[发明专利]一种确定光刻工艺的光源光照强度分布的方法

权利要求书

1.一种确定光刻工艺的光源光照强度分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定光源的初始光照强度分布，并用矩阵Γ表示；所述矩阵Γ的元素对应于所述光源中的像素点，所述矩阵Γ各个元素的元素值对应于该像素点的光照强度；

(2)归一化所述矩阵Γ，得到矩阵γ：获取光刻系统所能够承受的最大光照强度Γmax，并将所述矩阵Γ中每一个元素值都除以Γmax，得到矩阵γ；

(3)采用公式θ＝arccos(2γ-1)，将所述矩阵γ转换为矩阵θ；

(4)获取掩膜图形，并用像素点矩阵m表示，所述矩阵m的元素对应于所述掩膜图形中的像素点，各个所述元素的元素值对应于所述像素点的透光特性；

(5)确定光刻过程中掩膜图形的成像准确度和焦深，分别计算出硅片上刻出的图形的像素点在位于焦平面上和偏离焦平面两种情况下与理想图形的像素点之间误差的平方和，将两个平方和分别乘以给定的权重系数后，再相加作为目标函数，所述权重系数取范围为0-1；

(6)计算所述掩膜图形经过光刻系统作用之后所成像的光照强度分布，所述光照强度分布采用Abbe成像模型计算得到；将所述光照强度分布用一个规模与所述矩阵m一致的矩阵I表示，并对该矩阵I进行归一化；

(7)模拟光刻胶效应来计算所述硅片上刻出的图形，并将该硅片上刻出的图形用矩阵z表示，所述矩阵z的元素对应于所述刻出图形中的像素点，矩阵z各个元素的元素值为对应的像素点是否曝光，所述矩阵z采用sigmoid函数计算得到；

(8)利用所述矩阵z、I、m和θ计算出所述目标函数对所述矩阵θ的梯度(θ)；

(9)利用公式更新所述矩阵θ，其中s代表步长，n代表迭代的次数；

(10)重复步骤(6)至(9)，直到满足收敛条件，获得矩阵γ，并以矩阵γ中各个元素的元素值制作对应的光照强度分布的优化光源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的掩膜图形为二进制掩膜或全相位偏移掩膜；所述二进制掩膜的透光点在所述矩阵m中用1表示，所述二进制掩膜的不透光点在所述矩阵m中用0表示；所述全相位偏移掩膜的不透光点在所述矩阵m中用0表示，所述全相位偏移掩膜的无相位偏移的透光点在所述矩阵m中用1表示，所述全相位偏移掩膜的相位偏移180°的透光点在所述矩阵m中用-1表示。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收敛条件为以下条件的其中之一：

1)到达预定的最大迭代步数；

2)所述目标函数小于一个预定的理想值，理想值取值范围为0-10；

3)预定一个步数值X，X取10-20之间，以及一个可接受的最小目标函数减量ε，ε取小于或等于0.001，出现连续X步所述目标函数的减少量都小于ε的情况。