專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于Abbe矢量成像模型的光源-掩模交替優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于Abbe (阿貝)矢量成像模型的光源-掩模交替優(yōu)化方法，屬于光刻分辨率增強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的大規(guī)模集成電路普遍采用光刻系統(tǒng)進(jìn)行制造。光刻系統(tǒng)主要包括照明系統(tǒng)(包括光源和聚光鏡)、掩模、投影系統(tǒng)及晶片四部分。光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)聚光鏡聚焦后入射至掩模，掩模的開(kāi)口部分透光；經(jīng)過(guò)掩模后，光線(xiàn)經(jīng)由投影系統(tǒng)入射至涂有光刻膠的晶片上，這樣掩模圖形就復(fù)制在晶片上。目前主流的光刻系統(tǒng)是193nm的ArF深度紫外光刻系統(tǒng)，隨著光刻技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入45nm-22nm,電路的關(guān)鍵尺寸已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光源的波長(zhǎng)。因此光的干涉和衍射現(xiàn)象更加顯 著，導(dǎo)致光刻成像產(chǎn)生扭曲和模糊。為此光刻系統(tǒng)必須采用分辨率增強(qiáng)技術(shù)，用以提高成像質(zhì)量。光源-掩模協(xié)同優(yōu)化(source mask optimization,簡(jiǎn)稱(chēng)SM0)是一種重要的光刻分辨率增強(qiáng)技術(shù)。SMO利用光源及掩模之間的相互作用，通過(guò)改變光源明暗圖形、掩模圖形以及在掩模上添加細(xì)小的輔助圖形的方法，達(dá)到提高光刻成像分辨率的目的。較之傳統(tǒng)的分辨率增強(qiáng)技術(shù)(如光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(optical proximity correction,簡(jiǎn)稱(chēng)0PC)等)，SMO在掩模優(yōu)化過(guò)程中引入光源變量，增大了優(yōu)化自由度，從而能夠更為有效的提高光刻系統(tǒng)的分辨率。光源-掩模交替優(yōu)化(sequential source mask optimization,簡(jiǎn)稱(chēng)SESM0)方法是實(shí)現(xiàn)SMO的重要方法之一。SESMO方法遵循光源單獨(dú)優(yōu)化-掩模單獨(dú)優(yōu)化-光源單獨(dú)優(yōu)化……的順序，交替的對(duì)光源和掩模進(jìn)行獨(dú)立優(yōu)化。其特點(diǎn)是在每一次優(yōu)化迭代中，保持掩模像素值不變更新光源像素值，或保持光源像素值不變更新掩模像素值。另一方面，為了進(jìn)一步提高光刻系統(tǒng)成像分辨率，目前業(yè)界普遍采用浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)。浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)為在投影物鏡最后一個(gè)透鏡的下表面與晶片之間添加了折射率大于I的液體，從而達(dá)到擴(kuò)大數(shù)值孔徑(numerical aperture,簡(jiǎn)稱(chēng)NA),提高成像分辨率的目的。由于浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)具有高NA (NA > I)的特性，而當(dāng)NA >0.6時(shí)，電磁場(chǎng)的矢量成像特性對(duì)光刻成像的影響已經(jīng)不能被忽視，因此對(duì)于浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)其標(biāo)量成像模型已經(jīng)不再適用。為了獲取精確的浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)的成像特性，必須采用基于矢量成像模型的SMO技術(shù)，對(duì)浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)中的光源和掩模進(jìn)行優(yōu)化。相關(guān)文獻(xiàn)(IEEETransaction on Image Processing, 2011, 20 :2856 2864)針對(duì)部分相干成像系統(tǒng)，提出了一種較為高效的基于梯度的SESMO優(yōu)化方法。但是以上方法基于光刻系統(tǒng)的標(biāo)量成像模型，因此不適用于高NA的光刻系統(tǒng)。同時(shí)，由于光源面上不同位置光線(xiàn)的入射角度不同，其對(duì)投影系統(tǒng)的作用存在差異，但是現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有考慮投影系統(tǒng)對(duì)光源面上不同點(diǎn)光源入射光線(xiàn)的響應(yīng)差異。因此采用現(xiàn)有方法獲取空間像與實(shí)際存在較大的偏差，進(jìn)而影響SESMO方法的優(yōu)化效果
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于Abbe矢量成像模型的SESMO方法。該方法采用基于矢量模型的SESMO技術(shù)對(duì)光源明暗圖形和掩模圖形進(jìn)行優(yōu)化，其可同時(shí)適用于具有高NA的浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)以及具有低NA的干式光刻系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種基于Abbe矢量成像模型的SESMO方法，具體步驟為步驟101、將光源初始化為大小為NsXNs的光源圖形J，將掩模圖形M初始化為大小為NXN的目標(biāo)圖形Z，其中Ns和N為整數(shù)；步驟102、設(shè)置初始光源圖形J上發(fā)光區(qū)域的像素值為1，不發(fā)光區(qū)域的像素值為O ;設(shè)定 NsXNs 的變量矩陣 Ω5 :當(dāng) J(xs, ys) = I 時(shí)，= ;當(dāng) J(xs, ys) = O 時(shí),
Hs(^ys) = ^淇中J(xs，ys)表示光源圖形上各像素點(diǎn)(xs，ys)的像素值；設(shè)置初始掩模 圖形M上開(kāi)口部分的透射率為1，阻光區(qū)域的透射率為O ;設(shè)定NXN的變量矩陣ΩΜ:當(dāng)M(x，y) = I 時(shí)，= ;當(dāng) M(x, y) = O 時(shí)，= ;其中 M(x, y)表示掩模圖形上各像素點(diǎn)(X，y)的透射率；令二值掩模圖形Mb的初始值為M ；步驟103、將目標(biāo)函數(shù)D構(gòu)造為目標(biāo)圖形之與當(dāng)前光源圖形和掩模圖形對(duì)應(yīng)的光刻
膠中成像之間的歐拉距離的平方，即ο = 之，其中之為目標(biāo)圖形
各像素點(diǎn)的像素值，Z(x, y)表示利用Abbe矢量成像模型計(jì)算當(dāng)前光源圖形和掩模圖形對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像各像素點(diǎn)的像素值；步驟104、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)D對(duì)于變量矩陣Qs的梯度矩陣VjD(Qs)，將光源圖形上各像素點(diǎn)的像素值之和Jsim近似為給定常數(shù)，得到梯度矩陣ViXfts)的近似值VjD(Qs)閑用最陡速降法更新變量矩陣Qs，更新QsXV0(Qs)，其中SllsS預(yù)先設(shè)定的光源優(yōu)化
步長(zhǎng)，獲取對(duì)應(yīng)當(dāng)前Qs的光源圖形j，j<x，凡)=|[i+cosns(X，；g]；步驟105、計(jì)算當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值D的值；當(dāng)該值小于預(yù)定閾值或者更新變量矩陣Ω s的次數(shù)達(dá)到預(yù)定上限值Ks時(shí)，進(jìn)入步驟106，否則返回步驟104 ；步驟106、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)D對(duì)于變量矩陣ΩΜ的梯度矩陣VjD(Dm);利用最陡速降法更新變量矩陣ΩΜ，更新ΩM為ΩM- MχVZ)(ΩM)，其中 M為預(yù)先設(shè)定的掩模優(yōu)化步長(zhǎng)，獲
取對(duì)應(yīng)當(dāng)前ΩΜ的掩模圖形M，M(x，;；) = i[l + cosQM(x，_y)];更新對(duì)應(yīng)當(dāng)前M的二值掩模圖形Mb，Mb(x，少，一般情況下tffl = 0.5;步驟107、計(jì)算當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)D的值；；當(dāng)該值小于預(yù)定閾值或者更新變量矩陣Ω M的次數(shù)達(dá)到預(yù)定上限值Km時(shí)，進(jìn)入步驟108，否則返回步驟106 ；步驟108、計(jì)算當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)D的值；當(dāng)該值小于預(yù)定閾值或者交替更新變量矩陣Qs和ΩM的次數(shù)達(dá)到預(yù)定上限值KS_M時(shí)，進(jìn)入步驟109，否則返回步驟104 ；步驟109，終止優(yōu)化，并將當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb確定為經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的光源圖形和掩模圖形。本發(fā)明所述步驟103中利用Abbe矢量成像模型計(jì)算當(dāng)前光源和掩模對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的具體步驟為步驟201、將掩模圖形M柵格化為NXN個(gè)子區(qū)域；步驟202、將光源圖形J柵格化為NsXNs個(gè)子區(qū)域；步驟203、針對(duì)單個(gè)點(diǎn)光源(xs，ys)，獲取該點(diǎn)光源照明時(shí)對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像 I (xs, ys)；
步驟204、判斷是否已經(jīng)計(jì)算出所有點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像，若是，則進(jìn)入步驟205，否則返回步驟203 ；步驟205、根據(jù)阿貝Abbe方法，對(duì)各點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像I (xs，ys)進(jìn)行疊加，獲取部分相干光源照明時(shí)，晶片位置上的空間像I ;步驟206、基于光刻膠近似模型，根據(jù)空間像I計(jì)算光源圖形和掩模圖形對(duì)應(yīng)的光刻膠中的成像。本發(fā)明所述步驟203中針對(duì)單個(gè)點(diǎn)光源(xs，ys)，獲取該點(diǎn)光源照明時(shí)對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像I (xs，ys)的具體過(guò)程為設(shè)定光軸的方向?yàn)閦軸,并依據(jù)左手坐標(biāo)系原則建立全局坐標(biāo)系；步驟301、根據(jù)點(diǎn)光源坐標(biāo)(xs，ys)，計(jì)算點(diǎn)光源發(fā)出的光波在掩模上NXN個(gè)子區(qū)域的近場(chǎng)分布E ;其中，E為NXN的矢量矩陣，其每個(gè)元素均為一 3X1的矢量，表示全局坐標(biāo)系中掩模的衍射近場(chǎng)分布的3個(gè)分量；步驟302、根據(jù)近場(chǎng)分布E獲取光波在投影系統(tǒng)入瞳后方的電場(chǎng)分布Eebnt( ,奶，其中，Eebnt(a,灼為NXN的矢量矩陣，其每個(gè)元素均為一 3X I的矢量，表示全局坐標(biāo)系中入瞳后方的電場(chǎng)分布的3個(gè)分量；步驟303、設(shè)光波在投影系統(tǒng)中傳播方向近似與光軸平行，進(jìn)一步根據(jù)入瞳后方的電場(chǎng)分布獲取投影系統(tǒng)出瞳前方的電場(chǎng)分布;其中，出瞳前方的電場(chǎng)分布Efh’,/ ')為NXN的矢量矩陣，其每個(gè)元素均為一 3X1的矢量，表示全局坐標(biāo)系中出瞳前方的電場(chǎng)分布的3個(gè)分量；步驟304、根據(jù)投影系統(tǒng)出瞳前方的電場(chǎng)分布，獲取投影系統(tǒng)出瞳后方的電場(chǎng)分布Eebxt( '，f)；步驟305、利用沃爾夫Wolf光學(xué)成像理論，根據(jù)出瞳后方的電場(chǎng)分布EebKf)獲取晶片上的電場(chǎng)分布Ewaf'并根據(jù)Ewafw獲取點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)晶片位置上空間像I (xs，ys)。有益效果較之傳統(tǒng)的光源單獨(dú)優(yōu)化方法和掩模單獨(dú)優(yōu)化方法，本發(fā)明涉及的SESMO方法利用光源及掩模之間的相互作用，在掩模優(yōu)化過(guò)程中引入光源變量，增大了優(yōu)化自由度，從而能夠更為有效的提高光刻系統(tǒng)的分辨率。較之光源-掩模同步優(yōu)化(simultaneous sourcemask optimization,簡(jiǎn)稱(chēng)SISM0)方法,本發(fā)明涉及的SESMO方法能夠通過(guò)對(duì)光源和掩模的交替優(yōu)化，有效降低優(yōu)化算法陷入局部最優(yōu)的幾率，從而能夠得到更接近全局最優(yōu)的優(yōu)化結(jié)果，并更為有效的提高光刻系統(tǒng)的分辨率。其次，本發(fā)明利用Abbe矢量成像模型描述光刻系統(tǒng)的成像過(guò)程，考慮了電磁場(chǎng)的矢量特性，優(yōu)化后的光源圖形和掩模圖形不但適用于小NA的情況，也適用于NA > O. 6的情況。再次，本發(fā)明利用優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的梯度信息，結(jié)合最陡速降法對(duì)光源圖形和掩模圖形進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化效率高。最后，本發(fā)明將光源面柵格化成多個(gè)點(diǎn)光源，針對(duì)不同點(diǎn)光源分別計(jì)算其對(duì)應(yīng)的空間像，具有精確度高的優(yōu)點(diǎn)，該方法可適用于不同形狀的光源，且滿(mǎn)足45nm及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)的光刻仿真需求。


圖I為本發(fā)明基于Abbe矢量成像模型的SESMO方法的流程圖。圖2為點(diǎn)光源發(fā)出光波經(jīng)掩模、投影系統(tǒng)后在晶片位置上形成空間像的示意圖。圖3為初始光源、初始掩模及其對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的示意圖。圖4為基于Abbe矢量成像模型的光源單獨(dú)優(yōu)化結(jié)果、初始掩模圖形及其對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的示意圖。圖5為初始光源圖形、基于Abbe矢量成像模型的掩模單獨(dú)優(yōu)化結(jié)果及其對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的示意圖。圖6為采用基于Abbe矢量成像模型的SISMO方法優(yōu)化后的光源圖形、掩模圖形及其對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的示意圖。圖7為采用基于Abbe矢量成像模型的SESMO方法優(yōu)化后的光源圖形、掩模圖形及其對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的原理當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)掩模在光刻膠中成像與目標(biāo)圖形相同或近似時(shí)，則光刻系統(tǒng)中印制在晶片上的圖形具有很高的分辨率。因此本發(fā)明將SESMO的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)D構(gòu)造為目標(biāo)圖形與光源和掩模所對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像之間的歐拉距離的平方；如目標(biāo)圖形
的大小為NXNJIJd = ΣΣ(Ηχ^)~ζ(χ^))2 ，&為目標(biāo)圖形中各點(diǎn)的像素值，Z(x,
y)為光源和掩模所對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的像素值，Z(x, y)與的值均為O或1，本發(fā)明用圖形或圖像上各像素點(diǎn)的中心坐標(biāo)來(lái)表示此像素點(diǎn)的位置。如圖I所示，本發(fā)明基于Abbe矢量成像模型的SESMO方法，具體步驟為步驟101、將光源初始化為大小為NsXNs的光源圖形J，將掩模圖形M初始化為大小為NXN的目標(biāo)圖形Z，其中Ns和N為整數(shù)。步驟102、設(shè)置初始光源圖形J上發(fā)光區(qū)域的像素值為1，不發(fā)光區(qū)域的像素值為O ;設(shè)定 NsXNs 的變量矩陣 Ω5 :當(dāng) J(xs, ys) = I 時(shí)，Ω8(\，凡)= |ττ ;當(dāng) J(xs, ys) = O 時(shí),Ω8(^,λ) = |^ ;其中J(xs，ys)表示光源圖形上各像素點(diǎn)(xs，ys)的像素值。設(shè)置初始掩模圖形M上開(kāi)口部分的透射率為1，阻光區(qū)域的透射率為O ;設(shè)定NXN的變量矩陣ΩΜ:當(dāng)M(x，y) = I時(shí)，ΩμΟ,少)=|冗；當(dāng)M(x, y) = O時(shí)，Ωμ(χ,;；) = |;γ ;其中M(x, y)表示掩模圖形上各像素點(diǎn)(X，y)的透射率；令二值掩模圖形Mb的初始值為M。步驟103、將目標(biāo)函數(shù)D構(gòu)造為目標(biāo)圖形與當(dāng)前光源和掩模對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像之間的歐拉距離的平方，即
權(quán)利要求
1.一種基于Abbe矢量成像模型的光源-掩模交替優(yōu)化方法，其特征在于，具體步驟為 步驟101、將光源初始化為大小為NsXNs的光源圖形J，將掩模圖形M初始化為大小為NXN的目標(biāo)圖形2，其中Ns和N為整數(shù)； 步驟102、設(shè)置初始光源圖形J上發(fā)光區(qū)域的像素值為1，不發(fā)光區(qū)域的像素值為0 ;設(shè)定 NsXNs 的變量矩陣 Qs :當(dāng) J(xs, ys) = I 時(shí)，ils(xs,_ys) ；當(dāng) J(xs, ys) = 0 時(shí)，ils(xs,ys) = ^7T淇中J(XS，ys)表示光源圖形上各像素點(diǎn)(xs，ys)的像素值；設(shè)置初始掩模圖形M上開(kāi)口部分的透射率為1，阻光區(qū)域的透射率為0 ;設(shè)定NXN的變量矩陣Qm:當(dāng)M(x，y) = I時(shí)，％10，少)=|冗M(jìn)(x, y) = 0時(shí)少)=|疋；其中M(x,y)表示掩模圖形上各像素點(diǎn)(x，y)的透射率；令二值掩模圖形Mb的初始值為M ； 步驟103、將目標(biāo)函數(shù)D構(gòu)造為目標(biāo)圖形與當(dāng)前光源圖形和掩模圖形對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像之間的歐拉距離的平方，即D=石石(之z(x，>0)2，其中之(^)為目標(biāo)圖形各像素點(diǎn)的像素值，Z(x, y)表示利用Abbe矢量成像模型計(jì)算當(dāng)前光源圖形和掩模圖形對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像各像素點(diǎn)的像素值； 步驟104、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)D對(duì)于變量矩陣Qs的梯度矩陣VD(Qs)，將光源圖形上各像素點(diǎn)的像素值之和Jsud近似為給定常數(shù)，得到梯度矩陣的近似值▽乃(Qs);利用最陡速降法更新變量矩陣Qs，更新\為仏-％><'^(%)，其中&8為預(yù)先設(shè)定的光源優(yōu)化步長(zhǎng)，獲取對(duì)應(yīng)當(dāng)前Qs的光源圖形J，J(Us) = |[l + cosils(uJ]； 步驟105、計(jì)算當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)D的值；當(dāng)該值小于預(yù)定閾值或者更新變量矩陣Qs的次數(shù)達(dá)到預(yù)定上限值Ks時(shí)，進(jìn)入步驟106，否則返回步驟·104 ；步驟106、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)D對(duì)于變量矩陣Q M的梯度矩陣VD(Qm);利用最陡速降法更新變量矩陣QM，更新Qm為xVD(￡1m)，其中％ 為預(yù)先設(shè)定的掩模優(yōu)化步長(zhǎng)，獲取對(duì)應(yīng)當(dāng)前Q M的掩模圖形M，M(x,y) = ^[l + cosnM(x,>0];更新對(duì)應(yīng)當(dāng)前M的二值掩模圖形 [X 當(dāng) M(U)之/^為預(yù)定參數(shù)； 步驟107、計(jì)算當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)D的值；當(dāng)該值小于預(yù)定閾值或者更新變量矩陣的次數(shù)達(dá)到預(yù)定上限值Km時(shí)，進(jìn)入步驟108，否則返回步驟·106 ； 步驟108、計(jì)算當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)D的值；當(dāng)該值小于預(yù)定閾值或者更新交替變量矩陣Qs和QM的次數(shù)達(dá)到預(yù)定上限值KS_M時(shí)，進(jìn)入步驟109，否則返回步驟104 ； 步驟109，終止優(yōu)化，并將當(dāng)前光源圖形J和二值掩模圖形Mb確定為經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的光源圖形和掩模圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于Abbe矢量成像模型的光源-掩模交替優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟103中利用Abbe矢量成像模型計(jì)算當(dāng)前光源和掩膜對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像的具體步驟為 步驟201、將掩模圖形M柵格化為NXN個(gè)子區(qū)域； 步驟202、將光源圖形J柵格化為NsXNs個(gè)子區(qū)域； 步驟203、針對(duì)單個(gè)點(diǎn)光源(xs，ys)，獲取該點(diǎn)光源照明時(shí)對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像I(xs，ys)； 步驟204、判斷是否已經(jīng)計(jì)算出所有點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像，若是，則進(jìn)入步驟205，否則返回步驟203 ； 步驟205、根據(jù)阿貝Abbe方法，對(duì)各點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像I (xs，ys)進(jìn)行疊力口，獲取部分相干光源照明時(shí)，晶片位置上的空間像I ; 步驟206、基于光刻膠近似模型，根據(jù)空間像I計(jì)算光源圖形和掩模圖形對(duì)應(yīng)的光刻膠中的成像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2基于Abbe矢量成像模型的光源_掩模交替優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟203中針對(duì)單個(gè)點(diǎn)光源(xs，ys)獲取該點(diǎn)光源照明時(shí)對(duì)應(yīng)晶片位置上的空間像I(xs, ys)的具體過(guò)程為 設(shè)定光軸的方向?yàn)閦軸,并依據(jù)左手坐標(biāo)系原則建立全局坐標(biāo)系；(a，￠, y )是掩模上全局坐標(biāo)系(X，1，z)進(jìn)行傅里葉變換后的坐標(biāo)系，(a ' , ^ / , Y / )是晶片上全局坐標(biāo)系(xw, yw, zw)進(jìn)行傅里葉變換后的坐標(biāo)系； 步驟301、針對(duì)單個(gè)點(diǎn)光源(xs，ys)，計(jì)算點(diǎn)光源發(fā)出的光波在掩模上NXN個(gè)子區(qū)域的近場(chǎng)分布E ;其中，E為NXN的矢量矩陣,其每個(gè)兀素均為一 3X1的矢量,表不全局坐標(biāo)系中掩模的衍射近場(chǎng)分布的3個(gè)分量； 步驟302、根據(jù)近場(chǎng)分布E獲取光波在投影系統(tǒng)入瞳后方的電場(chǎng)分布E〖nt(a,灼,其中，E=nt( ，#)為NXN的矢量矩陣,其每個(gè)兀素均為一 3X I的矢量,表不全局坐標(biāo)系中入瞳后方的電場(chǎng)分布的3個(gè)分量； 步驟303、設(shè)光波在投影系統(tǒng)中傳播方向近似與光軸平行，進(jìn)一步根據(jù)入瞳后方的電場(chǎng)分布E〖nt(a，/ )獲取投影系統(tǒng)出瞳前方的電場(chǎng)分布Erit(C^f);其中，出瞳前方的電場(chǎng)分布為NXN的矢量矩陣，其每個(gè)元素均為一 3X1的矢量，表示全局坐標(biāo)系中出瞳前方的電場(chǎng)分布的3個(gè)分量； 步驟304、根據(jù)投影系統(tǒng)出瞳前方的電場(chǎng)分布Erit(YW)，獲取投影系統(tǒng)出瞳后方的電場(chǎng)分布ErwD; 步驟305、利用沃爾夫Wolf光學(xué)成像理論，根據(jù)出瞳后方的電場(chǎng)分布Eebxt(a',y8')獲取晶片上的電場(chǎng)分布Ewaf'并根據(jù)Ewafw獲取點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)晶片位置上空間像I (xs，ys)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于Abbe(阿貝)矢量成像模型的光源-掩模交替優(yōu)化方法，本方法設(shè)置光源圖形像素值和掩模中開(kāi)口部分以及阻光部分的透射率，設(shè)置變量矩陣ΩS和ΩM，將目標(biāo)函數(shù)D構(gòu)造為目標(biāo)圖形與當(dāng)前光源和掩模對(duì)應(yīng)的光刻膠中成像之間的歐拉距離的平方；利用變量矩陣ΩS和ΩM以及目標(biāo)函數(shù)D引導(dǎo)光源和掩模圖形的交替優(yōu)化過(guò)程。較之傳統(tǒng)的光源單獨(dú)優(yōu)化或掩模單獨(dú)優(yōu)化以及光源-掩模同步優(yōu)化，本發(fā)明所涉及的方法能夠更為有效的提高光刻系統(tǒng)的分辨率。同時(shí)采用本發(fā)明優(yōu)化后的光源和掩模不但適用于小NA的情況，也適用于NA＞0.6的情況。另外本發(fā)明利用優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的梯度信息，結(jié)合最陡速降法對(duì)光源圖形和掩模圖形進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化效率高。
文檔編號(hào)G03F1/30GK102707563SQ20121020157
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者李艷秋, 董立松, 韓春營(yíng), 馬旭 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)