极紫外光刻部分相干成像建模方法、装置和电子设备

本技术属于极紫外计算光刻领域，更具体地，涉及一种极紫外光刻部分相干成像建模方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、极紫外光刻成像模型的核心之一是极紫外掩模版的散射近场计算组件，然而现有技术广泛应用的基于薄掩模近似的掩模版散射近场计算方法虽然计算效率高，但其由于忽略了掩模三维效应，计算时做了大量近似，因此计算精度较低，难以满足极紫外光刻的计算精度要求。而基于麦克斯韦方程组严格求解方法(如时域有限差分、有限元、严格耦合波、矩量法等)的掩模版散射近场计算方法虽然计算精度极高，但其往往面临离散化极大、求解速度慢、计算流程复杂、收敛条件严苛、计算资源消耗多等局限，且通常多用于掩模版内小区域图案的散射近场计算。

2、综上而言，上述两类方法均未充分考虑极紫外光刻掩模版的弱散射特性、傍轴入射特点，从而难以满足全芯片(full-chip)极紫外光刻掩模矢量成像的高精、高效计算。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种极紫外光刻部分相干成像建模方法、装置和电子设备，旨在解决现有技术的极紫外光刻成像方式由于未充分考虑极紫外光刻掩模版的弱散射特性、傍轴入射特点导致无法同时兼顾计算效率和计算精度的问题。

2、为实现上述目的，本技术提供了一种极紫外光刻部分相干成像建模方法，包括：

3、基于极紫外照明光源照明条件，初始化极紫外照明光源；

4、基于初始化后的极紫外照明光源，生成多个离散光源点，并获取所述多个离散光源点分别对应的平面波；

5、将极紫外掩模版的吸收体划分为多个横截面，将所述平面波作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面分别对应的光场，并基于所述多个横截面分别对应的光场获得吸收体输出光场；

6、基于所述吸收体输出光场，获得多层膜反射后的输出光场；

7、将极紫外掩模版划分为多个横截面，将所述多层膜反射后的输出光场作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面分别对应的光场，并基于所述多个横截面分别对应的光场获得极紫外掩模版散射近场；

8、基于所述极紫外掩模版散射近场、低通滤波、离焦量、偏振像差、倾斜因子效应和放大倍率，获得空间像。

9、根据本发明提供的极紫外光刻部分相干成像建模方法，所述基于初始化后的极紫外照明光源，生成多个离散光源点，并获取所述多个离散光源点分别对应的平面波，包括：

10、基于初始化后的极紫外照明光源和部分相干理论，生成多个离散光源点；

11、根据部分相干因子获取所述多个离散光源点分别对应的频域坐标；

12、基于所述频域坐标和照明条件，计算方向余弦；

13、基于所述方向余弦，获得所述平面波。

14、根据本发明提供的极紫外光刻部分相干成像建模方法，所述基于所述吸收体输出光场，获得多层膜反射后的输出光场，包括：

15、将所述吸收体输出光场变换到频域并转换为偏振矢量；

16、将所述偏振矢量与偏振反射系数矩阵相乘获得经过多层膜反射后的偏振矢量；

17、基于所述经过多层膜反射后的偏振矢量，获得多层膜反射后的输出光场。

18、根据本发明提供的极紫外光刻部分相干成像建模方法，所述基于所述掩模版散射近场、低通滤波、离焦量、偏振像差、倾斜因子效应和放大倍率，获得空间像，包括:

19、基于所述掩模版散射近场，获得投影物镜的入瞳面光场，并根据投影物镜的低通滤波特性、离焦量与波像差对入瞳面光场进行修正；

20、将所述入瞳面光场转换为偏振矢量，然后基于投影物镜的光瞳形状与偏振方向获取对应的琼斯矩阵，并基于琼斯矩阵计算得到偏振矢量状态下的光瞳面光场；

21、基于放大倍率和倾斜因子效应对偏振矢量状态下的光瞳面光场进行修正，获得偏振矢量状态下的出瞳面光场；

22、将所述偏振矢量状态下的出瞳面光场还原为空间像，以完成极紫外光刻部分相干成像建模。

23、根据本发明提供的极紫外光刻部分相干成像建模方法，所述将所述平面波作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面分别对应的光场，并基于所述多个横截面分别对应的光场获得吸收体输出光场，包括：

24、将所述平面波作为第一个横截面的光场，然后重复执行第一过程，将最后一次执行第一过程所获得的下一个横截面的光场作为吸收体输出光场，重复次数由极紫外掩模版的吸收体厚度与纵向离散间隔决定；

25、所述第一过程包括：

26、在第一个横截面与第一个横截面的下一个横截面之间插入一个虚拟的中间平面，并将第一个横截面的光场作为输入，计算获得中间平面的光场；

27、基于中间平面的光场，计算获得所述第一个横截面的下一个横截面的光场；

28、将第一个横截面的下一个横截面作为第一个横截面。

29、根据本发明提供的极紫外光刻部分相干成像建模方法，在所述获得空间像后，所述方法还包括：

30、累加所述多个离散光源点分别对应的空间像，计算归一化光强。

31、第二方面，本技术提供一种极紫外光刻部分相干成像建模装置，包括：

32、初始化模块，用于基于极紫外照明光源照明条件，初始化极紫外照明光源；

33、第一获取模块，用于基于初始化后的极紫外照明光源，生成多个离散光源点，并获取所述多个离散光源点分别对应的平面波；

34、第一计算模块，用于将极紫外掩模版的吸收体划分为多个横截面，将所述平面波作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面分别对应的光场，并基于所述多个横截面分别对应的光场获得吸收体输出光场；

35、第二获取模块，用于基于所述吸收体输出光场，获得多层膜反射后的输出光场；

36、第二计算模块，用于将极紫外掩模版划分为多个横截面，将所述多层膜反射后的输出光场作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面分别对应的光场，并基于所述多个横截面分别对应的光场获得极紫外掩模版散射近场；

37、第三获取模块，用于基于所述极紫外掩模版散射近场、低通滤波、离焦量、偏振像差、倾斜因子效应和放大倍率，获得空间像，以完成极紫外光刻部分相干成像建模。

38、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的极紫外光刻部分相干成像建模方法。

39、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的极紫外光刻部分相干成像建模方法。

40、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的极紫外光刻部分相干成像建模方法。

41、可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

42、总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

43、(1)相比于传统的严格电磁场计算方法，使用矢量光束传播法进行掩模版的散射近场计算在保证一定精度的同时，极大地提升了计算效率，仅仅是吸收体部分的计算，矢量光束传播法的计算速度比严格电磁场计算方法快将近3个数量级。

44、(2)在投影物镜的建模过程中引入了低通滤波、离焦量、偏振像差、倾斜因子效应、放大倍率的影响，显著提升了投影物镜部分光场矢量计算的计算精度，进而确保了空间像的计算精度。

45、(3)照明光源的离散化定义使得光源摆脱了传统的光源形状的束缚，不必囿于圆形照明、四极照明等传统照明方式，自定义光源形状自由度大大增加，为开展光源形状优化工作打下了坚实基础。

技术特征：

1.一种极紫外光刻部分相干成像建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的极紫外光刻部分相干成像建模方法，其特征在于，所述基于初始化后的极紫外照明光源，生成多个离散光源点，并获取所述多个离散光源点分别对应的平面波，包括：

3.根据权利要求1所述的极紫外光刻部分相干成像建模方法，其特征在于，所述基于所述吸收体输出光场，获得多层膜反射后的输出光场，包括：

4.根据权利要求1所述的极紫外光刻部分相干成像建模方法，其特征在于，所述基于所述极紫外掩模版散射近场、低通滤波、离焦量、偏振像差、倾斜因子效应和放大倍率，获得空间像，包括:

5.根据权利要求1所述的极紫外光刻部分相干成像建模方法，其特征在于，所述将所述平面波作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面分别对应的光场，并基于所述多个横截面分别对应的光场获得吸收体输出光场，包括：

6.根据权利要求1所述的极紫外光刻部分相干成像建模方法，其特征在于，在所述获得空间像后，所述方法还包括：

7.一种极紫外光刻部分相干成像建模装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任一所述的极紫外光刻部分相干成像建模方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任一所述的极紫外光刻部分相干成像建模方法。

技术总结
本申请属于极紫外计算光刻领域，具体公开了一种极紫外光刻部分相干成像建模方法、装置和电子设备，该方法包括：初始化极紫外照明光源；生成多个离散光源点，并获取多个离散光源点分别对应的平面波；将极紫外掩模版的吸收体划分为多个横截面，将平面波作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面的光场，获得吸收体输出光场；获得多层膜反射后的输出光场；将极紫外掩模版划分为多个横截面，将多层膜反射后的输出光场作为第一个横截面的光场，依次计算多个横截面的光场，获得极紫外掩模版散射近场；基于极紫外掩模版散射近场、低通滤波、离焦量、偏振像差、倾斜因子效应和放大倍率，获得空间像，以完成极紫外光刻部分相干成像建模。

技术研发人员：刘世元,钟志龙,刘佳敏,谷洪刚,何玭炫,江浩
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23