(19)中华 人民共和国 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 202111423326.1 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 上海精测半导体技 术有限公司 地址 201700 上海市青浦区徐泾镇双浜路 269、 299号1幢1、 3层 (72)发明人 张晓雷　张厚道　施耀明　 (74)专利代理 机构 上海恒锐佳知识产权代理事 务所(普通 合伙) 31286 代理人 黄海霞 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/14(2006.01) G06F 17/16(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种光学 特性建模方法和装置 (57)摘要 本发明公开了一种光学特性建模方法和装 置， 该方法包括： 将周期介质内的微结构在z方向 上划分为N层薄片； 针对同一层微结构的薄片， 执 行如下处理： 获取薄片在周期空间xy平面上 投影 的各个封闭区域， 并将各个封闭区域的边界表示 为各个多边形； 获取每个多 边形顶点的x坐标和y 坐标， 以及各个多边形的线段特征， 根据线段特 征， 对周期空间进行划分， 得到x方向划分的积分 子区间和y方向划分的积分子区间； 基于x和y方 向的积分子区间计算周期介质的介电系数的傅 里叶系数和托普利兹矩阵， 并进行严格耦合波分 析， 以实现周期介质的光学特性建模。 该方法通 过对积分区间的划分方法进行优化， 高效且精确 得到的周期介质的介电系数的傅里叶系数和托 普利兹矩阵。 权利要求书3页 说明书11页 附图8页 CN 114139369 A 2022.03.04 CN 114139369 A 1.一种光学 特性建模方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 将周期介质内的微结构在z方向上划分为 N层薄片， N 为正整数； 针对同一层微结构的薄片， 执 行如下处 理： 获取所述薄片在周期空间xy平面上投影的各个封闭区域， 并将所述各个封闭区域的边 界表示为各个多边形； 获取每个多边形顶点的x坐标和y坐标， 以及各个所述多边形的线段 特征， 所述线段特征包括所述各个多边形上相邻两个顶点所形成的线段的斜率、 所述线段 的长度或所述线段分别在x轴和y轴上投影的长度； 根据所述线段特征， 对所述周期空间进行划分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向 划分的积分子区间； 基于x方向划分的积分子区间和y方向划分的积分子区间， 计算周期介质的介电系数的 傅里叶系数和周期介质的介电系数的托普利兹矩阵； 利用所述周期介质的介电系数的傅里叶系数和所述周期介质的介电系数的托普利兹 矩阵进行严格耦合波分析， 以实现所述周期介质的光学 特性建模。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据所述线段特征， 对所述周期空间进行 划分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向划分的积分子区间， 包括： 在所述线段上分别获取x方向的划分点和y方向的划分点， 以及获取x方向的划分点的x 坐标和y方向的划分点的y坐标； 基于所述各个多边形的顶点的x坐标和所述x方向的划分点的x坐标， 形成x坐标的集 合； 基于所述各个多边形顶点的y坐标和所述y方向的划分点的y坐标， 形成y坐标的集 合； 将所述x坐标的集合和所述y坐标的集合划分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向划 分的积分子区间。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 将所述x坐标的集合和所述y坐标的集合划 分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向划分的积分子区间， 包括： 将所述x坐标的集合和所述y坐标的集合中的坐标分别按照由大到小或者由小到大的 顺序排列； 针对顺序排列后的所述x坐标的集合， 任意相邻两个x坐标构成x方向划分的积分子区 间； 针对顺序排列后的所述y坐标的集合， 任意相邻两个y坐标构成y方向划分的积分子区 间。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 在所述线段上分别获取x方向的划分点和y 方向的划分点， 包括： 在x方向上， 当所述斜率的绝对值小于第一阈值， 且大于第 二阈值时， 且所述线段在x轴 的投影的长度或者该线段的长度不小于预设值， 从所述相 邻两个顶点之间的线段上选取至 少一个x方向的划分点， 否则， 将所述相邻两个顶点作为该线段x方向的划分点； 在y方向上， 当所述斜率的绝对值小于第三阈值， 且大于第四阈值时， 且所述线段在 y轴 的投影的长度或者该线段的长度不小于预设值， 从所述相 邻两个顶点之间的线段上选取至 少一个y方向的划分点， 否则， 将所述相邻两个顶点作为该线段y方向的划分点。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 从所述相邻 两个顶点之间的线段上选取至 少一个x方向的划分点， 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114139369 A 2按照预设步长、 二分法或以经验值为基准， 从所述线段上选取至少一个x方向的划分 点； 从所述相邻两个顶点之间的线段 上选取至少一个y方向的划分点， 包括： 按照预设步长、 二分法或以经验值为基准， 从所述线段上选取至少一个y方向的划分 点。 6.一种光学 特性建模 装置， 其特 征在于， 该装置包括： 划分单元， 用于将周期介质内的微结构在z方向上划分为 N层薄片， N 为正整数； 针对同一层微结构的薄片， 执 行如下处 理： 获取所述薄片在周期空间xy平面上投影的各个封闭区域， 并将所述各个封闭区域的边 界表示为各个多边形； 获取每个多边形顶点的x坐标和y坐标， 以及各个所述多边形的线段 特征， 所述线段特征包括所述各个多边形上相邻两个顶点所形成的线段的斜率、 所述线段 的长度或所述线段分别在x轴和y轴上投影的长度； 根据所述线段特征， 对所述周期空间进行划分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向 划分的积分子区间； 计算单元， 用于基于x方向划分的积分子区间和y方向划分的积分子区间， 计算周期介 质的介电系数的傅里叶系数和周期介质的介电系数的托普利兹矩阵； 建模单元， 用于利用所述周期介质的介电系数的傅里叶系数和所述周期介质的介电系 数的托普利兹矩阵进行严格耦合波分析， 以实现所述周期介质的光学 特性建模。 7.根据权利要求6所述的光学特性建模装置， 其特征在于， 所述划分单元根据 所述线段 特征， 对所述周期空间进 行划分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向划分的积分子区间， 具体用于： 在所述线段上分别获取x方向的划分点和y方向的划分点， 以及获取x方向的划分点的x 坐标和y方向的划分点的y坐标； 基于所述各个多边形的顶点的x坐标和所述x方向的划分点的x坐标， 形成x坐标的集 合； 基于所述各个多边形顶点的y坐标和所述y方向的划分点的y坐标， 形成y坐标的集 合； 将所述x坐标的集合和所述y坐标的集合划分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向划 分的积分子区间。 8.根据权利要求7所述的光学特性建模装置， 其特征在于， 所述划分单元将所述x坐标 的集合和所述y坐标的集合划分， 得到x方向划分的积分子区间和y方向划分的积分子区间， 具体用于： 将所述x坐标的集合和所述y坐标的集合中的坐标分别按照由大到小或者由小到大的 顺序排列； 针对顺序排列后的所述x坐标的集合， 任意相邻两个x坐标构成x方向划分的积分子区 间； 针对顺序排列后的所述y坐标的集合， 任意相邻两个y坐标构成y方向划分的积分子区 间。 9.根据权利要求7所述的光学特性建模装置， 其特征在于， 所述划分单元在所述线段上 分别获取x方向的划分点和y方向的划分点， 具体用于： 在x方向上， 当所述斜率的绝对值小于第一阈值， 且大于第 二阈值时， 且所述线段在x轴权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114139369 A 3