CN114660904A - 一种光刻机匹配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光刻机技术领域，特别涉及光刻机匹配方法，包括步骤：获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，X为正整数；在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸；以目标光刻机为标准对待调光刻机进行OPC模型拟合，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，计算待调关键尺寸与目标关键尺寸的差值；基于每个待调关键尺寸对每种光刻机可调参数的灵敏度建立灵敏度矩阵；根据灵敏度矩阵，建立总评价函数；根据总评价函数，调整待调光刻机的参数以调整待测关键尺寸与目标关键尺寸匹配。

Description

一种光刻机匹配方法
【技术领域】
本发明涉及光刻机技术领域，特别涉及一种光刻机匹配方法。
【背景技术】
光学工艺过程是光通过使用光学和化学模型，借助数学公式进行建模。光通过掩膜照射形成衍射，并会聚在光刻胶表面，而投影的光在光刻胶上激发化学反应以及烘烤使光刻胶局部可溶于显影液。通过仿真在光刻胶上发生的反应，从计算中探索增大光刻分辨率和工艺窗口的途径称为光刻OPC建模。
在量产中，同一生产线中采用的多台光刻机，可能来自不同的光刻机供应商。芯片的光刻工艺在不同的光刻机的功能和性能都可能会有所不同，即不同型号的光刻机可能带来的同一个光刻工艺不同的性能差异，可能造成量产的效率下降，性能下降引起的良率下降。
【发明内容】
为解决现有同一生产线中采用的多台光刻机之间存在性能差异的问题，本发明提供了一种光刻机匹配方法。
本发明解决技术问题的方案是提供一种光刻机匹配方法，用于对同一生产线上的多台光刻机进行匹配，包括以下步骤：
获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，X为正整数；
在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸；
以目标光刻机为标准对待调光刻机进行OPC模型拟合，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，计算待调关键尺寸与目标关键尺寸的差值；
基于每个待调关键尺寸对每种光刻机可调参数的灵敏度建立灵敏度矩阵；
根据灵敏度矩阵，建立总评价函数；
根据总评价函数，调整待调光刻机的参数以调整待测关键尺寸与目标关键尺寸匹配。
优选地，所述获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，具体包括以下步骤：
设计选取预设光刻图案，所述预设光刻图案包括一维光刻图案和/或二维光刻图案；
对每个预设光刻图案的关键位置进行标记，将预设光刻图案中的关键位置记为Gj，j＝1，2，…X。
优选地，在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸，具体包括以下步骤：
依次在目标光刻机上针对每个预设光刻图案进行光刻参数调整，并生成对应的OPC模型；
对每个预设光刻图案进行仿真，在光刻机上进行曝光，获取光刻图案的SEM图像；
提取每个SEM图像的轮廓，并在在轮廓中提取关键位置的目标关键尺寸CD共N个，记为Sij，i＝1，2，…M，j＝1，2，…X，M为预设光刻图案的数量。
优选地，所述在待调光刻机上根据目标光刻机的光刻OPC模型生成与目标光刻机匹配的光刻OPC模型，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，具体包括以下步骤：
根据目标光刻机的参数，对待调光刻机的参数进行调整，以使待调光刻机的光刻OPC模型与目标光刻机的光刻OPC模型匹配；
通过待调光刻机进行仿真，得到对应的仿真模型，并从仿真模型上获取预设光刻图案中关键位置对应的待调关键尺寸。
优选地，待调光刻机的灵敏度矩阵通过扰动所述待调光刻机的输入参数而得到。
优选地，所述扰动所述待调光刻机输入参数得到灵敏度矩阵，具体包括以下步骤：
对待调光刻机的任一可调参数P进行调节，以目标光刻机获取的关键位置的目标关键尺寸为标准，建模并计算关键位置的目标关键尺寸，记第j个关键位置记为Gj处的目标关键尺寸为CDj，CDj对于可调参数P的灵敏度为：
Figure BDA0003552432490000041
P0对应匹配前的参数，δP记为P的微小变化量；
综合多个可调参数P1、P2…PN，得到灵敏度矩阵
Figure BDA0003552432490000042
，N属于正整数。
优选地，所述根据灵敏度矩阵，建立总评价函数，具体包括以下步骤：
根据灵敏度矩阵，调节不同参数，得到待调关键尺寸在不同参数的微小调整下的变化量，并将这些变化，叠加得到每条待调关键尺寸的cost值；cost即为调节后的误差，也就是待调关键尺寸的变化量；cost的公式为：cost＝∑jcostj(Pi)；
综合每个参数的评价函数，得到总评价函数；公式为：costsum＝∑i∑jcostj(Pi)。
优选的，所述光刻机匹配方法还包括以下步骤：
根据总评价函数，调整待调光刻机的参数并进行预设光刻图案的仿真，从仿真模型中获取待测关键尺寸，判断获取的待测关键尺寸与获取目标关键尺寸是否匹配；
若匹配，则结束对该待调光刻机的调节；
若不匹配，则通过图像误差进一步优化总评价函数得到优化评价函数，通过优化评价函数对待调光刻机进行调整。
优选地，所述根据总评价函数，调整待调光刻机的参数并进行预设光刻图案的仿真，从仿真模型中获取待测关键尺寸，判断获取的待测关键尺寸与获取目标关键尺寸是否匹配；若匹配，则结束对该待调光刻机的调节；若不匹配，则通过图像误差进一步优化总评价函数得到优化评价函数，通过优化评价函数对待调光刻机进行调整，具体包括以下步骤：
通过调整后的待调光刻机对预设光刻图案进行仿真：
将待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值与预设的阈值进行比对；
若待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值小于或等于阈值，则判断待调光刻机与目标光刻机匹配；
若待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差的绝对值大于阈值，则判断两者的图像不匹配，需要进一步优化得到优化评价函数。
优选地，所述进行进一步优化指往总评价函数中引入惩罚函数，得到优化评价函数，惩罚函数通过在每个预设光刻图案上预设另外的关键位置，并构建灵敏度矩阵来建立获得；引入惩罚函数后的得到的优化评价函数如下cost_sum＝∑i∑jcostj(Pi)+λcost_sem(Pi)。其中，λ为惩罚因子，用于调控cost_sem(Pi)在cost_sum中的比例。
与现有技术相比，本发明的光刻机匹配方法具有以下优点：
1、本发明的光刻机匹配方法包括以下步骤：
获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，X为正整数；在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸；以目标光刻机为标准对待调光刻机进行OPC模型拟合，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，计算待调关键尺寸与目标关键尺寸的差值；基于每个待调关键尺寸对每种光刻机可调参数的灵敏度建立灵敏度矩阵；根据灵敏度矩阵，建立总评价函数根据总评价函数，调整待调光刻机的参数以调整待测关键尺寸与目标关键尺寸匹配。通过扰动输入参数得到灵敏度矩阵，在进行光刻机匹配的时候，以灵敏度矩阵的计算作为评价函数，能快捷、全面地获取待调光刻机的匹配参数，从而获得与目标光刻机性能相当的待调光刻机，解决同一生产线上的多台光刻机的匹配问题。
2、本发明中，设计选取的预设光刻图案包括一维光刻图案和/或二维光刻图案，样本的多样化利于增强本光刻机匹配方法匹配结果的可靠性；而通过提前对每个预设光刻图案的关键位置进行标记，可以为后续的计算提供便利。
3、本发明中，会依次在目标光刻机上针对每个预设光刻图案进行光刻参数调整，并生成对应的OPC模型；通过足够的样本数据来保证最后结果的可靠性；而通过SEM图像的轮廓来进行对比，便于提高比对的准确性和全面性。
4、本发明中，在待调光刻机上根据目标光刻机的光刻OPC模型生成与目标光刻机匹配的光刻OPC模型；通过待调光刻机获取预设光刻图案中关键位置对应的待调关键尺寸。通过比较得到两个光刻机的差距，可以明确一些初始的可调的数据，为后续灵敏度矩阵的建立做准备。
5、本发明中，待调光刻机的灵敏度矩阵通过扰动所述待调光刻机的输入参数而得到；通过此方式可以简单地得到用于建立灵敏度矩阵的全部数据。
6、本发明的灵敏度公式中，对可调参数P进行调节时变化率是微小的，便于精准地把控关键位置的待调关键尺寸变化情况。综合多个可调参数P1、P2...PN，来得到灵敏度矩阵，可以使得目标光刻机与待调光刻机的匹配更加全面。
7、本发明的根据灵敏度矩阵，调节不同参数，得到待调关键尺寸在不同参数的微小调整下的变化量，并将这些变化，叠加得到每条待调关键尺寸的cost值；cost即为调节后的误差，也就是待调关键尺寸的变化量；cost的公式为：cost＝∑jcostj(Pi)；然后综合每个可调参数的评价函数，得到总评价函数；公式为：costsum＝∑i∑jcostj(Pi)，通过总评价函数来对待调光刻机利于提高目标光刻机与待调光刻机的匹配度。
8、本发明中，还会对匹配结果进行进一步验证，若不匹配，则通过图像误差进一步优化总评价函数得到优化评价函数，通过优化评价函数对待调光刻机进行调整，利于保证待调光刻机最终匹配结果的可靠性。
9、本发明中，通过仿真数据与图像数据的匹配程度程度来判断待调光刻机与目标光刻机的匹配程度，而待调光刻机获取的仿真数据中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值能直观且准确地反映出图像的匹配程度；而且可以有效地降低运算量。
10、本发明中，通过引入另外的关键点组来进行辅助，利于对评价函数进行进一步优化，确保最终光刻机匹配结果的可靠性；通过引入惩罚函数来调控cost_sem(Pi)在cost_sum中的比例，利于进一步提高本光刻机匹配方法对待调光刻机与目标光刻机性能差异计算结果的准确率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的光刻机匹配方法的流程图。
图2是本发明第一实施例提供的光刻机匹配方法之S1的流程图。
图3是本发明第一实施例提供的光刻机匹配方法之S2的流程图。
图4是本发明第一实施例提供的光刻机匹配方法之S3的流程图。
图5是本发明第一实施例提供的光刻机匹配方法之S4的流程图。
图6是本发明第一实施例提供的光刻机匹配方法之S5的流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“左上”、“右上”、“左下”、“右下”以及类似的表述只是为了说明的目的。
请参阅图1，本发明第一实施例提供一种光刻机匹配方法，用于对同一生产线上的多台光刻机进行匹配，包括以下步骤：
步骤S1：获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，X为正整数；
步骤S2：在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸；
步骤S3：以目标光刻机为标准对待调光刻机进行OPC模型拟合，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，计算待调关键尺寸与目标关键尺寸的差值；
步骤S4：基于每个待调关键尺寸对每种光刻机可调参数的灵敏度建立灵敏度矩阵；
步骤S5：根据灵敏度矩阵，建立总评价函数；
步骤S6：根据总评价函数，调整待调光刻机的参数以调整待测关键尺寸与目标关键尺寸匹配；
可以理解的，本实施例中的光刻机匹配方法通过扰动输入参数得到灵敏度矩阵，在进行光刻机匹配的时候，以灵敏度矩阵的计算作为评价函数，能快捷、全面地获取待调光刻机的匹配参数，从而获得与目标光刻机性能相当的待调光刻机，解决同一生产线上的多台光刻机的匹配问题。
需要说明的是，各个步骤的编号并不严格限定其先后顺序。
请结合图1和图2，步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：设计选取预设光刻图案，所述预设光刻图案包括一维光刻图案和/或二维光刻图案。
可以理解的，光刻图案的多样化利于增强本光刻机匹配方法匹配结果的可靠性；而通过提前对每个预设光刻图案的关键位置进行标记，可以为后续的计算提供便利。
步骤S12：对每个预设光刻图案的关键位置进行标记，将预设光刻图案中的关键位置记为Gj，j＝1，2，…X，M为预设光刻图案的数量。
请结合图1和图3，步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：依次在目标光刻机上针对每个预设光刻图案进行光刻参数调整，并生成对应的OPC模型。
进一步的，进行光刻参数调整包括设置光刻机的照明模式、投影物镜的数值孔径、照明系统的光瞳分布、曝光剂量、离焦率、光刻机光学系统的机械振动、光刻机的波长等光刻机上的可调参数。
步骤S22：对每个预设光刻图案进行仿真，在光刻机上进行曝光，获取光刻图案的SEM图像；SEM图像为扫描电子显微镜图像。
步骤S23：提取每个SEM图像的轮廓，并在在轮廓中提取目标关键位置的待调关键尺寸共N个，记为Sij，i＝1，2，…M，j＝1，2，…X。
可以理解的，本实施例的光刻机匹配方法中，会依次在目标光刻机上针对每个预设光刻图案进行光刻参数调整，并生成对应的OPC模型；通过足够的样本数据来保证最后结果的可靠性。
请结合图1和图4，步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31：根据目标光刻机的参数，对待调光刻机的参数进行调整，以使待调光刻机的光刻OPC模型与目标光刻机的光刻OPC模型匹配。
具体的，将待调光刻机的照明模式、投影物镜的数值孔径、照明系统的光瞳分布、曝光剂量、离焦率、光学系统的机械振动、波长等可调参数调节至于目标光刻机一致。
步骤S32：通过待调光刻机进行仿真，得到对应的仿真模型，并从仿真模型上获取预设光刻图案中关键位置对应的待调关键尺寸。
可以理解的，通过比较得到两个光刻机的差距，可以明确一些初始的可调的数据，为后续灵敏度矩阵的建立做准备。
请结合图1和图5，步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41：计算关键位置的目标关键尺寸对于单个参数的灵敏度；
具体为：对待调光刻机的任一可调参数P进行调节，以目标光刻机获取的关键位置的目标关键尺寸为标准，建模并计算关键位置的目标关键尺寸，记第j个关键位置Gj处的待调关键尺寸为CDj，CDj对于可调参数P的灵敏度为：
Figure BDA0003552432490000131
P0对应匹配前的参数，δP记为P的微小变化量；
可以理解的，P的微小变化量δP通过对待调光刻机的对应参数进行调整来实现。比如说，当可调参数P为光刻机投影物镜的数值孔径时，就可以通过只对光刻机的投影物镜的数值孔径进行微小的调节，以此实现P的微小变化量。
步骤S42：综合多个可调参数P1、P2...PN，得到灵敏度矩阵
Figure BDA0003552432490000132
，N属于正整数。
可以理解的，可调参数PN匹配前的参数可以表示为PN0。
也就是说，步骤S4是通过调节待调光刻机的单个参数以获取每个关键位置待调关键尺寸对该参数的灵敏度；再通过获取每个关键位置待调关键尺寸对每种参数的灵敏度以建立灵敏度矩阵；
进一步的，δP作为P的微小变化量，是通过在待测光刻机对相应的参数进行微调获得的；而在对相应的参数进行微调时，需要以待调关键尺寸与目标关键尺寸的差值为基准，以达到逐渐减小待测光刻机与目标光刻机之间的误差的效果。
进一步的，请结合图1和图6，待调光刻机的灵敏度矩阵通过扰动所述待调光刻机的输入参数而得到。可以理解的，本实施例中，待调光刻机的灵敏度矩阵通过扰动所述待调光刻机的输入参数而得到；通过此方式可以简单地得到用于建立灵敏度矩阵的全部数据。
请结合图1和图6，步骤S5具体包括以下步骤：
步骤S51：建立每个可调参数的评价函数；
具体为：根据灵敏度矩阵，调节不同参数，得到待调关键尺寸在不同参数的微小调整下的变化量，并将这些变化，叠加得到每条待调关键尺寸的cost值；cost即为调节后的误差，也就是待调关键尺寸的变化量；cost的公式为：cost＝∑jcostj(Pi)。
可以理解的，根据灵敏度矩阵，可以调节待调光刻机的不同参数，得到待调关键尺寸在不同参数的微小调整下的变化量，并将这些变化(即误差)叠加便能得到第j条待调关键尺寸的cost值。
步骤S52：综合每个可调参数的评价函数，得到总评价函数；总评价函数公式为：costsum＝∑i∑jcostj(Pi)。
进一步的，本光刻机匹配方法还包括以下步骤：
步骤S7：根据总评价函数，调整待调光刻机的参数并进行预设光刻图案的仿真，从仿真模型中获取待测关键尺寸，判断获取的待测关键尺寸与获取目标关键尺寸是否匹配；
若匹配，则结束对该待调光刻机的调节；
若不匹配，则通过图像误差进一步优化总评价函数得到优化评价函数，通过优化评价函数对待调光刻机进行调整。
进一步的，步骤S7具体包括以下步骤：
步骤S71：通过调整后的待调光刻机对预设光刻图案进行仿真；
步骤S72：将待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值与预设的阈值进行比对；
若待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值小于或等于阈值，则判断待调光刻机与目标光刻机匹配；
若待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差的绝对值大于阈值，则判断两者的图像不匹配，需要进一步优化得到优化评价函数。
需要说明的是，本实施例中待调光刻机获取的是仿真模型中的数据，用于与其进行对比的是目标光刻机获取的光刻图案的图像，而该图像为SEM图像。
可以理解的，本实施例中，通过用仿真模型中的数据于SEM图像中的数据的匹配程度程度来判断待调光刻机与目标光刻机的匹配程度，在保证能直观且准确地反映出SEM图像的匹配程度的同时，还能有效地降低运算量。
进一步的，进一步优化指往总评价函数中引入惩罚函数，得到优化评价函数，惩罚函数通过在每个预设光刻图案上预设另外的关键位置，并构建灵敏度矩阵来建立获得。
可以理解的，通过引入另外的关键点组来进行辅助，利于对评价函数进行进一步优化，确保最终光刻机匹配结果的可靠性。
具体的，本实施例中，阈值为零，当待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差的绝对值大于零时，则引入惩罚函数。
进一步的，建立惩罚函数时的数据为从通过待调光刻机获取的SEM图像中获得的数据。
可以理解的，将SEM图像轮廓提取的计算误差加入函数中，可以提高光刻机匹配技术在非关键测量位置的匹配准确性，得到与目标光刻机性能相当的待调光刻机光学参数。
进一步的，引入惩罚函数后的得到的优化评价函数如下cost_sum＝∑i∑jcostj(Pi)+λcost_sem(Pi)。可以理解的，λcost_sem(Pi)即为惩罚函数；其中，λ为惩罚因子，用于调控cost_sem(Pi)在cost_sum中的比例。
可以理解的，此设计利于进一步提高本光刻机匹配方法对待调光刻机与目标光刻机性能差异计算结果的准确率。
与现有技术相比，本发明的光刻机匹配方法具有以下优点：
1、本发明的光刻机匹配方法包括以下步骤：
获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，X为正整数；在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸；以目标光刻机为标准对待调光刻机进行OPC模型拟合，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，计算待调关键尺寸与目标关键尺寸的差值；基于每个待调关键尺寸对每种光刻机可调参数的灵敏度建立灵敏度矩阵；根据灵敏度矩阵，建立总评价函数根据总评价函数，调整待调光刻机的参数以调整待测关键尺寸与目标关键尺寸匹配。通过扰动输入参数得到灵敏度矩阵，在进行光刻机匹配的时候，以灵敏度矩阵的计算作为评价函数，能快捷、全面地获取待调光刻机的匹配参数，从而获得与目标光刻机性能相当的待调光刻机，解决同一生产线上的多台光刻机的匹配问题。
2、本发明中，设计选取的预设光刻图案包括一维光刻图案和/或二维光刻图案，样本的多样化利于增强本光刻机匹配方法匹配结果的可靠性；而通过提前对每个预设光刻图案的关键位置进行标记，可以为后续的计算提供便利。
3、本发明中，会依次在目标光刻机上针对每个预设光刻图案进行光刻参数调整，并生成对应的OPC模型；通过足够的样本数据来保证最后结果的可靠性；而通过SEM图像的轮廓来进行对比，便于提高比对的准确性和全面性。
4、本发明中，在待调光刻机上根据目标光刻机的光刻OPC模型生成与目标光刻机匹配的光刻OPC模型；通过待调光刻机获取预设光刻图案中关键位置对应的待调关键尺寸。通过比较得到两个光刻机的差距，可以明确一些初始的可调的数据，为后续灵敏度矩阵的建立做准备。
5、本发明中，待调光刻机的灵敏度矩阵通过扰动所述待调光刻机的输入参数而得到；通过此方式可以简单地得到用于建立灵敏度矩阵的全部数据。
6、本发明的灵敏度公式中，对可调参数P进行调节时变化率是微小的，便于精准地把控关键位置的待调关键尺寸变化情况。综合多个可调参数P1、P2...PN，来得到灵敏度矩阵，可以使得目标光刻机与待调光刻机的匹配更加全面。
7、本发明的根据灵敏度矩阵，调节不同参数，得到待调关键尺寸在不同参数的微小调整下的变化量，并将这些变化，叠加得到每条待调关键尺寸的cost值；cost即为调节后的误差，也就是待调关键尺寸的变化量；cost的公式为：cost＝∑jcostj(Pi)；然后综合每个可调参数的评价函数，得到总评价函数；公式为：costsum＝∑i∑jcostj(Pi)，通过总评价函数来对待调光刻机利于提高目标光刻机与待调光刻机的匹配度。
8、本发明中，还会对匹配结果进行进一步验证，若不匹配，则通过图像误差进一步优化总评价函数得到优化评价函数，通过优化评价函数对待调光刻机进行调整，利于保证待调光刻机最终匹配结果的可靠性。
9、本发明中，通过仿真数据与图像数据的匹配程度程度来判断待调光刻机与目标光刻机的匹配程度，而待调光刻机获取的仿真数据中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值能直观且准确地反映出图像的匹配程度；而且可以有效地降低运算量。
10、本发明中，通过引入另外的关键点组来进行辅助，利于对评价函数进行进一步优化，确保最终光刻机匹配结果的可靠性；通过引入惩罚函数来调控cost_sem(Pi)在cost_sum中的比例，利于进一步提高本光刻机匹配方法对待调光刻机与目标光刻机性能差异计算结果的准确率。
以上对本发明实施例公开的一种光刻机匹配方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光刻机匹配方法，用于对同一生产线上的多台光刻机进行匹配，其特征在于，包括以下步骤：
获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，X为正整数；
在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸；
以目标光刻机为标准对待调光刻机进行OPC模型拟合，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，计算待调关键尺寸与目标关键尺寸的差值；
基于每个待调关键尺寸对每种光刻机可调参数的灵敏度建立灵敏度矩阵；
根据灵敏度矩阵，建立总评价函数；
根据总评价函数，调整待调光刻机的参数以调整待测关键尺寸与目标关键尺寸匹配。
2.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于，所述获取预设光刻图案，每个预设光刻图案中分别预设有X个关键位置，具体包括以下步骤：
设计选取预设光刻图案，所述预设光刻图案包括一维光刻图案和/或二维光刻图案；
对每个预设光刻图案的关键位置进行标记，将预设光刻图案中的关键位置记为Gj，j＝1，2，…X。
3.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于，在目标光刻机上根据光刻OPC模型分别获取每个预设光刻图案的X个关键位置对应的目标关键尺寸，具体包括以下步骤：
依次在目标光刻机上针对每个预设光刻图案进行光刻参数调整，并生成对应的OPC模型；
对每个预设光刻图案进行仿真，在光刻机上进行曝光，获取光刻图案的SEM图像；
提取每个SEM图像的轮廓，并在在轮廓中提取目标关键位置的待调关键尺寸共N个，记为Sij，i＝1，2，…M，j＝1，2，…X，M为预设光刻图案的数量。
4.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于，所述在待调光刻机上根据目标光刻机的光刻OPC模型生成与目标光刻机匹配的光刻OPC模型，获取待调光刻机上每个预设光刻图案中X个关键位置对应的待调关键尺寸，具体包括以下步骤：
根据目标光刻机的参数，对待调光刻机的参数进行调整，以使待调光刻机的光刻OPC模型与目标光刻机的光刻OPC模型匹配；
通过待调光刻机进行仿真，得到对应的仿真模型，并从仿真模型上获取预设光刻图案中关键位置对应的待调关键尺寸。
5.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于：待调光刻机的灵敏度矩阵通过扰动所述待调光刻机的输入参数而得到。
6.如权利要求5所述的光刻机匹配方法，其特征在于，所述所述扰动所述待调光刻机输入参数得到灵敏度矩阵，具体包括以下步骤：
对待调光刻机的任一可调参数P进行调节，以目标光刻机获取的关键位置的目标关键尺寸为标准，建模并计算关键位置的目标关键尺寸，记第j个关键位置Gj处的待调关键尺寸为CDj，CDj对于可调参数P的灵敏度为：
Figure FDA0003552432480000031
P0对应匹配前的参数，δP记为P的微小变化量；
综合多个可调参数P1、P2...PN，得到灵敏度矩阵，
Figure FDA0003552432480000032
N属于正整数。
7.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于，根据灵敏度矩阵，建立总评价函数，具体包括以下步骤：
根据灵敏度矩阵，调节不同参数，得到待调关键尺寸在不同参数的微小调整下的变化量，并将这些变化，叠加得到每条待调关键尺寸的cost值；cost即为调节后的误差，也就是待调关键尺寸的变化量；cost的公式为：cost＝∑jcostj(Pi)；
综合每个可调参数的评价函数，得到总评价函数；公式为：costsum＝∑i∑jcostj(Pi)。
8.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于，所述光刻机匹配方法还包括以下步骤：
根据总评价函数，调整待调光刻机的参数并进行预设光刻图案的仿真，从仿真模型中获取待测关键尺寸，判断获取的待测关键尺寸与获取目标关键尺寸是否匹配；
若匹配，则结束对该待调光刻机的调节；
若不匹配，则通过图像误差进一步优化总评价函数得到优化评价函数，通过优化评价函数对待调光刻机进行调整。
9.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于，所述根据总评价函数，调整待调光刻机的参数并进行预设光刻图案的仿真，从仿真模型中获取待测关键尺寸，判断获取的待测关键尺寸与获取目标关键尺寸是否匹配；若匹配，则结束对该待调光刻机的调节；若不匹配，则通过图像误差进一步优化总评价函数得到优化评价函数，通过优化评价函数对待调光刻机进行调整，具体包括以下步骤：
通过调整后的待调光刻机对预设光刻图案进行仿真；
将待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值与预设的阈值进行比对；
若待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差得绝对值小于或等于阈值，则判断待调光刻机与目标光刻机匹配；
若待调光刻机获取的仿真模型中待调关键尺寸的值与目标光刻机获取的图像中目标关键尺寸的值之差的绝对值大于阈值，则判断两者的图像不匹配，需要进一步优化得到优化评价函数。
10.如权利要求1所述的光刻机匹配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述进行进一步优化指往总评价函数中引入惩罚函数，得到优化评价函数，惩罚函数通过在每个预设光刻图案上预设另外的关键位置，并构建灵敏度矩阵来建立获得；引入惩罚函数后的得到的优化评价函数如下cost_sum＝∑i∑jcostj(Pi)+λcost_sem(Pi)；λ为惩罚因子，用于调控cost_sem(Pi)在cost_sum中的比例。
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