用于光刻工艺窗口最优化的方法和系统的制作方法

专利名称：用于光刻工艺窗口最优化的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于最优化集成电路布图以便于最佳化动态定义的光刻工艺的新型方法和系统，在该光刻工艺中，在固定边缘位置处不应用光刻公差，以便于与使用常规设计规则得到的用于印刷功能电路的工艺窗口相比，获得更大的工艺窗口。
背景技术：
光刻约束是确定电路布图效率的一个重要因素。本质上，常规地，光刻约束由通常受限的光刻工艺在公差内的指定位置处成功印刷边缘的能力确定。光刻工艺包括利用光刻曝光工具从方向范围照亮光刻掩膜，并将掩膜的投影图像聚焦到感光膜上，该感光膜涂覆在诸如硅晶片的晶片上部分制造的集成电路上。光刻工艺窗口体现出释放的光能量(剂量)和图像平面散焦的范围，在该范围内，投影的图像充分地体现出期望的电路形状。在图像形成后，显影感光膜，并将印刷的图形转移到电路中的功能工艺层中。最终的电路则由许多彼此在顶上层叠的这种构图级组成。
图1示出了现有技术最常用的称为形状定向(shape-directed)光学邻近效应修正(OPC)的OPC工艺的总的系统流程。在形状定向OPC中，反复地调节光刻工艺的某些方面(通常为掩膜上的特征边缘的位置)以使得印刷的形状保形于设计形状。(设计形状通常为由电路设计师提供的矩形形状。)因此，在常规的形状定向OPC中，精确地将边缘放置在规定的位置处，即在形状定向OPC中，在聚焦的图像中不允许误差容限。
图2示出了现有技术的OPC形式，该OPC形式比形状定向OPC计算强度更大；图2的形式在本文中称为常规工艺窗口OPC。在常规工艺窗口OPC中，调节光刻工艺以便于最大化剂量和聚焦范围，在该范围内，印刷边缘位置落入标称(nominal)位置周围的公差带内。公差带是指在标称设计位置周围的可接受位置的范围。
图2的工艺主要保持设计后的工艺，旨在使投影形状充分地类似于设计形状。
印刷形状的可接受公差必须生产成功的电路性能，且必须容易在各种典型工艺变化下保持。然而，用于印刷给定特征边缘的光刻能力取决于电路布图的相同局部区域中的其它特征，如电路功能性。结果，光刻约束理想地应该非常动态，并潜在地结合并利用大量不同局部电路情况的具体结构细节。然而，通常，由于常规和实际设计的原因，光刻约束通常提供技术上公知的非常简化的形式作为设计规则，这些规则决定光刻能力，即可获得的光刻工艺窗口，这至少在技术上是可接受的，且这些规则通常用于整个电路布图。
光刻工艺窗口在技术上通常限定为曝光/聚焦范围，在该范围内，将具体设计的所有印刷边缘成功放置在预定的位置，特别是在给定的公差内。本质上，这些给定的公差表示用于预测诸如固定的目标图形组的全部固定的电路设计的散焦和剂量敏感度的合理手段。当用于工艺窗口OPC时，这种公差以这样的方式促进光刻掩膜的最优化，由此图像边缘将印刷在期望的位置处，最小可能地敏感于所出现的剂量和聚焦的波动。实际上，这意味着最优化配置光刻工艺以便于印刷固定的电路图形。
然而，优选地，在固定目标位置之前考虑光刻可行性，即考虑光刻可行性以及电路性能来确定印刷特征边缘的位置和公差。在这种关系中，在本发明中，电路需求仅主要用于固定特征边缘上的共同约束，而非给予绝对边缘位置上的严格约束。
理想地，投影形状应该被电性最优化以便于最大化电路性能需求，且其后，被光刻最优化以便于获得电性期望的形状，且如果需要迭代这些步骤以能够获得工艺最优化的最佳综合解决方案。不幸地是，在每次迭代之后，在计算上非常难于再估计电性能。减小允许边缘位置的固定带的电性需求的常规基本规则程序的优点是工艺窗口计算相对较容易，因为仅需要计算(在每个聚焦平面中)由落在上和下公差限的边缘占据的固定位置处的强度。常规的形状定向OPC标称地包括对于每个边缘(分割点)的一个强度计算，而考虑到抗蚀剂和工艺偏差的本方法实际上对于每个分割点需要几个强度计算。
在数学术语中，形状定向OPC中的约束采取下述形式xj＝pj， [1]即，它们仅仅规定将第j个边缘放置在位置pj。同常规设想的一样，工艺窗口OPC在面对采用下述形式的约束时寻求最大化工艺窗口xj-pj≤dj，pj-xj≤dj， [2a]即，调节掩膜或其它工艺参数以便于最大化剂量和聚焦的范围，在该范围上，在标称位置pj的公差±dj内印刷第j个边缘。即使常规约束可以在内部与外部公差之间不对称，取代方程[2a]，它们可以采用下述形式xj-pj≤ej，pj-xj≤sj。
[2b]经常将方程2a或b形式的约束强加于可以看作一对边缘的每个边缘，由于简单的电路形状横穿每一维具有两个边缘，例如左和右边缘。例如，如果，第j个边缘为特定电路特征的右边缘，而第i个边缘为该特征的左边缘，则在大多数情况下，特征宽度为xj-xi，即电性临界。这种电性临界宽度通常称为临界尺寸，或CD。在该实例中，由第i(左)边缘的相似约束来补充方程2bxi-pi≤si，pi-xi≤ei， [2c]CD的缩减公差，即xj-xi的收缩公差在该实例中为2sj，和扩大公差为2ej。通常将相似的公差应用到特征之间的间距。这在图5中示出。
按照方程2a-c形式的常规约束的优点是可以通过确定在两个横向位置处例如在方程2b情形下的位置pj+ej和pj-sj处、在不同聚焦平面内的强度，来建立在其内满足约束的光刻工艺窗口的边界。然而，这些常规约束的缺点是从电性观点出发，它们过分地约束独立特征边缘，例如将两个电性必要的约束xj-xi＞pj-pi-2sj和xj-xi＞pj-pi+2ej转换成方程2a和2b中列出的四个约束。发生这种情况是因为特征宽度或间距的电性相关约束被转换成包括该特征的相邻边缘的成对约束。虽然通过该程序不会增加约束的总数目，但是应用到特定边缘的约束比所需要的更强。
已经开发出许多方法来最佳地从电性观点出发来放置电路特征。
Chiluvuri等人的美国专利No.6,434,721 B1，公开了一种用于基于布图技术的约束图表的方法和设备，其促进了二维电路的紧密布置。在那种情形下，将布图转化成约束图表表示并将重量值赋值于各自的切变(shear)和微动(jogging)边缘，由此提供可选割集。
Lin等人的美国专利No.5,892,261，提供了这样的方法，增加VDD接触的布图设计的边缘间距以便于增加内部电路的静电放电(ESD)的抗扰性而不影响器件的尺寸和布图面积约束。
Suda的美国专利No.5,889,681，涉及这样的方法，在目标单元中布置抽象单元并对半导体集成电路布图中的抽象单元的边缘设置紧缩约束。
Drumm的美国专利No.5,825,661，提供了集成电路的后布图最优化，其中将电路位置确定为新电路元件的可允许物理位置。
Patel的美国专利No.5,764,532；Hao等人的美国专利No.5,612,893；Bamji的美国专利No.5,581,474和5,568,396；Edward的美国专利No.5,416,722和5,515,293；以及Ishii等人的美国专利No.4,805,113各自分别公开并描述了修正电路元件布图以便于最优化集成电路设计的各种方法。这些现有技术出版物的方法，虽然采用了包括集成电路布图上的蚀刻定义的约束，但没有一种提供电路布图和光刻掩膜的同时最优化，这类似于唯一由本发明构思的光刻工艺窗口的最优化。
相似地，1992年9月的Vol.35，No.4B和1987年12月的Vol.30，No.7的IBM Technical Disclosure Bulletin，描述了各种最优化，以便于提高集成电路布图；且在国际专利公开No.WO01/65424 A2中描述了用于电子设计布置的相似的布图最优化。

发明内容
虽然前述出版物各自或多或少地涉及集成电路制造中的布图最优化，但没有一种提供本发明的改进方法，根据该方法能够最大化光刻能力和工艺窗口以满足局部电路需求并获得最有效的布图。在这种关系下，如本发明所阐述，当将布局最优化扩展到超出由目前在技术中公知并采用的简单固定设计规则获得的程度时，采用利用广义光刻工艺窗口作为措施的方法。
通过更加复杂的采用互连组形式的边缘布置约束来实现最优化，而不是如常规工艺窗口最优化那样，约束特征边缘以印刷在固定的位置带内。这些约束种类目前用于在电路压缩(compaction)期间捕获电性需求(参见Proceedings of the 27thACM/IEEE Design Automation Conference(1990)第375页中的D.Marple的“A Hierarchy Preserving HierarchicalCompactor”)。这种互连约束包含传统的CD约束，但是更加概括。
在数学术语中，这些广义的约束采用下述形式xj+-xj-＜Dj[3]其中，Dj为常数。方程[3]假设没有考虑电路元件中的内层，因此在每个约束中仅出现两个边缘(xj+和xj-)。方程[3]形式的约束中出现的x变量实际上可以包括电路的不同电性元件。更为普遍地，方程[3]能够约束特征的宽度或者特征之间的间距、或包括在不同工艺级电路中的特征边缘的更为一般的需求。


现在参考附图，其中图1示出了用于光刻最优化的发明的约束在示例性应用情况下的表示；图2a示出了依据现有技术的形状定向OPC的后处理的流程图；图2b示出了依据现有技术的工艺窗口OPC的后处理的流程图；
图3示出了依据本发明的在用于广义工艺窗口的边缘约束下的工艺窗口OPC的流程图；图4a和b示出了在采用用于一般化工艺窗口的边缘约束的工序下的工艺窗口的改进；以及图5示出了广义边缘约束与现有技术边缘约束之间的关系。
具体实施例方式
通过更加复杂的采用互连组形式的边缘布置约束来实现最优化，由此这种互连约束可以以改进的方式掌握电路性能需求，而不是如常规工艺窗口最优化中的那样，约束特征边缘以便于印刷在固定的位置带内。这些互连约束可以包含作为特别例子的特征边缘位置上的传统约束，但更加概括。尽管电路电特性的这种改进的表示，最优化问题完全留在光刻领域中；保留最优化光刻工艺的目的以便于获得剂量和聚焦变化的最宽的可能范围内的可接受电路性能。该新方法仍然具有下述优点完全通过图像强度的计算和计算上的等价数量来确定工艺窗口。结果，该方法十分快速，因为它仍利用用于图像强度快速计算的公知方法，并因为它避免了在最优化期间对几何形状处理的需要。然而，该方法没有完全获得专门基于强度计算的常规工艺窗口的简单化。该方法还需要计算强度斜率以及强度本身。
(可以以与强度相同的方法来计算强度斜率。)涉及到前述，通过举例，附图中的图1示出在SRAM CA级的500nm×1000nm尺寸的处理单元的情况下的这些约束。
通常不将每个布置约束局限在晶片上的固定位置带。例如，约束仅代替限制两个边缘之间的间距，诸如在两个明确电路元件之间的相邻边缘。个别地，可以不以任何方式约束边缘位置；例如，只要不违反边缘约束的共同互连组，原则上，能够将任意一个边缘转移到电路边界内的几乎任意位置。每个约束可以包括多级上的边缘。因为本方法通过直接最优化而不是固定规则来建立光刻性能，最优化工艺能够将独立边缘的位置最终移动可估测的距离。
现在公知的用于计算光刻工艺窗口的方法与由本发明提出的这种非局部化的约束不兼容。当如在常规工艺窗口OPC中的那样，将边缘位置约束在固定的位置带内，通过分析该带的上下公差限的固定位置处的强度来计算工艺窗口是相对较简单的事情；如常规定义的最大化工艺窗口的OPC方法可以利用这种简单性。而且，横穿多级的大量边缘的连接关系远远比横穿单个CD切口的一对边缘的光刻最优化中的常规情况复杂。
与现有技术对比，本发明方法的优点是，可以完全通过图像强度和斜率的计算来确定光刻工艺窗口，且结果是，该方法在应用中非常迅速，因为能够利用用于快速计算图像强度的公知方法，且因为避免了在最优化期间对几何形状处理的需要。
然而，为了最大化本发明的优点，期望每次最优化不止一个掩膜级中的特征，这将会在一定程度上减缓最优化工艺。然而，用于处理窗口最优化的常规方法通常不应用在整个掩膜上，而是，用于随机逻辑的全芯片OPC包括基于内聚焦形状保真度(上面的方程[1])的较简单的特征功能以节省计算时间，由此，相比较，本方法适合用于最优化限定区域的特殊电路，如通常利用工艺窗口OPC的情况那样。
为了减小最优化问题，其一包括仅计算强度和强度斜率，可以区别三个不同种类的变量，表示为q的变量为实际调节的掩膜和/或源变量，表示为x的变量代表特定剂量和聚焦条件下的印刷边缘位置，以及中间设定的X粗略地认为是工艺窗口中央处的边缘位置。然而，本方法的关键在于使用两级最优化工序，这基本上消除了X变量；更为准确地，本发明的工序仅需要以如此方式修正内部与外部级之间的X值，以便于实际上没有X值落在工艺窗口的外部。我们将两级最优化工序称为内部和外部循环；这些最优化级不应该与用于印刷电路不同部分的掩膜级相混淆。一旦将内部循环期间的x变量中的可允许改变限制在确保X变量保持在工艺窗口中央区域中的范围，则直到退出内部循环为止，不需要再考虑X变量。另一种值得注意的观点是为了标记的方便，完全采用本文中用于规定这些位置变量的标称一维符号，即x和X。通常，图像特征也必须根据它们在正交y方向的位置来确定，因为约束包含x和y坐标。
q变量可以代表在用于印刷电路特征的光刻掩膜中的开口的边缘的位置，和在光刻曝光工具内照亮掩膜的不同光束的强度。
为了提供可行的工艺窗口的计算，在当前印刷的边缘位置周围可以线性化图像强度。实际上可以在更加精确的二次或更高阶的公式中执行运算法则，但是为了举例的目的，呈现出较简单的线性情形。利用在某种程度上类似信赖区域方法的两级方法来执行最优化。与掩膜变量上的“信赖区域”约束相类似，在给定的步骤期间限制可允许的印刷边缘移动。具体地，必须将可允许的边缘移动限制在其中图像侧壁的强度变化近似线性的范围内。该范围将被称为信赖区域。
将在给定的计算阶段的标称印刷边缘位置表示为Xi。以与常规OPC中的初始掩膜边缘基本相同的方式选择初始Xi，例如像标称设计布图中的边缘位置那样。
在每个Xi边缘位置计算图像强度I(Xi)；且在优选的实施例中，在至少两个聚焦平面内执行。
还计算在每个边缘位置的图像斜率I(Xi)/x，例如，在垂直于延伸边缘的方向。为了简化，将图像斜率表示为 强度或其斜率可以表达为 的形式，其中 为由傅立叶变换计算的收集的掩膜衍射阶的展开序列，M为对称矩阵。通过标准的本征系统工序将M对角化成一系列SOCS核心函数(kernel)，如现有技术公知的。通过傅立叶变幻，掩膜衍射阶可以依次涉及掩膜矩形的边缘位置。被调节的变量q可以由这些衍射阶或掩膜矩形边缘的任何一种构成。在其中一些被调节的变量q表示从不同方向照亮掩膜的强度的情况下，强度或其斜率可以表示成∑Kmqm的形式，其中系数Km表示由在第m方向上的单位照亮强度产生的晶片强度。通过与用于在约束下局部非线性最优化的常规方法中使用的相同工序，来确定在贯穿内部循环的给定迭代期间对每个q变量应用的调节。M和K图像计算参数仅在外部循环中需要。
在q变量最优化之前，可以通过预先计算来执行确定M和K的大部分工作。可以将关于掩膜变量q的强度或强度斜率的导数计算为 其中这在外部掩膜循环中使用。还能够以如此方式计算M，以至于提供许多经过图像中的给定线或间距的分离薄片上的平均强度。
出现在方程[3]形式的约束中的x变量实际上包括电路的不同电子元件。如果边缘数量的范围为1≤i≤N，则方程[3]中的下标j+和j-简单表示在第j个约束中包含的N个边缘之中的一对特定i值。值得注意的是，虽然N个边缘可以包含不同电路级上的特征，但是在本文使用的符号中，在相同的聚焦平面内计算它们。分离地处理多个聚焦平面。J表示在每个聚焦平面中的约束的总数量。方程[3]形式中的约束通常用于描述电路需求，但是有些时候使用对于界限Dj过度严格的值，为了适应光刻工艺中料想到的边缘位置中的变化。本发明确定提供最大光刻工艺窗口的掩膜和源参数，该窗口满足电路需求，因此对于本发明，只根据需求的电路性能来建立Dj。
在线性近似中，方程[3]可以写为Xj++E-Ij+I·j+-Xj--E-Ij-I·j-<Dj,---[4]]]>其中E为强度阈值，且其中Ij+为I(Xj+)的速记(并相似地用于 )。
取决于在Xj+和Xj-的图像斜率的相对标记，方程[4]限定可允许剂量上的上限或下限Emax,j=(Dj+Xj--Xj+)+Ij+I·j+-Ij-I·j-1I·j+-1I·j-]]>或 [5]Emin,j=(Dj+Xj--Xj+)+Ij+I·j+-Ij-I·j-1I·j+-1I·j-]]>根据分母为正还是为负来获得方程[5]的上限或下限。
这里的重点是只要这些X变量落在其中工艺窗口非零的位置中，即线性区中，由方程[5]限定的曝光界限基本上独立于为Xj+和Xj-选择的特定值。在线性近似中，Xj+的改变会由 的匹配改变来补偿，且对于Xj-相似。该强度允许优化器在掩膜或源参数q中执行比常规或公知方法更一般的调节。
对于特定的实例，这在图4中示出。在示出的实例中，方程[3]相应于亮特征100上的CD约束，初始不必将其放置接近于某些其它特征101(+[右]侧上的)，以便于降低正(右)侧上的特征斜率 如果强度阈值E设置得太低，则特征会印刷得太宽，且将违反了方程[3]。因此强度斜率如此以便方程[3]的较低形式变得有效。在所述的实例中，优化器能以如此方式调节q变量以便于Ij+降低而Ij-增加，但是(Ij+/I·j+)-(Ij-/I·j-)]]>的量保持不变。设计者将此看作为特征在-方向上的移动；有效地，远离干扰特征，但是优化器实际上没有调节X变量，仅改变了强度和强度斜率。在图4a中，这种有效的移动示为从曲线5到曲线6的绘制的图像强度的改变。由优化器进行的相关调节可以为掩膜特征简单的向左移动。一般来讲，这种调节还会导致 在绝对值上变得较大，因为当亮特征100和101的间距增加时它们之间的不清晰性会降低。这意味着在调节之后改进了Emin，j的下限；在图4中，下限示为级104。有效地，优化器能够通过移动特征来改善工艺窗口。这是现有技术的工艺窗口最优化不能利用的自由度，如图4b中所示。这里，示出现有技术的情况，其中两个约束用于代替方程3，即方程2b的上约束应用到边缘2，而方程2c的下约束应用到边缘1。在这些约束下，优化器不能如图4a中可能的那样移动图像，因为在边缘2的约束中的阈值中的几乎任何改进会被在边缘1的曝光范围中的退化无效。因此当约束特征100以保持其位置在特征102附近，不能大大改善在边缘2处的近似模糊的图像斜率；最可能完成的是如曲线7那样绘制的最适当的改进。与使用图4a中的新方法获得的相当低的级104相对比，在示出的现有技术的情况中，优化器因此仅能够将曝光下限从级4提高到级14。
特征约束可以采用除方程[3]之外的其它形式；例如
xj+-xj-＞D， [6]xj＜Lj， [7] xj±-Xj±＜Δj，Xj±-xj±＜Δj. [10]以与方程[3]相同的方式处理方程[6]。例如，方程[7]表示在单元总尺寸上的约束，且也能够以与方程[3]相同的方式处理方程[7]。方程[8]和[9]是图像“拓扑”上的光刻约束，确保给定的特征印刷例如想要的暗线而不是亮间距。如果边缘离得很远，则需要将方程[8]或[9]类型的约束应用在边缘之间的多个点上，而不只是在中线上。通过设置xj＝Xj并在外部“信赖区域”迭代期间应用方程[8]、[9]，来近似方程[8]、[9]的光刻约束通常是足够的。方程[8]确保在给定迭代中的边缘调节不超过线性范围，或更为一般地，二次范围。可以以与方程[3]相同的方式处理方程[10]形式的约束；它们确保边缘位置在内部循环的任何迭代期间不移动到信赖区域外部。
一旦对每个约束确定Emax，j或Emin，j，则如下计算曝光宽容度(latitude)ΔE(0)=2minjEmax,j-maxjEmin,jminjEmax,j+maxjEmin,j---[9]]]>其中，在左侧上，通过给ΔE一个自变量，对聚焦的依赖变得清楚，其中ΔE在聚焦中为0。
选择地，利用类范数的函数，能够近似方程[9]中的最大和最小伪min(E1,E1...EJ)≡(1JΣj=1JEj-C)-1/C---[11]]]>
伪max(E1,E1...EJ)≡(1JΣj=1JEjC)1/C]]>其中，C为可以被选择与J的log成比例的相当大的数。方程[10]提供的优点是它在各处都表现出方程[9]的连续和可微。为了实现该优点，在整个信赖区域中必须能够保持方程[3]中的相同符号选择。为了致力于保存执行时间，期望仅利用2个聚焦“平面”(实际上没有平面)估算经过焦点的集成工艺窗口。在没有偏差的情况下，具有散焦的曝光宽容度的下降有点趋向于抛物线。如果在焦点z＝F处的曝光宽容度为ΔE(F)，则通过如下公式给出具有抛物线下降的集成工艺窗口pw=43FΔE(0)1ΔE(F)/ΔE(0).---[12]]]>如果仔细地选择F，则即使方程[11]不精确地相应于集成窗口，它也会是合理的特征图。值得注意的是，通过在散焦平面中简单地应用方程[9]或[10]，无法计算ΔE(F)。这是因为F应该正确地被认作是在计算集成窗口时的聚焦范围，而不是作为简单的散焦。必须在两个平面中的曝光约束上展开最大值和最小值函数，即ΔE(F)=2minj,j′(Emax,1,Emax,2,...Emax,J,Emax,1′,Emax,2′,...Emax,J′)-maxj,j′(Emax,1,Emax,2,...Emax,J,Emax,1′,Emax,2′,...Emax,J′)minj,j′(Emax,1,Emax,2,...Emax,J,Emax,1′,Emax,2′,...Emax,J′)-maxj,j′(Emax,1,Emax,2,...Emax,J,Emax,1′,Emax,2′,...Emax,J′)---[13]]]>其中，质数用于表示在z＝F平面中的曝光。通过计算M和M’矩阵的每一个作为在略微展开的z范围(例如0＜z＜0.2λ/NA2，和F/2＜z＜3F/2)上的平均值，在方程[11]中能够获得更好的数字稳定性。仅在预计算步骤期间，引起由于这种深度平均带来的计算负担。
当然，将本发明方法用于最优化工艺窗口不是必需的，取而代之，可以最优化聚焦中(或聚焦平面的平均组上)的曝光宽容度。在大部分的外部循环期间，最佳收敛不需要非常精确，除在最后的循环期间之外，余留的不收敛量在0.05Δ是合理的，在该情况下，通常期望例如0.05Δ的更紧密的收敛。这表示在最后解决方案中获得的收敛级，但是在较早的循环期间不需要这种精确度。
在内部与外部循环之间，根据如下公式来修正X变量 X变量主要用作“骨架”；为了通过q变量的调节来满足x变量约束，最优化有效地最大化工艺窗口。非常需要方程[14]修正，它防止X变量溢出其中能够充分显性化图像处理的范围(且如所注意到的，该范围可以通过利用更高阶的扩展来展开)。
上述方法体现出其能够处理优选互连形式的约束，仅以约2的因数增加每个约束的执行时间(与常规约束的每个约束的执行时间相比较)。尽管预计算，但是花费大部分循环时间来计算强度和强度斜率，所以新的约束带来附加的2的因数，因为必须计算强度斜率以及强度。通过扩展有时在将方程[3]形式中的电性需求转换成方程[2]形式的的常规约束时引起的约束的总数量，可以部分抵消执行时间的增加。
然而，存在另一个因数，该因数使用新方法增加执行时间；这是在新的运算法则中使用了封闭的外部循环。当通过外部循环形成多个关口(pass)时，一般将特征移动相对较大的距离，这意味着不能利用常规方法形成的这类工艺窗口的特别大的改进。然而，总的执行时间还大体与通过外部循环的关口数量成比例增加。
另一种增加执行时间的选择是一次最优化多个级。该选择还能够获得使用常规方法无法获得的工艺窗口的大的改进，但是执行时间随着所包含的变量数量非线性地增加。由于该原因，选择地，可以通过采用两阶段最优化来获得执行中的补偿改进，其中，首先，利用相对较少的q变量，例如利用利用掩膜的粗糙分段，将用于不同级的掩膜最优化；然后在利用常规约束以更密集的方式最优化工艺的第二阶段单独地最优化掩膜。
虽然，很好地进行本文中描述的本发明以实现上述目的是显而易见的，但是应该意识到本领域技术人员可以设计出大量的修改和实施例，并且所附的权利要求书旨在覆盖所有落入本发明真正的精神和范围内的这种修改和实施例。
权利要求
1.一种用于晶片上的集成电路布图以及制造集成电路布图的可叠加掩膜和掩膜级的光刻工艺窗口最优化的方法，其中用来自方向范围的光辐射束照亮所述掩膜和掩膜级，所述方法包括确定印刷电路特征边缘位置的预备组；确定在所述电路特征边缘的可允许位置上的连接约束组；将信赖区域的中心初始设置在所述电路特征边缘的预备位置处；计算在所述信赖区域内投影的图像强度的模型；调节在所述掩膜上提供的形状和所述光束的强度，所述光束照亮所述掩膜以将所述晶片上满足所述连接约束组的图像投影在基于计算模型的尽可能宽的曝光范围上。
2.如权利要求1所述的方法，其中一旦所述电路布图的印刷边缘到达所述模型区域的外部，则重新设置每个边缘位置处的所述模型区域的中心。
3.如权利要求1所述的方法，其中通过多个电路特征边缘的连接包含在多个掩膜级上同时最优化所述集成电路特征。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述边缘的所述可允许位置在这样的范围内可移动，在所述范围内所述图像侧壁处的图像强度的变化实际上近似线性或二次方程。
5.如权利要求4所述的方法，其中与边缘位置上的信赖区域约束同时执行所述边缘中的所述可允许移动，以实现所述电路布图的最优化。
6.一种用于晶片上的集成电路布图以及制造集成电路布图的可叠加掩膜和掩膜级的光刻工艺窗口最优化的系统，其中用来自方向范围的光辐射束照亮所述掩膜和掩膜级，所述系统包括确定印刷电路特征边缘位置的预备组；确定在所述电路特征边缘的可允许位置上的连接约束组；将信赖区域的中心初始设置在所述电路特征边缘的预备位置处；计算在所述信赖区域内投影的图像的强度的模型；调节在所述掩膜上提供的形状和所述光束的强度，所述光束照亮所述掩膜以将所述晶片上满足所述连接约束组的图像投影在基于计算模型的尽可能宽的曝光范围上。
7.如权利要求6所述的系统，其中一旦所述电路布图的印刷边缘到达所述模型区域的外部，则重新设置每个边缘位置处的所述模型区域的中心。
8.如权利要求6所述的系统，其中通过多个电路特征边缘的连接包含在多个掩膜级上同时最优化所述集成电路特征。
9.如权利要求6所述的系统，其中所述边缘的所述可允许位置在这样的范围内可移动，在所述范围内所述图像侧壁处的图像强度的变化实际上近似线性或二次方程。
10.如权利要求9所述的系统，其中与掩膜变量上的信赖区域约束同时执行所述边缘中的所述可允许移动，以实现所述电路布图的最优化。
11.一种在程序和用于存储所述程序的存储器的控制下由计算机执行的方法，用于晶片上的集成电路布图以及制造集成电路布图的可叠加掩膜和掩膜级的同时光刻工艺窗口最优化，其中用来自方向范围的光辐射束照亮所述掩膜和掩膜级，所述方法包括确定印刷电路特征边缘位置的预备组；确定在所述电路特征边缘的可允许位置上的连接约束组；将信赖区域的中心初始设置在所述电路特征边缘的预备位置处；计算在所述信赖区域内投影的图像的强度的模型；调节在所述掩膜上提供的形状和所述光束的强度，所述光束照亮所述掩膜以将所述晶片上满足所述连接约束组的图像投影在基于计算模型的尽可能宽的曝光范围上。
12.如权利要求11所述的方法，其中一旦所述电路布图的印刷边缘到达所述模型区域的外部，则重新设置每个边缘位置处的所述模型区域的中心。
13.如权利要求11所述的方法，其中通过多个电路特征边缘的连接包含在多个掩膜级上同时最优化所述集成电路特征。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述边缘的所述可允许位置在这样的范围内可移动，在所述范围内所述图像侧壁处的图像强度的变化实际上近似线性或二次方程。
15.如权利要求14所述的方法，其中与掩膜变量上的信赖区域约束同时执行所述边缘中的所述可允许移动，以实现所述电路布图的最优化。
全文摘要
一种用于关于光刻工艺窗口的布图最优化的新型方法和系统，其促进光刻约束不被局部化，以便于提供通过工艺窗口印刷给定电路的能力，该工艺窗口超过使用常规的简化设计规则获得的工艺窗口。
文档编号G06F17/50GK1655062SQ20051000481
公开日2005年8月17日 申请日期2005年1月27日 优先权日2004年2月10日
发明者邢福仑, M·A·拉文, 李金福, D·L·奥斯塔普科, A·E·罗森布卢特, 成乐根 申请人:国际商业机器公司