本發(fā)明涉及光刻曝光，特別是涉及一種光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建方法和裝置、一種光刻曝光仿真方法和裝置以及一種電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、計算光刻是采用計算機模擬、仿真光刻工藝的光化學(xué)反應(yīng)和物理過程，實現(xiàn)對光刻曝光圖像的仿真，利用仿真曝光圖像輔助芯片設(shè)計、分析、預(yù)測及修正，以提升芯片研制周期和加工良率。在實際光刻曝光過程中，高端芯片圖案節(jié)點/尺寸遠小于曝光光線的波長，進而會在光掩模圖案邊緣產(chǎn)生繞射效應(yīng)；由此在計算光刻中就需要對曝光過程中的邊緣繞射效應(yīng)進行相應(yīng)地補償，從而保證對曝光過程模擬仿真的準確性，避免仿真曝光圖像失真。

2、通過在掩膜圖案邊緣添加擬合函數(shù)或查找表的方式進行頻譜補償是實現(xiàn)計算光刻補償?shù)挠行Ъ夹g(shù)手段之一；但隨著高端芯片關(guān)鍵尺寸的減小和復(fù)雜程度的提升，掩模板上不同圖案間的耦合信息對曝光圖像的影響逐漸增大，耦合效應(yīng)的高次效應(yīng)不可忽略，由此在對確定計算光刻過程中的補償信號時，基于物理偏微分方程的數(shù)值模擬過程存在難以收斂的問題，擬合函數(shù)存在不易構(gòu)造的問題，而查找表則存在難以創(chuàng)建的問題；由此如何計算光刻過程中的補償信號，是業(yè)內(nèi)急需解決的重要問題之一。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建方法和裝置、一種光刻曝光仿真方法和裝置以及一種電子設(shè)備，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練可以構(gòu)建能夠準確預(yù)測計算光刻過程中的補償信號的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，訓(xùn)練過程簡單易實現(xiàn)，保證了計算光刻模型對光刻曝光過程更為準確的模擬仿真，為芯片設(shè)計圖案的光掩模圖案設(shè)計、測試驗證及修正提供可靠的理論依據(jù)。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建方法，包括：

3、根據(jù)芯片圖案樣本，確定對應(yīng)的測試掩膜圖案和所述測試掩膜圖案對應(yīng)的掩膜圖案透射參數(shù)；并采集所述測試掩膜圖案對應(yīng)的曝光圖像數(shù)據(jù)集；

4、構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將所述掩膜圖案透射參數(shù)輸入至所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)；

5、將所述預(yù)測補償參數(shù)和所述掩膜圖案透射參數(shù)進行疊加后輸入至計算光刻模型中進行曝光仿真，獲得仿真曝光圖像；

6、將所述仿真曝光圖像與所述曝光圖像數(shù)據(jù)集中真實曝光圖像進行誤差對比，獲得對比誤差；

7、根據(jù)所述對比誤差對所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化后的所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型重復(fù)執(zhí)行將所述掩膜圖案透射參數(shù)輸入至所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)的步驟，直到所述對比誤差不大于預(yù)設(shè)誤差，則獲得訓(xùn)練完成的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

8、在本技術(shù)的一種可選地實施例中，根據(jù)所述芯片圖案樣本確定對應(yīng)的所述測試掩膜圖案的過程包括：

9、根據(jù)所述芯片圖案樣本提取多組圖案特征；

10、將各組所述圖案特征之間進行相似度運算，并將滿足設(shè)定相似度的多組所述圖案特征劃分為同一類別；

11、將每一類別中各組所述圖案特征之間進行平均值計算，獲得分別表征每一類別中各組所述圖案特征的特征度量值；

12、根據(jù)各組所述特征度量值確定所述測試掩膜圖案。

13、在本技術(shù)的一種可選地實施例中，根據(jù)各組所述特征度量值確定所述測試掩膜圖案包括：

14、對各組所述特征度量值加入高斯白噪聲，根據(jù)加入所述高斯白噪聲之后的所述特征度量值確定所述測試掩膜圖案。

15、在本技術(shù)的一種可選地實施例中，構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括：

16、構(gòu)建5層cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

17、在本技術(shù)的一種可選地實施例中，采集所述測試掩膜圖案對應(yīng)的曝光圖像數(shù)據(jù)集，包括：

18、采集包含所述測試掩膜圖案對應(yīng)的在不同光照角度下不同焦深的真實曝光圖像的所述曝光圖像數(shù)據(jù)集；

19、相應(yīng)地，將所述預(yù)測補償參數(shù)和所述掩膜圖案透射參數(shù)進行疊加后輸入至計算光刻模型中進行曝光仿真，獲得仿真曝光圖像，包括：

20、將所述預(yù)測補償參數(shù)和所述掩膜圖案透射參數(shù)進行疊加后輸入至計算光刻模型中進行曝光仿真，獲得不同光照角度不同焦深分別對應(yīng)的仿真曝光圖像。

21、在本技術(shù)的一種可選地實施例中，將所述預(yù)測補償參數(shù)和所述掩膜圖案透射參數(shù)進行疊加后輸入至計算光刻模型中進行曝光仿真，獲得仿真曝光圖像，包括：

22、將所述預(yù)測補償參數(shù)和所述掩膜圖案透射參數(shù)進行疊加，獲得掩膜透射參數(shù)；

23、將所述掩膜透射參數(shù)輸入計算光刻模型中，獲得表征所述仿真曝光圖像的仿真光刻膠感光強度；其中，為曝光面上像素點的仿真曝光強度；為曝光面上像素點的仿真光刻膠感光強度，為光學(xué)核函數(shù)，表示有效截斷光學(xué)核函數(shù)；表示卷積算子；為所述掩膜透射參數(shù)，；為所述測試掩膜圖案上位置點的掩膜圖案透射參數(shù)，，為所述測試掩膜圖案上位置點的預(yù)測補償參數(shù)；表示光刻膠響應(yīng)函數(shù)。

24、一種光刻曝光仿真方法，包括：

25、根據(jù)待加工芯片的芯片設(shè)計圖案，確定對應(yīng)的掩膜圖案和所述掩膜圖案對應(yīng)的掩膜透射參數(shù)；

26、將所述掩膜透射參數(shù)輸入至預(yù)先創(chuàng)建的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，獲得所述補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)；其中，所述補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為通過如上任一項所述的光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建方法獲得；

27、將所述掩膜透射參數(shù)和所述預(yù)測補償參數(shù)疊加后輸入至計算光刻模型，獲得所述芯片設(shè)計圖案對應(yīng)的仿真曝光圖像。

28、一種光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建裝置，包括：

29、數(shù)據(jù)采集模塊，用于根據(jù)芯片圖案樣本，確定對應(yīng)的測試掩膜圖案和所述測試掩膜圖案對應(yīng)的掩膜圖案透射參數(shù)；并采集所述測試掩膜圖案對應(yīng)的曝光圖像數(shù)據(jù)集；

30、模型構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將所述掩膜圖案透射參數(shù)輸入至所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)；

31、圖像仿真模塊，用于將所述預(yù)測補償參數(shù)和所述掩膜圖案透射參數(shù)進行疊加后輸入至計算光刻模型中進行曝光仿真，獲得仿真曝光圖像；

32、誤差對比模塊，用于將所述仿真曝光圖像與所述曝光圖像數(shù)據(jù)集中真實曝光圖像進行誤差對比，獲得對比誤差；

33、模型優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述對比誤差對所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化后的所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型重復(fù)執(zhí)行將所述掩膜圖案透射參數(shù)輸入至所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)的步驟，直到所述對比誤差不大于預(yù)設(shè)誤差，則獲得訓(xùn)練完成的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

34、一種光刻曝光仿真裝置，包括：

35、參數(shù)模塊，用于根據(jù)待加工芯片的芯片設(shè)計圖案，確定對應(yīng)的掩膜圖案和所述掩膜圖案對應(yīng)的掩膜透射參數(shù)；

36、補償模塊，用于將所述掩膜透射參數(shù)輸入至預(yù)先創(chuàng)建的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，獲得所述補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)；其中，所述補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為通過如上任一項所述的光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建方法獲得；

37、仿真模塊，用于將所述掩膜透射參數(shù)和所述預(yù)測補償參數(shù)疊加后輸入至計算光刻模型，獲得所述芯片設(shè)計圖案對應(yīng)的仿真曝光圖像。

38、一種電子設(shè)備，包括：

39、存儲器，用于存在計算機程序；

40、處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序，以實現(xiàn)如上任一項所述的光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建方法的步驟和/或如上所述的光刻曝光仿真方法的步驟。

41、本發(fā)明所提供的光刻曝光仿真的補償模型創(chuàng)建方法和裝置，光刻曝光仿真方法和裝置以及電子設(shè)備，該補償模型創(chuàng)建方法包括：根據(jù)芯片圖案樣本，確定對應(yīng)的測試掩膜圖案和測試掩膜圖案對應(yīng)的掩膜圖案透射參數(shù)；并采集測試掩膜圖案對應(yīng)的曝光圖像數(shù)據(jù)集；構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將掩膜圖案透射參數(shù)輸入至神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)；將預(yù)測補償參數(shù)和掩膜圖案透射參數(shù)進行疊加后輸入至計算光刻模型中進行曝光仿真，獲得仿真曝光圖像；將仿真曝光圖像與曝光圖像數(shù)據(jù)集中真實曝光圖像進行誤差對比，獲得對比誤差；根據(jù)對比誤差對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型重復(fù)執(zhí)行將掩膜圖案透射參數(shù)輸入至神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的預(yù)測補償參數(shù)的步驟，直到對比誤差不大于預(yù)設(shè)誤差，則獲得訓(xùn)練完成的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

42、本技術(shù)中利用構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對補償信號進行預(yù)測，獲得預(yù)測補償參數(shù)，再利用計算光刻模型對這一預(yù)測補償參數(shù)結(jié)合測試掩膜圖案對應(yīng)的掩膜圖案透射參數(shù)進行光刻曝光過程的仿真模擬，并利用曝光圖像數(shù)據(jù)集中的真實曝光圖像對仿真模擬獲得的仿真曝光圖像的準確性與否進行誤差對比，相當于是對補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所預(yù)測獲得的預(yù)測補償參數(shù)的準確性與否進行驗證，并以此對比誤差作為依據(jù)，對補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化，最終獲得能夠預(yù)測出準確可靠的補償參數(shù)的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

43、本技術(shù)中的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過程無需采集輸出樣本數(shù)據(jù)，降低模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù)采集難度，進而降低模型訓(xùn)練難度，也就降低了確定計算光刻中補償信號的難度；并且在模型創(chuàng)建過程中，類似于是以計算光刻模型作為辨別模型，而以補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為生成模型，使得二者之間構(gòu)成對抗網(wǎng)絡(luò)，利用計算光刻模型實現(xiàn)補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練，而訓(xùn)練獲得的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在實際應(yīng)用中又可以準確預(yù)測出計算光刻模型中的補償參數(shù)，既能夠獲得更為準確的補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型又能夠基于該補償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型獲得更為準確的計算光刻模型，保證了計算光刻模型對光刻曝光過程更為準確的模擬仿真，為芯片設(shè)計圖案的光掩模圖案設(shè)計、測試驗證及修正提供可靠的理論依據(jù)。