近年来半导体集成密度的巨大改进已经主要由于半导体制造技术的对应改进而变得可能。
一种这样的制造技术涉及到在IC掩模布局(下文称为“布局”)中布置辅助特征，从而如果一个或者多个物理工艺在IC制造期间改变则提高制造结果的一致性。注意未造成制造结果脱离设计规格的工艺参数漂移量常常称为“工艺窗口”。例如，在光刻工艺期间，在聚焦条件附近的聚焦漂移范围可以是工艺窗口。将辅助特征添加到布局以改进工艺窗口。
没有假设辅助特征出现在晶片上的印刷图像中。然而，辅助特征有时实际上印刷于晶片上，这导致“辅助特征(AF)印刷错误”。并不希望并且因此需要避免这样的AF印刷错误。通常，更宽辅助特征对工艺窗口具有更佳性能。然而，这样的更宽的辅助特征也更容易被印刷。因此，在布局中布置辅助特征需要在以改进工艺窗口这样的方式布置辅助特征与同时防止在最终掩模图像中印刷这些辅助特征之间的平衡。
因此，需要一种用于在实现印刷的图案贯穿工艺的令人满意的表现之时有效地消除AF印刷错误而无上述问题的方法和设备。

本发明的一个实施例提供一种调节布局中的辅助特征以防止印刷辅助特征的系统。在操作期间，系统接收布局。系统然后标识布局中的辅助特征(AF)印刷热点，其中AF印刷热点包括辅助特征集合和与辅助特征集合邻近的一个或者多个目标图案。预计在光刻工艺期间印刷辅助特征集合中的至少一个辅助特征。接着，系统通过以下操作来修改AF印刷热点：(1)修改辅助特征集合；并且(2)对一个或者多个目标图案进行光学邻近纠正(OPC)。系统然后对修改的AF印刷热点进行光刻仿真以确定：(1)与修改的AF印刷热点关联的贯穿工艺窗口是否可接受；并且(2)是否预计不印刷修改的辅助特征集合中的辅助特征。如果是这样，则系统用修改的AF印刷热点取代AF印刷热点。
在一些实施例中，系统通过从辅助特征集合去除一个或者多个辅助特征来修改辅助特征集合。
在一些实施例中，各修改的辅助特征集合是辅助特征集合的子集。
在一些实施例中，系统通过在AF印刷热点中的辅助特征之上布置相同尺寸和形状的负辅助特征，来从辅助特征集合去除辅助特征。
在一些实施例中，系统通过重设辅助特征集合中的一个或者多个辅助特征的尺寸来修改辅助特征集合。
在一些实施例中，系统通过先标识相互邻近的辅助特征集合来标识布局中的AF印刷热点，其中预计在光刻工艺期间印刷辅助特征集合中的一个或者多个辅助特征。系统还标识布局中在与辅助特征集合的预定距离内的一个或者多个OPC纠正分段。
在一些实施例中，一个或者多个目标图案是OPC后的目标图案。
在一些实施例中，系统通过偏移目标图案的边的至少分段以获得局部纠正的目标图案集合，来对一个或者多个目标图案局部进行OPC。通常，OPC过程的目的在于保证目标图案的关键尺度在可接受的范围内。
在一些实施例中，如果用于所有目标图案的贯穿工艺窗口可接收，则系统确定AF印刷热点的贯穿工艺窗口为可接受。
在一些实施例中，系统使用基于闪速的仿真技术对修改的AF印刷热点进行光刻仿真。
在一些实施例中，修改AF印刷热点的过程产生多个修改的AF印刷热点，其中各修改的AF印刷热点对应于辅助特征集合的唯一子集。
在一些实施例中，系统先标识布局中的所有AF印刷热点。系统然后个体纠正各AF印刷热点以防止在布局中印刷辅助特征。
附图说明
图1图示了在设计和制作集成电路时的各种阶段。
图2图示了用于布局的常规分辨率增强过程，该过程涉及到人工纠正布局中检测到的AF印刷错误。
图3图示了根据本发明一个实施例的用于布局的分辨率增强过程，该过程涉及到局部纠正布局中检测到的AF印刷错误。
图4呈现了对根据本发明一个实施例的用于消除布局中检测到的AF印刷错误的过程进行图示的流程图。
图5图示了根据本发明一个实施例的用于为示例布局图案中的AF印刷错误确定“仓(bin)”的过程。
图6呈现了对根据本发明一个实施例的用于纠正AF印刷热点以消除热点中的AF印刷错误的过程进行图示的流程图。
图7图示了根据本发明一个实施例的自动调节布局中的辅助特征以防止印刷辅助特征的设备。

呈现以下描述以使本领域技术人员能够实现和利用本发明，并且在特定应用及其要求的背景下提供该描述。本领域技术人员将容易清楚对公开的实施例的各种修改，并且这里限定的一般原理可以适用于其它实施例和应用而不脱离本发明的精神实质和范围。因此，本发明不限于所示实施例而是将被赋予以与权利要求一致的最广范围。
在本具体实施方式中描述的数据结构和代码通常存储于计算机可读存储介质上，该介质可以是能够存储用于由计算机系统使用的代码和/或数据的任何设备或者介质。这包括但不限于易失性存储器、非易失性存储器、磁和光学存储设备(比如盘驱动、磁带、CD(光盘)、DVD(数字万用盘或者数字视频盘)或者现在已知或者以后开发的能够存储计算机可读介质的其它介质。
集成电路设计流程
图1图示了在设计和制作集成电路时的各种步骤。该过程从使用电子设计自动化(EDA)软件设计过程(阶段110)来实现的产品构思(阶段100)的生成开始。当设计定稿时可以进行流片(tap-out)(阶段140)。在流片之后，完成制作过程(阶段150)并且进行封装和组装过程(阶段160)，这些过程最终产生成品芯片(阶段170)。
EDA软件设计过程(阶段110)又包括下文描述的阶段112-130。注意本设计流程描述仅用于示例目的。本描述并不意味着限制本发明。例如，实际集成电路设计可能要求设计者以与这里描述的顺序不同的顺序进行设计阶段。以下讨论提供设计过程中的阶段的进一步细节。
系统设计(阶段112)：设计者描述将要实施的功能。他们也可以进行假设分析(what-if)的规划以精化功能并且检验成本。硬件-软件架构划分可以出现在这一阶段。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括MODELSYSTEM和产品。
逻辑设计和功能验证(阶段114)：在这一阶段，编写用于系统中的模块的VHDL或者Verilog代码，并且检验该设计的功能准确性。具体而言，检验该设计以保证它产生正确输出。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括
和产品。
合成和设计(阶段116)：这里，将VHDL/Verilog转译成网表。可以针对目标技术优化网表。此外，可以设计和实施测试以检验成品芯片。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括DESIGNPHYSICALTESTPOWERFPGA和产品。
网表验证(阶段118)：在这一阶段，检验网表与时序约束的相符性和与VHDL/Verilog源码的对应性。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括和产品。
设计规划(阶段120)：这里，构造和分析用于芯片的整个布图规划以便进行定时和顶层布线。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括和IC产品。
物理实施(阶段122)：在这一阶段出现布置(对电路元件的定位)和布线(对电路元件的连接)。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括和IC产品。
分析和提取(阶段124)：在这一阶段，在晶体管级验证电路功能；这又允许假设分析的精化。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括和产品。
物理验证(阶段126)：在这一阶段中，检验设计以保证制造、电性问题、光刻问题和电路的正确性。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括产品。
分辨率增强(阶段128)：这一阶段涉及到对布局的几何形状操控以提高设计的可制造性。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括和产品。
掩模数据预备(阶段130)：这一阶段提供用于产生掩模以产生成品芯片的流片数据。可以在这一阶段使用的来自SYNOPSYS公司的示例EDA软件产品包括系列产品。
可以在一个或者多个上述步骤期间利用本发明的实施例。具体而言，可以在分辨率增强步骤128期间利用本发明的一个实施例。
辅助特征
亚分辨率辅助特征(下文称为“SRAF”)是一种用以通过增加使用对聚焦条件的变化在很大程度上不敏感的空间频率成分，以形成所需特征来提高光刻掩模图案贯穿工艺的稳健性(或者焦深)有效方式。所得工艺裕度增加可以增加晶片产量并且帮助将现有技术延及更小工艺节点。(虽然在SRAF的背景中描述本发明的实施例，但是它们可以与其它种类的辅助特征一起使用或者代之以与交变相移掩模中的移位器一起使用。在本申请的其余部分中，除非另有注明，术语“辅助特征”指代SRAF。)可以在辅助特征布置过程的布置后调节期间利用本发明的实施例。
概述
注意辅助特征的印刷可能对周围掩模图案高度地敏感。图2图示了用于布局的常规分辨率增强过程200，该过程涉及到人工纠正布局中检测到的AF印刷错误。如图2中所示，在对掩模布局进行光学邻近纠正(OPC)(步骤204)之前，通常在掩模布局中布置辅助特征(步骤202)。在OPC纠正之前的辅助特征布置可以无AF印刷错误。然而，由于OPC步骤204可能影响辅助特征如何与掩模图案交互，所以在OPC纠正之后重新检查布局中的AF印刷问题(步骤206)。当在步骤206检测到AF印刷错误时，过程200需要设计者人工调节辅助特征以修复印刷问题(步骤208)。由于步骤208修改布局，所以该过程返回到步骤204并且对修改的布局进行新的OPC纠正。这建立循环210，该循环重复直至去除AF印刷错误并且印刷的图案贯穿工艺的表现变得可接受。遗憾的是，进行循环210可能极为耗时并且计算成本高，因为：(1)在各迭代中对整个布局进行OPC纠正步骤204；并且(2)并不确保收敛至一个满足非印刷要求和工艺窗口要求的解。
图3图示了根据本发明一个实施例的用于布局的分辨率增强过程300，该过程涉及到局部纠正布局中检测到的AF印刷错误。类似于过程200，图3中所示过程300也包括辅助特征生成操作302、继而是OPC操作304以及后续的AF印刷检错操作306。然而，不同于如在操作208中人工调节辅助特征布置，过程300用局部AF印刷错误纠正操作310取代图2中的操作208。另外，过程300消除过程200所需循环操作210。因而，本技术仅需一次全布局的OPC操作和一次全布局的AF印刷检错操作。
具体而言，在标识布局中的所有AF印刷错误之后，本技术然后标识包含这些错误的局部化区域。因此，印刷错误在多个局部化区域内是孤立的，其中各局部化区域可以包含一个或者多个AF印刷错误，并且于是包含一个或者多个辅助特征。接着对于各局部化区域，本技术穷尽搜寻将从该区域内的现有辅助特征中消除的最佳辅助特征集，从而该区域中的剩余辅助特征可以解决印刷问题，并且为该区域的给定距离内的所有分段提供可接受的贯穿工艺的边布置错误(EPE)。注意通过能够快速纠正这些附近分段并且通过使纠正操作限于在AF印刷错误周围的小的局部域来实现这一技术的有效性。
用于纠正AF印刷错误的过程
图4呈现了对根据本发明一个实施例的用于消除布局中检测到的AF印刷错误的过程进行图示的流程图。
在操作期间，系统通过检测布局中的所有AF印刷错误(步骤402)来启动。在一个实施例中，如果预计在最终晶片图像中印刷给定辅助特征的任何区段，则检测到AF印刷错误。注意步骤402可以是与图2中的操作206类似的常规检测操作。
对于布局中的各检测到的AF印刷错误，系统然后标识局部化区域，该区域包括AF印刷错误和在AF印刷错误附近的辅助特征集合(步骤404)。注意将各标识的仓作为单个AF印刷热点来对待。在一些实施例中，标识的仓可以包括多个AF印刷错误。然而，由于这些印刷错误相互充分接近，所以将它们视为布局中的单个AF印刷热点并且一起纠正。
对于与布置于两个目标图案之间的间隙区域中的辅助特征关联的印刷错误，系统以如下方式为印刷错误确定局部化区域。
系统首先确定位于AF印刷错误的两侧上的两个相邻目标图案之间的距离。这一距离然后用来限定如下“仓”的尺寸，该仓包围AF印刷错误并且包括在印刷错误附近的区段的辅助特征。
图5图示了根据本发明一个实施例的用于为示例布局图案500中的AF印刷错误502确定“仓”的过程。如图5中所示，布局图案500包括三个目标图案504、506和508(阴影多边形)。在一个实施例中，这些目标图案是OPC后的目标图案。
布局图案500也包括布置于这些目标图案之间的间隙区域中的多个辅助特征(细矩形)。例如，辅助特征510和512设置于目标图案504与506之间的间隙区域514中，其中辅助特征510包含AF印刷错误502。注意在图5中示出了包围AF印刷错误502的仓516。仓516的尺寸取决于在印刷错误502附近的目标图案504与506之间的距离。注意仓516限定局部化区域，该区域包括布置于间隙区域514中的所有辅助特征。虽然示出了仓516在水平方向上的宽度基本上等于仓516的高度，但是仓的两个维度一般可以不同。
注意辅助特征510和512比仓516的宽度长得多，而这些辅助特征的仅部分由仓516包围。一般而言，仓在与辅助特征的长轴平行的方向上的尺度确定将在后续辅助特征纠正过程中调节的仅部分辅助特征。
回到图4，在将仓标识为包括AF印刷错误和辅助特征之后，系统接着将确定围绕仓的界线，以包括布局与仓中的辅助特征集合邻近的一个或者多个目标图案(步骤406)。在一个实施例中，该界线限定在仓中的辅助特征集合与附近目标图案之间的交互范围。具体而言，在界线内的目标图案的边上的各点可能对仓内的辅助特征上的位置具有不可忽略的作用。注意可以预先确定或者由用户限定界线的尺寸。
例如在图5中示出了包围仓516的界线518，其中界线518限定如下区域，该区域包括目标图案504和506的部分。界线518内的这些目标图案充分接近仓516中的辅助特征510和512的集合，从而它们在光刻工艺期间交互。注意界线的区域保持为尺寸通常与照射源的波长相当的局部化区域。通过标识用于仓的界线，系统标识与仓交互以造成AF印刷错误的目标图案。注意虽然将界线518表示为具有圆形形状，但是界线的形状一般不限于圆形。
回到图4，对于布局中的各标识的仓和关联界线，系统基于关联界线对仓进行局部化纠正操作以尝试消除仓内的AF印刷错误(步骤408)。在一个实施例中，纠正操作修改仓内的辅助特征配置。另外，也可以在该过程期间修改关联界线内的目标图案。下文结合图6描述用于局部纠正仓内的印刷错误的步骤408的具体过程。如果步骤408成功，则系统确定修改的辅助特征配置，该配置消解了仓中的AF印刷错误。系统随后用修改的辅助特征布置来取代原辅助特征布置(步骤410)。
在一个实施例中，系统可以依次处理各标识的仓以一次一个地消除印刷错误。在另一实施例中，系统可以并行处理多个仓。注意这一并行纠正是可能的，因为对不同仓的纠正操作相互独立。
注意，上述过程进行独立和局部化布局纠正。布局中未指定为热点的区域保持不受影响。由于这些不受影响的区域占据布局的大部分，所以本技术与结合图2描述的过程相比需要明显更少计算资源。注意计算上的节省也归因于消除对全布局的循环操作。
用于局部纠正AF印刷热点的过程
图6呈现了对根据本发明一个实施例的用于纠正AF印刷热点以消除热点中的AF印刷错误的过程进行图示的流程图。
在操作期间，系统通过修改AF印刷热点中的原辅助特征配置以获得修改的辅助特征配置(步骤602)来启动。在本发明的一个实施例中，通过从原辅助特征配置中去除辅助特征子集来获得修改的辅助特征配置。
例如，如果AF印刷热点包括AF1、AF2和AF3这三个辅助特征，则可能的修改辅助特征配置是：(1)通过去除AF3来获得[AF1，AF2]，(2)通过去除AF1来获得[AF2，AF3]，(3)通过去除AF2来获得[AF1，AF3]，(4)通过去除AF2和AF3来获得[AF1]，(5)通过去除AF1和AF3来获得[AF2]以及(6)通过去除AF1和AF2来获得[AF3]。注意这些辅助特征配置中的各辅助特征配置对应于修改的AF印刷热点。对于图5的示例布局，仓516中的修改的辅助特征配置简单地是辅助特征510或者辅助特征512。
在本发明的一个实施例中，为了对从AF印刷热点去除辅助特征进行仿真，系统在将要去除的辅助特征之上布置相同尺寸和形状的负辅助特征。
在一些实施例中，可以通过重设原辅助特征配置中的一个或者多个辅助特征的尺寸，来获得修改的辅助特征配置。注意这一尺寸重设操作可以包括收缩和增长原辅助特征配置中的给定辅助特征的尺寸。另外，尺寸重设操作也可以同时收缩一个或者多个辅助特征而增长一个或者多个其它辅助特征。
在一些实施例中，也可以通过从原辅助特征配置中去除辅助特征子集并且重设剩余辅助特征中的一个或者多个辅助特征的尺寸，来获得修改的辅助特征配置。注意其它类型的修改技术可以用来获得修改的辅助特征配置。
接着对于各修改的辅助特征配置，系统对与AF印刷热点关联的界线中的目标图案的一个分段进行OPC纠正(步骤604)。注意当界线中的目标图案是OPC后的目标图案时，系统可以使用这些目标图案的预先存在的分割。通常，预先存在的分割将目标图案的各边划分成分段集合。在后续OPC过程期间，各分段从原位置单独偏移以预先补偿光刻效果。因此，在步骤604之前，系统可能需要标识界线内的所有预先限定的分段并且可以按预定顺序处理这些分段。然而，如果这样的预先存在的分段不可用，则系统可以使用常规分割技术首先将界线内的目标图案的边划分成分段集合。
在本发明的一个实施例中，对目标图案的一个分段的OPC纠正是“一次迭代”OPC纠正，从而独立纠正各分段而无需在对它的近邻分段进行纠正时更新它的位置。然而这样的一次迭代纠正可能包括多次试探以搜寻分段的理想位置。
在对分段的OPC纠正之后，系统对修改的辅助特征配置和OPC纠正的目标图案进行光刻仿真，并且随后确定与OPC纠正的分段关联的贯穿工艺窗口是否可接受(步骤606)。在一个实施例中，确定贯穿工艺窗口是否可接受包括检验OPC纠正的分段的贯穿工艺的边布置错误(EPE)。
注意当进行上述光刻仿真时，系统无需为各修改的辅助特征配置单独重新计算。系统可以代之以存储用于原辅助特征配置的计算结果、然后使用基于闪速的仿真技术以基于存储的计算结果，来为各修改的辅助特征配置快速评估仿真结果。例如，在申请人均为Michael L.Rieger和John P.Stirniman的美国专利第6,289,499号“Proximity Correction Software for Wafer Lithography”中和美国专利第6,081,685号“Proximity Correction System for Wafer Lithography”中描述了这一用于快速评估修改的布局的基于闪速的技术。
回到图6，如果用于OPC纠正的分段的贯穿工艺窗口不可接受，(例如，当EPE值在预定范围以外时)，则系统确定修改的辅助特征配置不能用来纠正AF印刷热点，并且修改的辅助特征配置被立即拒绝。
系统然后确定是否已经评估所有可能的修改辅助特征配置(步骤608)。如果不是，则系统返回到步骤602以评估下一个修改的辅助特征配置。
如果用于OPC纠正的分段的贯穿工艺窗口为可接受，则系统接着确定是否已经评估关联界线中的所有分段(步骤610)。如果不是，则系统返回到步骤604以评估界线中的目标图案的下一个分段。
如果已经成功评估界线中的所有分段，则系统随后检测修改的辅助特征配置是否造成AF印刷错误(步骤612)。如果是这样，则修改的辅助特征配置不能消解AF印刷热点。系统立即拒绝修改的辅助特征配置、然后返回到步骤608。
否则，系统确定修改的辅助特征配置是对AF印刷热点的修复(步骤614)。这是因为这一修改的辅助特征配置满足贯穿工艺窗口要求和非印刷要求。系统接着返回到步骤608。
在步骤608，当系统确定已经评估所有可能的修改辅助特征配置时，系统随后确定是否已经发现一个或者多个修复(步骤616)。如果发现，则系统可以选择修复之一以取代AF印刷热点(步骤618)。在本发明的一个实施例中，系统可以针对各确定的对热点的修复来计算分数，其中基于针对分段集合的贯穿工艺窗口的性能来计算该分数。系统可以选择具有最高分数的修复以取代AF印刷热点。
注意用于纠正AF印刷热点的过程不限于图6的特定实施例。在对图6的一种变化中，系统可以进行基于分段的评估，从而参照可能的辅助特征配置集合来测试各分段。在这一实施例中，分段集合变成外循环，其中辅助特征配置集合变成内循环。在对图6的另一变化中，系统在评估贯穿工艺窗口的性能之前针对AF印刷错误来验证各辅助特征。
注意由于各界线的区域为小，所以各界线内的分段数目也为小。与少量可能辅助特征配置组合的少量分段保证用于纠正一个AF印刷热点的过程无需大量计算。可以通过使用基于闪速的(flash-based)仿真技术来实现进一步节省计算量。注意可以将对辅助特征集合的修改作为对原辅助特征配置的扰动来对待。
图7图示了根据本发明一个实施例的自动调节布局中的辅助特征以防止印刷辅助特征的设备。
设备702可以包括经由有线或者无线通信信道来相互通信的机构。具体而言，装设备702可以包括接收机构704、标识机构706、修改机构708、仿真机构810和取代机构712。可以使用一个或者多个集成电路来实现一机构或者将该机构实现为通用处理器。设备702可以是计算机系统的部分。
在一些实施例中，接收机构704可以被配置成接收布局；标识机构706可以被配置成标识布局中的AF印刷热点；修改机构708可以被配置成修改AF印刷热点；仿真机构710可以被配置成对修改的AF印刷热点进行光刻仿真；而取代机构712可以被配置成用修改的AF印刷热点取代AF印刷热点。
仅出于示例和描述的目的已经呈现对本发明实施例的前文描述。本意并非让它们穷举本发明或者使本发明限于公开的形式。因而，本领域技术人员将清楚许多修改和变化。此外，本意并非让上述公开内容限制本发明。本发明的范围由所附权利要求限定。