[发明专利]一种Hessian-Free的光刻掩模优化方法、装置及电子设备

说明书

本发明涉及集成电路掩模设计领域，尤其涉及一种Hessian－Free的光刻掩模优化方法、装置及电子设备。包括如下步骤：S1、输入待优化掩模的设计版图；S2、在所述待优化掩模的设计版图上放置误差监测点；S3、获得所述待优化掩模的优化变量x；S4、提供关于优化变量x的目标函数cost；S5、利用基于Hessian－Free的共轭梯度方法对所述目标函数cost进行优化，以得到所述待优化掩模的优化结果，基于Hessian－Free的共轭梯度方法对所述目标函数cost进行优化，以得到所述待优化掩模的优化结果能很好的缩小优化过程中的计算资源，使得优化过程更简单，可行，并且提高优化效率；同时不需要类似采用拟牛顿法获得关于H矩阵的近似替换矩阵，能很好的提高优化结果的准确性。

【技术领域】

本发明涉及集成电路掩模设计领域，尤其涉及一种Hessian-Free的光刻掩模优化方法、装置及电子设备。

【背景技术】

光刻是集成电路制造工艺中最重要的部分之一，决定着集成电路制造工艺的先进程度。光刻系统通常被描述成一个光学成像系统，包括照明光源、掩模、投影物镜系统以及涂有光刻胶的硅片四个基本要素。随着集成电路关键尺寸进入45nm技术节点，并不断向更小的尺寸32nm甚至22nm节点迈进，所需要曝光的图形尺寸远远小于光刻系统中光源的波长。在这种情况下，光刻成像系统中光波的干涉、衍射效应造成的光学临近效应(OpticalProximityEffects)变得越来越显著。这导致硅胶片上所成的曝光图形相比所采用的掩模图形产生极大的畸形，因此，在实际设计用于光刻系统的掩模时，必要考虑这种光学临近效应，预先对掩模图形进行优化处理，使得硅片上获得的曝光图形更加接近目标图形。

在现有掩模的优化方法中，一般分为一阶精度法(最速下降法、共轭梯度法等)和二阶精度法(牛顿法)。一阶精度法需要计算目标函数对于优化变量的一阶导数。二阶精度优化方法需要计算目标函数对优化变量的一阶导数及二阶导数(Hessian矩阵)。由于二阶精度优化方法利用了目标函数更多的信息，其数值收敛速度会远远快于一阶精度优化方法。然而对于反演光刻技术的掩模优化问题，变量数目极大，往往会达到上百万级且光刻模拟计算过程复杂，计算目标函数对优化变量的二阶导数所需的计算资源极大，在实践上不可行。因而牛顿法很难用于反演掩模优化问题，通常采用一种拟牛顿法的二阶精度方法，例如L-BFGS方法。拟牛顿法只需计算目标函数对优化变量的一阶导数，并用一些简单的关系来近似得到二阶导数(Hessian矩阵)。由于该方法中的Hessian矩阵的近似性，不能真实反映目标函数的变化趋势，在一些情况下会导致该优化方法收敛速度很慢甚至不能得到很好的优化结果。

【发明内容】

为克现有掩模优化技术优化方法复杂的缺陷，本发明提供一种Hessian-Free的光刻掩模优化方法、装置及电子设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种Hessian-Free的光刻掩模优化方法，用于对待优化掩模进行优化，包括如下步骤：S1、输入待优化掩模的设计版图；

S2、在所述待优化掩模的设计版图上放置误差监测点；S3、获得所述待优化掩模的优化变量x；S4、提供关于优化变量x的目标函数cost；S5、利用基于Hessian-Free的共轭梯度方法对所述目标函数cost进行优化，以得到所述待优化掩模的优化结果。

优选地，定义所述目标函数cost如下：

式中：c_i表示第i个曝光条件，p_j表示第j个误差监测点，Power为一设定的正偶数值，Signal(c_i，p_j)表示在第i个曝光条件下第j个误差监测点处的信号误差值，所述信号误差值包括RI的强度或者EPE值，所述RI为光刻胶上的图样的强度，EPE为边缘定位误差，表示对于c_i曝光条件下的权重系数；表示第p_j个点处的权重系数。