[发明专利]能够提高成像质量的光刻图像获得方法

权利要求书

1.能够提高成像质量的光刻图像获得方法，其特征在于，首先，采用环形照明，根据环形照明的内部相干因子σ_in、外部相干因子σ_out与成像畸变之间的关系，运用粒子群算法确定能够使成像畸变达到最小的环形照明的内部相干因子σ_in和外部相干因子σ_out，减轻光刻图像的成像畸变；其次，将初始二进制掩模图形通过光刻成像模型得到空间像，根据空间像的光强分布，确定光强对比度γ，划定光强偏高、偏低的部分，为使光强偏高部分在光刻成像中不使光刻胶曝光，同时，为使光强偏低部分在光刻成像中能够使光刻胶曝光，修改初始二进制掩模图形，减轻光刻图像中的成像断裂；最后，利用梯度算法优化修改后的初始二进制掩模图形，得到实值掩模图形，再将该实值掩模图形转换为二进制掩模图形，将该二进制掩模图形作为最终的初始二进制掩模图形进行光刻成像，得到最终的光刻图像，该光刻图像在成像畸变得到减轻的同时成像断裂得到进一步减轻；

运用光刻成像模型由二进制掩模图形生成空间像，所述的光刻成像模型为霍普金斯离散成像模型I(r)，即：

其中：Γ_m为傅里叶级数系数，M(r)为二进制掩模图形，h^m(r)由下式表达：

h^m(r)＝h(r)exp(jω₀m·r)，

其中：h(r)为投影光学系统振幅脉冲响应，r是位置为(m、n)的二进制掩模图形的某一像素到环形照明光中心的距离，m、n为某一像素在二维方向的像素排列序数，j为一个复数，ω₀为一个权重系数；

连续的霍普金斯成像模型是相干的；将霍普金斯成像模型通过傅里叶级数展开使其离散化，成为霍普金斯离散成像模型，近似为由多个相干系统叠加的部分相干成像系统。霍普金斯离散成像模型与霍普金斯成像模型二者具有相同的准确度；

所述傅里叶级数系数Γ_m为：

其中：D_cl为环形照明内环相干长度，D_cu为环形照明外环相干长度，D为二进制掩模图形的曝光区域的代号，如图2中的白色部分；m与I(r)中的m含义相同；

环形照明内环相干长度D_cl、环形照明外环相干长度D_cu与环形照明内部相干因子σ_in、外部相干因子σ_out的关系为：

其中：λ为DMD光源波长，NA为投影光学系统数值孔径；

梯度算法最大迭代次数k_max定为65，优化无约束参数向量θ^k，将有界约束参数向量掩模像素0≤s_i≤1,i＝1,...,转换为无约束参数向量θ^k，转换公式如下：

θ_i∈R，无约束参数向量当初始像素值为1时，θ_i为初始像素值为0时，θ_i为

成像畸变E在利用梯度算法优化过程中作为代价函数，代价函数F(θ)为：

其中，光刻图像Z由下式表达：

Z＝sig(|H{M}|)，

光刻图像Z中的像素值Z_i由下式求得：

在将该实值掩模图形转换为二进制掩模图形的过程中，将实值掩模图形中的像素转换为二进制掩模中的像素：

再依下式求得成像畸变E：

其中：光刻图像Z_b＝Λ(|H{M_b}|)，