一种针对存在相邻边均相互垂直的多边形的GDSII版图数据的处理方法与流程

一种针对存在相邻边均相互垂直的多边形的gdsii版图数据的处理方法
技术领域
1.本发明涉及集成电路版图领域，特别是一种针对存在相邻边均相互垂直的多边形的gdsii版图数据的处理方法。


背景技术：

2.光学邻近效应修正(optical proximity correction,opc)是通过一定的计算方法，对光刻掩膜版上的图形形状和尺寸做不同程度上的修正，比如在光刻掩膜板上，改变某透光区域图形的拓扑结构或者添加相对应的细微辅助图形，从而使得投射到光刻胶上的实际图形与设计图形尽可能保持一致。
3.在半导体制造工艺器件的过程中，光学临近修正起到了至关重要的作用。现有的主流版图数据存储文件格式是gdsii和oasis，通过对版图数据进行光学临近修正，可以使得投影到光刻胶上的图形与光刻掩膜版上的原有图形相比能够尽可能保持不失真的状态，从而使得集成电路设计的成品率得到提升。然而opc是基于版图的每个图层进行修正的，丢失了图层之间的相互引用的关系，因此会额外存储很多的冗余版图数据进而占据更大的内部存储空间。
4.有研究表明，到制造工艺的版图数据经过opc之后，数据量变得极为庞大，高达几个gb甚至几百个gb。然而过于庞大数据量的版图对于制造光刻掩膜版过程有着极其不利的影响。具体表现为，过大版图数据在数据传输过程中需要耗费大量时间，需要光刻掩膜制造厂的相关部门花费大量时间对其进行操作处理，需要占据大量的内部存储空间对其进行存储。由于多边形是gdsii格式版图文件中七大核心图素头之一，因此，采用一定的方法对其可能存在的相邻边均相互垂直情况的多边形的版图数据进行压缩处理，使得其压缩比得以提高就显得尤为重要。
5.因此，如何设计一种针对存在相邻边均相互垂直的多边形的gdsii版图数据的处理方法，能够对可能存在的相邻边均相互垂直的多边形的版图数据进行压缩处理是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术中版图数据大，占用空间多的问题，本发明提出了一种针对存在相邻边均相互垂直的多边形的gdsii版图数据的处理方法。
7.本发明的技术方案为，提出了一种针对存在相邻边均相互垂直的多边形的gdsii版图数据的处理方法，包括集成电路版图数据的压缩方法和解压方法，所述压缩方法包括：建立直角坐标系，将集成电路版图中的特殊多边形置于所述直角坐标系；取所述特殊多边形上任一拐点为初始点开始遍历，并获取遍历过的结点的坐标；从所述结点中保存拐点的坐标，并依次给所述拐点进行标号；当重新遍历至所述初始点时停止遍历，并输出初始两条边的走向与满足输出条件
的拐点的坐标。
8.进一步，所述解压方法包括：根据所述初始两条边的走向、满足输出条件的拐点的坐标，获取所述特殊多边形全部的拐点的坐标；连接全部的拐点还原得出所述特殊多边形。
9.进一步，在选取初始点进行遍历之前，还需要判断所述集成电路版图中的多边形是否为特殊多边形，若是，则以所述初始点为起点开始遍历，若否，则直接输出所述多边形的全部结点、多边形的标志。
10.进一步，所述特殊多边形为相邻边均相互垂直的多边形。
11.进一步，从所述结点中保存拐点的坐标，包括：将正在被遍历的结点的横坐标、纵坐标与参考点的横坐标、纵坐标对比，获取两次对比结果均不相同的第一个结点，所述第一个结点的上一个结点为拐点，保存所述拐点的坐标，并更新参考点为所述拐点；其中，在开始遍历时，参考点被设置为所述初始点。
12.进一步，在压缩、遍历特殊多边形结点坐标数据的过程中，不断获取到新的拐点，所述参考点不断更新为最后获取的拐点。
13.进一步，依次给所述拐点进行标号，包括：每个拐点的标号为上一个保存的拐点的标号加1，所述初始点的标号为1。
14.进一步，所述多边形标志用于存储所述特殊多边形是否为特殊多边形、多边形为特殊多边形时其初始两条边的走向；当所述多边形为特殊多边形且其初始两条边的走向为顺时针时，所述多边形的标志的输出结果为1；当所述多边形为特殊多边形且其初始两条边的走向为逆时针时，所述多边形的标志的输出结果为2；当所述多边形不是特殊多边形时，所述多边形的标志的输出结果为0。
15.进一步，当重新遍历至所述初始点时停止遍历，包括：将正在遍历的结点的坐标与所述初始点的坐标对比，若该结点的横坐标、纵坐标与所述初始点的横坐标、纵坐标均相同，则停止遍历。
16.进一步，所述满足输出条件的拐点为标号为奇数的拐点。
17.进一步，根据所述初始两条边的走向、满足输出条件的拐点的坐标，获取所述特殊多边形全部的拐点的坐标，包括：从所述初始点开始，依次根据相邻两个标号为奇数的拐点推理出位于这两个拐点之间标号为偶数的拐点的两个可能坐标点；将两个可能坐标点与上一个标号为偶数的拐点的坐标进行对比，获取一个坐标点，其横坐标、纵坐标与上一个标号为偶数的拐点的横坐标、纵坐标均不相同，所述坐标点即为相邻两个标号为奇数的拐点之间的标号为偶数的拐点；其中，标号为2的拐点的坐标根据所述初始点的坐标、标号为3的拐点的坐标、初始两条边的走向确定。
18.进一步，当所述多边形的标志的输出结果为0时，所述解压方法还包括：依次连接保存的全部结点，还原得出原始的多边形。
19.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：提出了一种gdsii格式的集成电路版图数据的处理方法，其能对存在相邻边均相互垂直的多边形的版图进行数据处理，并压缩版图中至少一半的特殊多边形坐标数据，便
于大版图数据的传输，节省了数据占用的内部存储空间。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为特殊多边形初始两条边顺时针走向、逆时针走向的示意图；图2为本发明版图中特殊多边形图形的示意图；图3为特殊多边形经本发明压缩方法处理后的效果图；图4为特殊多边形坐标数据的压缩、解压的总体流程图；图5为特殊多边形坐标数据的压缩流程图；图6为特殊多边形坐标数据的解压流程图。
具体实施方式
22.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
24.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
25.现有技术中，版图数据经过opc后，数据会变得极为庞大，然而过于庞大的数据量的版图对于制造光刻掩膜过程有着不利影响。具体表现为，过大版图数据在数据传输过程中需要耗费大量时间，需要光刻掩膜制造厂的相关部门花费大量时间对其进行操作处理。本发明的思路在于，提出一种gdsii格式的集成电路版图数据的处理方法，其针对版图数据中的特殊多边形进行数据处理，获取其拐点坐标，并根据输出条件筛选需保存的拐点，使其能压缩至少一半的特殊多边形坐标数据，从而降低数据量的大小，进而降低数据传输的时间。
26.具体的，本发明提出的处理方法包括压缩方法和解压方法，其中，请参见图5，压缩方法包括：建立直角坐标系，将集成电路版图中的特殊多边形置于所述直角坐标系；取所述特殊多边形上任一拐点为初始点开始遍历，并获取遍历过的结点的坐标；从所述结点中保存拐点的坐标，并依次给所述拐点进行标号；当重新遍历至所述初始点时停止遍历，并输出初始两条边的走向与满足输出条件的拐点的坐标。
27.其中，特殊多边形为相邻边均相互垂直的多边形，特殊多边形相邻边的交点称为
拐点。本发明提出的压缩方法主要针对版图中的特殊多边形坐标数据进行压缩，因此，在选取初始点进行遍历之前，还需要判断集成电路版图中的多边形是否为特殊多边形，若是，则以初始点为起点开始遍历，若否，则直接输出该多边形的全部结点。需要指出的是，在将特殊多边形置于直角坐标系中时，为便于数据处理以及坐标的判断，本发明中的特殊多边形的边均与其所处的直角坐标系的x轴或y轴平行。
28.进一步的，从结点中保存拐点的坐标，包括：将正在遍历的结点的横坐标、纵坐标与参考点的横坐标、纵坐标对比，获取两次对比结果均不相同的第一个结点，所述第一个结点的上一个结点为拐点，保存拐点的坐标，并更新参考点为所述拐点，其中，在开始遍历时，参考点被设置为初始点，在遍历过程中，参考点不断被更新为最后获取的拐点。
29.下面参见图2对拐点的确定方式进行说明，以随机选取的初始点为起点开始遍历，这里以（100，100）为初始点沿顺时针方向遍历进行说明，遍历以（100，100）为起点遍历，参考点被设置为初始点（100，100），其依次经过结点（100，100）、（100，300）、（200，300），可以看出与参考点（100，100）的横坐标和纵坐标均不相同的第一个结点为（200，300），其上一个结点（100，300）即为拐点，保存拐点（100，300）的坐标后，将参考点更新为最后得到的拐点（100，300）。
30.进一步的，在压缩过程中，为降低占用的存储空间，在记录一次拐点坐标后，还需要删除中间的冗余拐点，以达到压缩的目的。由于本发明针对相邻边均相互垂直的多边形，因此，本发明中仅根据部分拐点即可重新绘制得出原始特殊多边形，而其余的拐点可以做为冗余拐点删除以达到压缩的目的。具体的，本发明中仅保存标号为奇数的拐点，将特殊多边形的其他结点均做为冗余结点删除，使其压缩至少一半的特殊多边形坐标数据。
31.请参见图1，第1个拐点标号为1，第2个拐点标号为2、第3个拐点标号为3，当已知标号为1的拐点的坐标、标号为3的拐点的坐标、初始两条边的走向，可以推理得出标号为2的拐点的坐标。在获取标号为2的拐点的坐标后，可以根据标号为3的拐点的坐标和标号为5的拐点的坐标推理得出标号为4的拐点的坐标；在获取标号为4的拐点的坐标后，可以根据标号为5的拐点的坐标和标号为7的拐点的坐标推理得出标号为6的拐点的坐标；以此，可以推理出全部标号为偶数的拐点的坐标。因此，在本发明的压缩方法下，可以只保存标号为奇数的拐点，以达到压缩的目的，当在特殊多边形的边上存在非拐点的结点时，其也可以做为冗余结点删除，进一步提高其压缩比。
32.其中，遍历过程中最后获取的拐点标号为上一个保存的拐点的标号加1，初始点的标号为1，以此对全部拐点进行标号。
33.进一步的，多边形是否为特殊多边形、特殊多边形初始两条边走向的信息均存储在同一个多边形的标志变量中，当多边形是特殊多边形且其初始两条边的走向为顺时针时，多边形的标志的输出结果为1，当多边形是特殊多边形且其初始两条边的走向为逆时针时，多边形的标志的输出结果为2。当多边形不是特殊多边形时，则不对该多边形进行压缩处理，多边形的标志的输出结果为0。
34.进一步的，当重新遍历至所述初始点时停止遍历，包括：将正在被遍历的结点的坐标与初始点的坐标对比，若正在被遍历的结点的横坐标、纵坐标与初始点的横坐标、纵坐标均相同，则停止遍历。需要指出的是，由于本发明中遍历的方式为顺时针或逆时针的单向遍历，因此，对于一个封闭的多边形图形，当遍历重新回到初始点时，即可认定该多边形的全
部结点均已被遍历，因此不用继续遍历。
35.请参见图2及图3，下面对本发明的压缩流程进行说明，首先，建立直角坐标系后将版图中的特殊多边形置于直角坐标系中，然后任选其中一拐点为初始点开始遍历。在该实施例下，初始点取（100，100），将其标号为1，并将参考点初始化为（100，100），遍历的方向为顺时针，遍历依次经过点（100，100）、（100，300）、（200，300），其与参考点（100，100）的横坐标和纵坐标均不相同的第一个结点为（200，300），其上一个结点（100，300）即为两条相邻边的交点，也即为需要记录的拐点，将其标号为2，更新参考点为最后得到的拐点（100，300）。
36.然后继续遍历结点（200，400），（200，400）为与参考点（100，300）的横坐标和纵坐标均不相同的结点，上一个被遍历过的结点（200，300）即为两条相邻边的交点，也即为需要记录的拐点，将其标号为3，然后更新参考点的坐标为（200，300）。
37.继续遍历结点（300，400），并得到拐点（200，400），将其标号为4，并更新参考点为（200，400）；继续遍历结点（300，300），并得到拐点（300，400），将其标号为5，并更新参考点为（300，400）；继续遍历结点（400，300），并得到拐点（300，300），将其标号为6，更新参考点为（300，300）；继续遍历结点（400，100），并得到拐点（400，300），将其标号为7，更新参考点为（400，300）；继续遍历结点（300，100），并得到拐点（400，100），将其标号为8，更新参考点为（400，100）；继续遍历结点（300，200），并得到拐点（300，100），将其标号为9，更新参考点为（300，100）；继续遍历结点（200，200），并得到拐点（300，200），将其标号为10，更新参考点为（300，200）；继续遍历结点（200，100），并得到拐点（200，200），将其标号为11，更新参考点为（200，200）；继续遍历结点（100，100），并得到拐点（200，100），将其标号为12，更新参考点为（200，100）；其遍历的过程与遍历结点（200，400）的过程相似，在此不再赘述，当遍历到（100，100）时，其与初始点的横坐标、纵坐标完全相同，需要停止遍历，然后输出满足输出条件的拐点。
38.其输出条件为标号为奇数的拐点，其包括有标号为1的拐点（100，100）、标号为3的拐点（200，300）、标号为5的拐点（300，400）、标号为7的拐点（400，300）、标号为9的拐点（300，100）、标号为11的拐点（200，200），其相较于原始gdsii版图中的特殊多边形存储规则节省了至少一半的拐点坐标数据（原先需要存储13个结点的坐标数据，处理后只需保存6个拐点的坐标数据），大大节省了存储空间。若在版图中的特殊多边形的边上存在非拐点的冗余结点的情况，本发明所提出的压缩方法仍然适用，特殊多边形压缩存储后输出结果仍然为初始两条边的走向、标号为奇数的拐点的坐标数据，并将非拐点的冗余结点也进行了压缩，压缩比会进一步提高。需要指出的是，图5中判断当前拐点标号是否为3用于确定初始两条边的走向，其存储在多边形的标志中，标志为1表示该多边形为特殊多边形且其初始两条边的走向为顺时针；标志为2表示该多边形为特殊多边形且其初始两条边的走向为逆时针。在图2及图3的示例中，多边形为特殊多边形，其初始两条边的走向为顺时针，因此，多边形的标志为1。
39.请参见图6，本发明提出的解压方法包括：根据初始两条边的走向、满足输出条件的拐点的坐标，获取特殊多边形全部的拐点的坐标；连接全部的拐点还原得出原始特殊多边形。
40.其中，根据初始两条边的走向、满足输出条件的拐点的坐标，获取特殊多边形全部
的拐点的坐标，包括：从初始点开始，依次根据相邻两个标号为奇数的拐点推理出位于这两个拐点之间标号为偶数的拐点的两个可能坐标点；将两个可能坐标点与上一个标号为偶数的拐点的坐标进行对比，获取一个坐标点，其横坐标、纵坐标均与上一个标号为偶数的拐点的横坐标、纵坐标均不相同，所述坐标点即为相邻两个标号为奇数的拐点之间的标号为偶数的拐点；其中，标号为2的拐点的坐标根据初始点的坐标、标号为3的拐点的坐标、初始两条边的走向确定。
41.请参见图2及图3，下面对本发明的解压流程进行说明，首先，在重新绘制包含特殊多边形图形的版图时，检测到如图3所示的特殊多边形压缩存储后的数据。遍历压缩后存储的标号为1的拐点坐标为（100，100）、标号为3的拐点坐标为（200，300），由多边形的标志为1，可知初始两条边的走向为顺时针，进而可以确定得出标号为2的拐点的坐标为（100，300）；在根据标号为3的拐点（200，300）和标号为5的拐点（300，400）确定标号为4的拐点时，将会得到两个可能坐标点，分别为（200，400）和（300，300），这里还需要将两个可能坐标点分别与标号为2的拐点的坐标（上一个标号为偶数的拐点的坐标）进行比较，获取其中与标号为2的拐点的横坐标、纵坐标均不相同的坐标点为标号为4的拐点的坐标，这里（200，400）为与标号为2的拐点的横坐标和纵坐标均不相同的坐标点，故选取（200，400）为标号为4的拐点的坐标。
42.需要指出的是，由于本发明是针对特殊多边形结点坐标数据进行压缩和解压，相邻两个标号为偶数的拐点的横坐标和纵坐标必然均不相同，因此，在获取两个可能坐标点后可以将其与上一个标号为偶数的坐标确定准确的坐标。
43.同理，对于标号为6的拐点的坐标，其可以根据标号为5的坐标（300，400）和标号为7的坐标（400，300）获取两个可能坐标（300，300）和（400，400），然后与标号为4的拐点的坐标（200，400）对比，得到标号为6的坐标为（300，300）；对于标号为8的拐点的坐标，其可以根据标号为7的坐标（400，300）和标号为9的坐标（400，100）获取两个可能坐标（400，300）和（300，100），然后与标号为6的拐点的坐标（300，300）对比，得到标号为8的坐标为（400，100）；对于标号为10的拐点的坐标，其可以根据标号为9的坐标（300，100）和标号为11的坐标（200，200）获取两个可能坐标（300，100）和（200，100），然后与标号为8的拐点的坐标（400，100）对比，得到标号为10的坐标为（300，200）；对于标号为12的拐点，由于此时遍历已经重新回到初始点，停止遍历，其下一个拐点即为初始点，因此，根据标号为11的拐点的坐标（200，200）和标号为1的拐点的坐标（100，100），标号为12的拐点的坐标被确定为（200，100）。得出全部的拐点坐标后，然后按照标号顺序，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1依次连接所有的拐点，即可得到原始的特殊多边形。
44.需要指出的是，对于特殊多边形，其拐点的总数必然为偶数，对于最后一个标号为偶数的拐点，其坐标的确定方式为根据与其相邻的上一个标号为奇数的拐点和初始点（标号为1的拐点）的坐标确定，如图2所示，对于最后一个标号为偶数的拐点，其需要根据上一个标号为奇数的拐点（标号为11的拐点）、初始点（标号为1的拐点）、上一个标号为偶数的拐点（标号为10的拐点）确定。
45.请参见图6，其为本发明特殊多边形的坐标数据的解压流程图，在进入解压过程之
前，还需要判断此多边形是否为特殊多边形，若否，不进行压缩，该多边形坐标数据在压缩时未进行处理，直接保存其所有结点坐标数据，因此，在解压时，依次连接存储的所有结点即可绘制原始多边形图形；若是，根据标号为1的拐点的坐标、标号为3的拐点的坐标、初始两条边的走向获取标号为2的拐点的坐标；根据标号为2的拐点的坐标、标号为3的拐点的坐标、标号为5的拐点的坐标获取标号为4的拐点的坐标；根据标号为4的拐点的坐标、标号为5的拐点的坐标、标号为7的拐点的坐标获取标号为6的拐点的坐标
……
依次获取全部标号为偶数的拐点坐标，然后依次连接全部拐点后完成解压。
46.请参见图4，其为特殊多边形的坐标数据压缩、解压的总体流程图，其包括：在保存版图时，判断版图是否包含特殊多边形，若是，则根据本发明中的压缩方法处理特殊多边形的坐标数据，在重新绘制版图时，判断正在绘制的版图中的多边形是否为特殊多边形，若是，则根据本发明中的解压方法处理特殊多边形的坐标数据，进而得到版图中的原始特殊多边形图形。
47.与现有技术相比，本发明提出的处理方法，能够针对特殊多边形的版图数据进行压缩处理，具有很强的针对性，较好的可靠性和较高的压缩比。
48.上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。