一种基于窗口的双重图形版图分解方法

摘要

随着集成电路特征尺寸的不断地缩小，工业上使用的193nm光刻波长已经达到了分辨率极限。短期内极紫外光刻（Extreme Ultraviolet Lithography，EUVL）又难以投入生产，双重图形技术（Double Patterning Technology）成为了解决光刻问题的最有效方法。但是，在实际的设计当中，这样双重图形版图的分解并不总是可行的，尤其是在具有复杂图形的金属层中。这时需要插入缝合点将完整图形进行切割，并将分解后的图形分配到不同掩膜版上，以此消除图形冲突。但引入过多的缝合点也会导致光刻质量下降，线端极易产生光刻畸变，从而造成电路故障。
　　本研究提出一种基于窗口的双重图形版图分解方法。具体步骤为：根据布线后的版图实际尺寸，按照一定规则将版图虚拟拓展为正方形；使用图形匹配的方式对原始版图进行简单矩形分解，为奇数环的构建做好准备；根据拓展后版图的尺寸，将拓展后版图划分为若干窗口，为最后的迭代分解做好准备；提取出跨越窗口的图形，利用奇数环构建的方法对这些图形进行版图分解，并保持后续步骤中，它们的优先级最高，不首先对它们进行操作；在每一轮迭代窗口内部构建奇数环，通过窗口的迭代完成双重图形技术版图的分解。在45纳米工艺条件下进行了实验。实验结果表明，对电路c5315、c7552、s38417的M2层使用本文出的基于窗口的双重图形版图分解方法后，与普通的版图分解方法相比较，本方法引入缝合点数量分别可以减少11.34%、14.38%、8.1%。同时进行了光刻仿真，与普通双重图形版图分解方法进行对比，光刻热点数目分别减少了17.54%、15.58%、13.15%，验证了本方法的有效性。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和课题意义

1.2 双重图形光刻技术的研究现状

1.2.1 版图分解方法的研究

1.2.2 双重图形技术对电路的性能影响的研究

1.3 本文主要工作

2 传统光刻工艺及双重图形光刻工艺

2.1 传统光刻工艺

2.1.1 工艺流程

2.1.2 光学系统及相关参数

2.1.3 光刻缺陷

2.2 双重图形光刻工艺介绍

2.2.1 曝光-刻蚀-曝光-刻蚀工艺

2.2.2 曝光-冻结-曝光-刻蚀工艺

2.2.3 自对准双重图形光刻技术

2.2.4 双重图形光刻技术的缺陷

2.3 本章小结

3 基于窗口的双重图形版图分解流程设计

3.1 奇数环构建

3.2 流程设计

3.2.1 版图的虚拟拓展

3.2.2 版图的简单矩形分解

3.2.3 版图虚拟分割及坐标生成

3.2.4 窗口边界图形预处理

3.2.5 版图分解

3.3 本章小结

4 基于窗口的双重图形版图分解方法应用实例及结果分析

4.1 基于窗口双重图形版图分解方法结果分析

4.1.1 电路介绍

4.1.2 基于窗口双重图形版图分配结果分析

4.2 光刻仿真以及结果分析

4.2.1 光刻仿真环境搭建

4.2.2 光刻仿真结果

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢