用于确定光刻掩模的可制造性的方法.pdf

本发明涉及用于确定光刻掩模的可制造性的方法。确定在制造半导体器件样品时所采用的光刻掩模的可制造性。从光刻掩模的掩模版图数据中选择多个目标边缘。掩模版图数据包括遍及多个基元而分布的多个多边形，其中每一个多边形具有多个边缘。基元包括中心基元、在中心基元上下的两个垂直基元以及在中心基元左右的两个水平基元。以减少在确定制造惩罚中的计算量的方式选择目标边缘对，用于确定形成光刻掩模时的制造惩罚。基于所选择的目标边缘对而确定光刻掩模的可制造性，包括形成光刻掩模时的制造惩罚。输出光刻掩模的可制造性。光刻掩模的可制造性依赖于形成光刻掩模时的制造惩罚。

1.  一种用于确定在制造半导体器件样品时所采用的光刻掩模的可制造性的方法，其包括：
从所述光刻掩模的掩模版图数据中选择多个目标边缘，所述掩模版图数据包括遍及多个基元而分布的多个多边形，每一个多边形具有多个边缘，所述基元包括中心基元、两个垂直基元以及两个水平基元，所述垂直基元包括位于所述中心基元上方的上基元和位于所述中心基元下方的下基元，并且所述水平基元包括位于所述中心基元左侧的左基元和位于所述中心基元右侧的右基元，
其中对所述目标边缘的选择包括：
将多个第一目标边缘选择为至少部分地位于所述中心基元内的边缘；
将多个第二目标边缘选择为这样的边缘，这些边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内且是至少部分地位于所述中心基元内的多边形的部分；
将多个第三目标边缘选择为这样的边缘，这些边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内且是至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内的多边形的部分；
选择多个目标边缘对，所述目标边缘对用于确定在形成光刻掩模时的制造惩罚，以减少在确定制造所述掩模时的所述制造惩罚中的计算量的方式选择所述目标边缘对，每一个目标边缘对包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘选自所述第一目标边缘，所述第二边缘选自所述第二目标边缘或所述第三目标边缘；
确定所述光刻掩模的所述可制造性，包括确定形成所述光刻掩模时的所述制造惩罚，其中基于所选择的目标边缘对而确定所述制造惩罚；以及
输出所述光刻掩模的所述可制造性，其中所述光刻掩模的所述可制造性依赖于形成所述光刻掩模时的所述制造惩罚。

2.  根据权利要求1的方法，其中对所述目标边缘对的选择包括选择多个选定的目标边缘对，每一个选定的目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第二目标边缘中的一个，其中对所述选定的目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个水平的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的选定的目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个垂直的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的选定的目标边缘对，
其中，每一个选定的目标边缘对与由包括所述选定的目标边缘对的一个或多个边缘的多边形的形状导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造形状惩罚有关。

3.  根据权利要求1的方法，其中对所述目标边缘对的选择包括选择多个选定的目标边缘对，每一个选定的目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述选定的目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的选定的目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的选定的目标边缘对，
其中，每一个选定的目标边缘对与由所述选定的目标边缘对的边缘之间的间隙导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造间隙惩罚有关。

4.  根据权利要求1的方法，其中对所述目标边缘对的选择包括选择多个选定的目标边缘对，每一个选定的目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述选定的目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的选定的目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的选定的目标边缘对，
其中，每一个选定的目标边缘对与由所述选定的目标边缘对的边缘之间的可能交叉导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造交叉惩罚有关。

5.  根据权利要求1的方法，还包括基于所确定的所述光刻掩模的所述可制造性且基于所确定的所述制造惩罚来优化所述光刻掩模。

6.  根据权利要求1的方法，还包括形成所述光刻掩模。

7.  根据权利要求6的方法，还包括使用所述光刻掩模来制造所述半导体器件样品。

8.  根据权利要求1的方法，其中对所述光刻掩模的所述可制造性的输出包括显示所述光刻掩模的所述可制造性，以用于用户查看。

9.  一种用于确定在制造半导体器件样品时所采用的光刻掩模的可制造性的方法，其包括：
从所述光刻掩模的掩模版图数据中选择多个目标边缘，所述掩模版图数据包括遍及多个基元而分布的多个多边形，每一个多边形具有多个边缘，所述基元包括中心基元、两个垂直基元以及两个水平基元，所述垂直基元包括位于所述中心基元上方的上基元和位于所述中心基元下方的下基元，并且所述水平基元包括位于所述中心基元左侧的左基元和位于所述中心基元右侧的右基元，
其中对所述目标边缘的选择包括：
将多个第一目标边缘选择为至少部分地位于所述中心基元内的边缘；
将多个第二目标边缘选择为这样的边缘，这些边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内且是至少部分地位于所述中心基元内的多边形的部分；
将多个第三目标边缘选择为这样的边缘，这些边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内且是至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内的多边形的部分；
通过以下步骤中的一个或多个来选择多个目标边缘对，所述目标边缘对用于确定在形成光刻掩模时的制造惩罚：
(a)选择多个第一目标边缘对，每一个第一目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述第一目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个水平的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第一目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个垂直的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第一目标边缘对，
其中，每一个第一目标边缘对与由包括所述第一目标边缘对的一个或多个边缘的多边形的形状导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造形状惩罚有关；
(b)选择多个第二目标边缘对，每一个第二目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述第二目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第二目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第二目标边缘对，
其中，每一个第二目标边缘对与由所述第二目标边缘对的边缘之间的间隙导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造间隙惩罚有关；
(c)选择多个第三目标边缘对，每一个第三目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述第三目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第三目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第三目标边缘对，
其中，每一个第三目标边缘对与由所述第三目标边缘对的边缘之间的可能交叉导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造交叉惩罚有关；以及
确定所述光刻掩模的所述可制造性，包括确定形成所述光刻掩模时的所述制造惩罚，其中基于所选择的目标边缘对而确定所述制造惩罚。

10.  根据权利要求9的方法，所述方法还包括输出所述光刻掩模的所述可制造性，其中所述光刻掩模的所述可制造性依赖于形成所述光刻掩模时的所述制造惩罚。

11.  根据权利要求10的方法，其中对所述光刻掩模的所述可制造性的输出包括显示所述光刻掩模的所述可制造性，以用于用户查看。

12.  根据权利要求9的方法，所述方法还包括基于所确定的所述光刻掩模的所述可制造性且基于所确定的所述制造惩罚来优化所述光刻掩模。

13.  一种用于确定在制造半导体器件样品时所采用的光刻掩模的可制造性的方法，其包括：
从所述光刻掩模的掩模版图数据中选择多个目标边缘，所述掩模版图数据包括遍及多个基元而分布的多个多边形，每一个多边形具有多个边缘，所述基元包括中心基元、两个垂直基元以及两个水平基元，所述垂直基元包括位于所述中心基元上方的上基元和位于所述中心基元下方的下基元，并且所述水平基元包括位于所述中心基元左侧的左基元和位于所述中心基元右侧的右基元，
其中对所述目标边缘的选择包括：
将多个第一目标边缘选择为至少部分地位于所述中心基元内的边缘；
将多个第二目标边缘选择为这样的边缘，这些边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内且是至少部分地位于所述中心基元内的多边形的部分；
将多个第三目标边缘选择为这样的边缘，这些边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内且是至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内的多边形的部分；
通过以下步骤来选择用于确定制造惩罚的多个目标边缘对：
(a)选择多个第一目标边缘对，每一个第一目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述第一目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个水平的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第一目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个垂直的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第一目标边缘对，
其中，每一个第一目标边缘对与由包括所述第一目标边缘对的一个或多个边缘的多边形的形状导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造形状惩罚有关；
(b)选择多个第二目标边缘对，每一个第二目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述第二目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第二目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第二目标边缘对，
其中，每一个第二目标边缘对与由所述第二目标边缘对的边缘之间的间隙导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造间隙惩罚有关；
(c)选择多个第三目标边缘对，每一个第三目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个，其中对所述第三目标边缘对的选择包括：
对于每一个第一目标边缘，
如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第三目标边缘对；
如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第三目标边缘对，
其中，每一个第三目标边缘对与由所述第三目标边缘对的边缘之间的可能交叉导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造交叉惩罚有关；以及
确定所述光刻掩模的所述可制造性，包括确定形成所述光刻掩模时的所述制造惩罚，其中基于所选择的目标边缘对而确定所述制造惩罚。

14.  根据权利要求13的方法，所述方法还包括输出所述光刻掩模的所述可制造性，其中所述光刻掩模的所述可制造性依赖于形成所述光刻掩模时的所述制造惩罚。

15.  根据权利要求14的方法，其中对所述光刻掩模的所述可制造性的输出包括显示所述光刻掩模的所述可制造性，以用于用户查看。

16.  根据权利要求13的方法，所述方法还包括基于所确定的所述光刻掩模的所述可制造性且基于所确定的所述制造惩罚来优化所述光刻掩模。

用于确定光刻掩模的可制造性的方法
技术领域
本发明一般涉及用于确定在制造半导体器件样品(instance)时所采用的光刻掩模的可制造性的方法，更具体而言，涉及通过选择掩模版图数据中的多边形的边缘的目标边缘对而确定该可制造性的方法，所述目标边缘对用于确定在形成光刻掩模时的制造惩罚。
背景技术
半导体器件包括半导体处理器、半导体存储器(例如静态随机存取存储器(SRAM))以及其他类型的半导体器件。一种常用的半导体器件制造工艺为光刻。在光刻过程中，通过光刻掩模而对半导体表面选择性地曝光。对半导体表面显影，并去除被曝光的区域(或者未被曝光的区域)。
因此，为了在制造给定的半导体器件的样品时采用光刻，必须先形成光刻掩模。然而，根据半导体器件的不同方面，例如其复杂性，光刻掩模会相对地难于制造(如果并非不可能)，或者相对地易于制造。因此，在实际制造掩模之前评估光刻掩模的可制造性这一点很重要。
发明内容
本发明涉及通过有目的地选择用于确定光刻掩模的制造惩罚的目标边缘对来确定光刻掩模的可制造性的方法。本发明的一个实施例的方法确定在制造半导体器件样品时所采用的光刻掩模的可制造性。该方法可作为存储在计算机可读介质(例如有形的计算机可读介质，如可记录的数据存储介质)上的一个或多个计算机程序而实现。该计算机程序在被执行时而实施该方法。
所述方法从所述光刻掩模的掩模版图数据中选择多个目标边缘。所述掩模版图数据包括遍及多个基元而分布的多个多边形。每一个多边形具有多个边缘。所述基元包括中心基元、两个垂直基元以及两个水平基元。所述垂直基元包括位于所述中心基元上方的上基元和位于所述中心基元下方的下基元。所述水平基元包括位于所述中心基元左侧的左基元和位于所述中心基元右侧的右基元。所述方法如下选择所述目标边缘。将第一目标边缘选择为至少部分地位于所述中心基元内的边缘。选择第二目标边缘，所述第二目标边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内，且是至少部分地位于所述中心基元内的多边形的部分。选择第三目标边缘，所述第三目标边缘至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内，且是至少部分地位于所述中心基元、所述垂直基元或所述水平基元内的多边形的部分。
所述方法选择多个目标边缘对，所述目标边缘对用于确定在形成光刻掩模时的制造惩罚。以减少在确定制造所述掩模时的所述制造惩罚中的计算量的方式选择所述目标边缘对。每一个目标对包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘选自所述第一目标边缘，所述第二边缘选自所述第二目标边缘或所述第三目标边缘。所述方法确定所述光刻掩模的可制造性，包括确定制造所述掩模时的所述制造惩罚。基于数量已被减少的目标边缘对而确定所述制造惩罚。所述方法最后输出所述光刻掩模的所述可制造性。该可制造性依赖于制造所述掩模时的所述制造惩罚。
在一个实施例中，通过执行以下的一个或多个步骤(在一个实施例中包括执行以下所有的步骤)来选择所述目标边缘对。首先，可以选择多个第一目标边缘对。每一个第一目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个。对于每一个第一目标边缘，如下实现对所述第一目标边缘对的选择。如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个也为水平的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第一目标边缘对。类似地，如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个也为垂直的第二目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第二目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第一目标边缘对。每一个第一目标边缘对与由包括所述第一目标边缘对的一个或多个边缘的多边形的形状导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造形状惩罚有关。
其次，可以选择多个第二目标边缘对。每一个第二目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个。对于每一个第一目标边缘，如下实现对所述第二目标边缘对的选择。如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个也为水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第二目标边缘对。类似地，如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个也为垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第二目标边缘对。每一个第二目标边缘对与由所述第二目标边缘对的边缘之间的间隙导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造间隙惩罚有关。
第三，可以选择多个第三目标边缘对。每一个第三目标边缘对包括所述第一目标边缘中的一个和所述第三目标边缘中的一个。对于每一个第一目标边缘，如下实现对所述第三目标边缘对的选择。如果所述第一目标边缘为水平的，则选择每一个垂直的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个垂直的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第三目标边缘对。类似地，如果所述第一目标边缘为垂直的，则选择每一个水平的第三目标边缘，以便所述第一目标边缘与每一个水平的第三目标边缘成对，以产生一个或多个对应的第三目标边缘对。每一个第三目标边缘对与由所述第三目标边缘对的边缘之间的可能交叉导致的在形成所述光刻掩模时发生的制造交叉惩罚有关。
本发明的实施例提供特定的优点。具体而言，通过有目的地选择多个目标边缘对，在此基础上确定光刻掩模的制造惩罚，可以更容易地确定制造惩罚，并因此而更容易地确定光刻掩模本身的可制造性。也就是说，可以减少在确定形成光刻掩模时的制造惩罚中的计算量(即，处理能力和/或这样的处理的时间长度)。该较容易且较不复杂的制造惩罚确定方法使得可制造性的确定成为更易处理的问题，而在通过实施本发明提供改进之前，该问题的求解可能会非常难以处理(如果并非不可能)。
通过阅读下面的详细说明并通过参考以下附图，本发明的其他方面、优点和实施例将变得显而易见。
附图说明
在此参考的附图形成说明书的一部分。除非另外明确地指明，附图中所示的特征仅仅是本发明的某些实施例的示例，而不是本发明的所有实施例的示例，并且否则不隐含相反情况。
图1A是根据本发明的一个实施例的代表性光刻掩模版图的图。
图1B是根据本发明的一个实施例示出图1A的版图的对称性的图。
图1C是根据本发明的一个实施例示出图1A的版图的一个基元的复制的图。
图2是根据本发明的一个实施例示出用于光刻掩模版图的一部分的代表性掩模版图数据的图。
图3A、3B和3C是表示三种不同类型的制造惩罚的图，当根据本发明的一个实施例来确定光刻掩模的可制造性时可发生这三种不同类型的制造惩罚。
图4是根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
图5A、5B和5C是示出根据本发明的一个实施例如何选择目标边缘的三个不同集合的图。
图6A、6B和6C是根据本发明的变化实施例的用于选择代表图3A、3B和3C的三种不同类型的制造惩罚的目标边缘对的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的示例性实施例的以下详细的说明中，参考附图，这些附图形成说明书的一部分，并且通过对实施本发明的特定的示例性实施例的示例而被示出。详细地描述了这些实施例，以足以使得本领域技术人员能够实施本发明。可以利用其他实施例，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以进行其他改变。因此，以下详细的描述不是在限制意义上给出的，仅由所附的权利要求而限定本发明的范围。
技术背景与概述
图1A示出根据本发明的一个实施例的代表性光刻掩模版图100。该光刻掩模版图100包括基元102，在整个版图100中该基元102被对称地复制。具体而言，图1B示出根据本发明的一个实施例在光刻掩模版图100内基元102的对称性。在图1B中使用字母F来表示图1A的版图100中的基元102，图1B中的字母F的各种重复方式表明在1A的整个版图100中基元102如何被对称地复制。图1B中的对称性可称为交错对称。为了评估光刻掩模版图100的可制造性，特别是在基元102的边界处，在n×n个单元内重复版图100所隐含的掩模版图数据，其中n可等于3。例如，图1C示出了根据本发明的一个实施例的基于基元102的这种重复104。
图2示出根据本发明的一个实施例的用于光刻掩模版图100的一部分202的代表性掩模版图数据202。注意：光刻掩模版图100包括多个多边形。每一个多边形具有多个边缘。将边缘对定义为相同或不同多边形的一对不同的边缘。例如，边缘对可包括相同多边形的两个不同的边缘，或者，边缘对可包括不同多边形的两个边缘。
此外，每一个多边形的每一个边缘可具有多个属性：polynum、edgenum、dir、pos、start、end、last_edgenum以及next_edgenum。polynum是用于所讨论的边缘所属于的多边形的标识。Edgenum是在该多边形内所讨论的边缘的标识。dir是边缘方向，其中第一值(例如1)可规定水平方向；并且第二值(例如2)可规定垂直方向。pos是边缘位置，包括用于垂直边缘的x坐标和用于水平边缘的y坐标。start是边缘的端部的较小坐标，对于垂直边缘而言，其是下部坐标，而对于水平边缘而言，其是左侧坐标。end是边缘的端部的较大坐标，对于垂直边缘而言，其是上部坐标，而对于水平边缘而言，其是右侧坐标。last_edgenum是在预定方向(即，顺时针或逆时针方向)上在相同多边形内先前连接的边缘的标识号码。类似地，next_edgenum是在预定方向上在相同多边形内接下来连接的边缘的标识号码。
图3A、3B和3C表示三种不同类型的制造惩罚，当根据本发明的不同实施例来确定光刻掩模的可制造性时可发生这三种不同类型的制造惩罚。图3A具体示出对单个多边形的形状的惩罚，称为形状惩罚。图3B具体示出对不同多边形之间的间隙的惩罚，称为间隙惩罚。图3C示出对两个不同多边形之间的交叉边缘的惩罚，称为交叉惩罚。
在图3A中，多边形302具有六个边缘。在该多边形302内的每一个不同的平行边缘对构成目标边缘对，其代表对于多边形302的对应的形状惩罚，如在图3A的右侧所示。在图3B中，多边形304和306各具有四个边缘。多边形304和306的每一个不同的平行边缘对(即，具有来自多边形304的一个边缘与来自多边形306的一个边缘的对)构成目标边缘对，其代表对于两个多边形304和306的对应的间隙惩罚，如在图3B的右侧所示。在图3C中，多边形308和310各具有四个边缘。多边形308和310的每一个不同的不平行或者说交叉的边缘对(即，具有来自多边形308的一个边缘与来自多边形310的一个边缘的对)构成目标边缘对，其代表对于两个多边形308和310的对应的交叉惩罚。
形状惩罚是由单个多边形的形状引起的在形成光刻掩模时发生的制造惩罚，其归因于形成该形状的困难。由此，目标边缘对可限定给定多边形的代表形状惩罚的两个边缘。间隙惩罚是由两个不同多边形的两个边缘之间的间隙引起的在形成光刻掩模时发生的制造惩罚，其归因于保持该间隙的困难。由此，目标边缘对可限定两个不同多边形的代表间隙惩罚的两个边缘。交叉惩罚是由两个不同多边形的重叠边缘以及一个多边形的领结(bow tie)形状的可能性引起的在形成光刻掩模时发生的制造惩罚，其归因于确保这样的形状不发生的困难。由此，目标边缘对可限定代表交叉惩罚的水平和垂直边缘。
图4示出根据本发明的一个实施例确定用于制造半导体器件样品的光刻掩模的可制造性的方法400。从代表光刻掩模的掩模版图数据选择目标边缘(402)。之后，选择目标边缘对(404)。目标边缘对被选择为各代表制造惩罚的可能情况，例如形状惩罚、间隙惩罚或交叉惩罚。也就是，在至少一些实施例中，在部分402中标识目标边缘对，这些目标边缘对代表如形状、间隙和交叉惩罚的所有可能的制造惩罚的情况。注意：所有目标边缘对的可能的数目相对较大，并且在一个基元接着一个基元(cell-by-cell)基础上急剧增加，例如以描述的图1C的基元102。因此，在图4的部分404中，方法400在如何选择目标边缘对这一方面是有目的的。
之后，确定光刻掩模的可制造性(406)，其包括基于目标边缘对来确定形成光刻掩模时的制造惩罚。形成光刻掩模时的制造惩罚可包括已描述的形状、间隙和交叉惩罚。通过有目的地在部分404中选择在部分406中进行确定时所考虑的目标边缘对的数目，可以降低这些确定的复杂性，并使其更加易于处理。
一旦确定了光刻掩模的可制造性，则输出该可制造性(408)。例如，在用户可视的计算机显示设备上显示该可制造性。本领域普通技术人员可以理解，可通过一个或多个计算机设备来执行包括至少部分402、404、406和408的图4的方法400。
最终，基于该可制造性确定结果，使光刻掩模的设计最优化，以便实际上更易于制造(410)。在这一方面，可以重复执行方法400的部分402、404、406、408和410，直到实现了具有所需的可制造性难度的光刻掩模。本发明的实施例不限于在部分406中确定在形成光刻掩模时的光刻掩模的可制造性和制造惩罚和/或在部分410中如何使光刻掩模最优化。注意：在至少一些实施例中，可将部分406考虑为作为部分410的优化的一部分而被隐含地执行。
例如，在一个实施例中，最优化光刻掩模包括确定掩模的可制造性和在形成掩模时的制造惩罚。在该方法中，使光刻掩模的可制造性惩罚最小化是非线性规划的目的。将掩模版图数据设定为变量，并且将频域值设定为约束量。然后，求解非线性规划，从而实际上获得可制造性最优化的光刻掩模。一旦批准了对光刻掩模的最终设计，可形成该光刻掩模(412)，并且使用该光刻掩模来制造半导体器件的样品(414)。
由此，本发明的实施例有利地提供了有目的地选择在评估光刻掩模的可制造性时所使用的目标边缘对的数目。通过试图使目标边缘对的数目最小化，可以更容易且更快速地实现对掩模的可制造性的确定。详细说明的下面的部分给出根据本发明的不同实施例的三种不同的方式，通过这三种方式，可以有目的地选择目标边缘对的数目。注意：可分别使用或一起使用这三种途径。然而，首先，描述如何选择目标边缘本身，然后从这些目标边缘选择目标边缘对。
对目标边缘的选择
图5A、5B和5C示例性示出根据本发明的一个实施例在图4的部分402中选择目标边缘的三个不同集合。掩模版图数据包括被划分在多个不同基元内的多边形。所述基元包括中心基元502、合称为垂直基元504的两个垂直基元504A和504B、以及合称为水平基元506的两个水平基元506A和506B。垂直基元504A是在中心基元502上方的上基元，而垂直基元504B是在中心基元502下方的下基元。水平基元506A是在中心基元502右侧的右基元，而水平基元506B是在中心基元502左侧的左基元。
在图5A中，将第一目标边缘选择为至少部分地位于中心基元502内的边缘。这些目标边缘以加粗的方式示于图5A中。注意：将被选择为第一目标边缘的边缘不必完全位于中心基元502内。更确切地说，将被选择为第一目标边缘的边缘仅仅需要至少部分地位于中心基元502内。如果边缘的至少一部分位于给定的所关注的基元内，则该边缘至少部分地位于给定的基元内。
在图5B中，将第二目标边缘选择为这样的边缘，其至少部分地位于中心基元502、垂直基元504、或水平基元506内且是至少部分地位于中心基元502内的多边形的一部分。这些目标边缘以加粗的方式示于图5B中。注意：将被选择为第二目标边缘的边缘甚至不必部分地位于中心基元502内而。更确切地说，将被选择作为第二目标边缘的边缘仅仅需要是至少部分地位于中心基元内的多边形的一部分，并且该边缘本身需要至少部分地位于中心基元502、垂直基元504、或水平基元506内。如果该多边形的一边缘的至少一部分位于给定的所关注的基元内，则该多边形至少部分地位于给定的基元内。
在图5C中，将第三目标边缘选择为这样的边缘，其至少部分地位于中心基元502、垂直基元504、或水平基元506内且是至少部分地位于中心基元502、垂直基元504、或水平基元506内的多边形的一部分。这些目标边缘以加粗的方式示于图5C中。注意：图5B的第二目标边缘与图5C的第三目标边缘之间的区别在于，前者需要是至少部分地位于中心基元502内的多边形的一部分，而后者仅仅需要是至少部分地位于中心基元502、垂直基元504、或水平基元506内的多边形的一部分。
例如，在水平基元506B中存在两个垂直边缘，这两个垂直基元是图5C中的第三目标边缘，但不是图5B中的第二目标边缘。这是因为，这些垂直基元是至少部分地位于水平基元506内的多边形的一部分(且实际上完全位于基元506B内)。因此，它们被选择作为第三目标边缘，而不被选择作为第二目标边缘。通常，图5C的第三目标边缘包括图5B的所有第二目标边缘，并且图5B的第二目标边缘包括图5A的所有第一目标边缘。
此外，图5A的第一目标边缘的集合可以被表示为S_h1∪S_v1，其中S_h1是第一目标边缘中的所有水平边缘的集合，而S_v1是第一目标边缘中的所有垂直边缘的集合。同样地，图5B的第二目标边缘的集合可以被表示为S_h2∪S_v2，其中S_h2是第二目标边缘中的所有水平边缘的集合，而S_v2是第二目标边缘中的所有垂直边缘的集合。类似地，图5C的第三目标边缘的集合可以被表示为S_h3∪S_v3，其中S_h3是第三目标边缘中的所有水平边缘的集合，而S_v3是第三目标边缘中的所有垂直边缘的集合。
对代表制造形状惩罚的第一目标边缘对的选择
图6A示出根据本发明的一个实施例对图5A的每一个第一目标边缘执行的方法600，用于选择代表诸如关于图3A已描述的制造形状惩罚的第一目标边缘对。如果所关注的第一目标边缘是水平的，则选择图5B中的每一个也为水平(且是同一多边形的一部分)的第二目标边缘(602)，以产生一个或多个第一目标边缘对。同样地，如果所关注的第一目标边缘是垂直的，则选择图5B中的每一个也为垂直(且是同一多边形的一部分)的第二目标边缘(604)，以产生一个或多个第一目标边缘对。
由此，每一个第一目标边缘对包括具有相同方向且是同一多边形的一部分的图5A的第一目标边缘和图5B的第二目标边缘。也就是，每一个目标边缘对的两个目标边缘都是水平的，或者都是垂直的。每一个目标边缘对与在形成光刻掩模时发生的制造形状惩罚有关，所述制造形状惩罚是由包括所关注的目标边缘对的一个或多个边缘的多边形的形状引起的(即，例如用以维持该形状)。
每一个具有水平的目标边缘的第一目标边缘对可以被表示为P_{形状_hor}＝P(i，j)i∈S_h1，j∈S_h2，其受到这样的约束：边缘i和j是同一多边形的一部分。同样地，每一个具有垂直的目标边缘的第一目标边缘对可以被表示为P_{形状_ver}＝P(i，j)i∈S_v1，j∈S_v2，其也受到这样的约束：边缘i和j是同一多边形的一部分。由此，所有第一目标边缘对的集合包含所有的目标边缘对P_{形状_hor}和P_{形状_ver}。
对代表制造间隙惩罚的第二目标边缘对的选择
图6B示出根据本发明的一个实施例对图5A的每一个第一目标边缘执行的方法610，用于选择代表诸如关于图3B已描述的制造间隙惩罚的第二目标边缘对。如果所关注的第一目标边缘是水平的，则选择图5C中的每一个也为水平(但为不同多边形的一部分)的第三目标边缘(612)，以产生一个或多个第二目标边缘对。同样地，如果所关注的第一目标边缘是垂直的，则选择图5C中的每一个也为垂直(但为不同多边形的一部分)的第三目标边缘(614)，以产生一个或多个第二目标边缘对。
由此，每一个第二目标边缘对包括具有相同方向且是不同多边形的一部分的图5A的一个第一目标边缘和图5C的一个第三目标边缘。也就是，每一个目标边缘对的两个目标边缘都是水平的，或者都是垂直的。每一个目标边缘对与在形成光刻掩模时发生的制造间隙惩罚有关，所述制造间隙惩罚是由所关注的目标边缘对的边缘之间的间隙引起的(即，例如用以维持该间隙)。
每一个具有水平的目标边缘的第二目标边缘对可以被表示为P_{间隙_hor}＝P(i，j)i∈S_h1，j∈S_h3，其受到这样的约束：边缘i和j是不同多边形(而不是同一多边形)的一部分。同样地，每一个具有垂直的目标边缘的第二目标边缘对可以被表示为P_{间隙_ver}＝P(i，j)i∈S_v1，j∈S_v3，其也受到这样的约束：边缘i和j是不同多边形(而不是同一多边形)的一部分。由此，所有第一目标边缘对的集合包含所有的目标边缘对P_{间隙_hor}和P_{间隙_ver}。
对代表制造交叉惩罚的第三目标边缘对的选择
图6C示出根据本发明的一个实施例对图5A的每一个第一目标边缘执行的方法620，用于选择代表诸如关于图3C已描述的制造交叉惩罚的第三目标边缘对。如果所关注的第一目标边缘是水平的，则选择图5C中的每一个为垂直(且是不同多边形的一部分)的第三目标边缘(622)，以产生一个或多个第三目标边缘对。同样地，如果所关注的第一目标边缘是垂直的，则选择图5C中的每一个水平(且是不同多边形的一部分)的第三目标边缘(624)，以产生一个或多个第三目标边缘对。
由此，每一个第三目标边缘对包括具有不同方向且是不同多边形的一部分的图5A的第一目标边缘和图5C的第三目标边缘。也就是，如果每一个目标边缘对的目标边缘之一是水平的，则该目标边缘对的另一个目标边缘是垂直的。每一个目标边缘对与在形成光刻掩模时发生的制造交叉惩罚有关，所述制造交叉惩罚是由所关注的选定目标边缘对的边缘之间的可能交叉引起的。
每一个具有水平的第一目标边缘的第三目标边缘对可以被表示为P_{交叉_hor}＝P(i，j)i∈S_h1，j∈S_v3，其受到这样的约束：边缘i和j是不同多边形(而不是同一多边形)的一部分。同样地，每一个具有垂直的第一目标边缘的第三目标边缘对可以被表示为P_{交叉_ver}＝P(i，j)i∈S_v1，j∈S_h3，其也受到这样的约束：边缘i和j是不同多边形(而不是同一多边形)的一部分。由此，所有第三目标边缘对的集合包含所有的目标边缘对P_{交叉_hor}和P_{交叉_ver}。
结论
注意：虽然在此示例和描述了具体实施例，但本领域普通技术人员将理解，任何旨在实现相同目的的设置都可用来替代所示出的具体实施例。本申请旨在包含任何对本发明实施例的改变或变化。例如，可以采用或不采用回写高速缓冲存储器(write-back cache)。因此，很明显，本发明旨在仅仅受限于权利要求及其等同替换。