保持一致性的光学邻近校正方法和使用其制造掩模的方法

摘要

本申请公开了保持一致性的光学邻近校正方法和使用其制造掩模的方法。根据本申请，一种计算机可读介质包括程序代码，该程序代码在由处理电路运行时，使处理电路将半导体芯片的布局划分为多个片区，从多个片区中的每个的布局生成多个分段，其中多个片区中的第一片区包括第一分段并且多个片区中的第二片区包括第二分段，通过使用哈希函数计算分别与第一分段和第二分段相对应的哈希值，计算第一分段当中具有第一哈希值的分段的偏置值，基于偏置值计算代表值，以及将代表值应用于第一分段中具有第一哈希值的分段。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年10月15日提交的美国专利临时申请第62/915,109号和2019年11月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0141095号的优先权，其每项的公开内容均通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的本发明构思的示例实施例涉及半导体工艺，并且更具体地，涉及其中保持一致性的光学邻近校正的方法和/或通过使用该方法制造掩模的方法。

背景技术

随着电子工业的飞速发展，对具有更高性能、更高可靠性和/或更小尺寸的电子器件的需求不断增长。电子器件用例如通过半导体制造工艺制造的半导体器件来实现。因此，为了满足要求/需求，半导体器件的结构可以逐渐变得复杂和/或可以高度集成。

在半导体器件的制造中可以使用至少一种光刻工艺。可以通过光刻工艺将例如包括各种图案的层之一的布局印刷在诸如半导体晶片的半导体衬底上。然而，随着半导体工艺的集成度增加，掩模的图像图案之间的距离变得非常接近。由于该“接近”，会发生光的干涉和/或衍射，并且在衬底上印刷了与目标布局不同的变形的布局。

为了防止或减小布局的变形量，可以使用诸如光学邻近校正(optical proximitycorrection，OPC)的分辨率增强技术，并且掩模可以包括诸如衬线(serif)的OPC特征以减少布局上的变形量。然而，在对具有相同形状和相同周围条件的图案执行OPC的情况下，就半导体器件的可靠性而言，保持一致性非常重要。替代地或附加地，用于生成偏置值的模拟过程需要很多时间。因此，在保持一致性的同时有效地执行光学邻近校正是非常重要的。

发明内容

本发明构思的一些示例实施例提供了一种光学邻近校正方法，该方法使得可以相对于具有相同环境条件的图案保持一致性。

替代地或附加地，本发明构思的一些示例实施例提供了一种用于制造通过使用光学邻近校正而生成的掩模的方法，该方法可以使得能够保持一致性。

根据一些示例实施例，一种非暂时性计算机可读介质包括程序代码，该程序代码在由至少一个处理电路运行时，使所述至少一个处理电路将半导体芯片的布局划分为多个片区(patch)，从多个片区中的每个片区的划分的布局中生成多个分段(segment)，其中多个片区中的第一片区包括第一分段，多个片区中的第二片区包括第二分段，计算与第一分段对应的哈希值和与第二分段对应的哈希值，通过使用哈希函数计算哈希值，计算具有第一哈希值的第一分段的子集的偏置值，基于所述偏置值计算代表值，将代表值应用于第一分段的哈希值当中具有第一哈希值的分段的子集。哈希函数取决于多个分段中的每个分段的第一特性值、与每个分段相邻的至少一个分段的第二特性值、或每个分段与至少一个分段之间的第三特性值中的至少一个。

根据一些示例实施例，一种计算机可读介质包括非暂时性程序代码，该非暂时性程序代码在由至少一个处理电路运行时，使该至少一个处理电路从半导体器件的布局生成多个分段，通过使用取决于每个分段的第一特性值、与每个分段相邻的至少一个分段的第二特性值、或每个分段与至少一个分段之间的第三特性值中的至少一个的哈希函数来计算多个分段中每个分段的哈希值，分别针对多个分段计算偏置值，基于具有相同哈希值的多个分段的子集的偏置值，从所计算的哈希值中计算代表值，并将代表值应用于具有相同哈希值的多个分段。

根据一些示例实施例，一种用于制造半导体器件的方法包括从半导体器件的布局生成多个分段，通过使用取决于每个分段的第一特性值、与每个分段相邻的至少一个分段的第二特性值、以及每个分段和至少一个分段之间的第三特性值的哈希函数来计算多个分段中的每个分段的哈希值，分别针对多个分段的偏置值，基于具有相同哈希值的多个分段的偏置值，从所计算的哈希值中计算代表值，取决于代表值生成偏置掩模，并通过使用偏置掩模在衬底上形成图案。

附图说明

通过参考附图详细描述其示例实施例，本发明构思的上述和其他目的和特征将变得显而易见。

图1是示出根据本发明构思的一些示例实施例的用于设计和制造半导体器件的方法的流程图。

图2概念性地示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于制造掩模的光刻系统。

图3概念性地示出了形成在衬底上的布局。

图4概念性地示出了在光学邻近校正中将布局的轮廓划分为多个分段的过程。

图5概念性地示出了通过光学邻近校正来更新的设计布局。

图6示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于执行光学邻近校正的系统。

图7示出根据本发明构思的一些示例实施例的用于运行光学邻近校正的方法。

图8示出根据本发明构思的一些示例实施例的用于运行光学邻近校正的方法。

图9概念性地示出了根据本发明构思的一些示例实施例的决定分段的哈希值的元素/因子。

图10概念性地示出了根据本发明构思的一些示例实施例的决定分段的哈希值的元素/因子。

图11示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于运行光学邻近校正的方法。

图12概念性地示出了如何从多个片区的分段的偏置值计算代表值。

图13示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于运行光学邻近校正的方法。

图14示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于运行光学邻近校正的方法。

图15概念性地示出了由主设备分配的任务。

图16是示出用于产生通过本发明构思的光学邻近校正生成的掩模的设备的框图。

具体实施方式

下面，可以以使得本领域普通技术人员容易地实现本发明构思的程度来详细且清楚地描述本发明构思的实施例。

在详细描述中参考术语“单元”、“模块”、“块”、“设备”、“～器”或“～机”等以及附图中示出的功能块来描述的组件，例如，如下文所述，主设备110和至少一个从设备121至12n中的每一个，以及掩模生成设备2000可以用包括软件、硬件或其组合的处理电路来实现。例如，软件可以是或可以包括机器代码、固件、嵌入式代码和/或应用软件。例如，硬件可以是或可以包括电路、电子电路、处理器、计算机、集成电路、中央处理器(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(ASIC)、集成电路核、压力传感器、惯性传感器、微机电系统(MEMS)、无源元件或它们的组合。

图1是示出根据本发明构思的一些示例实施例的用于设计和加工/制造半导体器件的方法的流程图。

参考图1，在操作S11中，可以执行半导体集成电路的高级设计。高级设计可以意味着和/或对应于具有高级计算机语言的以设计为目标的集成电路的描述。例如，可以使用诸如C语言的高级语言。替代地或附加地，可以在高级语言中使用其他硬件描述语言，诸如VHDL和/或Verilog；然而，示例实施例不限于此。可以通过寄存器传输级(RTL)编码和/或模拟来更详细地表达由高级设计所设计的电路。另外，可以将通过RTL编码生成的代码转换为网表(netlist)，以便合成为半导体器件的一部分或整个半导体器件。可以通过模拟工具来验证合成的原理图电路，并且可以取决于验证结果来进行调整处理。

在操作S12中，例如可以设计用于在硅衬底上实现半导体集成电路的单个级(层)或多个级(层)的布局。例如，可以参考在高级设计中合成的原理图电路和/或与原理图电路相对应的网表来执行布局设计。布局设计可以包括用于放置从单元库(cell library)提供的各种标准单元的过程，以及连接放置的单元的布线过程。可以针对与半导体集成电路的加工/制造相关联的每个级/层重复布局设计。

用于布局设计的单元库可以包括关于标准单元的操作、速度和/或功耗的信息。在大多数布局设计工具中都可以定义用于使用布局表达特定门级电路的单元库。布局可以是定义与将实际形成在硅衬底上的诸如晶体管、多晶硅和/或金属线的电气部件和/或诸如触点和通孔的互连相关联的图案的尺寸和/或形状的过程。诸如层间绝缘材料的附加组件可以与层的布局相关联。例如，为了在硅衬底上制造逆变器电路，可以适当地布置诸如PMOS晶体管、NMOS晶体管、N阱、栅电极和/或布置在其上的金属线的布局图案。为此，首先，可以找到并选择单元库中定义为先验的逆变器之一。

另外，可以对所选和所放置的标准单元执行布线。例如，可以对所选的和所放置的标准单元执行使用上层线的布线。布线过程可以互连适合设计的标准单元。上述一系列处理中的大多数可以由布局设计工具自动执行，或者可以至少部分地手动执行。例如，可以通过使用单独的布局和布线(place and routing，P&R)工具自动执行标准单元的放置和布线。P&R工具可以以硬件和/或软件来实现。

在布线之后，可以验证设计以确定是否存在违反设计规则的部分。验证可以包括：设计规则检查(design rule check，DRC)，用于验证布局的组件是否针对给定的设计规则被适当地布置和/或确定大小；电气规则检查(electrical rule check，ERC)，用于验证布局的组件是否在没有内部电气断开的情况下被连接；布局相对于原理图(layout vsschematic，LVS)，用于确定布局是否与门级网表吻合，等等。DRC、ERC和LVS工具中的每个工具或至少其中一些工具可以用硬件实现。

在操作S13中，可以执行光学邻近校正(optical proximity correction，OPC)。通过布局设计获得的布局图案可以通过使用光刻工艺在硅衬底上实现。在这种情况下，OPC可以指代用于校正或减少由于光刻工艺引起的变形的技术。例如，可以通过光学邻近校正来校正或改善诸如由于使用设计的布局图案的曝光处理中的光的特性引起的折射的变形。在执行光学邻近校正时，可以对设计的布局图案的形状和/或位置进行精细校正(或偏置)。稍后将详细描述本发明构思的光学邻近校正。

在操作S14中，可以基于通过光学邻近校正而改变的布局来制造光掩模。通常，可以通过使用施加在玻璃衬底上的铬薄层来以描绘布局图案的方式制造光掩模。通常，光掩模可以对应于在半导体器件的制造中相关联的一级(一层)；然而，示例实施例不限于此。

在操作S15中，可以通过使用光掩模来加工(例如，制造)半导体器件。在通过使用光掩模制造半导体器件的过程中，可以重复各种方式的处理，诸如曝光和蚀刻处理和/或曝光和注入处理。通过这样的处理，可以将在设计布局时确定的图案的形状顺序地形成在硅衬底上。

图2概念性地示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于制造掩模的光刻系统。参考图2，光刻系统1000可以包括光源1200、掩模1400、缩小投影设备(reductionprojection device)1600和晶片台1800。然而，光刻系统1000可以进一步包括在图2中未示出的组件。例如，光刻系统1000可以进一步包括传感器，该传感器用于测量的衬底的表面的高度和倾斜度，例如晶片WF。

光源1200可以生成光。从光源1200照射的光可以被发射到掩模1400。例如，光源1200可以包括紫外线光源(例如，具有234nm的波长的KrF光源、具有193nm的波长的ArF光源等)。例如，光源1200可以进一步包括准直仪(未示出)。准直仪可以将紫外线转换成准直光或平行光。可将准直的光提供给掩模1400。例如，准直器可包括用于使紫外线的聚焦深度较高的偶极孔径(dipole aperture)或四倍孔径(quadruple aperture)。

掩模1400可以包括用于在晶片WF上印刷布局的图像图案。图像图案可以由透明区域和不透明区域形成。可以通过在掩模1400上蚀刻金属层来形成透明区域。透明区域可以透射从光源1200照射的光。相反，不透明区域可以不透射光。根据本发明构思的一些示例实施例，可以基于光学邻近校正来制造掩模1400。稍后将详细描述本发明构思的光学邻近校正。

缩小投影设备1600可以接收穿过掩模1400的透明区域的光。缩小投影设备1600可以是透镜或包括透镜。缩小投影设备1600可以将要印刷在衬底(例如晶片WF)上的布局的电路图案与掩模1400的图像图案进行匹配。晶片台1800可以支撑衬底/晶片WF。

掩模1400的图像图案中包括的透明区域可以透射从光源1200照射的光。穿过掩模1400的光可以通过缩小投影设备1600透射到衬底/晶片WF上。衬底/晶片WF可以在表面上具有光敏材料，诸如光致抗蚀剂材料(photoresist material)，并且该光敏材料可以暴露于由光源1200生成的光。此外，组件/衬底上的其他层/wafer WF可以被移除例如可以被蚀刻，或者可以被添加例如可以被放置。结果，可以在衬底/晶片WF上图案化/印刷包括与掩模1400的图像图案相对应的电路图案的布局。

然而，随着半导体工艺的集成度增加，掩模1400的图像图案之间(例如，在掩模1400的相邻图像图案之间)的距离逐渐变得非常接近，并且透明区域的宽度逐渐变窄。由于该“接近”，会发生光的干涉和衍射，并且可能在衬底/晶片WF上印刷与目标布局不同的变形的布局。当变形的布局被印刷在衬底/晶片WF上时，设计的电路可能会异常工作。

使用分辨率增强技术来防止布局变形和/或减少变形量。光学邻近校正是分辨率增强技术的一个示例。基于光学邻近校正，预先估计诸如光的干涉和衍射的变形程度。替代地或附加地，基于估计结果，可以预先偏置要在掩模1400上形成的图像图案。这样，可以将目标布局印刷在衬底/晶片WF上。

在根据本发明构思的一些示例实施例的光学邻近校正中，基于相应分段自身的特性和周围条件来计算构成层的每个分段的哈希值(半导体器件的级)。哈希值可以是或对应于数值，诸如256位数值。基于具有相同哈希值的分段的偏置值来计算代表值。代表值可以被分配给具有相同哈希值的分段。基于代表值，可以将具有相同哈希值的分段以相同或以相似的方式进行偏置。这样，可以更均匀地对具有相同形状和相同周围条件的图案执行光学邻近校正，并且可以提供与预期掩模非常相似的掩模1400。

下面，将描述本发明构思的示例实施例。在下面的描述中，假设执行使用计算机模拟的基于模型的光学邻近校正。然而，该假设并非旨在限制本发明构思。本领域普通技术人员可以将示例实施例应用于其他类型的分辨率增强技术。

图3概念性地示出了形成在诸如晶片的衬底上的布局。在一些示例实施例中，布局L01可以包括第一电路图案R1至第四电路图案R4。图3中所示的布局L01的形状是用于更好地理解本发明构思的示例，并且不旨在限制本发明构思。

由实线限定的区域可以指示要在衬底/晶片WF上印刷/图案化的目标布局。例如，布局L01的设计者可能意图在衬底/晶片WF上将第一电路图案R1的布局L01印刷到由图3的实线限定的第四电路图案R4。图3中的实线指示要印刷/图案化为目标布局的布局。提供目标布局作为初始设计布局。

相反，由虚线限定的区域可以指示要实际印刷在衬底/晶片WF上的布局。诸如光的干涉和衍射的变形实际上在制造半导体器件的过程中可以通过图2的掩模1400发生。与设计者的意图不同，由于变形，由图3的虚线限定的第一电路图案R1至第四电路图案R4可以被印刷在衬底/晶片WF上。当变形的布局被印刷在衬底/晶片WF上时，设计的电路可能会异常工作。

为了防止布局变形或减小变形量，可以执行光学邻近校正。在光学邻近校正中，可以对设计布局进行偏置以减小要实际印刷的实际布局与基于设计布局的目标布局之间的误差。将参考图4和5描述光学邻近校正的示例。

图4概念性地示出了在光学邻近校正中将布局的轮廓划分为多个分段的过程。在一些示例实施例中，描述了将与图3的实线相对应的设计布局L01的轮廓划分为多个分段的处理。

可以在设计布局L01的轮廓上设置多个划分点。例如，可以在设计布局L01的轮廓上设置第一划分点PD_1和第二划分点PD_2。例如，可以基于第一划分点PD_1和第二划分点PD_2获得一个分段。可以从其他划分点获得其他分段，诸如分段SEG1、分段SEG2和分段SEG3。如以上描述中，可以基于多个划分点将设计布局L01的轮廓划分为多个分段。分段可以表示或对应于一个小单位，例如进行偏置的最小单位。

这里，使用术语“划分”，但是划分并不意味着物理划分。在图4中，示出了在物理上划分多个分段的示例，但是在概念上提供了该示例用于更好地理解本发明构思，并且划分可以对应于设计布局L01的轮廓的逻辑划分。

在光学邻近校正中，每个划分的分段可以是或对应于偏置目标。划分的分段可以彼此独立地偏置。例如，分段SEG可以独立于其余分段，沿第一方向(例如，对应于多个分段的每个电路图案的向外方向)和第二方向(例如，对应于多个分段的每个电路图案的向内方向)中的一个进行偏置。每个划分的分段可以被偏置以减少实际布局和目标布局之间的误差。例如，偏置可以包括向各个分段添加和/或去除衬线(serif)组件(或折角(dog-ear)组件)。

计算偏置值的处理是本领域普通技术人员已知的，因此，将省略附加描述以避免重复。可以基于所计算的偏置值来偏置每个分段。将参考图5描述基于偏置的分段获得的更新的设计布局的示例。

图5概念性地示出了通过光学邻近校正来更新的设计布局。为了更好地理解本发明构思，将描述从图3的第一电路图案R1更新的第一新电路图案R1’。省略与第二电路图案R2至第四电路图案R4相对应的描述。

图5的实线可以指示包括在更新的设计布局中的第一偏置图案R1’。根据参考图4描述的处理，图3的第一电路图案R1的轮廓可以被划分为多个分段，并且可以对所划分的分段中的每一个或其中至少一个进行偏置。如图5所示，可以沿第一方向(例如，向外方向)和第二方向(例如，向内方向)中的一个对每个分段进行偏置。例如，该偏置可以包括向分段添加衬线/折角。这样，可以获得第一偏置图案R1’。

每个划分的分段可以被偏置以减小实际布局和目标布局之间的误差。例如，图5的虚线可以指示基于更新的设计布局要实际印刷的实际布局。实际布局和目标布局之间的误差可以通过偏置每个划分的分段来减小。例如，可以减少对应于图3的区域R1周围的实线的实际布局和与图5中的虚线相对应的实际布局之间的均方根误差。

然而，参考图3和4，第一电路图案R1的左顶分段、左底分段和右顶分段具有相同的周围条件。因此，期望第一电路图案R1的左顶分段、左底分段和右顶分段具有相同的偏置值。然而，参考图5，可以理解，第一偏置图案R1’的左顶分段、左底分段和右顶分段被不对称地偏置。

当然，图2至4仅是示例。然而，在实际的光学邻近校正中，由于数值计算的误差，存在具有相同周围条件的分段被不同地偏置的可能性。具体地，当重复计算分别对应于划分的分段的偏置值的处理时，可能累积误差。当由于累积的误差而变形的设计布局被印刷在衬底/晶片WF上时，与设计者的意图不同，所设计的电路可能会异常工作。

因此，在本发明构思的一些示例实施例中，考虑特定分段的特性和周围分段的特性来计算分段的哈希值。关于两个分段，在两个分段的特性相同并且与两个分段相邻的分段的特性相同的情况下，两个分段的哈希值可以相同。可以从具有相同哈希值的分段的偏置值计算代表值。因此，可以均匀地或更均匀地执行光学邻近校正。

图6示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于执行光学邻近校正的系统。图7示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于执行光学邻近校正的方法。例如，图7可以示出在图1的操作S13中执行的光学邻近校正的详细实施例。图8示出了根据本发明构思的一些示例实施例的用于执行光学邻近校正的方法。

在一些示例实施例中，图6的系统100可以包括主设备110和多个从设备121至12n。例如，主设备110和从设备121至12n可以用单独的计算设备来实现。替代地或附加地，主设备110中的每个和从设备121至12n中的至少一个可以由多个处理器核心来实现。

尽管在附图中未示出，但是系统100可以进一步包括存储介质，在该存储介质中存储有用于运行光学邻近校正的OPC工具。当运行OPC工具时，系统100还可以包括将OPC工具加载到其上的存储器。

在一些示例实施例中，执行本发明构思的光学邻近校正的OPC工具可以是或对应于包括计算机可读程序代码的计算机程序产品，和/或可以是包括其中存储了计算机可读程序代码的非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品。替代地或附加地，执行本发明构思的光学邻近校正的OPC工具可以是能够通过互联网下载的产品。

一起参考图6和7描述了用于本发明构思的光学邻近校正的方法。在主设备110驱动OPC工具时，可以在半导体芯片“A”上的至少一层的布局上运行光学邻近校正。主设备110可以设置有半导体芯片“A”的至少一层的布局。例如，半导体芯片“A”的布局可以是图1的布局设计操作S12的结果。布局可以包括多个电路图案。

主设备110可以将半导体芯片“A”的布局划分为多个片区PA1至PAn。例如，片区可以是由从设备处理的最小单位。主设备110可以将半导体芯片“A”的片区PA1至PAn分别分配给从设备121至12n。每个从设备可以处理分配的片区。在一些示例实施例中，描述了由第一从设备121对第一片区PA1的处理。

第一从设备121可以基于包括在第一片区PA1中的布局来生成分段(S110)。参考图4描述生成分段的处理。

第一从设备121可以计算第一片区PA1的分段的哈希值(S120)。例如，哈希值可以反映特定分段的特性以及与该分段相邻的至少一个分段的特性。例如，具有相同特性和相同周围条件的分段可以具有相同的哈希值，例如，可以哈希到相同的哈希值。将参考图9和10更全面地描述决定哈希值的因子。

第一从设备121可以计算构成第一片区PA1或与第一片区PA1相关联的分段的偏置值(S130)。可以基于模拟作为OPC工具的最小模拟单位的网格的结果来获得分段的偏置值。例如，随着网格的尺寸增加，获得偏置值所花费的时间可能变短，但是可以获得的精细偏置值却更少。更详细地，具有相同周围条件的分段的一致性可能减弱。相反，随着网格的尺寸减小，获得偏置值所花费的时间可能变长，但是可以获得更精细的偏置值。更详细地，可以增强具有相同周围条件的分段的一致性。同时，计算偏置值的处理例如添加或删除的衬线的大小对于本领域普通技术人员来说是众所周知的，因此，将省略附加描述以避免重复。

主设备110可以收集由第一从设备121计算的哈希值和偏置值。主设备110可以基于所收集的哈希值和偏置值来计算代表值(S140)。如参考图5所描述的，即使分段具有相同的周围条件，分段的偏置值也可以不同。因此，为了保持一致性，主设备110可以从具有相同哈希值的分段的偏置值中计算代表值。例如，代表值可以是但不限于具有相同哈希值的分段的偏置值的平均值(average value)，例如某种集中趋势测量。

主设备110可以更新与库中具有相同哈希值的分段相对应的代表值(S150)。例如，库可以包括哈希值和分别对应于哈希值的偏置值。主设备110可以更新库中具有唯一哈希值(不与任何其他哈希值匹配)的分段的偏置值。主设备110可以基于该库来生成偏置图案。

相同的偏置值(例如，代表值)被应用到半导体芯片“A”的对应层的分段当中具有相同哈希值的分段。因此，可以保持半导体芯片“A”的多个片区中具有相同周围条件的图案之间的一致性或更高的一致性。然而，本发明构思不限于在相同芯片或相同芯片中的相同层的多个片区之间保持一致性的示例。例如，可以保持半导体芯片之间的一致性。例如，以上处理可以类似地应用于半导体芯片“B”至半导体芯片“Z”，因此，可以保持半导体芯片之间的一致性。将参考图6和8对此进行描述。

参考图6和8，可以根据对半导体芯片“A”执行的光学邻近校正来更新库(S150)。

此后，为了对半导体芯片“B”执行光学邻近校正，可以向主设备110提供半导体芯片“B”的布局。主设备110可以将半导体芯片“B”的布局划分为多个片区PA1至PAn。主设备110可以将半导体芯片“B”的片区PA1至PAn分别分配给从设备121至12n。

从设备121至12n可以分别处理半导体芯片“B”的片区PA1至PAn。为了简洁起见，下面给出第一从设备121如何处理第一片区PA1的描述。第一从设备121可以基于包括在第一片区PA1中的布局来生成分段(S210)。第一从设备121可以计算第一片区PA1的分段的哈希值(S220)。

可以基于在操作S220中所计算的哈希值来搜索库(S230)。在一些示例实施例中，第一从设备121可以将所计算的哈希值发送到主设备110。主设备110可以将从第一从设备121接收的哈希值与存储在库中的哈希值进行比较。基于比较结果，主设备110可以确定哈希值是否存储在库中。

当搜索结果指示哈希值被预先存储在库中时，不需要或者没有理由重新计算与存储在库中的哈希值相对应的分段的偏置值。因此，在生成用于半导体芯片“B”的偏置布局的情况下，可以不经修改地使用存储在库中的偏置值(S260)。

相反，当搜索结果指示哈希值未预先存储在库中时，有必要或有理由重新计算与未存储在库中的哈希值相对应的分段的偏置值。例如，主设备110可以命令/引导第一从设备121以计算对应分段的偏置值，并且第一从设备121可以计算偏置值(S240)。可以通过从设备121至12n中的每一个处理半导体芯片“B”的片区PA1至PAn来执行操作S240。从设备121至12n可以将所计算的偏置值和与所计算的偏置值相对应的哈希值发送到主设备110。

主设备110可以基于哈希值和偏置值来计算代表值(S250)。主设备110可以更新与库中具有相同哈希值的分段相对应的代表值(S270)。当存在用于半导体芯片“A”和半导体芯片“C”到半导体芯片“Z”以及半导体芯片“B”的生成的偏置布局时，可以应用更新的代表值(或偏置值)。例如，也可以保持半导体芯片之间的一致性。

同时，与图7的示例实施例相比，对应于图8的示例实施例可以具有相对短的库生成时间。原因可能是省略了计算具有与预先存储在库中的哈希值之一相同的哈希值的分段的偏置值的处理。因此，当计算半导体芯片“B”的分段的偏置值时，可以使作为最小模拟单元的网格的大小更小。通过减小网格的大小，即使模拟时间增加，在安全库生成时间和模拟时间之间的折衷(trade-off)也是可能的。

图9概念性地示出了根据本发明构思的一些示例实施例的决定分段的哈希值的元素/因子。在一些示例实施例中，图9中所示的分段可以对应于图4所示的分段SEG1、SEG2和SEG3。第一分段SEG1可以对应于图3的第一电路图案R1，第二分段SEG2和第三分段SEG3可以对应于图3的第三电路图案R3。

取决于多个元素/因子的哈希函数可以被用于计算第一分段SEG1的哈希值。多个元素/因子可以与特定分段的值以及与特定分段周围的分段相关联的条件相关联。例如，影响哈希值的元素/因子可以包括与特定分段自身的特性相关联的第一特性值。影响哈希值的元素/因子可以包括与邻近于特定分段的相邻分段的特性相关联的第二特性值。而且，影响哈希值的元素/因子可以包括与特定分段和相邻分段之间的特性相关联的第三特性值。结果，具有相同周围条件和相同属性的分段可能具有相同的哈希值。

可以采用第一分段SEG1的长度L1作为决定第一分段SEG1的哈希值的元素。第一分段SEG1的长度L1包括在第一方向D1上的长度和/或在第二方向D2上的长度。例如，如图9所示，在第一分段SEG1由在第一方向D1上的分量与在第二方向D2上的分量邻接的情况下，第一方向D1上的分量和第二方向D2上的分量中的每一个可以独立地作为决定哈希值的元素或因子。因此，每个分量延伸的方向也可以被用作元素。因此，即使存在总长度相同的分段，当第一方向D1上的长度不同或第二方向D2上的长度不同时，这些分段的哈希值也可能不同。

第一分段SEG1的偏置方向①可以用作决定第一分段SEG1的哈希值的元素或因子。偏置方向可以表示要由OPC工具以网格为单位模拟的分段的顺序。例如，构成一个电路图案(例如，图3的R1)的四个分段可以具有相同的偏置方向。在图9中示出了一些示例实施例作为构成或对应于电路图案(例如，图3的R1)的分段被顺时针方向顺序地偏置。例如，当分段沿顺时针方向偏置时的偏置方向可以具有第一值，并且当分段沿逆时针方向偏置时的偏置方向可以具有第二值。可以采用相邻分段的偏置方向②作为决定第二分段SEG2和第三分段SEG3的临时哈希值的元素或因子。

第一分段SEG1与相邻分段之间的距离D12和D13可以用作决定第一分段SEG1的哈希值的元素(例如，因子)。在此，相邻分段可以表示布置在对与光学邻近校正相关联的第一分段SEG1有影响的距离内的分段。另外，相邻分段可以表示不属于第一分段SEG1所属的电路图案(例如，图3的R1)的相邻电路图案。例如，相邻分段可以被称为属于与第一分段SEG1所属的电路图案(例如，图3的R1)相邻的电路图案(例如，图3的R3)的分段的至少一部分(例如，SEG2和SEG3)。

相邻分段SEG2和SEG3的长度L2和L3的每一个可以被用作决定第一分段SEG1的哈希值的另一元素或因子。相邻分段SEG2和SEG3的长度L2和L3包括在第一方向D1上的长度和/或在第二方向D2上的长度。例如，如图9所示，在周围分段SEG2或SEG3由第一方向D1上的分量和第二方向D2上的分量构成的情况下，第一方向D1上的分量和第二方向D2上的分量可以分别独立地充当决定哈希值的元素或因子。

可以在综合考虑以上元素/因子的情况下计算第一分段SEG1的哈希值。例如，从设备可以通过使用以上元素/因子作为自变量的哈希函数来计算第一分段SEG1的哈希值。

图10概念性地示出了根据本发明构思的一些示例实施例的决定分段的哈希值的元素/因子。不同于图9的实施例，在图10的实施例中，仅考虑与分段本身相关联的元素或因子来计算临时哈希值。之后，基于临时哈希值和分段之间的距离来计算最终哈希值。

可以采用第一分段SEG1的偏置方向①和长度L1作为决定第一分段SEG1的临时哈希值的元素或因子。在长度L1中，第一方向D1上的分量和第二方向D2上的分量都可以独立地影响哈希值。从设备(例如，图6的121至12n中的一个)可以考虑第一分段SEG1在第一方向D1上的长度和/或第一分段SEG1在第二方向D2上的长度、以及将由OPC工具以网格为单位模拟的第一分段SEG1的顺序(例如，顺时针方向)，来计算第一分段SEG1的临时哈希值。

可以采用第二分段SEG2的偏置方向②和长度L2作为决定第二分段SEG2的临时哈希值的元素或因子。从设备可以考虑第二分段SEG2在第一方向D1上的长度和/或第二分段SEG2在第二方向D2上的长度、以及将由OPC工具以网格为单位模拟的第二分段SEG2的顺序(例如，逆时针方向)，来计算第二分段SEG2的临时哈希值。

可以采用第三分段SEG3的偏置方向③和长度L3作为决定第三分段SEG3的临时哈希值的元素或因子。从设备可以考虑到第三分段SEG3在第一方向D1上的长度和/或第三分段SEG3在第二方向D2上的长度、和/或将由OPC工具以网格为单位模拟的第三分段SEG3的顺序(例如，逆时针方向)，来计算第三分段SEG3的临时哈希值。

可以考虑分段SEG1、SEG2和SEG3的哈希值、第一分段SEG1和第二分段SEG2之间的距离D12以及第一分段SEG1和第三分段SEG3之间的距离D13，来计算第一分段SEG1的最终哈希值。例如，从设备可以考虑第二分段SEG2的临时哈希值、第三分段SEG3的临时哈希值或到第一分段SEG1的临时哈希值的距离D12和D13中的至少一个来计算第一分段SEG1的最终哈希值。

然而，当计算第一分段SEG1的最终哈希值时，在第一分段SEG1与相邻分段SEG2或SEG3之间的距离超过阈值的情况下，对应的哈希值可能不被应用于计算第一分段SEG1的最终哈希值。在此，阈值可以是或者可以对应于对使用OPC工具的模拟没有影响的距离。

图11示出根据本发明构思的一些示例实施例的用于运行光学邻近校正的方法。图11的一些示例实施例示出了对图7详细示出的半导体芯片“A”执行的处理过程。

在操作S310中，主设备110可以将半导体芯片“A”的布局划分为多个片区PA1至PAn。在操作S320中，如参考图4所描述的，主设备110可以将所划分的片区PA1至PAn分别分配给多个从设备121至12n。在操作S330至操作S350中，每个从设备可以处理分配的片区。

在一些示例实施例中，第一从设备121可以从第一片区PAl生成多个分段(S331)。第一从设备121可以分别计算所生成的分段的哈希值(S341)。例如，第一从设备121可以如参考图9或10所描述的以各种方式计算每个分段的哈希值。上述操作可以由第二从设备122至第n从设备12n中的每一个类似地执行。

在操作S351中，第一从设备121可以计算每个分段的偏置值。可以基于模拟网格的每一个是或对应于OPC工具的最小模拟单元的结果来获得偏置值。第二从设备122至第n从设备12n中的每一个可以计算所分配的片区的每个分段的偏置值。

在操作S360中，主设备110可以收集由从设备121至12n计算的哈希值和偏置值。

在操作S370中，主设备110可以针对具有相同哈希值的分段生成代表值。例如，可以从具有相同哈希值的分段的偏置值获得代表值。例如，代表值可以是或对应于但不限于平均值，作为具有相同哈希值的分段的偏置值的集中趋势的某种度量。例如，代表值可以是或对应于但不限于具有相同哈希值的分段的偏置值的均数。例如，代表值可以是或对应于具有相同哈希值的分段的偏置值的中数(median)或众数(mode)。

在操作S380中，可以更新库。例如，可以将具有相同哈希值的分段的偏置值的代表值存储在库中。具有与任何其他哈希值不匹配的哈希值的分段的偏置值，例如具有唯一哈希值的分段的偏置值，可以存储在库中。

图12概念性地示出了如何从多个片区的分段的偏置值来计算代表值。为了便于描述，将参考图6一起给出描述。

第一从设备121从第一片区PA1生成分段SEG1至SEGi，并且计算分别与分段SEG1至SEGi中的每个分段相对应的哈希值HV1至HVi。第二从设备122从第二片区PA2生成分段SEG1至SEGj，并计算分别与分段SEG1至SEGj中的每个分段相对应的哈希值HV1至HVj。如上面的描述，第n从设备12n从第n片区PAn生成分段SEG1至SEGk，并且计算分别与分段SEG1至SEGk中的每个分段相对应的哈希值HV1至HVk。

第一从设备121可以计算分别与分段SEG1至SEGi相对应的偏置值BV1至BVi。第二从设备122可以计算分别与分段SEG1至SEGj相对应的偏置值BV1至BVj。如以上描述中，第n从设备12n可以计算分别与分段SEG1至SEGk相对应的偏置值BV1至BVk。

主设备110可以收集每个片区的哈希值和偏置值，并且可以从具有相同哈希值的分段的偏置值中计算代表值。在一些示例实施例中，可以假设哈希值对应于第一片区PA1的第一分段SEG1的哈希值HV1、第二片区PA2的第二分段SEG2的哈希值HV2、以及第n片区PAn的第k分段SEGk的哈希值HVk。在此，代表值可以是或可以对应于但不限于均数(mean value)、中数(median)或众数(mode)。所计算的代表值可以在库处更新，和/或可以共同地应用于具有相同哈希值的分段。

根据图9和10的示例实施例，具有相同哈希值的第一片区PA1的第一分段SEG1、第二片区PA2的第二分段SEG2和第n片区PAn的第k分段SEGk可以被预测为具有相同的周围环境。因此，可以通过对具有相同周围条件的分段应用相同的偏置值来保持片区之间的一致性，因此可以取决于设计者的意图正常地操作设计的电路，和/或改善OPC的效率。例如，具有相同哈希值的分段可以以类似的方式调整大小和/或可以应用(例如，向其添加和/或从其去除)相同或相似的衬线，其量与代表值相对应，并且一致性可以有待改进。

图13示出根据本发明构思的一些示例实施例的用于执行光学邻近校正的方法。图13的一些示例实施例示出了对图8所示的半导体芯片“B”执行的处理过程。

在操作S410中，主设备110可以将半导体芯片“B”的布局划分为多个片区PA1至PAn。在操作S420中，如参考图4所描述的，主设备110可以将划分的片区PA1至PAn分别分配给多个从设备121至12n。在操作S430至操作S440中，每个从设备可以处理所分配的片区。

在一些示例实施例中，第一从设备121可以从第一片区PAl生成多个分段(S431)。第一从设备121可以分别计算所生成的分段的哈希值(S441)。例如，第一从设备121可以如参考图9或10所描述的以各种方式计算每个分段的哈希值。上述操作可以由第二从设备122至第n从设备12n类似地执行。

在操作S450中，主设备110可以从从设备121到12n接收哈希值，并且可以基于哈希值搜索库。在此，库可以包括与半导体芯片“A”相关联的库(例如，图11的S380)。主设备110可以将自从设备121至12n接收的哈希值与存储在库中的哈希值进行比较，并且可以确定关于半导体芯片“B”的每个分段是否需要光学邻近校正。

当搜索结果指示在库中存在与从设备121至12n接收的哈希值匹配的值时，不需要/期望计算与所匹配的哈希值相对应的分段的偏置值。相反，当搜索结果指示与从设备121至12n接收的哈希值匹配的值不存在于库中时，需要/期望计算与对应的哈希值相对应的分段的偏置值。

在操作S460中，主设备110可以将操作S450中的搜索结果发送到从设备121至12n。例如，参考搜索结果，第一从设备121可以计算第一片区PA1的分段之中未存储在库中的分段的偏置值(S461)。如以上描述中，其余从设备122至12n可以计算分段的偏置值(S462至S46n)。

在操作S470中，主设备110可以收集由从设备121至12n计算的偏置值。

在操作S480中，主设备110可以基于具有相同哈希值的分段来生成代表值。例如，可以从具有相同哈希值的分段的偏置值获得代表值。例如，代表值可以是或可以对应于或可以基于分段的偏置值的均数、中数或众数中的至少一个。

在操作S490中，可以更新库。例如，可以将具有相同哈希值的分段的偏置值的代表值存储在库中，并且可以将具有哈希值(例如唯一的哈希值，例如与任何其他哈希值不匹配的值)的分段的偏置值存储在库中。

总结图12和13的示例实施例，通过计算关于半导体芯片“A”的分段的偏置值(包括代表值)来生成库。在此，通过对具有相同哈希值的分段应用共同的代表值来保持半导体芯片“A”的片区之间的一致性。替代地或附加地，通过将存储在库中的代表值共同应用于半导体芯片“B”至“Z”来保持半导体芯片之间的一致性。例如，具有相同哈希值的分段可以以类似的方式调整大小和/或可以应用(例如，向其添加和/或从其去除)相同或相似的衬线，其量与代表值相对应，并且一致性可以有待改进。

同时，由于每个从设备计算相应片区的所有分段的偏置值，所以执行光学邻近校正所花费的时间可能过度地长。因此，可以采用用于减少计算偏置值所花费的时间的另一种方法。将参考图14和15对此进行描述。

图14示出根据本发明构思的一些示例实施例的用于运行光学邻近校正的方法。图15概念性地示出了由主设备分配的任务。

参考图14，主设备110可以将半导体芯片“A”的布局划分为多个片区PA1至PAn(S510)，并且可以将所划分的片区PA1至PAn分别分配给多个从设备121至12n中的每个(S520)。每个从设备可以从对应的片区生成分段(S531至S53n)，并且可以计算所生成的分段的哈希值(S541至S54n)。从设备121至12n可以将所计算的哈希值发送到主设备110。

主设备110可以基于哈希值将任务分配给每个从设备(S560)。在这里，任务可能意味着获得具有相同哈希值(例如，与任何其他哈希值匹配的哈希值)的分段的偏置值。参考图15一起详细描述主设备110如何分配任务。

在一些示例实施例中，第一从设备121从第一片区PA1生成分段SEG1至SEGi，并计算分别与分段SEG1至SEGi相对应的哈希值HV1至HVi。第二从设备122从第二片区PA2生成多个分段SEG1至SEGj，并且计算分别与分段SEG1至SEGj相对应的哈希值HV1至HVj。如上面的描述，第n从设备12n从第n片区PAn生成多个分段SEG1至SEGk，并计算分别与分段SEG1至SEGk相对应的哈希值HV1至HVk。

这里，假设第一片区PA1的哈希值HV1和HV3、第二片区PA2的哈希值HV2和第n片区PAn的哈希值HVk是相同的(以下称为作为“第一哈希值”)。进一步假设第一片区PA1的哈希值HV2、第二片区PA2的哈希值HV1和HVj以及第n片区PAn的哈希值HV3是相同的(以下称为“第二哈希值”)。进一步假设第一片区PA1的哈希值HVi、第二片区PA2的哈希值HV3以及第n片区PAn的哈希值HV1和HV2是相同的(以下称为“第三哈希值”)。

根据图11的示例实施例，由于每个从设备都计算所有分段的偏置值，所以执行光学邻近校正所花费的时间可能变长。然而，根据图15的示例实施例，主设备110向负责片区的从设备分配任务，其中具有相同哈希值的分段的数量最大。这里，任务可能意味着计算具有相同哈希值的分段的偏置值，并基于所计算的偏置值来计算代表值。

例如，由于具有第一哈希值的分段的数量最多的片区是第一片区PA1，因此主设备110可以分配任务“任务A”，使得负责第一片区PA1的第一从设备121计算第一片区PA1的分段SEG1和SEG3的偏置值。主设备110可以不将计算第二片区PA2的第二分段SEG2的偏置值的任务分配给第二从设备122。如以上描述，主设备110可以不分配计算第n片区PAn的第k分段SEGk的偏置值的任务到第n从设备12n。

如以上描述中那样，因为具有第二哈希值的分段的数量最大的片区是第二片区PA2，所以主设备110可以分配任务“任务B”，使得第二从设备122计算第二片区PA2的分段SEG1和SEGj的偏置值。如以上描述中，主设备110可以处理具有第三哈希值的分段。

返回图14，在操作S570中，从设备121至12n可以计算分段的偏置值。例如，偏置值的计算可以包括计算与由主设备110分配的任务相关联的偏置值。即，从主设备110分配的任务可以包括计算具有相同哈希值的多个分段的偏置值。替代地或附加地，偏置值的计算可以包括计算具有唯一哈希值(不与任何其他哈希值匹配)的分段的偏置值，该哈希值与从主设备110分配的任务不相关联。然而，从设备可能无法计算与分配给另一个从设备的任务相关联的偏置值。

参考图15的示例，第一从设备121可以计算具有第一哈希值的分段的偏置值。然而，第一从设备121可以不计算与分配给第二从设备122的任务相关联的偏置值(即，计算具有第二哈希值的分段的偏置值)。第一从设备121可以不计算与分配给第n从设备12n的任务相关联的偏置值(即，计算具有第三哈希值的分段的偏置值)。即，第一从设备121不计算分段SEG2和SEGi的偏置值。当然，第一从设备121可以计算与未分配给任何其他从设备的任务相关联的偏置值。

如以上描述中，第二从设备122可以计算具有第二哈希值的分段SEG1和SEGj的哈希值，并且可以不计算分配给任何其他从设备的分段SEG2和SEG3的哈希值。第n从设备12n可以计算具有第三哈希值的分段SEG1和SEG2的哈希值，并且可以不计算分配给任何其他从设备的分段SEG3和SEGk的哈希值。

主设备110可以收集由从设备121至12n计算的偏置值(S580)，并且可以基于所收集的偏置值计算代表值(S590)。

例如，主设备110可以基于从第一从设备121接收到的偏置值，计算要被共同应用于具有第一哈希值的分段的代表值。主设备110可以基于从第二从设备122接收到的偏置值，计算要被共同应用于具有第二哈希值的分段的代表值。如以上描述，主设备110可以基于从第n从设备12n接收的偏置值，计算要被共同应用于具有第三哈希值的分段的代表值。

主设备110可以更新库中的所计算的代表值。另外，主设备110可以更新库中具有唯一哈希值(例如，与任何其他哈希值不匹配的哈希值)的分段的偏置值。更新库的代表值和偏置值可以共同应用于任何其他半导体芯片以及片区PA1至PAn。结果，可以保持偏置的掩模的一致性。

图16是示出用于产生通过本发明构思的光学邻近校正生成的掩模的设备的框图。参考图16，掩模产生设备2000可以包括处理器2100、存储器/存储2200和用户接口2300。掩模产生设备2000可以用于根据参考图2至15描述的本发明构思的实施例产生掩模1400。

处理器2100可以包括通用处理器和诸如工作站处理器的专用处理器中的至少一个。处理器2100可以执行各种算术运算和/或逻辑运算，以执行参考图3至15描述的操作，诸如布局划分、分段生成、哈希值计算、偏置值计算、代表值计算和更新。为此，处理器2100可以包括一个或多个处理器核。例如，处理器2100的处理器核可以包括专用逻辑电路，诸如现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或专用集成芯片(applicationspecific integrated chips，ASIC)。

存储器/存储2200可以临时或半永久地存储由处理器2100处理或将要处理的数据。为此，存储器/存储2200可以包括诸如动态随机存取存储器(DRAM))、静态RAM(SRAM)、同步DRAM(SDRAM)等的易失性存储器和/或诸如闪存、相变RAM(PRAM)、磁阻RAM(MRAM)、电阻性RAM(ReRAM)、铁电RAM(FRAM)等的非易失性存储器中的至少一个。

可以取决于处理器2100和存储器/存储2200的操作来实现参考图3至15描述的本发明构思的实施例。掩模产生设备2000可以用于取决于处理器2100和存储器/存储2200的操作产生掩模1400。

掩模产生设备2000可以取决于处理器2100和存储器/存储2200的操作来执行软件。例如，软件可以包括操作系统(OS)和/或一个或多个应用程序。操作系统可以向应用程序提供一个或多个服务，并且可以操作为掩模产生设备2000的组件之间的中介(intermediator)。例如，根据参考图3至15描述的本发明构思的示例实施例，应用程序可以包括用于设计布局的程序。

用户接口2300可以将通过处理器2100和存储器/存储2200的操作获得的结果提供给用户10，诸如物理设计工程师(PHY工程师)。另外，用户接口2300可以用于从用户10接收各种数据(例如，与设计布局相关联的数据)。例如，用户10可以是掩模1400和布局的设计者。例如，用户接口2300可以包括输入/输出接口，诸如显示设备、扬声器、键盘或鼠标。

掩模产生设备2000可以根据参考图3至15描述的本发明构思的实施例输出最终更新的设计布局FU。掩模产生设备2000可以基于最终更新的设计布局FU来产生掩模1400。可以产生掩模1400以包括与最终更新的设计布局FU相对应的图像图案。掩模产生设备2000可以是或可以包括形成光掩模的图案的(诸如空白光掩模)的电子束(e-beam)写入器。例如，掩模产生设备2000可以蚀刻玻璃上铬(chrome-on-glass)以在光掩模上形成图案。

尽管根据图8和9的示例实施例可以改善跨多个芯片的芯片间OPC设计的OPC和一致性，然而示例实施例不限于此。例如，根据一些示例实施例，可以改善用于具有类似设计的半导体芯片(诸如半导体芯片“A”至半导体芯片“Z”)的OPC处理，和/或可以改善一致性。除了具有相似设计的半导体芯片之外，特定半导体芯片内的各个层可以具有相似的元件/特征，并且根据一些示例实施例可以改善OPC。例如，半导体芯片“A”可以具有彼此堆叠的两个、三个、四个或更多个金属层。某些金属层，诸如第一金属层和第二金属层，可以具有带有相似的长度和/或距离的分段，如参考图9和10所描述的。因此，除了使芯片间OPC能够被更一致地执行的示例实施例之外，示例实施例还可以使芯片内OPC被更一致地执行。

根据一些示例实施例，关于从布局生成的每个分段，考虑到分段本身和周围分段的特性来计算哈希值。另外，计算具有相同哈希值的分段的偏置值的代表值。将所计算的代表值共同应用于具有相同哈希值的分段。因此，保持了片区或半导体芯片之间的一致性，和/或改善了OPC处理的效率。

尽管已经参考本发明的示例实施例描述了本发明构思，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离在所附权利要求中所阐述的本发明构思的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变和修改。