[发明专利]一种确定光刻工艺的光源光照强度分布的方法

摘要

本发明涉及一种确定光刻工艺的光源光照强度分布的方法，属于集成电路制造技术领域，包含以下步骤：确定光源的初始形状和初始光照强度，并用矩阵Γ表示，然后将矩阵Γ转换成便于优化的矩阵θ；确定光刻过程中的成像准确度和焦深，建立目标函数；获取掩膜图形，并用像素点矩阵m表示；计算掩膜图形经过光刻系统作用之后的光照强度分布，并将其用一个规模与矩阵m一致的矩阵I表示后对该矩阵I进行归一化；模拟光刻胶效应来计算硅片上刻出的图形并用矩阵z表示；计算目标函数对所述矩阵θ的梯度(θ)；利用公式更新矩阵θ，其中s代表步长，n代表迭代的次数；重复前述四个计算步骤，直到满足收敛条件。这种对光刻工艺的光源进行优化的方法具有时间短，优化效果好的优点。

主权项

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。