一种利用扩散边界层的刻蚀仿真方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及光刻模拟领域，特别是涉及一种利用扩散边界层的刻蚀仿真方法、装置、设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.在芯片生产的过程中，光刻是必不可少的步骤，但随着半导体器件的尺寸越来越小，光刻需要用到的光线的衍射效应也越来越明显，导致光穿过掩模板后得到的图形与掩模板自身的图形存在差异，这就需要对光刻过程进行模拟，以便对掩模板的形状进行修正，保证光穿过掩模板后的图形符合预期。而根据掩模板形状信息及光刻环境信息推导出光穿过所述掩膜板后的图案信息，需要用到计算机仿真。
3.在计算机仿真领域，对于处理二维矩形边框范围的问题，可以由边界条件的类型，确定边界点满足的约束条件。使用正交网格，很容易让边界点落在网格的格点上，用有限差分的方法近似一阶导数和高阶导数。由于边界条件和初始条件（如有）已知，可以将原方程离散成可解的线性方程组，然后利用迭代法求得近似解。在实际芯片制造过程中，由于光化学的刻蚀，通常计算域（光刻胶和基底）的形状是复杂无规则的。由于计算域是任意不规则形状的区域，难以构造完美的网格，只能用正交网格近似边界的形状，这会使边界处产生较大的误差。或者是采用有限元的方法，即采用非正交网格，但是设计这样的网格需要消耗大量的时间和精力，在施加边界条件的时候会面临网格形变，边界不平滑等问题。
4.因此，如何简化计算机对光刻过程光扩散仿真的过程，提升仿真效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种利用扩散边界层的刻蚀仿真方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中计算机对光刻过程光扩散仿真的过程过于繁琐，仿真效率低的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，包括：接收仿真掩模板形状数据；确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。
7.可选地，在所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法中，所述通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据包括：通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据。
8.可选地，在所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法中，所述通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据包括：通过正交网格的扩散方程，利用雅各比迭代或高斯塞德尔迭代计算求解，得到光刻模拟形状数据。
9.可选地，在所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法中，所述第二常数场变量为0。
10.可选地，在所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法中，所述界面区域内的点从与所述定义域接触的边缘向外，由所述第一常数场变量变化至第二常数场变量。
11.可选地，在所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法中，所述界面区域内的点对应的场变量的值在梯度方向上满足第一可导函数。
12.一种利用扩散边界层的刻蚀仿真装置，包括：接收模块，用于接收仿真掩模板形状数据；划区模块，用于确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；界面边缘模块，用于在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；定义域模块，用于根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；赋值模块，用于对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；计算模块，用于通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。
13.可选地，在所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置中，所述计算模块包括：迭代计算单元，用于通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据。
14.一种利用扩散边界层的刻蚀仿真设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的步骤。
16.本发明所提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，通过接收仿真掩模板形状数据；确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变
量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。
17.本发明在正交网格的基础上，进一步对定义域内的个点赋予场变量，其中，位于掩模板的边缘区域之外的各个点的均赋予常数场变量，只有位于所述界面区域赋予沿梯度方向变化的场变量，如此一来，在后续的求导中，非界面区域的个点由于对应乘上的场变量是常数，则求导后场变量变为0，非界面区域的项消失，只剩下所述界面区域上的项，之后通过链式法则对求解过程中的扩散方程变形，在扩散方程中整理出包含边界条件的项，也即相当于将边界条件整合进算式中，避免了在扩散方程的基础上面对不规则的掩模板边缘手动添加各种边界条件，省去了单独处理边界条件的步骤，大大缩短了对光刻过程的计算机仿真时间，提升了仿真效率。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置、设备及计算机可读存储介质。
附图说明
18.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的一种具体实施方式的流程示意图；图2为本发明提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的一种具体实施方式的界面区域的示意图；图3为本发明提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的另一种具体实施方式的流程示意图；图4为本发明提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置的一种具体实施方式的结构示意图。
20.图中，包括：100-接收模块，200-划区模块，300-界面边缘模块，400-定义域模块，500-赋值模块，600-计算模块。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的核心是提供一种利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：s101：接收仿真掩模板形状数据。
23.所述仿真掩模板形状数据包括了对应的掩模板的边缘形状数据。
24.s102：确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域。
25.也即，本步骤中通过所述仿真掩模板形状数据确定了所述矩形计算域，所述矩形计算域将所述仿真掩模板形状数据围在内部，所述矩形计算域的具体大小可以根据实际情况自行选择。
26.s103：在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域。
27.所述预设厚度的值是预先确定的，而厚度的方向为所述仿真掩模板形状数据的边缘位置的法向方向，优选地，所述预设厚度指沿着所述仿真掩模板形状数据的边缘位置向边缘的两侧分别拓展所述预设厚度的一半，请参考图2。当然，所述界面区域也可以以所述边缘位置为起点，向所述仿真掩膜版形状内侧或外侧拓展一个预设厚度的区域，可根据实际需要自行决定。
28.s104：根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域。
29.换言之，将所述仿真掩模板形状数据的形状，减去所述界面区域，剩下的区域即为所述定义域。
30.s105：对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值。
31.所述第一常数场变量与所述第二常数常变量之间可无关，为任一两个固定值即可。
32.优选地，所述第二常数场变量为0。所述第二常数场变量对应的区域为所述矩形计算域中非定义域，也非所述界面区域的部分，这一部分本身并非是我们的研究对象，为了不让这一区域的点在计算中产生干扰影响最后的计算结果，本优选实施方式中，将所述第二常数场变量设定为0，在后续计算中，非定义域，也非所述界面区域的部分由于与所述第二常数场变量（也即0）乘算，会自行消掉，避免了对作为研究对象的边界区域及定义域产生影响，不仅提升了计算效率，缩短了仿真时间，还进一步提升了仿真准确率。
33.更进一步地，所述界面区域内的点从与所述定义域接触的边缘向外，由所述第一常数场变量变化至第二常数场变量。也即所述矩形计算域内，沿梯度方向，所述场变量始终连续，可进一步简化光刻仿真中的计算过程，提升仿真效率。请参考图2，图2中b线为所述边缘形状数据，a线和c线分别为所述界面区域两侧的边缘线，在所述界面区域中，a、b、c三线均垂直于厚度方向，同一条线上的场变量相同，且沿厚度方向场变量逐渐变化，从最外侧的0.05变化至最内侧的0.95。
34.s106：通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。
35.经过前述步骤为所述矩形计算域内的每个点添加所述场变量后，设所述矩形计算域为σ，计算域为ω，场变量为ψ，本步骤中的求解流程包括：利用迪拉克雷边界条件，在微分方程的两边乘上场变量ψ，利用链式法则分解，在第二项中包含入边界条件，下面用扩散方程举例，扩散方程如式（1）所示：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
其中，c为要求的浓度在定义域内的分布，t是时间，为通量，s为源，为哈密顿算子。
36.而边界条件的表达式如下式（2）所示：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）其中，为已知的边界条件，可以为函数表达式或者常数。为界面区域中点的法向量。也即，所述界面区域中点的法向量与对应通量的乘积为该点的边界条件。
37.之后在等式（1）的两侧同乘上场变量ψ，理论上等式（1）仍然成立，得到式（3）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）其中，由于式（3）左侧是c关于时间t的偏导，与场变量ψ无关，因此式（3）左侧没有写出场变量ψ。
38.利用链式法则对式（3）进行变换，得到式（4）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（4）通过链式法则，可以将大多数微分方程的边界条件，如dirichlet（狄利克雷）和neumann（诺伊曼）边界条件，包含进入方程本身，省去了单独处理边界条件的步骤。
39.利用式（4）对所述扩散方程式（3）继续进行变形，得到下式（5）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（5）又因为法向量v可以表示为，也即，则进一步对式（5）进行变形，目标是将式（5）右侧的第二项凑出，代换成，最后得到式（6）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（6）可见，式（6）中右侧的第二项包括了边界条件，也即所述界面区域中各个点的边界条件被自动纳入变形后的扩散方程中，无需人工手动编入复杂的边界条件，之后对式（6）求解即可。
40.优选地，所述通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据包括：通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据。
41.接前文，可根据式（6），将变形后的微分方程组离散成有限个线性方程组，采用迭代法求解数值解。所述迭代法指将解带入原方程求残差，如果残差大于预设值，继续迭代，直至残差小于预设值，说明得到的数值解满足精度要求，结束。采用迭代法计算量小，计算效率更高，且运行稳定性更高。
42.更进一步地，所述通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据包括：通过正交网格的扩散方程，利用雅各比迭代或高斯塞德尔迭代计算求解，得到光刻模拟形状数据。
43.上述迭代算法为稳定性较高的算法，当然，也可根据实际情况选用其他迭代算法。
44.在计算机仿真领域中，经常会遇到复杂的模拟对象，伴随着无规则的边界。如果用
尖端界面模型，需要使用非结构化网格，或者使用结构网格但是在边界处牺牲精度。
45.本发明利用场变量的引入，避免了直接处理复杂边界问题，而是将边界条件内嵌到仿真计算的微分方程中，在原本边界的外部又重新包了一层规则的矩形计算域。这样做不需要设计复杂的非结构网格，可以使用最常见的正交网格。因此在前处理过程中比较简单省时。
46.在边界处不需要使用非常密集的网格去拟合边界的曲线。本发明的精度受到场变量在边界处的平滑度和厚度影响，一般在边界处预留五个格点作为过渡层即可，这样也不会过度消耗计算资源。
47.本发明所提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，通过接收仿真掩模板形状数据；确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。本发明在正交网格的基础上，进一步对定义域内的个点赋予场变量，其中，位于掩模板的边缘区域之外的各个点的均赋予常数场变量，只有位于所述界面区域赋予沿梯度方向变化的场变量，如此一来，在后续的求导中，非界面区域的个点由于对应乘上的场变量是常数，则求导后场变量变为0，非界面区域的项消失，只剩下所述界面区域上的项，之后通过链式法则对求解过程中的扩散方程变形，在扩散方程中整理出包含边界条件的项，也即相当于将边界条件整合进算式中，避免了在扩散方程的基础上面对不规则的掩模板边缘手动添加各种边界条件，省去了单独处理边界条件的步骤，大大缩短了对光刻过程的计算机仿真时间，提升了仿真效率。
48.在具体实施方式一的基础上，进一步对所述界面区域内的点对应的场变量做限定，得到具体实施方式二，其对应的流程示意图如图3所示，包括：s201：接收仿真掩模板形状数据。
49.s202：确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域。
50.s203：在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域。
51.s204：根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域。
52.s205：对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；所述界面区域内的点对应的场变量的值在梯度方向上满足第一可导函数。
53.s206：通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。
54.本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中，限定了所述界面区域内的各点对应的场变量的关系，其余步骤均与上述具体实施相同，在此不再展开赘述。
55.本具体实施方式中，限定了所述界面区域内的点对应的场变量的值在梯度方向上满足第一可导函数，也就意味着所述界面区域内的点对应的场变量是连续可导的，可以参与后续微分方程中的微分运算，提高了运算效率，缩短了运算耗时，为计算机编程实现带来了便利，也缩短了程序设计时间，提升了本方法的易用性。所述第一课导函数为连续可导函数，如平移缩放之后的双曲正切函数。
56.下面对本发明实施例提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置进行介绍，下文描述的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置与上文描述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法可相互对应参照。
57.图4为本发明实施例提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置的结构框图，参照图4利用扩散边界层的刻蚀仿真装置可以包括：接收模块100，用于接收仿真掩模板形状数据；划区模块200，用于确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；界面边缘模块300，用于在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；定义域模块400，用于根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；赋值模块500，用于对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；计算模块600，用于通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。
58.作为一种优选实施方式，所述计算模块600包括：迭代计算单元，用于通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据。
59.作为一种优选实施方式，所述计算模块600包括：通过正交网格的扩散方程，利用雅各比迭代或高斯塞德尔迭代计算求解，得到光刻模拟形状数据。
60.本发明所提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置，包括接收模块100，用于接收仿真掩模板形状数据；划区模块200，用于确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；界面边缘模块300，用于在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；定义域模块400，用于根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；赋值模块500，用于对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；计算模块600，用于通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。本发明在正交网格的基础上，进一步对定义域内的个点赋予场变量，其中，位于掩模板的边缘区域之外的各个点的均赋予常数场变量，只有位于所述界面区域赋予沿梯度方向变化的场变量，如此一来，在后续的求导
中，非界面区域的个点由于对应乘上的场变量是常数，则求导后场变量变为0，非界面区域的项消失，只剩下所述界面区域上的项，之后通过链式法则对求解过程中的扩散方程变形，在扩散方程中整理出包含边界条件的项，也即相当于将边界条件整合进算式中，避免了在扩散方程的基础上面对不规则的掩模板边缘手动添加各种边界条件，省去了单独处理边界条件的步骤，大大缩短了对光刻过程的计算机仿真时间，提升了仿真效率。
61.本实施例的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置用于实现前述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，因此利用扩散边界层的刻蚀仿真装置中的具体实施方式可见前文中的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的实施例部分，例如，接收模块100，划区模块200，界面边缘模块300，定义域模块400，赋值模块500，计算模块600，分别用于实现上述利用扩散边界层的刻蚀仿真方法中步骤s101，s102，s103和s104，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
62.本具体实施方式还提供了一种利用扩散边界层的刻蚀仿真设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的步骤。
63.本发明所提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，通过接收仿真掩模板形状数据；确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。本发明在正交网格的基础上，进一步对定义域内的个点赋予场变量，其中，位于掩模板的边缘区域之外的各个点的均赋予常数场变量，只有位于所述界面区域赋予沿梯度方向变化的场变量，如此一来，在后续的求导中，非界面区域的个点由于对应乘上的场变量是常数，则求导后场变量变为0，非界面区域的项消失，只剩下所述界面区域上的项，之后通过链式法则对求解过程中的扩散方程变形，在扩散方程中整理出包含边界条件的项，也即相当于将边界条件整合进算式中，避免了在扩散方程的基础上面对不规则的掩模板边缘手动添加各种边界条件，省去了单独处理边界条件的步骤，大大缩短了对光刻过程的计算机仿真时间，提升了仿真效率。
64.本具体实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权上述任一种所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的步骤。本发明所提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，通过接收仿真掩模板形状数据；确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式
右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。
65.本发明在正交网格的基础上，进一步对定义域内的个点赋予场变量，其中，位于掩模板的边缘区域之外的各个点的均赋予常数场变量，只有位于所述界面区域赋予沿梯度方向变化的场变量，如此一来，在后续的求导中，非界面区域的个点由于对应乘上的场变量是常数，则求导后场变量变为0，非界面区域的项消失，只剩下所述界面区域上的项，之后通过链式法则对求解过程中的扩散方程变形，在扩散方程中整理出包含边界条件的项，也即相当于将边界条件整合进算式中，避免了在扩散方程的基础上面对不规则的掩模板边缘手动添加各种边界条件，省去了单独处理边界条件的步骤，大大缩短了对光刻过程的计算机仿真时间，提升了仿真效率。
66.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
67.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
69.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（ram）、内存、只读存储器（rom）、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
70.以上对本发明所提供的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，其特征在于，包括：接收仿真掩模板形状数据；确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。2.如权利要求1所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，其特征在于，所述通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据包括：通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据。3.如权利要求2所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，其特征在于，所述通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据包括：通过正交网格的扩散方程，利用雅各比迭代或高斯塞德尔迭代计算求解，得到光刻模拟形状数据。4.如权利要求1所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，其特征在于，所述第二常数场变量为0。5.如权利要求1所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，其特征在于，所述界面区域内的点从与所述定义域接触的边缘向外，由所述第一常数场变量变化至所述第二常数场变量。6.如权利要求1所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法，其特征在于，所述界面区域内的点对应的场变量的值在梯度方向上满足第一可导函数。7.一种利用扩散边界层的刻蚀仿真装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收仿真掩模板形状数据；划区模块，用于确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；界面边缘模块，用于在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；定义域模块，用于根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；赋值模块，用于对所述矩形计算域中的点引入场变量；其中，所述定义域内的点赋予第一常数场变量，非定义域且非界面区域内的点赋予第二常数场变量，所述界面区域内的点赋予沿梯度方向变化的值；计算模块，用于通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据；其中，所述扩散方程为两边乘上所述场变量，并通过链式法则进行分解、变形，在等式右侧的第二项中包括通量与法向量乘积的方程。8.如权利要求7所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真装置，其特征在于，所述计算模块包括：
迭代计算单元，用于通过正交网格的扩散方程，利用迭代法计算求解，得到光刻模拟形状数据。9.一种利用扩散边界层的刻蚀仿真设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的利用扩散边界层的刻蚀仿真方法的步骤。

技术总结
本发明涉及光刻模拟领域，特别是涉及一种利用扩散边界层的刻蚀仿真方法、装置、设备及计算机可读存储介质，通过接收仿真掩模板形状数据；确定包括所述仿真掩模板形状数据的矩形计算域；在所述仿真掩模板形状数据的边缘位置确定预设厚度的界面区域；根据去除所述界面区域的所述仿真掩模板形状数据确定定义域；对所述矩形计算域中的点引入场变量；通过正交网格的扩散方程计算求解，得到光刻模拟形状数据。本发明在扩散方程中整理出包含边界条件的项，也即相当于将边界条件整合进算式中，避免了在扩散方程的基础上面对不规则的掩模板边缘手动添加各种边界条件，省去了单独处理边界条件的步骤，缩短了对光刻过程的计算机仿真时间，提升了仿真效率。提升了仿真效率。提升了仿真效率。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：华芯程（杭州）科技有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/9/9