一种实现光学邻近修正的方法及装置与流程

本技术涉及但不限于半导体集成电路设计自动化技术，尤指一种实现光学邻近修正的方法及装置。

背景技术：

1、在电子设计自动化(eda)行业中，分辨率增强技术通常是指用于提高半导体芯片设计工具中图像处理和分析步骤的技术。这些技术的目的是改善掩膜版的形状，提高芯片生产的良率。光刻是半导体芯片制造过程中的一个关键步骤，用于将设计的芯片图形投影到硅片上。然而，由于光刻机制和光刻材料的物理特性，图形在硅片上的呈现可能会受到多种因素的影响，如光照衍射、折射等。为了解决这些问题并确保芯片制造的精确性和可行性，需要对原始设计进行修正，这就是光学邻近修正(opc，optical proximitycorrection)技术发挥作用的地方。opc使用计算机算法来调整设计图形的几何形状，以纠正光刻过程中的畸变，以便最终在硅片上获得所需的图形。这些修正通常包括调整线条的宽度、间距和形状，以适应光刻过程的特定要求。

2、在半导体制造领域，有三种常见的光学邻近修正技术，分别是基于规则的opc(rule-based opc)、基于模型的opc(model-based opc)以及逆向光刻技术(ilt，inverselithography technology)。其中，ilt技术是基于图像的优化，采用目标成像图像和实际成像图像的差别作为优化函数，再使用向后梯度下降法获得优化掩膜版结果。

3、ilt技术的优化方案是基于图像的，需要基于图像反推图形，而获取图形的过程本身会消耗大量运算量，而且带来了图形本身的网格依赖性(grid dependency)问题。逆向光刻技术通常将图形的优化问题离散化为一个网格上的问题，每个网格单元格代表掩膜上的一个像素或子区域，从而产生了网格依赖性问题，即逆向优化过程中所使用的离散网格对最终生成的图形结果产生的影响，这样造成图形的最终形状受到网格选择和分辨率的限制，进而会影响芯片制造的精度、可靠性和性能。

技术实现思路

1、本技术提供一种实现光学邻近修正的方法及装置，能够降低运算量，避免图形本身的网格依赖性问题，从而改善芯片制造的精度、可靠性和性能。

2、本发明实施例提供了一种实现光学邻近修正的方法，包括：

3、基于掩膜的目标成像图形轮廓获取目标拟合曲线，其中，目标成像图形轮廓是根据芯片上的设计图希望在晶圆上得到的光刻图形的轮廓；

4、在目标拟合曲线两侧的预设距离处，分别设置至少一条平行于目标拟合曲线的处理曲线，并在每条处理曲线上设置多个牵引点，在目标拟合曲线上设置多个测量点；

5、获取当前权重配置下牵引点的势能函数和设计图对应的势能函数并叠加；

6、采用水平集对叠加结果进行截取以获取优化掩膜版图形；

7、基于测量点计算优化掩膜版图形的成像图形轮廓与所述目标成像图形轮廓的差异，根据计算得到的差异确定出未满足优化结束条件，确定牵引点的权重配置，返回所述获取当前权重配置下牵引点的势能函数和设计图对应的势能函数并叠加的步骤，直至满足优化结束条件将优化掩膜版图形作为设计图的掩膜版图形；其中，目标掩膜图形是根据芯片上的设计图希望在晶圆上得到的光刻图形。

8、在一种示例性实例中，位于所述目标拟合曲线两侧的处理曲线的数量相同，对称设置。

9、在一种示例性实例中，所述在目标拟合曲线两侧分别设置4条所述处理曲线。

10、在一种示例性实例中，所述获取当前权重配置下牵引点的势能函数，包括：

11、对于每个所述牵引点，利用高斯函数对该牵引点的位置进行卷积计算后乘以该牵引点的权重，得到所述当前权重配置下该牵引点的势能函数；

12、对得到的每个牵引点的势能函数进行加权运算，以获取所述当前权重配置下所有牵引点的势能函数。

13、在一种示例性实例中，所述多个牵引点的初始权重配置均为零。

14、在一种示例性实例中，所述获取设计图对应的势能函数，包括：

15、利用高斯函数对所述设计图的示性函数进行卷积，获取所述设计图对应的势能函数。

16、在一种示例性实例中，所述叠加包括线性叠加。

17、在一种示例性实例中，所述采用水平集对叠加结果进行截取以获取优化掩膜版图形，包括：

18、使用水平集z＝0.5对所述叠加的结果进行截取，以获得所述当前权重配置下的优化掩膜版图形。

19、在一种示例性实例中，所述基于测量点计算所述优化掩膜版图形的成像图形轮廓与所述目标成像图形轮廓的差异，包括：

20、计算所述目标拟合曲线上每个测量点到最近的所述目标成像图形轮廓上的点的欧氏距离，将得到的欧氏距离作为单点处偏差；

21、获取所有单点处偏差的平方和，将得到的平方和作为epe；

22、根据所述epe的值确定以所述优化掩膜版图形经光学成像、光刻胶化学过程后得到的轮廓与所述目标成像图形轮廓的差异。

23、在一种示例性实例中，所述计算得到的每个测量点的所述单点处偏差关于每个牵引点权重值的偏导数构成雅可比矩阵；所述雅可比矩阵为一稀疏矩阵。

24、在一种示例性实例中，当确定出未满足所述优化结束条件时，所述确定牵引点的权重配置，包括：

25、通过对所述当前权重配置下得到的所述优化掩膜版图形进行一次模拟获得对应的成像掩膜版图形，经过多次局部扰动并模拟得到当前权重配置下的方向导数；

26、利用得到的方向导数获取当前权重配置下的梯度；

27、根据所述当前权重配置、预先设置的权重步长以及所述当前权重配置下的梯度，计算下一次的权重配置。

28、在一种示例性实例中，所述确定出未满足优化结束条件，包括：计算得到的所述epe的值大于预先设置的优化阈值，确定出未满足优化结束条件；

29、所述满足优化结束条件包括：计算得到的所述epe的值小于或等于预先设置的优化阈值。

30、在一种示例性实例中，所述下一次的权重配置中的一权重值，等于所述当前权重配置中对应权重值与增量权重之和，其中，所述增量权重等于所述权重步长与所述当前权重配置下的负梯度相乘得到的积值。

31、本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述实现光学邻近修正的方法。

32、本技术实施例再提供一种实现光学邻近修正的设备，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有以下可被处理器执行的指令：用于执行上述任一项所述的实现光学邻近修正的方法的步骤。

33、本技术实施例又提供一种实现光学邻近修正的装置，包括：拟合模块、第一处理模块、第二处理模块，以及判断模块；其中，

34、拟合模块，用于基于掩膜的目标成像图形轮廓获取目标拟合曲线，其中，目标成像图形轮廓是根据芯片上的设计图希望在晶圆上得到的光刻图形的轮廓；在所述目标拟合曲线两侧的预设距离处，分别设置有至少一条平行于目标拟合曲线的处理曲线，每条处理曲线上设置有多个牵引点，目标拟合曲线上设置有多个测量点；

35、第一处理模块，用于获取当前权重配置下牵引点的势能函数和设计图对应的势能函数并叠加；

36、第二处理模块，用于采用水平集对叠加结果进行截取以获取优化掩膜版图形；

37、判断模块，用于基于测量点计算优化掩膜图形的成像图形轮廓与所述目标成像图形轮廓的差异，根据计算得到的差异确定出未满足优化结束条件，确定牵引点的权重配置，返回第一处理模块继续对掩膜版图形进行优化；直至满足优化结束条件将优化掩膜版图形作为设计图的掩膜版图形。

38、在一种示例性实例中，所述判断模块中的基于测量点计算优化掩膜图形的成像图形轮廓与目标成像图形轮廓的差异，包括：

39、计算所述目标拟合曲线上每个测量点到最近的所述目标成像图形轮廓上的点的欧氏距离，将得到的欧氏距离作为单点处偏差；

40、获取所有单点处偏差的平方和，将得到的平方和作为epe；

41、根据所述epe的值确定以所述优化掩膜图形经光学成像、光刻胶化学过程后得到的轮廓与所述目标成像图形轮廓的差异。

42、通过本技术实施例提供的现光学邻近修正的方法，将掩膜版的形状优化问题巧妙地转化为关于原始形状(即芯片设计图形获取目标拟合曲线)附近的一系列点云的位置和权重配置的优化问题，将点云的权重作为优化变量，使用点云的权重作为优化变量，利用点云的势能场来影响原始势能场，间接地牵引了掩膜轮廓，从而使用点云牵引效应下的势能场追踪掩膜轮廓获取了优化掩膜版图形。通过本技术实施例降低了运算量，避免了图形本身的网格依赖性问题，从而改善了芯片制造的精度、可靠性和性能。

43、在一种实施例中，本技术实施例使得优化变量具有较好的自由度和操作性，使得后续利用势能函数追踪优化掩膜版图形时使用的向前模拟和梯度下降方法的计算过程间接、可行；同时，对掩膜版优化形状的自由度较好，使得获得的优化结果即作为设计图的掩膜版图形的优化掩膜版图形更接近于根据芯片上的设计图希望在晶圆上得到的光刻图形。

44、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。