一种基于窗口的双重图形版图分解方法.pdf

大连理工大学硕士学位论文
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。
为了减少双重图形版图分解过程中引入的缝合点数目，本文提出一种基于窗口的双
重图形版图分解方法。具体步骤为：1）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；2）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；3）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；4）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；5）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。
本文在 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，本文方法引入缝合点数量分别可以减少 %、%、%。同时本文进行了
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 %、
%、%，验证了本文方法的有效性。

关键词：双重图形技术；版图分解；光刻；图形匹配










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一种基于窗口的双重图形版图分解方法
A Window-based Double Patterning Layout Decomposition Method

Abstract
With the feature size of integrated circuits shrinking continuously, the 193 nm wavelength
lithography has reached its resolution limit. In the short term, Extreme Ultraviolet Lithography
(EUVL) is difficult to put into mass production. In this case, Double Patterning Technology
(DPT) has become the most effective way to solve the problem of lithography.
However, under the space constraints of DPT, such decomposition is not always feasible,
especially in metal layers with complex features. In this case, designers have to insert stitches
to split the pattern into two parts to resolve the conflict. But too many stitches will lead to
degradation of lithography quality, r