(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210823110.2 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 无锡芯光互连技 术研究院有限公司 地址 214000 江苏省无锡市锡山区安 镇街 道兖矿信达大厦A栋802 (72)发明人 宋泽国　郝沁汾　 (74)专利代理 机构 杭州华知专利事务所(普通 合伙) 33235 专利代理师 杨秀芳 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种用于光学逆向设计时的渐变几何限制 优化方法、 装置 (57)摘要 本申请涉及一种用于光学逆向设计时的渐 变几何限制优化方法、 装置。 所述方法包括： 获取 初始解空间二值化材料分布结构； 根据几何限制 的尺寸参数范围， 确定多个预设的尺寸参数； 根 据所述几何限制项优化函数构建优化后的评价 函数； 不断改变预设的尺寸参数， 以变更优化后 的评价函数的区间参数， 通过计算更新区间参数 的优化后的评价函数根据所述初始解空间二值 材料分布结构对解空间当前折射率分布的梯度 矩阵， 根据梯度矩阵计算数值矩阵， 根据数值矩 阵优化解空间的介电常数分布， 最终得到最大的 预设的尺寸参数对应的解空间二值化材料分布 结构， 作为最终的器件结构。 采用本方法能够保 证器件性能和避免不能使用光刻机加工的精细 结构出现。 权利要求书3页 说明书12页 附图4页 CN 115292988 A 2022.11.04 CN 115292988 A 1.一种用于光学逆向设计时的渐 变几何限制优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取初始解空间二 值化材料分布结构； 根据几何限制的尺寸参数范围， 确定多个预设的尺寸参数； 其中， 最大的预设的尺寸参 数大于光刻机的精度； 构建用于优化评价 函数的几何限制项优化 函数； 根据最小的预设的尺寸参数， 调 整几何限制项优化函数的区间参数变更优化后的评价 函数， 更新解空间的材料分布并计算对应的折射率分布的梯度矩阵， 直到优化后的评价函 数的值达 到预设收敛 条件， 输出 更新的解空间二 值化材料分布结构； 获取下一较大的预设的尺寸参数， 调整几何限制项优化函数的区间参数以重复变更优 化后的评价 函数， 输出 更新的解空间二 值化材料分布结构； 不断重复获取下一较大的预设的尺寸参数， 调 整几何限制项优化函数的区间参数以重 复变更优化后的评价函数， 输出更新的解空间二值化材料分布结构， 直到根据最大 的预设 的尺寸参数， 得到最后更新的解空间二 值化材料分布结构； 将根据最大的预设的尺寸参数， 得到最后更新的解空间二值化材料分布结构， 作为最 终的器件结构。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述构建用于优化评价函数的几何限制项 优化函数， 包括： 构建几何限制项优化 函数Is和Iv， 公式如下： 其中， 为二值化前的介电常数分布， 为二值化后的介电常数分布， c为控制常数； 将几何限制项优化函数Is和Iv加入初始评价函数， 得到优化后的评价函数， 优化后的评 价函数的公式如下： 其中， FOM为初始评价函数， FOMc为优化后的评价函数， n为亚波长单元数目， ηe和 ηd为几 何限制优化的区间参数， 改变几何限制优化的区间参数的值即可改变预设的尺 寸参数， i为 亚波长单 元的编号， 表示第i个亚波长单 元处的二 值化前的介电常数。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述更新解空间的材料分布并计算对应的 折射率分布的梯度矩阵， 直到优化后的评价函数 的值达到预设收敛条件， 输出更新的解空 间二值化材料分布结构， 包括： 根据更新区间参数的优化后的评价函数计算所述初始解空间二值化材料分布结构对 解空间当前折 射率分布的梯度矩阵； 根据梯度矩阵计算数值矩阵； 根据数值矩阵优化解空间的介电常数分布； 其中， 每次优化解空间的介电常数分布过 程中都记录 本次优化后的评价 函数的值和解空间二 值化材料分布结构； 不断重复计算更新区间参数的优化后的评价函数根据解空间二值材料分布结构对解 空间当前折射率分布的梯度矩阵， 根据梯度矩阵计算数值矩阵， 根据数值矩阵优化解空间 的介电常数分布的步骤， 直到优化后的评价函数 的值达到预设收敛条件， 输出更新的解空权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115292988 A 2间二值化材料分布结构。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取初始解空间二值化材料分布结 构， 包括： 根据最终的器件结构的性能要求和几何尺寸要求， 确定待优化的解空间； 将解空间与输入输出光场方向的面划分为若干个面积相等的亚波长单元， 并设置每个 亚波长单 元的介电常数； 根据设定的输入输出光场、 光场能量数值， 构建初始评价 函数； 根据待优化的解空间计算解空间的电磁场分布和初始评价函数的值， 并计算初始评价 函数根据待优化的解空间的介电常数的分布对解空间当前折射率分布的梯度 矩阵， 根据梯 度矩阵计算数值矩阵， 根据数值矩阵优化解空间的介电常数分布； 其中， 将介电常数分布优 化后的解空间确定为初步优化的解空间， 每次优化解空间的介电常数分布过程中都记录本 次优化的初始评价 函数的值和解空间的材 料分布结构； 不断重复根据初步优化的解空间计算解空间的电磁场分布和初始评价函数的值， 并计 算初始评价函数根据初步优化的解空间的介电常数的分布对解空间当前折射率分布的梯 度矩阵， 根据梯度 矩阵计算数值矩阵， 根据数值矩阵优化解空间的介电常数分布的步骤， 直 到初始评价函数的值达到预定收敛条件， 输出最后更新介电常数分布的解空间的二值化材 料分布结构作为初始解空间二 值化材料分布结构。 5.根据权利要求4所示方法， 其特征在于， 最后更新介电常数分布的解空间的二值化材 料分布结构通过解空间最后更新介电常数分布利用赫维赛德阶跃函数进行二值化处理得 到。 6.根据权利要求4所示方法， 其特征在于， 每个亚波长单元的介电常数的取值范围在低 折射率材料的介电常数与高折 射率材料的介电常数之间。 7.一种用于光学逆向设计时的渐 变几何限制优化装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 初始解空间获取模块， 用于获取初始解空间二 值化材料分布结构； 精细程度尺寸参数确定模块， 用于根据几何限制的尺寸参数范围， 确定多个预设的尺 寸参数； 其中， 最大的预设的尺寸 参数大于光刻机的精度； 优化评价 函数构建模块， 用于构建用于优化评价 函数的几何限制项优化 函数； 介电常数分布优化模块， 用于根据最小的预设的尺寸参数， 调整几何限制项优化函数 的区间参数变更优化后的评价函数， 更新解空间的材料分布并计算对应的折射率分布的梯 度矩阵， 直到优化后的评价函数 的值达到预设收敛条件， 输出更新的解空间二值化材料分 布结构； 区间参数调节模块， 用于获取下一较大的预设的尺寸参数， 调整几何限制项优化函数 的区间参数以重复变更优化后的评价 函数， 输出 更新的解空间二 值化材料分布结构； 循环模块， 用于不断重复获取下一较大的预设的尺寸参数， 调整几何限制项优化函数 的区间参数以重复变更优化后的评价函数， 输出更新的解空间二值化材料分布结构， 直到 根据最大的预设的尺寸 参数， 得到最后更新的解空间二 值化材料分布结构； 最终器件结构确定模块， 用于将根据最大的预设的尺寸参数， 得到最后更新的解空间 二值化材料分布结构， 作为 最终的器件结构。 8.根据权利要求7 所述的装置， 其特 征在于， 所述介电常数分布优化模块包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115292988 A 3