[发明专利]一种采用支持向量机检测光刻薄弱点的方法

说明书

本发明公开了一种采用支持向量机检测光刻薄弱点的方法，包括如下步骤：S01：在训练芯片上，采用光学标尺形成支持向量机：在训练芯片上的设计图案中定义出采样点，计算训练芯片中各个采样点对应的输入向量，对支持向量机进行训练，得出支持向量机的超平面和分类判别函数；S02：采用上述支持向量机对待检测芯片上的设计图案进行检测：在待检测芯片的设计图案中定义出待检测点；计算待检测点对应的输入向量，并输入至上述支持向量机中，所述支持向量机输出该点的分类判别函数计算值，以确定该待检测点为光刻薄弱点或者正常点。本发明提供的一种检测光刻薄弱点的方法，可以快速准确地确定芯片中的光刻薄弱点，减轻设计者的负担，缩短设计时间。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，具体涉及一种采用支持向量机检测光刻薄弱点的方法。

背景技术

半导体产业每次向更高级的设计工艺流程及生产技术过渡过程中，都会经历一次在范围更深、更广和更高性能的转型。目前芯片已经开始步入28nm的时代，但是从28nm节点开始，基于设计规则的芯片设计，其光刻工艺的可制造性不再能得到保证。主要由以下两个原因决定的：(1)几何设计规则并不能完全描述一个点的周边环境；(2)光刻工艺的难度通常定义为K1因子，即NA·pitch/(2λ)，已经非常接近理论极限，这表明光刻的工艺窗口已经很小，业界的共识是，K1＝0.35是可制造性的保证。然而，28nm的金属互相连接层的最小周期(pitch)是90nm，这意味着，NA＝1.35的浸没式的光刻工艺的K1＝0.31，可制造性得不到保证，针对这种缺陷，业界采用的方案是，芯片设计中限制某些图案以保证可制造性。

为了提高设计的可制造性，目前的做法是，制造业厂商为设计厂商顾客提供一个可制造设计的测试套件(DFM Kit)。DFM工具可以是一个图案库，包括已知的光刻工艺的薄弱点，或完全加密的仿真代码。DFM实施精确图案匹配速度快，但因为光刻工艺的薄弱点图案库存在不完整的可能性，这样会有遗漏探测出光刻工艺薄弱点的风险。DFM使用光刻模拟需要经过整个从光学邻近校正(OPC)到光刻工艺窗口检测的过程，来寻找光刻工艺的薄弱点，虽然可以减少遗漏探测出光刻工艺薄弱点的风险，但它非常耗时而昂贵。

随着智能化生产的发展，开始有研究者试图通过机器学习来检测芯片中的光刻工艺薄弱点，比如支持向量机，现有的支持向量机的输入向量都是基于几何描述的，如附图1所述，即将待检测芯片的某个检测采样点的周围环境分割为若干个大小相同的小单元，将每个小单元中设计图案的“重量”有序排列，作为支持向量机的输入向量，形成基于几何描述支持向量机。在基于几何描述的支持向量机中，对于一个考察点，其相邻环境由每个单元中的密度描述。单元密度有序排列构成机器学习的输入向量。这种基于简单几何拓扑的输入向量简单明了，但在光刻工艺薄弱点检测(分类)的能力和泛化能力方面效率不高。究其原因，是由于光场的相干涉特性，单元间的相互作用是非线性的和非单调的。这样，基于几何描述的输入向量很难捕捉到成像物理本质。

为了寻找光刻工艺薄弱点检测的最优输入向量，必须充分利用先验知识，将先验信息建立到输入向量设计中。换言之，我们需要设计一套“光学标尺”来取代纯粹的“几何尺”，而“光学标尺”则完全由成像条件决定。一个考察点的相邻环境可以由“光学标尺”测量的数值集来标定。标定的完整性取决于我们使用的“光学标尺”的数量，因为一个成像点的理论自由度是无限的。然而，幸运的是，实际的自由度是有限的，因为“光学标尺”序列的重要性或权重，随着它的有序指数的增大，在检测成像行为上的重要性迅速下降。这样，我们只需要有限数量的“光标标尺”来测量一个点的周边环境。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用支持向量机检测光刻薄弱点的方法，采用光学标尺来测量待测点的周边环境，该光学标尺继承了所有成像条件的先验知识，包括光照、偏振、NA等，本发明可以快速准确地确定芯片中的光刻薄弱点，该检测方法减轻设计者的负担，缩短设计时间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种采用支持向量机检测光刻薄弱点的方法，包括如下步骤：