面向二次图形曝光技术的版图优化及切割算法研究

面向22nm及以下工艺尺寸上集成电路的制造需求，在极紫外光刻（Extreme Ultraviolet，EUV）、纳米压印（Nano-Imprint Lithography，NIL）、多重电子束直写（Multiple E-Beam Direct Write，MEBDW）等芯片生产技术仍面临技术挑战和费用瓶颈而无法量产的情况下，二次图形曝光技术（Double Patterning Lithography，DPL）成为工业界的首选方案以及学术界的研究前沿。二次图形曝光技术要求将原版图切割成两个子版图。为进一步改善二次图形曝光技术下的光刻质量，本项目提出全新的版图切割优化目标，并提出针对新优化目标的模型化方法和解决方案。在此基础上，本项目研究版图优化方法，包括层分配、冗余通孔插入、连线散布、连线加宽、金属填充等关键技术，进一步改善版图切割结果质量，形成考虑二次图形曝光技术的版图优化及切割完整流程。

面向二次图形曝光技术，实现两种经典的版图分解方法，包括基于整数规划的版图分解方法和基于FM二划分算法的版图分解方法。在此基础上，形成了面向二次图形曝光技术的版图分解优化流程。为提高版图分解运行效率，提出并实现高效的并行版图分解优化流程。面向14/10纳米及以下的工艺，三次图形曝光技术不可或缺，提出三次图形曝光技术下考虑版图密度的版图分解与优化流程。在研究版图分解方法的过程中发现，版图分解的质量严重依赖于前期布线结果，因而在布线方法上进行了预探索研究，并将提出的布线方法应用于模拟集成电路和微流控生物芯片的自动化设计过程中，取得突出的实验结果，具有重要的科研价值和良好应用前景。