版图图形优化方法与流程

1.本技术涉及半导体集成电路技术领域，具体涉及一种版图图形优化方法。


背景技术：

2.在先进技术节点中，通过具有分辨率增强特性的光学邻近修正(opc，optical proximity correction)技术，根据光学衍射理论，对版图进行优化，以减小图像的失真率，提高工艺的稳定性。
3.通常，平台的opc方案能满足版图的绝大多数结构需求，例如在一些拐角结构处，一般通过在拐角处加“帽子”的方式进行补偿。
4.然而对于图像传感器芯片，其对版图图形结构有着更加严格的要求，而相关技术中通过光电特性，对版图进行精细化修正的方案需要采用较为复杂、特殊且专用的opc技术，若对其中的每种特殊图形结构分别进行一一优化，则需要反复的沟通，消耗着大量的人力和时间成本，效率较低。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种版图图形优化方法，可以解决相关技术对每种特殊图形结构分别进行一一优化而产生的效率较低的问题。
6.为了解决背景技术中所述的技术问题，本技术提供一种版图图形优化方法，所述版图图形优化方法包括：
7.s1：基于同一网格，对初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形进行网格划分；
8.s2：确定所述实际光刻图形和所述理想光刻图形之间的差异区域；
9.s3：在所述差异区域中，确定所述实际光刻图形边缘穿过的所有单元格为实际边缘单元格；
10.s4：基于各个所述实际边缘单元格与所述理想光刻图形的边缘之间的差距大小，设定各个所述实际边缘单元格对应的优化权重等级；
11.s5：在所述版图图形外，按照所述优化权重等级由高至低的顺序，依次优化各个优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格，直至所有优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格均被优化，获取最终优化版图图形；
12.通过所述最终优化版图图形得到的最终光刻图形满足：的要求，其中s2为在所述差异区域中，所述理想光刻图形的面积，s1为在所述差异区域中，所述最终光刻图形的面积，s0为所述差异区域的面积。
13.可选地，所述s4：基于各个所述实际边缘单元格与所述理想光刻图形的边缘之间的差距大小，设定各个所述实际边缘单元格的优化权重的步骤，包括：
14.s41：分别计算各个所述实际边缘单元格的中心点，与所述理想光刻图形的边缘之间的欧氏距离；
15.s42：基于所述各个所述实际边缘单元格对应的欧氏距离的大小，确定各个所述实际边缘单元格与所述理想光刻图形的边缘之间的差距大小。
16.可选地，所述s41：分别计算各个所述实际边缘单元格的中心点，与所述理想光刻图形的边缘之间的欧氏距离的步骤，包括：
17.s411：分别计算各个所述实际边缘单元格的中心点，在横向上距离所述理想光刻图形的边缘的距离x；
18.s412：分别计算各个所述实际边缘单元格的中心点，在纵向上距离所述理想光刻图形的边缘的距离y；
19.s413：基于各个所述实际边缘单元格的距离x和距离y，和公式：计算各个所述实际边缘单元格对应的欧氏距离d。
20.可选地，所述步骤s5：在所述版图图形外，按照所述优化权重等级由高至低的顺序，依次优化各个优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格，直至所有优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格均被优化，获取最终优化版图图形，包括：
21.s51：确定当前优化权重等级对应的当前实际边缘单元格和当前版图边缘单元格；
22.s52：在当前版图图形外，寻找位于所述当前版图边缘单元格周围的优化单元格，所述优化单元格能够补偿所述当前实际边缘单元格的误差；
23.s53：通过所述当前版图图形叠加所述优化单元格，得到在后版图图形，所述在后版图图形作为下一次优化迭代循环的当前版图图形；
24.s54：通过所述在后版图图形的光强分布，得到预测光刻图形；
25.s55：基于所述预测光刻图形是否完全覆盖所述当前实际边缘单元格，确定是否对在后优化权重等级的实际边缘单元格重复步骤s51至步骤s55进行下一次优化迭代循环，直到最低优化权重等级对应的实际边缘单元格被所述预测光刻图形完全覆盖。
26.可选地，所述步骤s51：确定当前优化权重等级对应的当前实际边缘单元格和当前版图边缘单元格，包括：
27.步骤s511：在确定当前优化权重等级对应的当前实际边缘单元格后，确定位于所述当前实际边缘单元格中当前实际光刻图形边缘的切线方向；
28.步骤s512：确定垂直于所述切线方向，且穿过当前实际边缘单元格中心的垂直线；
29.步骤s513：确定所述垂直线与当前版图图形交叉点所在的单元格为当前版图边缘单元格。
30.可选地，所述s52：在当前版图图形外，寻找位于所述当前版图边缘单元格周围的优化单元格，所述优化单元格能够补偿所述当前实际边缘单元格的误差，包括：
31.步骤s521：当所述当前版图的边缘部分覆盖所述当前版图边缘单元格时，所述优化单元格包括所述当前版图边缘单元格。
32.可选地，所述s52：在当前版图图形外，寻找位于所述当前版图边缘单元格周围的优化单元格，所述优化单元格能够补偿所述当前实际边缘单元格的误差，包括：
33.步骤s522：当所述当前版图的边缘完全覆盖所述当前版图边缘单元格时，所述优化单元格包括与所述当前版图边缘单元格相邻的其他单元格。
34.可选地，所述s55：基于所述预测光刻图形是否完全覆盖所述当前实际边缘单元
格，确定是否对在后优化权重等级的实际边缘单元格重复步骤s51至步骤s55进行下一次优化迭代循环，直到最低优化权重等级对应的实际边缘单元格被所述预测光刻图形完全覆盖的步骤，包括：
35.步骤s551：当所述预测光刻图形未完全覆盖所述当前实际边缘单元格，重复步骤s51至步骤s55，继续对当前优化权重等级对应的当前实际边缘单元格和当前版图边缘单元格，进行下一次优化迭代循环，知道所述当前实际边缘单元格被所述预测光刻图形完全覆盖。
36.步骤s552：当所述预测光刻图形完全覆盖所述当前实际边缘单元格，重复步骤s51至步骤s55，对在后优化权重等级对应的当前实际边缘单元格和当前版图边缘单元格，进行下一次优化迭代循环，直到最低优化权重等级对应的实际边缘单元格被所述预测光刻图形完全覆盖。
37.本技术技术方案，至少包括如下优点：先对实际光刻图形与理想光刻图形之间的差异区域进行网格划分，再确定实际光刻图形边缘的权重，权重越大越接近理想光刻图形，然后通过先让权重等级越大的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格，越优先进行优化，并根据最终光刻图形未覆盖理想光刻图形的面积占比来评价是否优化完成，从而能够提高优化过程的效率。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1示出了本技术一实施例提供的版图图形优化方法流程图；
40.图1a示出了初始版图图形a和该初始版图图形a对应的实际光刻图形的叠合对比图；
41.图1b示出了该初始版图图形a对应的实际光刻图形与理想光刻图形的叠合对比图；
42.图1c示出了进行网格划分后，图1b拐角100处的放大示意图；
43.图2a示意出了优化前，在图1a或图1b所示拐角100处初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形的叠合示意图；
44.图2b示意出了优化后，在拐角100处初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形的叠合示意图；
45.图3a示出了图2a经过网格划分后的示意图；
46.图3b示出了对初始版图图形a的e单元格和f单元格完成优化后的示意图。
具体实施方式
47.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的
范围。
48.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
50.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
51.图1示出了本技术一实施例提供的版图图形优化方法流程图，从图1中可以看出，该版图图形优化方法包括以下步骤：
52.步骤s1：基于同一网格，对初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形进行网格划分。
53.图1a示出了初始版图图形a和该初始版图图形a对应的实际光刻图形的叠合对比图，图1b示出了该初始版图图形a对应的实际光刻图形与理想光刻图形的叠合对比图。
54.从图1a和图1b中可以看出，在该版图图形a的拐角100处，实际光刻图形与理想光刻图形存在差异区域，因此需要对该版图图形a的拐角100处的差异区域进行修正优化，以使得修正后得到的优化版图图形能够产生图1b所示的理想光刻图形。
55.图1c示出了进行网格划分后，图1b拐角100处的放大示意图。
56.从图1c中可以看出，拐角100被划分为若干个大小相同的单元格，为了便于描述本实施例中定义一个单元格的大小为1
×
1。
57.步骤s2：确定所述实际光刻图形和所述理想光刻图形之间的差异区域。
58.从图1c中可以看出区域p为实际光刻图形与理想光刻图形的差异区域，在差异区域p中，实际光刻图形101的边缘与理想光刻图形102的边缘互不重合，存在差异。
59.需要解释的是，本实施例中是先基于同一网格，对初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形进行网格划分，然后确定差异区域。在其他实施例中也可以先确定实际光刻图形和理想光刻图形之间的差异区域，再基于同一网格，对该差异区域对应的初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形进行网格划分。
60.在网格划分后，初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形被切分为若干个大小相同的单元格。
61.步骤s3：在所述差异区域中，确定所述实际光刻图形边缘穿过的所有单元格为实际边缘单元格。
62.继续参照图1c，该实际光刻图形101穿过包括b单元格、c单元格和d单元格等单元格，从而b单元格、c单元格和d单元格等单元格为实际光刻图形101的实际边缘单元格。
63.步骤s4：基于各个所述实际边缘单元格与所述理想光刻图形的边缘之间的差距大
小，设定各个所述实际边缘单元格对应的优化权重等级。
64.其中，差距大小越小，该实际边缘单元格的优化权重等级越高，该实际边缘单元格中的实际光刻图形边缘越接近理想光刻图形的边缘，应当先进行优化。
65.步骤s5：在所述初始版图图形外，按照所述优化权重等级由高至低的顺序，依次优化各个优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格，直至所有优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格均被优化，获取最终优化版图图形；
66.通过所述最终优化版图图形得到的最终光刻图形满足：的要求，其中，s2为在所述差异区域中，所述理想光刻图形所占的面积，s1为在所述差异区域中，所述最终光刻图形所占的面积，s0为所述差异区域的面积。
67.其中，预设阈值可以根据最终光刻图形与理想光刻图形之间的需求误差范围进行预先设定。
68.图2a示意出了优化前，在图1a或图1b所示拐角100处初始版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形的叠合示意图。图2b示意出了优化后，在拐角100处最终优化版图图形、实际光刻图形和理想光刻图形的叠合示意图。
69.从图2a和图2b中可以看出，优化后的最终优化版图图形a0，相对于初始版图图形a向外延伸了优化版图部分a01，且通过图2b所示的最终优化版图图形a0得到的最终光刻图形201，该最终光刻图形201相对于通过初始版图图形a得到的实际光刻图形101，更接近理想光刻图形102，与理想光刻图形102的误差更小。
70.本实施例先对实际光刻图形与理想光刻图形之间的差异区域进行网格划分，再确定实际光刻图形边缘的权重，权重越大越接近理想光刻图形，然后通过先让权重等级越大的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格，越优先进行优化，并根据最终光刻图形未覆盖理想光刻图形的面积占比来评价是否优化完成，从而能够提高优化过程的效率。
71.对于图1中所述s4：基于各个所述实际边缘单元格与所述理想光刻图形的边缘之间的差距大小，设定各个所述实际边缘单元格的优化权重的步骤，可以通过以下步骤s41至步骤s42实现：
72.步骤s41：分别计算各个所述实际边缘单元格的中心点，与所述理想光刻图形的边缘之间的欧氏距离。
73.步骤s42：基于所述各个所述实际边缘单元格对应的欧氏距离的大小，确定各个所述实际边缘单元格与所述理想光刻图形的边缘之间的差距大小。
74.其中在进行步骤s41时，可以基于以下步骤s411至步骤s413进行：
75.步骤s411：分别计算各个所述实际边缘单元格的中心点，在横向上距离所述理想光刻图形的边缘的距离x。
76.步骤s412：分别计算各个所述实际边缘单元格的中心点，在纵向上距离所述理想光刻图形的边缘的距离y。
77.步骤s413：基于各个所述实际边缘单元格的距离x和距离y，和公式：计算各个所述实际边缘单元格对应的欧氏距离d。
78.示例性地，继续参照图1c，其中实际边缘单元格中的b单元格的中心在x(横向)方向上距离理想光刻图形102边缘的距离x1＝2.5，b单元格的中心在y(纵向)方向上距离理想
光刻图形102边缘的距离y1＝1.5，b单元格与所述理想光刻图形102边缘之间欧氏距离
79.实际边缘单元格中的c单元格的中心在x方向上距离理想光刻图形102边缘的距离x2＝1.5，c单元格的中心在y方向上距离理想光刻图形102边缘的距离y2＝2.5，c单元格与所述理想光刻图形102边缘之间欧氏距离
80.实际边缘单元格中的d单元格的中心在x方向上距离理想光刻图形102边缘的距离x3＝1.5，d单元格的中心在y方向上距离理想光刻图形102边缘的距离y3＝3.5，d单元格与所述理想光刻图形102边缘之间欧氏距离
81.由此可以看出，对于实际边缘单元格b、c、d三个单元格，b单元格和c单元格的欧氏距离相同，且小于d单元格的欧氏距离，从而b单元格和c单元格的优化权重等级相同，且大于d单元格的优化权重等级。
82.对于图1中的步骤s5：在所述版图图形外，按照所述优化权重等级由高至低的顺序，依次优化各个优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格，直至所有优化权重等级的实际边缘单元格对应的版图边缘单元格均被优化，获取最终优化版图图形，可以通过以下依次进行的步骤s51至s55实现：
83.步骤s51：确定当前优化权重等级对应的当前实际边缘单元格和当前版图边缘单元格。
84.可选地，可以基于当前实际边缘单元格和当前版图图形，并根据以下步骤s511至步骤s513确定当前版图边缘单元格：
85.在确定当前优化权重等级对应的当前实际边缘单元格后，可以先进行步骤s511：确定位于该当前实际边缘单元格中当前实际光刻图形边缘的切线方向；再进行步骤s512：确定垂直于该切线方向且穿过该当前实际边缘单元格中心的垂直线；最后进行步骤s513：确定所述垂直线与当前版图图形交叉点所在的单元格为当前版图边缘单元格。
86.示例性地，初始版图图形a的边缘穿过的单元格为版图初始边缘单元格，对该初始版图图形a中优化权重最高的实际边缘单元格对应的版图初始边缘单元格进行第一次优化迭代循环后，得到在后版图图形。
87.相对于初始版图图形a，该在后版图图形在初始版图图形a的基础上有所扩展，以使得通过该在后版图图形得到的光刻图形趋向于覆盖住优化权重最高的实际边缘单元格。
88.示例性地，参照图3a，其示出了图2a经过网格划分后的示意图。
89.图3a中的版图图形为初始版图图形a。图3a中的e单元格为优化权重等级最高的单元格，并通过上述步骤s511至步骤s513确定e单元格对应的版图初始边缘单元格为f单元格。
90.由上可知，在对初始版图图形a进行第一次优化迭代循环，是对e单元格和f单元格进行优化，即在第一次优化迭代循环中，e单元格为当前实际边缘单元格，f单元格为当前版图边缘单元格。
91.步骤s52：在当前版图图形外，寻找位于所述当前版图边缘单元格周围的优化单元格，所述优化单元格能够补偿所述当前实际边缘单元格的误差。
92.其中，当所述当前版图的边缘部分覆盖所述当前版图边缘单元格时，所述优化单
元格包括所述当前版图边缘单元格。
93.继续参照图3a，从图3a中还可以看出，初始版图图形a的边缘穿过f单元格，即初始版图图形a的边缘部分覆盖f单元格，f单元格还有部位未被初始版图图形a覆盖，因此在对初始版图图形a的e单元格和f单元格进行优化时，可以选择f单元格作为优化单元格。
94.步骤s53：通过所述当前版图图形叠加所述优化单元格，得到在后版图图形，所述在后版图图形作为下一次优化迭代循环的当前版图图形。
95.参照图3b，其示出了对初始版图图形a的e单元格和f单元格完成优化后的示意图。对比图3a和图3b可以看出，图3b中示出在后版图图形，为初始版图图形a叠加优化单元格(f单元格)。
96.步骤s54：通过所述在后版图图形的光强分布，得到预测光刻图形。
97.其中，在后版图图形的光强分布可以通过预先获取的当前版图图形的光强分布，叠加预先获取的优化单元格的光强分布得到。
98.另外通过在后版图图形的光强分布得到的预测光刻图形，可以预测通过该在后版图图形在实际曝光后形成的在后实际光刻图形。即预测光刻图形可以表征在后实际光刻图形。
99.示例性地，图3b中示出在后版图图形可以由预先初始版图图形a的光强分布叠加f单元格的光强分布确定得到。
100.步骤s55：基于所述预测光刻图形是否完全覆盖所述当前实际边缘单元格，确定是否对在后优化权重等级的实际边缘单元格重复步骤s51至步骤s55进行下一次优化迭代循环，直到最低优化权重等级对应的实际边缘单元格被所述预测光刻图形完全覆盖。
101.示例性地，在第一次优化初始版图图形a的e单元格和f单元格，得到图3b所示的在后版图图形a’后，通过该在后版图图形a’得到的预测光刻图形若能完全覆盖e单元格，则对次高优化权重等级对应的单元格进行下一迭代循环的优化。若得到的预测光刻图形不能完全覆盖e单元格，在下一次的优化迭代循环仍然对对应最高优化权重等级的e单元格和f单元进行。
102.在所有优化权重等级对应的实际边缘单元格和版图边缘单元格均通过上述步骤s51至步骤s55完成后得到图2b所示的最终优化版图图形。
103.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。