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一种设计版图拆分方法及芯片设计版图拆分系统

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


一种设计版图拆分方法及芯片设计版图拆分系统

技术领域

本发明涉及光刻技术领域,特别涉及一种设计版图拆分方法及芯片设计版图拆分系统。

背景技术

目前,193nm浸没式光刻机可以提36-40nm的分辨率,以满足28nm逻辑技术节点的要求。如果需要更小的尺寸,其中,LELE(Lithography-E

tch-Lithography-Etch)和SADP(self-aligned double patterning)是主要的实现方式。LELE技术是将设计版图上的掩模图形拆分到两个或多个掩模,利用多次曝光和刻蚀来实现原来一层设计的图形。SADP技术的原理是在第一次光刻图形周围通过淀积侧墙,通过刻蚀实现对空间图形的倍频。由于SADP技术对版图设计的要求更严格,通常LELE技术更为广泛。

如果掩模板内的图形中存在奇数个掩模图形相互冲突,即形成奇数环冲突现象,则无法通过简单的二分上色法将图形拆分到两张掩模版上面。现有技术是通过切割-缝合(Stitch)技术切割存在奇数环冲突的掩模图形,使掩模图形分解开来解决奇数环冲突的问题。

然而,切割-缝合区域的选择会影响版图拆分的效果,并且目前的方法对于芯片上的掩模图形的拆解上存在拆分效率低、最终结果存在随机性等问题。

发明内容

为了解决在设计芯片的过程中,针对现有芯片上的掩模图形的拆分效率低,质量差的问题,本发明提供一种设计版图拆分方法及芯片设计版图拆分系统。

本发明为解决上述技术问题,提供如下的技术方案:一种设计版图拆分方法,用于将设计版图形中存在的奇数环冲突的掩模图形拆分并分配至多张掩模板上,包括以下步骤:

获取设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形;

基于预设图形于掩模图形上设置对应的多个切割缝合区域以将该掩模图形切割为掩模图形节点;

将掩模图形节点预分配到对应的多张掩模板上,依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系;

对掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间需要的权重关系占优;

以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形。

优选地,获取设计版图上存在奇数环冲突的具体步骤包括:

识别设计版图内的掩模图形,判断两两掩模图形之间的距离是否小于预设距离;

若是,则建立两两掩模图形之间的连接关系,将建立连接关系的掩模图形合并形成单元,基于预设规则将相同类型的单元归为一个类别;

获取不同类别内的单元存在的奇数环冲突的掩模图形。

优选地,获取不同类别内的单元存在的奇数环冲突的掩模图形具体包括:

识别不同类别内的单元内的掩模图形,并设定掩模图形轮廓外预设距离内的区域为检查区域;

若一掩模图形的检查区域与其相邻掩模图形相交叠,则该掩模图形与其相邻掩模图形相冲突,且设定交叠的区域为冲突区域;

获取单元内存在冲突的掩模图形并基于预设检测器筛选出存在奇数环冲突的掩模图形。

优选地,基于预设图形于掩模图形上设置对应的多个切割缝合区域具体包括:

设定存在奇数环冲突的掩模图形包括与检查区域交叠的冲突区域和未与检查区域交叠的非冲突区域;

将预设图形与非冲突区域内的掩模图形轮廓进行匹配,若匹配成功,则基于预设图形于该非冲突区域上设置切割缝合区域;若匹配失败,则于该非冲突区域上随机设置切割缝合区域。

优选地,依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系具体包括如下步骤:

设定切割缝合区域为边,设定被切割缝合区切割后形成的掩模图形节点为点,基于边和点获得翻转关系图;

将翻转关系图中的掩模图形节点预分配到多张掩模板上,判断与切割缝合区域连接的掩模图形节点是否被分配到同一张掩模板上,以确定掩模图形节点之间的权重关系;

若是,则记为正向权重,若否,则记为负向权重,正向权重和负向权重互为相反数。

优选地,对掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间需要的权重关系占优具体包括如下步骤:

获取掩模图形节点之间的权重关系,对翻转关系图中的掩模图形节点进行翻转处理,以使正向权重占优;翻转处理为将掩模图形节点之间权重关系由正向权重翻转为负向权重,或将权重关系由负向权重翻转为正向权重。

优选地,以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形具体包括如下步骤:

获取不占优的权重所对应的切割缝合区域的位置,并基于该位置拆分存在奇数环冲突的掩模图形并将其分配至多张掩模板上,以完成对设计版图进行拆分。

优选地,对不同类别内的单元内存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分并将其分配至多张掩模板上进一步包括:

获取单元的位置信息,基于预设翻转距离判断相邻单元之间的距离是否大于预设翻转距离,

若是,则设定相邻单元之间的翻转系数为0,若否,基于预设算法计算获得相邻单元之间的翻转系数;

将翻转系数求和获得总翻转系数值;

将单元翻转使负数值的翻转系数翻转为其相反数进而使得总翻转系数值最大并获得翻转系数图,基于翻转系数图将单元内拆分的掩模图形分配至多张掩模板上以完成对设计版图的拆分。

优选地,所述预设算法包括:

cij= t * (L-d) * factor(A,B);

其中cij表示翻转系数,L表示预设翻转距离,t表示掩模图形间的无阻挡部分投影长度,d表示投影间距离,factor(A,B)表示相邻掩模图形是否分配到同一个设计版图,若是,则factor(A,B)=1,若是,则factor(A,B)=-1。

本发明为解决上述技术问题,提供又一技术方案如下:一种芯片设计版图拆分系统,应用于上述的设计版图拆分方法,包括:

检测器:用于检测设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形;

匹配模块:用于将预设图形和掩模图形的轮廓进行匹配以于掩模图形上设置切割缝合区域;

处理模块:用于依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系;

分配模块:用于将以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形分配至两张掩模板上以完成对设计版图的拆分。

与现有技术相比,本发明所提供的一种设计版图拆分方法及芯片设计版图拆分系统,具有如下的有益效果:

1.本发明实施例提供的一种设计版图拆分方法,用于将设计版图形中存在的奇数环冲突的掩模图形拆分并分配至两张掩模板上,包括以下步骤:获取设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形;基于预设图形于掩模图形上设置对应的多个切割缝合区域以将该掩模图形切割为掩模图形节点;将掩模图形节点预分配到对应的多张掩模板上,依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系;对掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间需要的权重关系占优;以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形。本实施例所提供的设计版图拆分方法使用切割缝合区域,而非切割线来分割图形,避免了切割线切割后后续又要重新生成缝合区域耗费时间的问题。另外相较于现有技术,本发明通过放置切割缝合区域得到翻转关系图,直接使用图算法,对翻转关系图中的掩模图形节点进行翻转即可获取到最后实际所需的切割缝合区域的位置,再基于该位置去对掩模图形进行拆分,降低运算复杂度,可以有效地提高运行效率。

附图说明

图1是传统光刻技术和LELE技术对掩模图形进行曝光的区别对比图。

图2是Stitch技术将存在奇数环冲突的掩模图形采用切割线进行切割操作流程步骤图。

图3是本发明第一实施例提供的一种设计版图拆分方法的流程示意图。

图4是本发明第一实施例提供的一种设计版图拆分方法之识别设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形的流程示意图。

图5是本发明第一实施例提供的一种检查区域设置示意图。

图6是本发明第一实施例提供的一种预设图形结构示意图。

图7a是本发明第一实施例提供的一种存在奇数环冲突的掩模图形结构示意图。

图7b是图7a中存在奇数环冲突的掩模图形被切割后并分配到两张掩模板上的示意图。

图7c是图7b所对应的翻转关系图。

图7d是图7c中的掩模图形节点7A3翻转后形成的翻转关系图。

图8是本发明第二实施例提供的一种设计版图拆分方法的流程示意图。

图9是本发明第二实施例提供的一种设计版图拆分方法之对设计版图进行快速分类的示意图。

图10是本发明第二实施例中一种设计版图内的单元分配到两张不同掩模板上的示意图。

图11是图10中的设计版图完成翻转后的另一设计版图。

图12是本发明第三实施例提供的一种芯片设计版图拆分系统结构示意图。

附图标识说明:

1、芯片设计版图拆分系统;

11、检测器;12、匹配模块;13、处理模块;14、分配模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明所提供的实施例中,应理解,“与A对应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其他信息确定B。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必需的。

在本发明的各种实施例中,应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在本发明的附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方案中,方框中所标注的功能也可以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行的执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,在此基于涉及的功能而确定。需要特别注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

芯片的设计版图是芯片设计的关键成果,设计版图是指芯片设计师进行设计和验证后,需要提交的与芯片设计相对应的电路图纸或者电路模型。设计版图中包含了芯片设计所需要的各种参数和信息,如电路布局、元器件放置、交互连接关系等。而在在确定了设计版图后,需要将其转化为图案化、可制造的物理图形即可形成掩模版图。掩模版图将设计版图上的电路结构和几何形状转换成了可被光刻机器识别的图案,以用于光刻生产。

目前,193nm浸没式光刻机可以提供36-40nm的分辨率,仅能满足28nm逻辑技术节点的要求。如果需要更小的尺寸,就需要采用双重曝光技术(Double PatterningTechnology,DPT),其中LELE(Lithography-Etch-Lithography-Etch)和SADP(self-aligned double patterning)是主要的实现方式。LELE技术的基本原理是将原始设计光刻图形拆分为两个或多个掩模,利用多次曝光和刻蚀来实现原来一层设计的图形。SADP技术的原理是在第一次光刻图形周围通过淀积侧墙,通过刻蚀实现对空间图形的倍频。由于SADP技术对版图设计的要求更严格,在实际应用中,LELE技术使用更广泛。然而,拆分版图是困难的,因为需要解决冲突位置、保持拆分后的版图密度相似,并且面临运行时间长和内存的消耗过大等问题。

具体地,掩模图形之间的冲突指的是在掩模图形中,存在两个或以上图形相互重叠或者过于接近的情况。这些重叠或者过于接近的图形会导致光刻的不准确和芯片中元器件的性能等问题。示例性地,请参阅图1,图1展示了传统光刻技术和LELE技术的区别,在曝光过程中,由于掩模图形1P1和1P2的部分区域距离过近,产生冲突,使得掩模图形曝光后所形成的掩模图像会出现连结的现象(请一并参阅图1虚线部分),导致成像质量差。而LELE技术通过将掩模图形设置在两块或多块掩模板上,即将1P1和1P2分别设置在不同的掩模板上。例如将掩模图形设置在两张掩模板上,斜虚线所填充的掩模图形设置在一张掩模板上,网格线所填充的掩模图形设置在一张掩模板上。在曝光过程中先对1P1所在的掩模板进行曝光,再对1P2所在的掩模板进行曝光,进行二次成像,避免了掩模图形1P1和1P2部分区域冲突造成掩模图像出现连结现象。

具体地,将掩模图形设置在不同的掩模板上通常采用的方法是二分上色法。二分上色法是指将一个无向图的所有节点分成两个独立的集合,使得集合内的任意两个节点之间都没有边相连。这个过程叫做“二分”,二分过后将图染成两种颜色。也即是将两个距离较近的掩模图形分别上色,并将不同颜色的掩模图形分配到不同的掩模板上,以使其曝光过程中距离较近的两个掩模图形不会出现连结现象。

具体地,LELE技术还可以细分为Stitch(切割-缝合)和Non-Stitch。进一步地,设计版图上通常存在负数个掩模图形,其中掩模图形与掩模图形之间存在冲突,冲突包括靠近等问题,靠近是指掩模中的两个或多个图形,虽然未重叠,但它们之间的间隙非常小。即上述的冲突通常由两个以上的掩模图形引发而成,若奇数个掩模图形相互冲突则称之为奇数环冲突,请一并参阅图2,而偶数个掩模图形相互冲突则称之为偶数环冲突。如果设计版图形中存在奇数环冲突,则无法通过简单的二分上色法将图形分割到两张掩模板上面。现有技术通常通过切割-缝合(Stitch)技术,切割图形解决奇数环冲突以将图形分解开来。如图2所示,2A-2B-2C 图形间两两存在冲突(conflict)关系,不能同时分布在同一张版图上。通过Stitch技术在2A图形上设置切割线,再基于切割线将2A图形分割成2A1,2A2图形后,再将2A1、2B分布到一张版图,2A2、2C分布到另一张版图以使奇数环冲突得到解决。

然而切割线的选择会影响版图拆分的效果。即如何在掩模图形上设置切割线将掩模图形拆分为两个图形需要耗费时间。另外切割两个图形虽然设置在不同掩模板上,但是两个图形分别曝光后得到掩模图形后需要对掩模图像再进行缝合,而缝合过程中又需要耗费大量时间。即目前的方法对于设计版图的拆解上存在需要计算资源过多,迭代求解运算时间过长、内存消耗大、最终结果存在随机性等问题。

为了解决上述技术问题,请参阅图3,本发明第一实施例提供一种设计版图拆分方法,用于将设计版图形中存在的奇数环冲突的掩模图形拆分并分配至多张掩模板上,包括以下步骤:

S1,获取设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形;

S2,基于预设图形于掩模图形上设置对应的多个切割缝合区域以将该掩模图形切割为掩模图形节点;

S3,将掩模图形节点预分配到对应的多张掩模板上,依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系;

S4,对掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间需要的权重关系占优;

S5,以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形。

可以理解地,由于偶数环冲突无需对其进行拆分。而应对奇数环冲突,本实施例基于预设的检查器即可获取到设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形,再基于预设图形即可于掩模图形上设置多个切割缝合区域。应理解,切割缝合区域与掩模图形节点的关系一一对应。例如一个掩模图形上设置有一个切割缝合区域,该切割缝合区域可将该掩模图形进行切割以获得两个掩模图形节点。即设置切割缝合区域可以使得奇数环冲突的掩模图形被切割为对应的掩模图形的节点。进一步地,为了更好地获得掩模图形节点之间的关系,基于切割缝合区域和掩模图形的节点即可获得到奇数环冲突的翻转关系图。

进一步地,本实施例中可以将掩模图形节点预分配到对应的多张掩模板上。应理解,将掩模图形节点分配到多张掩模板上,是为了对掩模图形节点进行多次上色,以使掩模图形节点曝光后不会出现掩模图像连结的问题。优选地,可以将掩模图形节点预分配到两张掩模板上。为了提升设计版图拆分的处理的效率,将掩模图形节点分配优选至两张掩模板上即可解决奇数环冲突的问题,因此本实施例以将掩模图形节点分配两张掩模板上作为一种具体地实施方式来进行赘述。

应理解,获得翻转关系图后,可基于二分上色法将翻转关系图中的掩模图形节点预分配到两张掩模板上,判断与切割缝合区域连接的掩模图形节点是否被分配到同一张掩模板上。具体地,在步骤S3中,依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系。例如,若该切割缝合区域未将与其连接的掩模图形节点分配到两张不同的掩模板上,则表明切割缝合区域不起作用,可将与该切割缝合区域连接的掩模图形节点之间的权重关系记为正向权重。又例如,若该切割缝合区域将与其连接的掩模图形节点分配到两张不同的掩模板上,则表明切割缝合区域起作用,可将与该切割缝合区域连接的掩模图形节点之间的权重关系记为负向权重。需要说明的是,正向权重和负向权重互为相反数,将翻转关系图中的掩模图形节点预分配到两张掩模板上,并依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系即可获得掩模图形节点之间的权重关系,简单便捷。

进一步地,获得掩模图形节点之间的权重关系后,即可对翻转关系图中的掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间需要的权重关系占优。示例性地,若正向权重为需要的权重,则将掩模图形节点之间的权重关系由负向权重翻转为正向权重,以使正向权重占优。由于正向权重和负向权重互为相反数,翻转能使得掩模图形节点和与其连接的掩模图形节点的权重关系发生翻转。同时权重改变也代表着掩模图形节点在两张掩模板上的分配方式的改变。具体地,正向权重可被翻转为负向权重,或负向权重可被翻转为正向权重。获得翻转后所形成的翻转关系图中,正向权重尽可能占优。具体地,翻转掩模图形节点的目的是为了让负向权重尽可能占劣从而使得与切割缝合区域相连接的两掩模图形节点被分配到两张掩模板上的现象尽可能减少,即可以通过设置尽量少的切割缝合区域达到解决奇数环冲突问题,降低运算复杂度,可以有效地提高运行效率。进一步地,获取翻转关系图中负向权重所对应的切割缝合区域的位置,基于该位置拆分奇数环冲突的掩模图形,并将与其连接的掩模图形节点分配到两张不同的掩模板上。进一步地,将存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分后,再将拆分后的掩模图形连同未拆分的偶数环冲突的掩模图形分配至两张掩模板上即可完成对设计版图进行拆分。

应理解,本实施例所提供的设计版图拆分方法使用切割缝合区域,而非切割线来分割图形,避免了切割线切割后后续又要重新生成缝合区域耗费时间的问题。另外相较于现有技术,本发明通过放置切割缝合区域并直接使用图算法,降低运算复杂度,可以有效地提高运行效率。

进一步地,请结合图4和图5,在上述步骤S1中,在获取设计版图上存在奇数环冲突的的具体步骤包括:

S01,识别设计版图内的掩模图形,并设定掩模图形轮廓外预设距离内的区域为检查区域;

S02,若一掩模图形的检查区域与其相邻掩模图形相交叠,则该掩模图形与其相邻掩模图形相冲突,且设定交叠的区域为冲突区域;

S03,获取设计版图内存在冲突的掩模图形并基于预设检测器筛选出存在奇数环冲突的掩模图形。

可以理解地,在设计版图内,相邻的掩模图形之间可能存在冲突,设定掩模图形轮廓外预设距离的区域为检查区域。具体地,检查区域包括空间规则检查区域和角对角规则检查区域。应理解,通常掩模图形为多边形,掩模图形的轮廓外第一预设距离所形成的区域为空间规则检查区域,以掩模图形的角为原点,以第二预设距离为半径,掩模图形的轮廓外预设角度所形成的区域为角对角规则检查区域。空间规则检查区域和角对角规则检查区域所形成检查区域。若检查区域与其相邻掩模图形相交叠,则该掩模图形与其相邻掩模图形相冲突。示例性地,掩模图形5P1所形成的检查区域和掩模图形5P2相交叠,且检查区域和掩模图形5P2的交点为5A和5B并形成冲突区域5R1。表明掩模图形5P2在冲突区域5R1处的5A至5B段与掩模图形5P1相冲突。进一步地,基于上述方法获取设计版图内存在冲突的掩模图形。具体地,存在冲突的掩模图形包括奇数环冲突和偶数环冲突。由于偶数环冲突可以直接分配到两个不同的掩模板上,无需对其进行拆分。因此基于预设检测器即可识别设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形,简单便捷。

需要说明的是,检查区域的面积大小根据用户的实际需求而设定,不做具体限制。即预设第一预设距离可以与第二预设距离相同,也可以与第二预设距离不同。

具体地,上述步骤S03中,获取设计版图内存在冲突的掩模图形并基于预设检测器筛选出存在奇数环冲突的掩模图形具体包括:

S031,获取设计版图内存在冲突的掩模图形;

S032,基于预设检测器计算并获取存在冲突的掩模图形之间的冲突关系以获得冲突关系图;

S033,通过冲突关系图识别存在奇数环冲突的掩模图形。应理解,冲突关系图可以快速表示出掩模图形之间的冲突关系,将冲突关系转为为图,进一步加快了筛选出奇数环冲突的掩模图形的效率。

进一步地,请继续结合图4和图5,在上述步骤S2中,基于预设图形于所述掩模图形上设置切割缝合区域具体包括:

S21,设定存在奇数环冲突的掩模图形包括与检查区域交叠的冲突区域和未与检查区域交叠的非冲突区域;

S22,将预设图形与非冲突区域内的掩模图形轮廓进行匹配;

S23,若匹配成功,则基于预设图形于该非冲突区域上设置切割缝合区域;

S24,若匹配失败,则于该非冲突区域上随机设置切割缝合区域。

示例性地,掩模图形5P2在冲突区域5R1处的5A至5B段与掩模图形5P1相冲突。若于冲突区域5R1处设置切割缝合区域,则切割后形成的掩模图形节点势必还会与掩模图形5P1相冲突。因此在设置切割缝合区域时,通常选择设置于未与检查区域交叠的非冲突区域5R2。

作为一种可能的实施方式,先采用预设图形与非冲突区域内的掩模图形轮廓进行匹配。图6展示了预设图形的形状示意图。可选地,预设图形可以为I字形、Z字形、L字形或T字形中的一种或多种组合。需要说明的是,将预设图形与非冲突区域内的掩模图形轮廓进行匹配时,仅需要匹配大致形状即可,无需匹配到大小尺寸相同。例如,进行匹配后识别到非冲突区域内的掩模图形轮廓上存在类似于I字形的待切割区域,则将该待切割区域处设置切割缝合区域。应理解,切割缝合区域的面积大于或等于待切割区域,以使掩模图形能够被完全分割。作为另一种可能的实施方式,若匹配失败,则于该非冲突区域上随机设置切割缝合区域,其随机设置缝合区域时,需要向识别非冲突区域内掩模图形的轮廓,再随机选取位置进行切割,所使用的算力势必大于采用预设图形匹配成功的实施方式。应理解,在实际应用中,可选的切割缝合区域数量很多,相应的翻转关系图也会很大。在优化翻转图问题时,对于计算机性能要求高,存在运行时间长、内存消耗高等问题。而通过设定预设图形,基于预设图形与非冲突区域内的掩模图形轮廓进行匹配,以快速在非冲突区域内定位可设置切割缝合区域的位置。再基于预设图形于该非冲突区域上设置切割缝合区域。

需要说明的是,在将预设图形与非冲突区域内的掩模图形轮廓进行匹配时,预设图形的大小无需和掩模图形的轮廓相对应,只需要形状相对应即可。示例性的,图5中非冲突区域5R2检测到掩模图形5P2的轮廓与图6中预设图形中I字形相似,则非冲突区域5R2内可以设置I字形的切割缝合区域。

在上述步骤S3中,依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系具体包括如下步骤:

S31,设定切割缝合区域为边,设定被切割缝合区切割后形成的掩模图形节点为点,基于边和点获得翻转关系图;

S32,将翻转关系图中的掩模图形节点预分配到两张掩模板上,判断与切割缝合区域连接的掩模图形节点是否被分配到同一张掩模板上,以确定掩模图形节点之间的权重关系;

S33,若是,则记为正向权重,若否,则记为负向权重,正向权重和负向权重互为相反数。

应理解,请结合图7a和图7b,图7a展示了一种存在奇数环冲突的掩模图形。其中掩模图形7A、7B和7C相互冲突并形成奇数环冲突。其中,粗线段表示掩模图形中冲突区域所对应的边。通过在非冲突区域处设置切割缝合区域7P1、7P2、7P3、7P4和7P5,将掩模图形7A分割为掩模图形节点7A1、掩模图形节点7A2和掩模图形节点7A3。将掩模图形7B分割为掩模图形节点7B1和掩模图形节点7B2。将掩模图形7C分割为掩模图形节点7C1和掩模图形节点7C2。

示例性地,请一并结合图7b和图7c,在上述步骤S32和S33中,正向权重和负向权重为相反数。设定正向权重为1,负向权重为-1。当对图7a中存在奇数环冲突的掩模图形上设置切割区域后,即可将图7a中的掩模图形节点预分配到两张掩模版图上。具体地,可采用二分上色法将掩模图形节点预分配到两张掩模版图上。图7b展示了图7a中存在奇数环冲突的掩模图形被切割后并分配到两张掩模板上的示意图,其中斜虚线所填充的掩模图形设置在一张掩模板上,网格线所填充的掩模图形设置在一张掩模板上。

图7c展示了图7b所对应的翻转关系图。具体地,将切割缝合区域作为边,将切割缝合区域切割后形成的掩模图形节点作点,基于边和点即可获得翻转关系图。例如,图7c中掩模图形节点7A2和掩模图形节点7A3是同一种颜色,表明掩模图形节点7A2和掩模图形节点7A3被分配到同一张掩模板上,即切割缝合区域7P3未起作用。因此掩模图形节点7A2和掩模图形节点7A3之间的权重关系为正向权重。又例如,图7c中掩模图形节点7A3和掩模图形节点7A4是不同种颜色,表明掩模图形节点7A3和掩模图形节点7A4被分配到不同的掩模板上,即切割缝合区域7P2起作用。因此掩模图形节点7A3和掩模图形节点7A4之间的权重关系为负向权重。通过判断与切割缝合区域连接的掩模图形节点是否被分配到同一张掩模板上即可确定掩模图形节点之间的权重关系,简单便捷。

示例性地,对图7c中所展示的翻转关系图内负向权重的值有3个,正向权重的值有2个。正向权重和负向权重求和可知总权重的值为-1。

具体地,对掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间需要的权重关系占优具体包括如下步骤:

S41,获取掩模图形节点之间的权重关系,对翻转关系图中的掩模图形节点进行翻转处理,以使正向权重占优;翻转处理为将掩模图形节点之间权重关系由正向权重翻转为负向权重,或将权重关系由负向权重翻转为正向权重。请一并参阅图7d,图7d展示了将图7c中的掩模图形节点7A3翻转后的翻转关系图。示例性地,图7c中的总权重值为-1,其中负向权重所对应的切割缝合区域为7P1、7P2和7P5。也即若以图7c中的切割缝合区域为基准去对掩模图形进行切割需要设置三个切割缝合区域。而将图7c中的掩模图形节点7A3进行翻转,使得掩模图形节点7A3与掩模图形节点7A2以及掩模图形节点7A3与掩模图形节点7A4之间的权重关系发生翻转。具体地由负向权重翻转为正向权重,使得图7d中所示的翻转关系图中负向权重的值为有1个,正向权重的值有4个,总权重值为3。且图7d所示的翻转关系图中负向权重所对应的切割缝合区域为7P5。即若以图7d中的切割缝合区域为基准去对掩模图形进行切割仅需要设置一个切割缝合区域。通过对掩模图形节点进行翻转,降低运算复杂度,可以有效的提高运行效率。

进一步地,在上述步骤S5中,以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形具体包括如下步骤:获取不占优的权重所对应的切割缝合区域的位置,并基于该位置拆分存在奇数环冲突的掩模图形并将其分配至两张掩模板上,以完成对设计版图进行拆分。再通过二分上色法即可将设计版图上拆分后的掩模图形分配到两张掩模板上,使得两张掩模板上的掩模图形进行二次曝光后可用于光刻的生产制造。

本发明第一实施例对设计版图中存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分,并将拆分后的掩模图形和未拆分的存在偶数环冲突的掩模图形进行分配至两张掩模板上即可完成对设计版图的拆分。通过翻转关系图来设置切割缝合区域有效地降低运算复杂度,提高了运行效率。

作为另一种可能的实施方式,请结合图1和图8,本发明第二实施例提供了另一设计版图拆分方法,所述方法包括:

A1,识别设计版图内的掩模图形,判断两两掩模图形之间的距离是否小于预设距离;

A2,若是,则建立两两掩模图形之间的连接关系,将建立连接关系的掩模图形合并形成单元,基于预设规则将相同类型的单元归为一个类别;

A3,获取不同类别内的单元存在的奇数环冲突的掩模图形;

A4,基于预设图形于掩模图形上设置对应的多个切割缝合区域以将该掩模图形切割为掩模图形节点;

A5,将掩模图形节点预分配到两张掩模板上,判断与切割缝合区域连接的掩模图形节点是否被分配到同一张掩模板上,以确定掩模图形节点之间的权重关系;

A6,若是,则记为正向权重;

A7,若否,则记为负向权重;

A8,对掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间的权重关系由负向权重翻转为正向权重,以使正向权重占优;

A9,以负向权重所对应的切割缝合区域的位置,并基于该位置拆分存在奇数环冲突的掩模图形并将其分配至两张掩模板上以完成对设计版图的拆分。

应理解,在应对全芯片规模问题时,其所需的计算量巨大,因此需要较高的计算效率来适应全芯片规模的应用场景。请一并结合图9,图9展示了基于第二实施例中的拆分方法对设计版图进行快速分类的示意图。图9中设置有掩模图形9P1、9P2、9P3、9P4、9P5、9P6、9P7、9P8、9P9、9P10。首先识别到设计版图内的掩模图形,再判断两两掩模图形之间的距离是否小于预设距离。例如,掩模图形9P1、9P2、9P3之间的距离小于预设距离。因此,即可建立掩模图形9P1、9P2、9P3之间的连接关系。掩模图形9P1、9P2、9P3分别与掩模图形9P4之间的距离均大于预设距离,因此未能建立掩模图形9P1、9P2、9P3与掩模图形9P4之间的连接关系。而掩模图形9P4、9P5、9P6、9P7之间基于预设距离判定后可以建立连接关系。掩模图形9P8、9P9、9P10可以建立连接关系。

进一步地,再将建立连接关系的掩模图形合并形成单元。例如掩模图形9P1、9P2、9P3合并为单元1,掩模图形9P4、9P5、9P6、9P7合并为单元2,掩模图形9P8、9P9、9P10合并为单元3。再基于预设规则将相同类型的单元归为一个类别,应理解,单元1中的掩模图形9P1、9P2、9P3和单元3中的掩模图形9P8、9P9、9P10从结构上来说高度相似,因此可基于预设规则将单元1和单元3归为一个类别。最终,可以基于上述提供的设计版图拆分方法对不同类别内的单元内的掩模图形进行拆分即可完成设计版图的拆分。即在拆分一个类别内的掩模图形时,仅需要对相同类别中的一个单元内的掩模图形进行拆分即可。例如,单元1和单元3同属一个类别,仅需对单元1内的掩模图形进行拆分,获得的拆分结果即可应用到单元3中,极大减少了计算量,提供了计算效率。另外,在对不同类别内的单元中的掩模图形进行拆分时,不同类别可以实现多线程并行计算,进一步提高计算效率。

进一步地,在上述步骤A3中,获取不同类别内的单元存在的奇数环冲突的掩模图形具体包括:

A31,识别不同类别内的单元内的掩模图形,并设定掩模图形轮廓外预设距离内的区域为检查区域;

A32,若一掩模图形的检查区域与其相邻掩模图形相交叠,则该掩模图形与其相邻掩模图形相冲突,且设定交叠的区域为冲突区域;

A33,获取设计版图内存在冲突的掩模图形并基于预设检测器识别单元内上存在奇数环冲突的掩模图形。

应理解,本实施例应对不同类别可以实现多线程运行并计算。具体地,基于预设检测器即可识别单元内上存在奇数环冲突的掩模图形,再基于拆分方法对存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分,并将拆分后的掩模图形和未拆分的存在偶数环冲突的掩模图形进行分配至两张掩模板上即可完成对设计版图的拆分。减少了重复的关系计算,在保证正确性的情况下,有效地提高了计算效率。

进一步地,在上述步骤A9中,获取翻转关系图中负向权重所对应的切割缝合区域的位置,并基于该位置拆分存在奇数环冲突的掩模图形并将其分配至两张掩模板上具体包括如下步骤:

A90,基于翻转关系图中负向权重所对应的切割缝合区域对不同类别内的单元内存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分并将其分配至两张掩模板上,以完成对设计版图的拆分。

应理解,应对全芯片规模问题时,基于预设距离将掩模图形建立关系并合并成单元,并将相同类型的单元归为一个类别。因此在拆分存在奇数环冲突的掩模图形时,仅需对相同类别内某一单元内存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分,即可完成对整个类别内存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分,极大提高了计算效率。

进一步地,在上述步骤A90中,对不同类别内的单元内存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分并将其分配至两张掩模板上进一步包括:

A91,获取单元的位置信息,基于预设翻转距离判断相邻单元之间的距离是否大于预设翻转距离;

A92,若是,则设定相邻单元之间的翻转系数为0;

A93,若否,基于预设算法计算获得相邻单元之间的翻转系数;

A94,将翻转系数求和获得总翻转系数值;

A95,将单元翻转使负数值的翻转系数翻转为其相反数进而使得总翻转系数值最大并获得翻转系数图,基于翻转系数图将单元内拆分的掩模图形分配至两张掩模板上以完成对设计版图的拆分。

应理解,请结合图9和图10,单元内包括存在奇数环冲突的掩模图形和偶数环冲突的掩模图形。其中,由于偶数环冲突可以直接分配到两个不同的掩模板上,无需对其进行拆分。基于第二实施例中的拆分方法将不同类别中的单元内存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分后,可将拆分后的掩模图形连通未拆分的存在偶数环冲突的掩模图形分配到两张掩模板上。图10展示了一种设计版图内的单元分配到两张不同掩模板上的示意图。其中被斜线填充的掩模图形表示掩模图形被分配到一张掩模板上,被网格线填充的掩模图形表示掩模图形被分配到另一张掩模板上。在一些可能的情况中,当用户基于拆分方法完成将设计版图进行拆分后,可能会出现的情况是一张掩模板上的掩模图形分配的数量过多,而另一张掩模图形上分配的掩模图形的数量较少。其造成的影响是两张掩模板上的掩模图形密度的差异比较大。

示例性地,获取图10中单元的位置信息,基于预设翻转距离判断相邻单元之间的距离是否大于预设翻转距离。若是,则设定相邻单元之间的翻转系数为0,表示相邻单元之间影响小,无需对其进行翻转。若否,则预设算法计算获得相邻单元之间的翻转系数。

具体地,所述预设算法包括:

cij= t * (L-d) * factor(A,B);

其中cij表示翻转系数,L表示预设翻转距离,t表示掩模图形间的无阻挡部分投影长度,d表示投影间距离,factor(A,B)表示相邻掩模图形是否分配到同一个设计版图,若是,则factor(A,B)=1。例如,请一并参阅图9,其中单元1和单元2之间投影间距离小于预设翻转距离。计算翻转系数时,因为单元1和单元2中的掩模图形将存在奇数环冲突的掩模图形进行拆分后已经分配至两张掩模板上。若单元1中的掩模图形和单元2中掩模图形处于同一张掩模板上,则factor(A,B)等于-1。基于预设算法即可计算出单元之间的翻转系数。将翻转系数求和即可获得总翻转系数值。进一步地,将单元翻转使负数值的翻转系数翻转为其相反数进而使得总翻转系数值最大。示例性地,图10中设计版图中总翻转系数值为-20。图11展示图10中设计版图翻转后的另一设计版图。具体地,单元1翻转后,单元1与其相邻单元之间的翻转系数翻转为其相反数,使得设计版图中总翻转系数值为20。图11中被斜线填充的掩模图形表示掩模图形被分配到一张掩模板上,被网格线填充的掩模图形表示掩模图形被分配到另一张掩模板上。即总翻转系数值最大时即可获得翻转系数图,再基于翻转系数图即可将单元内拆分的掩模图形分配至两张掩模板上,避免出现两张掩模板上的掩模图形密度的差异比较大的问题。

请结合图3和图12,本发明第三实施例还提供一种芯片设计版图拆分系统1,应用于上述的设计版图拆分方法,包括:

检测器11:用于检测设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形;

匹配模块12:用于将预设图形和掩模图形的轮廓进行匹配以于掩模图形上设置切割缝合区域;

处理模块13:用于依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系;

分配模块14:用于将以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形分配至两张掩模板上以完成对设计版图的拆分。

本发明第三实施例还提供一种芯片设计版图拆分系统1具有与上述一种设计版图拆分方法相同的有益效果,在此不做赘述。

与现有技术相比,本发明所提供的一种设计版图拆分方法及芯片设计版图拆分系统,具有如下的有益效果:

1.本发明实施例提供的一种设计版图拆分方法,用于将设计版图形中存在的奇数环冲突的掩模图形拆分并分配至两张掩模板上,包括以下步骤:获取设计版图上存在奇数环冲突的掩模图形;基于预设图形于掩模图形上设置对应的多个切割缝合区域以将该掩模图形切割为掩模图形节点;将掩模图形节点预分配到对应的多张掩模板上,依据掩模图形节点与切割缝合区域之间关系以确定掩模图形节点之间的权重关系;对掩模图形节点进行翻转处理以使掩模图形节点之间需要的权重关系占优;以不占优的权重所对应的切割缝合区域拆分存在奇数环冲突的掩模图形。本实施例所提供的设计版图拆分方法使用切割缝合区域,而非切割线来分割图形,避免了切割线切割后后续又要重新生成缝合区域耗费时间的问题。另外相较于现有技术,本发明通过放置切割缝合区域得到翻转关系图,直接使用图算法,对翻转关系图中的掩模图形节点进行翻转即可获取到最后实际所需的切割缝合区域的位置,再基于该位置去对掩模图形进行拆分,降低运算复杂度,可以有效地提高运行效率。

以上对本发明实施例公开的一种设计版图拆分方法及芯片设计版图拆分系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制,凡在本发明的原则之内所做的任何修改,等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

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