一种掩模边界检测方法、计算机可读存储介质及系统与流程

【技术领域】

本发明涉及光刻领域，尤其涉及一种掩模边界检测方法、计算机可读存储介质及系统。

背景技术：

光刻技术是用于制造超大规模集成电路的核心技术之一，光刻系统采用光源照射掩模版，通过投影物镜将掩模上的集成电路版图成像到光刻胶上。计算光刻使用计算机来模拟、仿真光刻的光学和化学过程，从理论上探索增大光刻分辨率和工艺窗口的途径，指导工艺参数的优化。

随着技术节点不断缩减，光刻工艺分辨率的提高依赖与分辨率增强技术，包括优化光照条件、光学临近效应修正和添加亚分辨率辅助图形。从32nm技术节点以下，计算光刻已经成为光刻研发的核心。

实际一个芯片的尺寸最大可达32mm*26mm，其中最小的图形的线宽只有50nm，因此光刻层的版图文件可达几百个gb。由于计算光刻的运算量巨大，目前的计算机系统无法一次处理整个掩模版图，因而需要把掩模版图划分成微米量级的小块版图然后对其进行分布式并行计算，最后将各个优化好的小块版图整合起来。整合之后的版图需要在划分的边界上检测优化后的图形的一致性。掩模边界一致是指掩模主图形和亚分辨率辅助图形的线段经过光学邻近效应修正后，在版图切分的边界上不能有阶跃式的变化。掩模版图在边界上不一致说明版图优化出现问题，需要对算法进行改进和完善。一块完整的芯片版图在进行计算的时候会被划分成几万甚至几十万个小块版图，如果直接用肉眼去检测，几乎是不可能完成的任务。如何有效地检测这些版图上面的图形，并且准确定位到掩模图形的线段在边界上不一致的具体位置坐标，是计算光刻中亟需解决的问题。

技术实现要素：

为克服现有问题，本发明提供一种掩模边界检测方法、计算机可读存储介质及系统。

本发明解决技术问题的技术方案是提供一种掩模边界检测方法，用于拼接后掩模边界一致性的检测，其特征在于：该方法包括步骤：步骤s1，获取掩模版图中的目标图形图层、主图形图层及辅助图形图层，并对掩模版图进行划分；步骤s2，检测辅助图形图层中的辅助图形在划分处的一致性；及步骤s3，检测主图形图层中的主图形在划分处的一致性。

优选地，步骤s3包括扩步骤s31，检测主图形图层中的主图形与掩模边界线是否存在交点；步骤s32，若步骤s31中检测到存在交点，则检测主图形与掩模边界线相交的角度方向；及步骤s33，当角度方向不同时，检测目标图形与掩模边界线的交点处是否有人为放置的断点，若无人为放置的断点，则直接判断主图形在该处掩模边界不具有一致性，若有人为放置的断点，则判断具有一致性。

优选地，步骤s33包括步骤s331，以交点为中心延伸一长方形空间；步骤s332，在长方形空间内搜寻是否存在人为设置的断点；当不存在断点时，则判断该主图形在掩模边界不具有一致性，否则判断具有一致性。

优选地，步骤s2包括步骤s21，检测辅助图形图层中的辅助图形与掩模边界线是否存在相交；步骤s22，若步骤s21中检测到存在交点，则检测辅助图形与掩模边界线相交的角度方向；及步骤s23，根据角度方向相同或相反，判断出辅助图形在掩模边界具有一致性或不具有一致性。

优选地，所述角度方向为辅助图形及主图形与掩模边界线相交的交点所成角度的方向。

优选地，步骤s1包括步骤s11，分别读取掩模版图中的目标图形图层、主图形图层及辅助图形图层；及步骤s12，将掩模版图进行切割，以形成多个小正方形版块。

优选地，所述掩模边界检测方法还包括步骤s4，获取掩模版图中不具有一致性的主图形及辅助图形的位置。

优选地，步骤s4包括步骤s41，在掩模版图上建立平面坐标系；及步骤s42，根据步骤s1-s3检测的结果，对应坐标系的位置，以获取全部不具有一致性的图形处于坐标系中的位置。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1-8中任一项中所述异物检测方法。

本发明还提供一种掩模边界测系统，所述掩模边界检测系统包括：划分模块，用于获取掩模版图中的主图形图层及辅助图形图层，并对掩模版图进行划分；检测模块，用于检测辅助图形图层及主图形图层在划分处的一致性。

与现有技术相比，本发明提供的一种掩模边界检测方法具有以下优点：

1.通过该检测方法，只涉及到图形与图形之间的布尔运算，相对现有的检测方法，可快速准确的检测出掩模版图中所有不具一致性的主图形及辅助图形。

2.通过在主图形与掩模边界线相交处延伸长方形空间，并搜索该空间内目标图形与掩模边界线的交点处是否存在人为设置的断点，从而判断主图形的一致性，可以避免由于存在人为设置断点时的误判断。

3.通过对辅助图形与掩模边界线相交的角度方向进行检测，可以准确的识别出辅助图形是否具有一致性。

4.通过在掩模版图上设置坐标系，可以得到所有不具一致性的图形处于掩模版图上的位置。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例一种掩模边界检测方法的流程示意图。

图2a是图1中步骤s1的流程示意图。

图2b是图1中步骤s1后的效果示意图。

图3a是图1中步骤s2的流程示意图。

图3b是图3a中步骤s23的效果示意图。

图3c是图3b的a处及b处放大图。

图4a是图1中步骤s3的流程示意图。

图4b是图4a中步骤s33的流程示意图。

图4c是图4a中步骤s33的效果示意图。

图4d是图4c中的c处放大图。

图5a是本发明第一实施例一种掩模边界检测方法的附加流程示意图。

图5b是图5a中步骤s4的流程示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供一种掩模边界检测方法，其包括以下步骤：

步骤s1：获取掩模版图中的目标图形图层、主图形图层及辅助图形图层，并对掩模版图进行划分；

步骤s2：检测辅助图形图层中的辅助图形在划分处的一致性；

步骤s3：检测主图形图层中的主图形在划分处的一致性。

具体的，掩模版图为在薄膜、塑料或玻璃基体材料上制作的各种功能图形，用于对光致抗蚀剂涂层选择性曝光，以通过曝光过程将图形信息转移到产品上。由于部分相干成像过程中的非线性空间滤波，降低了成像的质量，引发了光学临近效应，从而需要对图形进行修正，这就使得掩模版图中包括主图形图层及辅助图形图层。辅助图形图层为用于修正光学临近效应的辅助图形，主图形图层为根据目标版图优化之后得到的主图形。由于掩模版图为多个优化好的小版块整合而成，所以检测在划分处的主图形及辅助图形的一致性，即可体现掩模边界的一致性。

可以理解，主图形是通过目标图形图层中的目标图形向外延伸扩展得到。

可以理解，划分即为按照小版块整合成掩模版图的位置将掩模版图进行切割，从而将原始的大版图划分成多个正方形，即采用网格线对原始的大版图进行划分得到多个正方形，划分得到网格线即为掩模边界线。

可以理解，掩模边界一致性为判断多个小版块整合，也即拼接成掩模版图后，是否出现拼接误差，也即图形在掩模边界处不连续，即拼接处的图形连续，不出现阶跃线段，则为具有一致性，掩模边界即为拼接处的边界。

可以理解，步骤s2与步骤s3的顺序可以相互调整，可以先检测主图形，也可以先检测辅助图形，本实施例以先检测辅助图形来具体说明。

请参阅图2a-2b，步骤s1包括步骤s11：分别读取目标图形图层、主图形图层及辅助图形图层；步骤s12：将掩模版图进行切割，以形成多个小正方形版块。

具体的，掩模版图中包括主图形及辅助图形，从版图文件中获取辅助图形图层中的所有辅助图形及主图形图层中的所有主图形，并将原始的大板块掩模版图划分为多个正方形形成的网格，从而使主图形及辅助图形都位于网格中，还原模拟掩模版图被分割为多个小版块的情况。

请参阅图3a-3c，步骤s2包括步骤s21：检测辅助图形图层中的辅助图形与掩模边界线是否存在相交；步骤s22：若步骤s21中检测到存在交点，则检测辅助图形与掩模边界线相交的角度方向；步骤s23：根据角度方向相同或相反，判断出辅助图形在掩模边界具有一致性或不具有一致性。

具体的，检测辅助图形在掩模边界的一致性，首先检测辅助图形图层中的辅助图形与掩模边界线是否存在相交，也即辅助图形与网格线是否有相交的点。然后，找到所有辅助图形与掩模边界线的交点，判断辅助图形与同一根掩模边界线相交的角度方向，辅助图形与掩模边界线相交的角度方向即为交点角度的方向。只有当辅助图形与掩模边界线相交的角度方向不同时，才会判断辅助图形在掩模边界不具有一致性。反之，当角度方向相同，或没有找到交点时，则认为具有一致性。

请再参阅图3b-3c，辅助图形与掩模边界线相交的情况通常为两种，即相交的角度相同或不同。第一种情况下，辅助图形与掩模边界线的相交角度分别为a1及a2,其相交所成的角度方向处于与之相交的掩模边界线的同一侧，也即交点处的角度的方向位于掩模边界线的同一侧，该种情况即为角度方向相同，判断为该辅助图形在掩模边界具有一致性。

第二种情况下，辅助图形与掩模边界线的相交角度分别为b1及b2，其相交所成的角度方向处于与之相交的掩模边界线相对两侧，也即交点处的角度方向位于掩模边界线的不同两侧，该种情况即为角度方向不同，判断为该辅助图形在掩模边界不具有一致性，也即从小版块拼接成掩模版图时，在该处存在误差。

可以理解，判断角度方向是否相同为判断在网格线划分的正方形中，相邻的两个正方形中辅助图形与掩模边界线相交所成的角度的方向。

请参阅图4a，步骤s3包括步骤s31：检测主图形图层中的主图形与掩模边界线是否存在交点；步骤s32：若步骤s31中检测到存在交点，则检测辅助图形与掩模边界线相交的角度方向；及步骤s33：当角度方向不同时，检测目标图形与掩模边界线交点处是否有人为放置的断点，若无人为放置的断点，则直接判断主图形在该处掩模边界不具有一致性，若有人为放置的断点，则判断具有一致性。

具体的，检测主图形在掩模边界的一致性，首先检测主图形图层中的主图形与掩模边界线是否存在相交，也即主图形与网格线是否有相交的点。然后，找到所有主图形与掩模边界线的交点，判断主图形与同一根掩模边界线相交的角度方向，主图形与掩模边界线相交的角度方向即为交点角度的方向。与辅助图形的检测方法相同，角度方向相同，则认为具有一致性，但相较于辅助图形的检测方法，不能在角度方向不同时就直接判断为不具有一致性。由于目标图形上还可能存在人为设置的断点，当断点刚好设置在掩模边界上时，即使是角度方向不同，也认为是具有一致性的。所以当找到角度方向相反的交点时，并不能直观的判断该主图形在该掩模边界上不具有一致性，需要再次检测目标图形与掩模边界交点处是否有人为在目标图形上放置的断点，只有当确定该处没有人为放置断点时，才能确定主图形在该掩模边界上不具有一致性。

可以理解，由于主图形是通过目标图形优化后得到，所以主图形上的断点也是通过目标图形优化后得到，即，只要检测目标图形与掩模边界线相交处是否有断点，即可判断主图形在该掩模边界线处是否具有一致性。

请参阅图4b-4d，步骤s33包括步骤s331：以交点为中心延伸一长方形空间；步骤s332：在长方形空间内搜寻是否存在人为设置的断点,当不存在断点时，则判断该主图形在掩模边界不具有一致性。

具体的，当找到主图形与掩模边界线角度方向相反的交点时，以该交点为中心，向四周延伸成长方形长度为l，宽度为d的空间，在该空间内寻找目标图形与掩模边界交点处是否存在断点，若无断点，则直接判断该主图形在掩模边界不具有一致性，反之则认为具有一致性。

可以理解，由于在通过目标图形优化生成主图形时，断点通常是设置于目标图形上，所以长方形空间的中心可以是主图形与掩模边界线的交点上，也可以不在交点上，只要该中心处于掩模边界线上，且向四周延伸成长方形的空间后，与目标图形形成交汇，从而保证如果目标图形上放置了断点，能够在该长方形区域内找到即可。

可以理解，长方形的宽度d小于目标图形上两个断点之间的间距，长度l为光刻系统的最大可优化长度。

请参阅图5a，该掩模边界检测方法还包括步骤s4：获取掩模版图中不具有一致性的主图形及辅助图形的位置。

具体的，通过检测得到掩模版图中不具有一致性的主图形及辅助图形后，将其与掩模版图的位置关系对应，以获得其在掩模版图上的位置。

请参阅图5b，步骤s4包括步骤s41：在掩模版图上建立平面坐标系；步骤s42：根据步骤s1-s3的检测结果，以获取全部不具有一致性的图形处于坐标系中的位置。

具体的，在掩模版图上创建x-y轴的平面坐标系，可得到掩模版图上所有点的坐标位置，步骤s1-s3获得全部不具有一致性的图形后，即可获得全部不具有一致性的图形处于坐标系中的位置。

根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从信息传输模块上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的信息传输模块包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本发明还提供一种掩模边界检测系统，包括划分模块及检测模块，划分模块用于获取掩模版图中的目标图形图层、主图形图层及辅助图形图层，并对掩模版图进行划分，检测模块用于检测辅助图形图层及主图形图层在划分处的一致性。

进一步的，检测模块包括辅助图形检测模块及主图形检测模块，辅助图形检测模块用于检测辅助图形图层的一致性，主图形检测模块用于检测主图形图层。

与现有技术相比，本发明所述提供的一种掩模边界检测方法具有以下优点：

1.通过该检测方法，只涉及到图形与图形之间的布尔运算，相对现有的检测方法，可快速准确的检测出掩模版图中所有不具一致性的主图形及辅助图形。

2.通过在主图形与掩模边界线相交处延伸长方形空间，并搜索该空间内目标图形与掩模边界线的交点处是否存在人为设置的断点，从而判断主图形的一致性，可以避免由于目标图形存在人为设置断点时的误判断。

3.通过对辅助图形与掩模边界线相交的角度方向进行检测，可以准确的识别出辅助图形是否具有一致性。

4.通过在掩模版图上设置坐标系，可以得到所有不具一致性的图形处于掩模版图上的位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。