形和矩形信息存入 OpenAccess平臺的自定義數(shù)據(jù)結構；將存貯的多邊形按序劃分得到至少一個矩形；計算兩矩形間的間距值，當所述間距值小于最小光刻距離時判定所述兩矩形所在多邊形存在沖突關系，形成沖突圖，如圖4所示；在存在沖突關系的多邊形上通過計算幾何的算法得到切割保護層信息；將所述沖突圖劃分成為多個沖突子圖，如圖5所示；在多邊形上確定切割位置；沿所述切割位置形成分割邊；在所述沖突圖中確定無法分割的區(qū)域，并標注；生成翻轉(zhuǎn)圖；通過對所述翻轉(zhuǎn)圖的計算得到劃分結果。其中，多邊形劃分得到至少一個矩形所按的順序為逆時針順序或順時針順序。沖突圖劃分成為多個沖突子圖所使用的方式是廣度優(yōu)先搜索算法。在多邊形上確定切割位置的條件包括所述切割位置不能穿過所述切割保護層； 以及切割位置處的重疊長度不小于最小光刻距離。生成翻轉(zhuǎn)圖的依據(jù)是翻轉(zhuǎn)增益，翻轉(zhuǎn)增益為節(jié)點集合內(nèi)部圖形顏色翻轉(zhuǎn)后與翻轉(zhuǎn)前的實際切割點數(shù)目的差值。由翻轉(zhuǎn)圖得到劃分結果的計算方法是整數(shù)線性規(guī)劃方法。優(yōu)選實施例如圖8所示，一版圖包括多個圖形，其中，A、B、C、E、G、H和I為矩形， 而D、F、J、K和L為多邊形。將圖8中的多邊形按照逆時針的方向劃分成多個矩形，形成圖 9。計算兩矩形間的間距值，當間距值小于最小光刻距離時判定兩矩形所在多邊形存在沖突關系，形成沖突圖，如圖10所示。圖10中帶雙箭頭的直線表示沖突邊。在存在沖突關系的多邊形上通過幾何計算得到切割保護層信息，形成切割圖。切割保護層是其所在多邊形邊緣上所有與其它多邊形間距離小于最小光刻距離的點的集合。 如圖11所示，圖形邊緣粗線所示為切割保護層，圖形上虛線表示可能的切割位置。確定切割位置的條件包括1.切割位置不能穿過所述切割保護層；2.切割位置處的重疊長度不小于最小光刻距離，重疊長度是指被切割生成的新矩形在不引入新的沖突邊的情況下可向外延伸的最大長度。
沖突圖通過廣度優(yōu)先搜索算法劃分成為多個沖突子圖。沖突子圖的劃分步驟包括任選沖突圖中一個圖形形成沖突子圖，通過廣度優(yōu)先搜索算法將由沖突邊連接起來的圖形加入到該沖突子圖中，當該沖突子圖中的所有圖形與沖突子圖外的圖形之間沒有沖突關系時沖突子圖形成完畢。圖12為圖8所示優(yōu)選實施例抽象成為頂點后所形成的切割圖，結合圖11，沿切割位置形成分割邊。圖中，單字母表示原圖形，例如A;字母加數(shù)字表示原圖形經(jīng)過分割后得到的子圖形，例如D1 ；帶有雙箭頭的實線表示沖突邊，帶有雙箭頭的虛線表示切割邊。節(jié)點集合內(nèi)部圖形顏色翻轉(zhuǎn)后與翻轉(zhuǎn)前的實際切割點數(shù)目的差值為翻轉(zhuǎn)增益，依據(jù)翻轉(zhuǎn)增益生成圖13所示的翻轉(zhuǎn)圖。對翻轉(zhuǎn)圖使用整數(shù)線性規(guī)劃方法得到版圖劃分結果，如圖14所示，圖形B至L劃分成為兩個子版圖，分別用剖面線和空白表示；圖形A為無法分割的區(qū)域， 特殊標注。其中，整數(shù)線性規(guī)劃方法為目標函數(shù)(最大化)maX Σ aUj其中，約束條件為如果fgi,j彡0，約束條件為Bijj ^Bijj ^ fgj, J-(X^Xj)Bijj e {0, 1}如果fgi,」< 0，約束條件為Bijj ^ Tgijj(Xi-Xj)Bijj ^ Tgijj(Xj-Xi)Bijj e {0, 1}其中，Xi為節(jié)點簇Ci的頭節(jié)點所屬于的顏色，fgi, j為節(jié)點簇Ci和節(jié)點簇…之間的翻轉(zhuǎn)增益，Bi, j是最終實現(xiàn)的翻轉(zhuǎn)增益。以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
權利要求
1.一種版圖二劃分方法，其特征在于將版圖中圖形間距小于最小光刻距離的圖形劃分成為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕得到版形；當分成為兩個子版圖后所述子版圖中圖形間距仍小于最小光刻距離時，將版圖中圖形分割成至少兩個子圖形，以所述子圖形為單位將間距小于最小光刻距離的子圖形劃分為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕在基片上得到版形；將無法用分割的方法得到子版圖的版圖區(qū)域進行標注。
2.根據(jù)權利要求1所述的版圖二劃分方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 將版圖中的多邊形和矩形信息存入OpenAccess平臺的數(shù)據(jù)結構中；將存貯的多邊形按序劃分得到至少一個矩形；計算兩矩形間的間距值，當所述間距值小于最小光刻距離時判定所述兩矩形所在多邊形存在沖突關系，形成沖突圖；在存在沖突關系的多邊形上通過幾何計算得到切割保護層信息，所述切割保護層是所述多邊形邊緣上所有與其它多邊形間距離小于最小光刻距離的點的集合； 將所述沖突圖劃分成為多個沖突子圖； 在多邊形上確定切割位置； 沿所述切割位置形成分割邊； 在所述沖突圖中確定無法分割的區(qū)域，并標注； 生成翻轉(zhuǎn)圖；通過對所述翻轉(zhuǎn)圖的計算得到劃分結果。
3.根據(jù)權利要求2所述的版圖二劃分方法，其特征在于所述多邊形劃分得到至少一個矩形所按的順序為逆時針順序或順時針順序。
4.根據(jù)權利要求2所述的版圖二劃分方法，其特征在于沖突圖通過廣度優(yōu)先搜索算法劃分成為多個沖突子圖。
5.根據(jù)權利要求4所述的版圖二劃分方法，其特征在于，沖突子圖的劃分步驟包括任選沖突圖中一個圖形形成沖突子圖，通過廣度優(yōu)先搜索算法將由沖突邊連接起來的圖形加入到所述沖突子圖中，當所述沖突子圖中的所有圖形與所述沖突子圖外的圖形之間沒有沖突關系時沖突子圖形成完畢。
6.根據(jù)權利要求2所述的版圖二劃分方法，其特征在于，在多邊形上確定切割位置的條件包括所述切割位置不能穿過所述切割保護層；以及所述切割位置處的重疊長度不小于最小光刻距離，所述重疊長度是指被切割生成的新矩形在不引入新的沖突邊的情況下可向外延伸的最大長度。
7.根據(jù)權利要求2所述的版圖二劃分方法，其特征在于生成翻轉(zhuǎn)圖的依據(jù)是翻轉(zhuǎn)增益，所述翻轉(zhuǎn)增益為節(jié)點集合內(nèi)部圖形顏色翻轉(zhuǎn)后與翻轉(zhuǎn)前的實際切割點數(shù)目的差值。
8.根據(jù)權利要求2所述的版圖二劃分方法，其特征在于由所述翻轉(zhuǎn)圖得到劃分結果的計算方法是整數(shù)線性規(guī)劃方法，目標函數(shù)(最大化)maX Σ Bijj 其中，約束條件為 如果fgq >0，約束條件為 Si, j ( fgi,J(2-xi-xJ)Bijj e {0,1}如果fgu<0，約束條件為 ^ijj ( fgi, j (Xi-Xj) ，j < fgi, J-(Xj-Xi)Bijj e {0,1}其中，Xi為節(jié)點簇Ci的頭節(jié)點所屬于的顏色，fgi, j為節(jié)點簇Ci和節(jié)點簇…之間的翻轉(zhuǎn)增益，Bi, J是最終實現(xiàn)的翻轉(zhuǎn)增益。
全文摘要
本發(fā)明公開一種版圖二劃分方法，為解決現(xiàn)有光刻工藝中因版圖密度過大而降低產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷而設計。本發(fā)明版圖二劃分方法將版圖中圖形間距小于最小光刻距離的圖形劃分成為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕得到版形；當分成為兩個子版圖后所述子版圖中圖形間距仍小于最小光刻距離時，將版圖中圖形分割成至少兩個子圖形，以所述子圖形為單位將間距小于最小光刻距離的子圖形劃分為兩個子版圖，通過兩次光刻刻蝕在基片上得到版形；當無法用分割的方法得到子版圖的版圖區(qū)域進行標注。本發(fā)明版圖二劃分方法應用于大規(guī)模集成電路的版圖設計和產(chǎn)品制造領域，使用方便，準確性高。
文檔編號G06F17/50GK102521425SQ201110328029
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權日2011年10月25日
發(fā)明者姚海龍, 蔡懿慈, 鄧超 申請人:清華大學