[发明专利]通过迭代的空间谐波阶次截断的计算效率

说明书

技术领域

本发明的实施方式属于光学计量领域，并且更特别地，涉及在生成仿真衍射信号时使用的空间谐波阶次数量的选择，该仿真衍射信号在光栅结构的光学计量测量、处理或仿真中使用。

背景技术

在过去的几年里，严格耦合波分析（RCWA）和类似的算法已经被广泛用于衍射结构的研究和设计。在RCWA方法中，周期性结构的轮廓（profile）由给定数量的足够薄的平面光栅板（slab）来近似。具体地，RCWA涉及三个主要的步骤，即，光栅内部的电场和磁场的傅里叶展开、表征衍射信号的常系数矩阵的特征值和特征向量的计算、以及从边界匹配条件中推断出的线性系统的求解。RCWA将问题划分成三个不同的空间区域：1）支持入射面波场和所有反射的衍射阶次的总和的周围（ambient）区域，2）光栅结构和下面的非图案层，其中波场被视为与每个衍射阶次相关联的模式的叠加，以及3）包括所传送的波场的衬底。

在大体上满足能量守恒的情况下，RCWA求解的精度部分地取决于在波场的空间谐波展开中保留的项数。所保留的项数是在计算期间所考虑的空间谐波阶次数量的函数。针对给定的假设的轮廓的仿真衍射信号的有效生成涉及在每个波长处为衍射信号的横向磁力（TM）和/或横向电力（TE）分量两者选择空间谐波阶次的优选集合。在数学上，选择越多的空间谐波阶次，仿真越精确。然而，空间谐波阶次的数量越高，计算仿真衍射信号所需的计算量越多。此外，计算时间是所使用的阶次数量的非线性函数。因此，这对在每个波长处仿真的空间谐波阶次数量进行最小化而言是有用的。然而，空间谐波阶次的数量不能被任意最小化，因为这可能会导致信息的缺失。

在考虑三维结构时，比起二维结构，选择合适的空间谐波阶次数量的重要性明显增加。由于空间谐波阶次数量的选择是专用的，因此用于选择空间谐波阶次数量的有效方法是期望的。

发明内容

本发明的实施方式包括用于改善针对光学计量中的衍射信号的计算效率的方法。

在实施方式中，方法包括对针对光栅结构的空间谐波阶次集合进行仿真。基于第一图案来截断该空间谐波阶次集合，以提供空间谐波阶次的第一截断集合。基于第二图案，空间谐波阶次的第一截断集合通过迭代过程来修改，以提供空间谐波阶次的第二截断集合，所述第二图案不同于所述第一图案。仿真光谱基于空间谐波阶次的第二截断集合而被提供。

在另一实施方式中，方法包括对针对光栅结构的空间谐波阶次集合进行仿真。基于第一图案来截断该空间谐波阶次集合，以提供空间谐波阶次的第一截断集合。基于第二图案，通过迭代过程从所述空间谐波阶次的第一截断集合中减去一个或多个单独的空间谐波阶次，以提供空间谐波阶次的第二截断集合，所述第二图案不同于所述第一图案。基于第三图案，通过迭代过程将一个或多个单独的空间谐波阶次增加到空间谐波阶次的第二截断集合，以提供空间谐波阶次的第三截断集合，所述第三图案不同于所述第一图案和第二图案。仿真光谱基于空间谐波阶次的第三截断集合而被提供。

在另一实施方式中，计算机可读介质已经在其上存储了指令集合。所述指令集合被包括以执行包括对针对光栅结构的空间谐波阶次集合进行仿真、基于第一图案截断所述空间谐波阶次集合以提供空间谐波阶次的第一截断集合、基于第二图案通过迭代过程对所述空间谐波阶次的第一截断集合进行修改以提供空间谐波阶次的第二截断集合、以及基于所述空间谐波阶次的第二截断集合来提供仿真光谱的方法，其中所述第二图案不同于所述第一图案。

在另一实施方式中，计算机可读介质已经在其上存储了指令集合。所述指令集合被包括以执行包括对针对光栅结构的空间谐波阶次集合进行仿真、基于第一图案截断所述空间谐波阶次集合以提供空间谐波阶次的第一截断集合、基于第二图案通过迭代过程从所述空间谐波阶次的第一截断集合中减去一个或多个单独的空间谐波阶次以提供空间谐波阶次的第二截断集合、基于第三图案通过迭代过程将一个或多个单独的空间谐波阶次增加到空间谐波阶次的第二截断集合以提供空间谐波阶次的第三截断集合、以及基于所述空间谐波阶次的第三截断集合来提供仿真光谱的方法，其中所述第二图案不同于所述第一图案、所述第三图案不同于所述第一图案和第二图案。

附图说明

图1描述了表示根据本发明的实施方式的用于确定和使用轮廓参数以进行自动化处理和设备控制的一系列示例性操作的流程图。

图2是根据本发明的实施方式的用于确定和使用轮廓参数以进行自动化处理和设备控制的系统的示例性框图。