[发明专利]一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法

权利要求书

1.一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，用于计算得出与理想光瞳相匹配的自由光瞳，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤S1：控制照明系统发光并设定一自由光瞳作为目标光瞳，设置和目标光瞳及照明系统相关的优化参数；

步骤S2：设定一具有若干个格点的目标照明优化区域，将格点中光强大于最低光强阈值的格点设置为优化变量或优化目标，其中设为优化变量的格点个数为N，且设为优化目标的格点个数为M，M和N均为正整数；

步骤S3：将设为优化变量的格点的初始光强值设为目标光瞳该格点处对应的光强，即优化变量初始化；

步骤S4：通过计算光斑函数在格点上的离散值以得到光斑矩阵；

步骤S5：计算雅克比矩阵，其维度为M*N；

步骤S6：将初始化后的优化变量作为输入参量并结合光斑矩阵及雅克比矩阵以进行迭代优化，得出连续反射镜数的优化结果，即优化变量的连续反射镜数；

步骤S7：对连续反射镜数的优化结果进行离散化并进行反射镜数补偿后得到优化变量的离散反射镜数，以得出离散反射镜数条件下的仿真光瞳；

步骤S8：对仿真光瞳及目标光瞳的光刻性能差异性进行基于计算光刻的光刻性能匹配性的验证。

2.如权利要求1所述的一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述优化参数包括光瞳分辨率、微反射镜反射镜总数、光强阈值及优化迭代次数。

3.如权利要求2所述的一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，其特征在于：在所述步骤S2中，所述优化变量为被优化格点的反射镜数，所述优化目标为光强被优化的格点。

4.如权利要求3所述的一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，其特征在于：所述最低光强阈值为0.07，所述步骤S2包括以下步骤：

设置一变量光强阈值，将光强大于所述最低光强阈值的格点与所述变量光强阈值比较，如格点的光强大于所述变量光强阈值则该格点为优化变量格点；

设置一目标光强阈值，将光强大于所述最低光强阈值的格点与所述目标光强阈值比较，如格点的光强大于所述目标光强阈值则该格点为优化目标格点。

5.如权利要求1所述的一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，其特征在于：在所述步骤S4中，所述光斑函数是用于描述光斑形状的二位函数，其函数表达式为：M(x,y)＝G(x)*G(y)；

所述光斑函数的分量函数G(x)及G(y)具有和所述光斑函数相同的函数形式，其函数表达式为：

其中k为常数，shift为与光斑具体形状相关的函数，将光强的最大值设为1，const为光强的归一化常量。

6.如权利要求1所述的一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，其特征在于：在所述步骤S5中，所述雅克比矩阵只计算一次，其计算结果在后续计算中被重复调用以提高运算优化速度，所述雅克比矩阵为J，通过推导得出所述雅克比矩阵中的矩阵元素的函数表达式为：

其中u和v均为整数，u表示第u个优化目标，v表示第v个优化变量，(i,j)为第u个优化目标对应的格点坐标，(n,k)为第v个优化变量对应的格点坐标，Ω为以格点(i,j)为中心的光斑函数作用域。

7.如权利要求1所述的一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，其特征在于：在所述步骤S6中，所述优化函数采用最小二乘法作为优化方式对格点进行优化，并采用总光强归一化的方均根作为误差函数。

8.如权利要求7所述的一种用于光刻机照明系统的自由光瞳生成方法，其特征在于：在所述步骤S7中，将连续反射镜数的优化结果进行离散化的计算公式为：

其中S′(i,j)为离散化后格点(i,j)处的反射镜数，S(i,j)为所述步骤6中优化后的格点(i,j)处的连续反射镜数；其中round函数的截断阈值为0.5；其中N代表总的反射镜数目。