[发明专利]一种基于基本模块的掩模主体图形优化方法

摘要

本发明提供一种基于基本模块的掩模主体图形优化方法，本方法将掩模主体图形构造为若干单边尺寸大于阈值的基本模块的叠加，即掩模主体图形可表示为基本模块与表示基本模块位置的系数矩阵的卷积；将优化目标函数F构造为目标图形与当前掩模主体图形对应的光刻胶中成像之间的欧拉距离的平方。之后本方法基于Abbe矢量成像模型，采用改进的共轭梯度法对掩模主体图形进行优化。本方法可以在掩模优化过程中，自动保证优化后掩模主体图形任意部分的单边尺寸大于预定阈值。另外本发明仅对掩模主体图形进行优化，而不引入任何辅助图形，不会产生与主体图形距离过近的辅助图形。因此本方法可以在提高光刻系统成像质量的前提下，有效提高优化后掩模的可制造性。

主权项

1.一种基于基本模块的掩模主体图形优化方法，具体步骤为：步骤101、初始化大小为N×N的目标图形将目标函数F构造为目标图形与当前掩模主体图形对应的光刻胶中成像之间的欧拉距离的平方，即其中为目标图形的像素值，Z(m，n)表示利用Abbe矢量成像模型计算当前掩模主体图形对应的光刻胶中成像的像素值；步骤102、将N×N的连续系数矩阵Θ初始化为：其中表示基本模块，其像素值为0或1，其图形可以为任意单边尺寸大于阈值ε_M的多边形，Θ(m，n)、W(m，n)和分别为Θ、W和的像素值，符号表示卷积；计算目标函数F相对于Θ的梯度矩阵并将N×N的优化方向矩阵P初始化为：步骤103、采用共轭梯度法对系数矩阵Θ的像素值进行迭代更新，并在每次迭代中将Θ的所有像素值限定在[0，1]范围内，其中大于1的像素值设定为1，小于0的像素值设定为0，介于[0，1]范围内的像素值保持不变；步骤104、计算二元系数矩阵Θ_b＝Γ{Θ-0.5}，其中将N×N的二元掩模主体图形M_b构造为计算二元掩模主体图形M_b中的多边形个数，如果当前计算出的多边形个数和上次循环相比没有变化，则进入步骤106，否则进入步骤105；步骤105、将连续系数矩阵Θ的值恢复为本次循环进入步骤103之前的值，并采用改进的共轭梯度法和循环方式对对应于掩模图形边缘的系数矩阵Θ的像素值进行迭代更新，直至当前掩模图形的边缘不再变化为止；且每次迭代中将矩阵Θ的所有像素值限定在[0，1]范围内，其中大于1的像素值设定为1，小于0的像素值设定为0，介于[0，1]范围内的像素值保持不变；步骤106、计算当前二元掩模主体图形M_b对应的目标函数值F；当F小于预定阈值ε_Θ或者更新连续系数矩阵Θ的次数达到预定上限值时，进入步骤107，否则返回步骤103；步骤107、终止优化，并将当前二元掩模主体图形M_b确定为经过优化后的掩模主体图形。