[发明专利]光刻机匹配方法

摘要

一种光刻机匹配方法，本方法以空间像关键尺寸作为描述光刻机成像性能的参数，采用微反射镜阵列模型描述光刻机照明光源，通过差分进化算法直接优化微反射镜阵列参数进行光刻机匹配，缩小待匹配光刻机和参考光刻机之间光刻性能的差异，明显减小了微反射镜阵列产生照明光源的过程导致的匹配误差，有效提高了光刻机匹配精度，适用于含微反射镜阵列照明系统的光刻机之间的匹配。

主权项

1.一种光刻机匹配方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1)读取参考光刻机的状态文件，根据参考光刻机状态文件对光刻仿真软件进行设定，计算阈值T_r下的测试掩模空间像的CD值，记为N_Feature为匹配目标图形数量；读取待匹配光刻机状态文件，根据待匹配光刻机状态文件设定光刻仿真软件输入参数；设定种群规模N、自适应控制参数c、变异控制参数p，最大迭代次数G_max，目标函数阈值F_s，光源最大值S_max；步骤2)计算待匹配光刻机的初始光源参数将参考光刻机测量所得光源图形S_Ref转换为微反射镜阵列产生的理想强度分布公式如下；其中N_Mirror为微反射镜数量，I_Mirror为微反射镜的光强系数，为微反射镜的光斑函数；为第i_Mirror个微反射镜产生的理想强度分布步骤3)对和I_Mirror进行编码，编码后的D维向量其中和分别为光源参数对应的极坐标下的极径与极角，和与第i_Mirror个微反射镜X、Y方向倾角参数对应；将D维向量x作为一个初始个体x_1,1，其他个体x_j,1(j＝2,3，…,N)随机生成；步骤4)迭代计算待匹配光刻机的目标光源参数，具体步骤为：①对第1代种群x_j,1(j＝1,2,…,N)根据微反射镜阵列产生的理想强度分布分别计算对应的光源图形S_j,1，根据光源图形S_j,1采用根据待匹配光刻机状态文件进行了参数设定的光刻仿真软件计算阈值T_r下的空间像的CD值，记为并计算每个个体x_j,1对应的目标函数F_Ext,j,1，公式如下：其中或S为计算F所用的光源图形；②搜索第k(k＝1,2,...,G_max)代个体中目标函数最小的个体x_best,k，其目标函数值记为若或者k＞G_max，执行⑧；③令j＝1；④在第k代种群x_j,k(j＝1,2,…,N)中随机选出x_r0,k，x_r1,k和x_r2,k三个不同的个体，生成变异向量v_j,k，其中为目标函数较小的前100p％的个体中随机选取的个体，ω_j为缩放因子ω_j＝randc_j(μ_ω,k,0.1)，randc(·)为服从柯西分布的随机数，μ_ω为柯西分布位置参数；⑤生成测试向量u_j,k＝[u_1,j,k,u_2,j,k,…,u_l,j,k,…,u_D,j,k]：其中rand(a,b)为区间(a,b]服从均匀分布的随机数，j_rand＝randint_j(1,D)为1到D之间随机生成的整数，C_R,j∈(0,1]为交叉概率C_R,j＝randn_j(μ_CR,k,0.1)，μ_CR为高斯分布位置参数；⑥以向量x_j,k和测试向量u_j,k中目标函数F_Ext较小的向量作为下一代参数向量，即如果测试向量u_j,k的目标函数小于向量x_j,k，则为成功的更新；令j＝j+1，返回④，直至j＝N，即完成第k代种群的全部个体更新；⑦更新高斯分布位置参数μ_CR和柯西分布位置参数μ_ω，公式如下：μ_CR,k+1＝(1‑c)μ_CR,k+c·mean_A(Ω_CR,k)   (6)μ_ω,k+1＝(1‑c)μ_ω,k+c·mean_L(Ω_ω,k)   (7)其中mean_A(·)为算数平均数，mean_L(·)为Lehmer平均数，Ω_CR,k为第k代种群中成功更新的向量对应的参数C_R的集合，Ω_ω,k为第k代种群成功更新的向量对应的参数ω的集合，μ_CR的初始值为0.5，μ_ω的初始值为0.5；完成后执行②；⑧终止迭代，将目标函数最小的个体x_best根据照明系统光学设计转换为微反射镜阵列参数输出；步骤5)曝光验证：将⑧得到的微反射镜阵列参数输入待匹配光刻机，并加载测试掩模进行曝光和显影；利用CD检测系统测量待匹配光刻机曝光产生的光刻胶图形CD，并与参考光刻机曝光产生的光刻胶图形CD进行比较，如果两幅光刻胶图形CD之间的差异在工艺说明书允许的范围之内，则光刻机匹配完成，否则重新进行光学临近效应校正或光源掩模优化对掩模进行设计。