一种光学关键尺寸测量方法、装置、存储介质及设备与流程

本说明书涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光学关键尺寸测量方法、装置、存储介质及设备。

背景技术：

1、在半导体制造领域中，确保产品性能的关键一步在于精确测量微纳结构（如光栅）尺寸，而光学关键尺寸（optical critical dimension，ocd）测量技术便是确定微纳结构尺寸的重要手段。

2、目前，在ocd测量中，严格耦合波分析（rigorous coupled-wave analysis，rcwa）可通过分析微纳结构对电磁波的衍射效应，得到模拟光谱，基于该模拟光谱可解析得到微纳结构尺寸。但是，rcwa中包含大量的计算过程，对计算资源的需求大，进而使得解析得到微纳结构尺寸的效率较低。

3、基于此，本说明书提供了一种光学关键尺寸测量方法、装置、存储介质及设备。

技术实现思路

1、本说明书提供了一种光学关键尺寸测量方法、装置、存储介质及设备，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

2、本说明书采用下述技术方案：

3、本说明书提供了一种光学关键尺寸测量方法，所述方法包括：

4、根据待测微纳结构的结构信息，构建物理模型；

5、在所述物理模型中光栅区域的周期性分布方向上，对所述光栅区域的介电常数进行傅里叶展开，得到傅里叶分解矩阵；

6、根据所述傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定筛选范围；

7、根据所述傅里叶分解矩阵中各阶次的能量，确定能量落入所述筛选范围的阶次，并根据筛选出的各阶次，确定目标阶次分布矩阵；

8、根据所述傅里叶分解矩阵，确定所述目标阶次分布矩阵中各阶次对应的分量，并根据所述各阶次对应的分量以及所述物理模型中的边界条件，通过严格耦合波分析，确定所述待测微纳结构的光学关键尺寸。

9、可选的，所述根据所述傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定筛选范围的步骤，具体包括：

10、将所述傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，以及预设的比例的乘积，作为筛选阈值；

11、将大于所述筛选阈值的范围，作为筛选范围。

12、可选的，所述比例在1/1000与1/100以内。

13、可选的，当所述待测微纳结构的光栅区域为非矩形面型时，所述方法还包括：

14、在所述光栅区域上下边界的法向上，将所述光栅区域进行分层离散。

15、可选的，所述在所述物理模型中光栅区域的周期性分布方向上，对所述光栅区域的介电常数进行傅里叶展开，得到傅里叶分解矩阵；根据所述傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定筛选范围的步骤，具体包括：

16、针对所述光栅区域的每一层，在所述光栅区域周期性分布方向上，展开该层的介电常数，得到该层的傅里叶分解矩阵；

17、根据所述该层的傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定该层的筛选范围。

18、可选的，所述根据所述傅里叶分解矩阵中各阶次的能量，确定能量落入所述筛选范围的阶次，并根据筛选出的各阶次，确定目标阶次分布矩阵的步骤，具体包括：

19、根据所述该层的傅里叶分解矩阵中各阶次的能量，确定能量落入所述该层的筛选范围的阶次，作为该层的目标阶次；

20、根据各层的目标阶次，确定所述物理模型的目标阶次分布矩阵。

21、可选的，所述根据各层的目标阶次，确定所述物理模型的目标阶次分布矩阵的步骤，具体包括：

22、确定各层的目标阶次的并集；

23、根据所述并集，确定目标阶次分布矩阵。

24、可选的，所述方法还包括：

25、根据所述光栅区域周期性分布方向上的周期，以及所述介电常数，确定所述傅里叶分解矩阵中各阶次的能量。

26、可选的，所述根据所述各阶次对应的分量以及所述物理模型中的边界条件，通过严格耦合波分析，确定所述待测微纳结构的光学关键尺寸的步骤，具体包括：

27、根据所述各阶次对应的分量以及所述物理模型中的边界条件，通过严格耦合波分析，确定所述物理模型的模拟光谱；

28、确定所述待测微纳结构的实际光谱；

29、确定所述实际光谱与所述模拟光谱的相似度，并判断所述相似度是否达到预设相似阈值；

30、若是，则根据所述结构信息，确定所述待测微纳结构的光学关键尺寸；

31、若否，则调整所述结构信息，并根据调整后的结构信息，调整所述物理模型；重新确定调整后的物理模型的模拟光谱。

32、可选的，所述方法还包括：

33、根据预设的参数范围，确定多个待测微纳结构的结构信息；

34、针对每个待测微纳结构，根据该待测微纳结构的结构信息，构建物理模型；

35、在所述物理模型中光栅区域的周期性分布方向上，对所述光栅区域的介电常数进行傅里叶展开，得到该待测微纳结构的傅里叶分解矩阵；

36、根据所述傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定筛选范围；

37、根据所述傅里叶分解矩阵中各阶次的能量，确定能量落入所述筛选范围的阶次，并根据筛选出的各阶次，确定目标阶次分布矩阵；

38、根据所述该待测微纳结构的傅里叶分解矩阵，确定该待测微纳结构对应的目标阶次分布矩阵中各阶次对应的分量，并根据所述各阶次对应的分量以及所述物理模型中的边界条件，通过严格耦合波分析，确定该待测微纳结构的模拟光谱；

39、根据各待测微纳结构的模拟光谱，构建光谱库。

40、可选的，所述通过严格耦合波分析，确定所述待测微纳结构的光学关键尺寸的步骤，具体包括：

41、确定所述待测微纳结构的实际光谱；

42、针对所述光谱库中每个模拟光谱，确定该模拟光谱与所述实际光谱的相似度，并当所述相似度达到预设相似阈值时，将该模拟光谱作为所述待测微纳结构的匹配光谱；

43、根据所述匹配光谱对应的结构信息，确定所述待测微纳结构的光学关键尺寸。

44、本说明书提供了一种光学关键尺寸测量装置，包括：

45、模型构建模块，用于根据待测微纳结构的结构信息，构建物理模型；

46、傅里叶展开模块，用于在所述物理模型中光栅区域的周期性分布方向上，对所述光栅区域的介电常数进行傅里叶展开，得到傅里叶分解矩阵；

47、范围确定模块，用于根据所述傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定筛选范围；

48、阶次筛选模块，用于根据所述傅里叶分解矩阵中各阶次的能量，确定能量落入所述筛选范围的阶次，并根据筛选出的各阶次，确定目标阶次分布矩阵；

49、尺寸确定模块，用于根据所述傅里叶分解矩阵，确定所述目标阶次分布矩阵中各阶次对应的分量，并根据所述各阶次对应的分量以及所述物理模型中的边界条件，通过严格耦合波分析，确定所述待测微纳结构的光学关键尺寸。

50、本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种光学关键尺寸测量方法。

51、本说明书提供了一种光学关键尺寸测量方法对应的电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现一种方法。

52、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：在本说明书提供的一种光学关键尺寸测量方法中，首先，根据待测微纳结构的结构信息，构建物理模型，并在该物理模型中光栅区域的周期性分布方向上，对该光栅区域的介电常数进行傅里叶展开，得到傅里叶分解矩阵，其次，根据该傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定筛选范围，以及根据该傅里叶分解矩阵中各阶次的能量，确定能量落入该筛选范围的阶次，最后，根据筛选出的各阶次，确定目标阶次分布矩阵，并基于该傅里叶分解矩阵，确定该目标阶次分布矩阵中各阶次对应的分量，并根据筛选出的各阶次对应的分量以及该物理模型的边界条件，通过严格耦合波分析，确定该待测微纳结构的光学关键尺寸。

53、从上述方法可以看出，基于介电常数的傅里叶分解矩阵中中心阶的能量，确定筛选范围，并根据该筛选范围，筛选出对严格耦合波分析的计算结果影响较大的阶次，从而在保障通过严格耦合波分析确定该待测微纳结构的光学关键尺寸准确性的基础上，提高计算效率。