[发明专利]全视场低像差敏感度一体化光刻方法及光刻系统

权利要求书

1.一种全视场低像差敏感度一体化光刻方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、确定用于形成模拟空间像图形的严格矢量成像模型；

步骤2、基于所述严格矢量成像模型，迭代地使用牛顿法更新光源强度分布图形和掩模透过率分布图形，具体过程为：

21、在光刻物镜曝光视场中选择若干代表性的视场点，数量用M表示；考虑光刻物镜中第m个视场点的偏振像差PA_m，利用当前光源强度分布图形和掩模透过率分布图形，根据步骤1的成像模型，计算第m个视场点的光刻空间成像I_m；m＝1,2,...M；

22、构建第m个视场点的图形误差表达式：

其中，表示二范数，Z_m表示第m个视场点的光刻胶像，由空间像I_m取阈值得到，表示目标图形；

23、根据当前第h轮迭代得到的光源强度分布图形J^(h)和掩模透过率分布图形M^(h)，依据步骤1的成像模型得到各个代表性视场点的光刻空间成像，然后再计算代表性视场点的光刻成像图形误差计算确定本次第h轮迭代的各视场点的权重因子构造本次迭代的全视场目标函数

其中，h表示迭代次数，初值为0；第一次迭代即h＝0时，D⁽⁰⁾＝∑_mω_mPAE_m；

24、计算目标函数D^(h)对于当前光源强度分布图形J^(h)和掩模透过率分布图形M^(h)的梯度矩阵和以及海塞矩阵和

25、依据步骤24的计算结果，更新光源强度分布图形更新掩模透过率分布图形其中，step_source和step_mask分别为预先设定的光源优化步长和掩模优化步长；初始光源强度分布图形J⁽⁰⁾设置为环形照明，初始掩模透过率分布图形M⁽⁰⁾设置为目标图形

26、更新迭代次数h＝h+1；

27、判断：如果h未达到设定的迭代次数且图形误差未达到下限，则返回步骤21；如果h达到设定的迭代次数或者图形误差达到下限，即终止优化，将当前光源强度分布图形和掩模透过率分布图形作为优化结果输出；

步骤3、进行光瞳优化：

31、计算当前光源强度分布图形和掩模透过率分布图形对应的严格的三维掩模近场衍射频谱G_3D，考虑光瞳分布函数pupil，计算空间像图形I的解析函数为：

其中，J(x_s,y_s)是前光源强度分布图形的坐标为(x_s,y_s)的光源像素点处的强度，表示傅里叶逆变换，C是辐照度修正常数；是坐标旋转矩阵；PA是光刻系统的偏振像差；E_i表示入射光的偏振态；

32、按照公式(2)计算当前的各视场点的光刻成像I′_m，进而再计算第k轮迭代时各视场点图形误差Z′_m表示第m个视场点的光刻胶像，由空间像I′_m取阈值得到；k表示迭代次数，初值为0；

计算确定本次第k轮迭代的各视场点的权重因子构造本次迭代的全视场目标函数

33、计算并存储第k轮迭代的光瞳分布函数pupil^(k)的梯度

其中，pupil^k＝pupil^(k-1)+step_pupil×direction^(k-1)；step_pupil是预先设定的光瞳优化步长；direction^(k-1)表示上一次迭代的优化方向，第一次迭代，即k＝1时，初始优化方向direction⁽⁰⁾设置为梯度方向初始光瞳分布函数pupil⁽⁰⁾设置为单位矩阵；

34、更新光瞳分布函数pupil^(k+1)＝pupil^(k)+step_pupil×direction^(k)；

35、计算目标函数F^(k)对于第k+1轮迭代的光瞳分布函数pupil^(k+1)的梯度

36、计算并存储第k+1轮迭代的优化方向：

37、更新迭代次数k＝k+1；

38、判断：如果迭代次数k达到上限或者图形误差达到下限即终止优化，将当前光瞳分布函数作为优化结果输出；如果迭代次数k未达到上限且图形误差未达到下限，则返回步骤31，继续迭代。