子区域在垂直该边缘方向上的宽度为w 直至上述所有子区 域在所有方向上均无法继续扩展，进入步骤405 ;采用步骤404后，图3中301上的L形掩 模中凸角顶点、凹角顶点和边缘处观测点对应的子区域如图3中303所示；
[0123] 步骤405、针对每个位于凸角顶点、凹角顶点和边缘的观测点Pk，以相同的扩展速 度沿水平方向和竖直方向，向四周扩展其对应的子区域。当某一个子区域在某一个方向上 与其他子区域相遇时，则停止在该方向上扩展该子区域，但继续在其他方向上扩展该子区 域。当某子区域的扩展距离达到预定的上限值时，停止在任何方向上扩展该子区域。当上 述所有子区域在所有方向上均无法继续扩展时，结束步骤405 ;采用步骤405后，图3中301 上的L形掩模中所有观测点对应的子区域如图3中304所示。
[0124] 步骤105、以每一个观测点Pk为中心，在其周围掩模区域内取一个尺寸为wXw的 正方形区域，并将该区域内的掩模图形存为一个wX w的矩阵Mk，其中w表示Mk的单边像素 数；
[0125] 步骤106、针对每个观测点Pk，分别采用XX、XY、YX和YY衍射矩阵样本库进行核回 归。根据步骤105中所述矩阵M k和步骤102中计算的衍射近场数据修正因子，分别从XX、 XY、YX和YY衍射矩阵样本库中选择先验的衍射矩阵数据进行加权平均，生成对应于观测 点匕的XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果；
[0126] 本发明所述步骤106中针对每个观测点Pk，分别采用XX、XY、YX和YY衍射矩阵样 本库进行核回归，根据步骤105中所述矩阵M k和步骤102中计算的衍射近场数据修正因子， 分别从XX、XY、YX和YY衍射矩阵样本库中选择先验的衍射矩阵数据进行加权平均，生成对 应于观测点XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果的具体步骤为：
[0127] 步骤501、计算观测点Pk对应的矩阵M JP ΧΧ、ΧΥ、ΥΧ和YY衍射矩阵样本库中所有 先验数据对应的矩阵Μ,之间的距离
s其中G为一个预定的二维高斯窗函 数，色表示矩阵或向量的对应元素相乘，11112表示二范数；
[0128] 步骤502、针对每一个观测点Pk，选取与Mk的距离最小的N个_，计算核函数
，其中N为预先确定的核回归候选样本数量 值，h为控制平滑范围的带宽；
[0129] 步骤503、采用步骤102中计算的修正因子，针对步骤103中选取的所有位于凸角 顶点处的观测点P k，将其对应的XX、XY、YX和YY衍射矩阵的核回归结果计算为：
[0132] 其中Σ为对步骤502中所选的N个样本进行叠加；
[0133] 步骤504、采用步骤102中计算的修正因子，针对步骤103中选取的所有位于凹角 顶点处的观测点P k，将其对应的XX、XY、YX和YY衍射矩阵的核回归结果计算为：
[0136] 其中Σ为对步骤502中所选的N个样本进行叠加；
[0137] 步骤505、采用步骤102中计算的修正因子，针对步骤103中选取的所有位于边缘 处的观测点P k，将其对应的XX、XY、YX和YY衍射矩阵的核回归结果计算为：
[0138]
[0139] 其中Σ为对步骤502中所选的N个样本进行叠加。
[0140] 步骤107、分别将观测点XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果填充到对应的子 区域Map k*，从而拼接成对应整个三维掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果，并将上 述XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果确定为衍射矩阵的最终计算结果。
[0141] 计算光刻空间成像是光刻成像仿真和目前多种光刻分辨率增强技术的基础。当集 成电路关键尺寸下降到45nm及以下时，掩模的三维效应对光刻成像的影响已不容忽视。此 时，要想精确计算光刻空间成像，必须首先计算三维掩模的衍射近场。采用严格的电磁场仿 真方法虽然可以较为精确的计算三维掩模的衍射近场，但其计算效率太低。因此，有必要发 展快速、灵活的三维掩模衍射近场计算方法。
[0142] 本发明的实施实例：
[0143] 在图4中，401为用于计算衍射近场数据校正因子的校正掩模图形；402为用于测 试本发明方法的测试掩模图形，即需要计算其衍射矩阵的掩模图形。图4中的掩模均为二 元掩模，其中灰色区域表示阻光区域，白色区域表示透光区域。
[0144] 图5为采用FDTD方法计算得出的测试掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵示意图。 在图5中，501为采用FDTD方法计算得出的测试掩模的XX衍射矩阵；502为采用FDTD方法 计算得出的测试掩模的XY衍射矩阵；503为采用FDTD方法计算得出的测试掩模的YX衍射 矩阵；504为采用FDTD方法计算得出的测试掩模的YY衍射矩阵。
[0145] 图6为采用本发明方法计算得出的测试掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵示意图。 在图6中，601为采用本发明方法计算得出的测试掩模的XX衍射矩阵；602为采用本发明方 法计算得出的测试掩模的XY衍射矩阵；603为采用本发明方法计算得出的测试掩模的YX 衍射矩阵；604为采用本发明方法计算得出的测试掩模的YY衍射矩阵。
[0146] 图7为采用基尔霍夫近似得出的测试掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵示意图。在 图7中，701为采用基尔霍夫近似得出的测试掩模的XX衍射矩阵；702为采用基尔霍夫近似 得出的测试掩模的XY衍射矩阵；703为采用基尔霍夫近似得出的测试掩模的YX衍射矩阵； 704为采用基尔霍夫近似得出的测试掩模的YY衍射矩阵。
[0147] 图8为采用本发明方法计算的测试掩模衍射矩阵相对于采用FDTD方法计算的测 试掩模衍射矩阵的误差示意图。在图8中，801为采用本发明方法计算的测试掩模XX衍 射矩阵相对于采用FDTD方法计算的测试掩模XX衍射矩阵的误差示意图，其均方根误差为 0. 0601 ;802为采用本发明方法计算的测试掩模XY衍射矩阵相对于采用FDTD方法计算的 测试掩模XY衍射矩阵的误差示意图，其均方根误差为〇. 0112 ;803为采用本发明方法计算 的测试掩模YX衍射矩阵相对于采用FDTD方法计算的测试掩模YX衍射矩阵的误差示意图， 其均方根误差为〇. 0112 ;804为采用本发明方法计算的测试掩模YY衍射矩阵相对于采用 FDTD方法计算的测试掩模YY衍射矩阵的误差示意图，其均方根误差为0. 0736。
[0148] 图9为采用基尔霍夫近似获得的测试掩模衍射矩阵相对于采用FDTD方法计算的 测试掩模衍射矩阵的误差示意图。在图9中，901为采用基尔霍夫近似获得的测试掩模XX 衍射矩阵相对于采用FDTD方法计算的测试掩模XX衍射矩阵的误差示意图，其均方根误差 为0. 509 ;902为采用基尔霍夫近似获得的测试掩模XY衍射矩阵相对于采用FDTD方法计算 的测试掩模XY衍射矩阵的误差示意图，其均方根误差为0. 0113 ;903为采用基尔霍夫近似 获得的测试掩模YX衍射矩阵相对于采用FDTD方法计算的测试掩模YX衍射矩阵的误差示 意图，其均方根误差为0.0113 ;904为采用基尔霍夫近似获得的测试掩模YY衍射矩阵相对 于采用FDTD方法计算的测试掩模YY衍射矩阵的误差示意图，其均方根误差为0. 527。
[0149] 图10为采用FDTD方法、本发明方法和基尔霍夫近似获得的测试掩模的空间像示 意图。在图10中，1001为采用FDTD方法获得的测试掩模的空间像示意图，其运算时间为 11小时21分钟；1002为采用本发明方法获得的测试掩模的空间像示意图，其运算时间为 16秒钟，相对于FDTD计算结果，其均方根误差为0. 00520 ; 1003为采用基尔霍夫近似获得 的测试掩模的空间像示意图，其运算时间为0. 67秒钟，相对于FDTD计算结果，其均方根误 差为 0.0414。
[0150] 由图10可知，本发明利用核回归技术，相比严格电磁场仿真方法，能够大幅提高 三维掩模衍射矩阵的计算效率。同时，本方法通过考虑三维掩模图形中的拐角结构对衍射 近场的影响，以及采用数据拟合的方法，相对于基尔霍夫近似，进一步提高了三维掩模衍射 矩阵的计算精度。
[0151] 虽然结合了附图描述了本发明的【具体实施方式】，但是对于本领域技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形、替换和改进，这些也应视为属于本发 明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于样本库和数据拟合的快速三维掩模衍射近场计算方法，其特征在于，具体 步骤为： 步骤101、针对三维掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵，分别建立样本库； 步骤102、分别针对三维掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵，计算对应于凸角、凹角和边 缘区域的衍射近场数据的修正因子； 步骤103、对于一个需要计算其衍射近场数据的三维掩模M，确定掩模图形中的观测 点，并将确定的观测点记为Pk，其中掩模图形中的观测点包括凸角顶点、凹角顶点和掩模图 形边缘上的观测点； 步骤104、在掩模图形M上，为步骤103中的每一个观测点P1^v配一个子区域Mapk，每 一个子区域中仅包含一个观测点； 步骤105、以每一个观测点Pk为中心，在其周围掩模区域内取一个尺寸为wXw的正方 形区域，并将该区域内的掩模图形存为一个wXw的矩阵Mk，其中w表示仏的单边像素数； 步骤106、针对每个观测点Pk，分别采用XX、XY、YX和YY衍射矩阵样本库进行核回归； 根据步骤105中所述矩阵Mk和步骤102中计算的衍射近场数据修正因子，分别从XX、XY、YX 和YY衍射矩阵样本库中选择先验的衍射矩阵数据进行加权平均，生成对应于观测点匕的 XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果； 步骤107、分别将观测点XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果填充到对应的子区域Mapk*，从而拼接成对应整个三维掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵回归结果，并将上述XX、 XY、YX和YY衍射矩阵回归结果确定为衍射矩阵的最终计算结果，作为三维掩模衍射近场的 最终计算数据。2. 根据权利要求1所述基于样本库和数据拟合的快速三维掩模衍射近场计算方法，其 特征在于，所述步骤101中建立XX、XY、YX和YY衍射矩阵样本库的具体步骤为： 步骤201、从全芯片三维掩模中选取区域作为训练掩模图形，寻找该训练掩模图形内的 采样中心，并将寻找到的采样中心记为O1，其中训练掩模图形内的采样中心包括凸角顶点、 凹角顶点和训练掩模图形边缘上的采样中心； 步骤202、以每一个采样中心Oi为中心，在其周围掩模区域内取一个尺寸为wXw的正 方形区域，并将该区域内的掩模图形存为一个wXw的矩阵兑,.，其中w表示A的单边像素 数，此处w的值与步骤105中的w值一致，将咏称为对应于仏的训练掩模典型结构； 步骤203、采用严格电磁场仿真方法，计算所有训练掩模典型结构:ft,.对应的XX、XY、YX 和YY衍射矩阵，分别记为lf\g、If:和,其中ff"、Ifr、Ifr和If均为wXw的 矩阵； 步骤204、针对训练掩模上的每一个采样中心O1，建立PSi与1：1的--对应关系 (1?,. ,Ify )，存入XX衍射矩阵样本库中；建立兑,与的一一对应关系(兑,，ffT)，存入XY 衍射矩阵样本库中；建立与Ifv的一一对应关系(兑,.,：&，），存入YX衍射矩阵样本库中； 建立砵与f广的一一对应关系(蛘，f,2T)，存入YY衍射矩阵样本库中，实现XX、XY、YX和YY 衍射矩阵样本库的建立。3.根据权利要求1所述基于样本库和数据拟合的快速三维掩模衍射近场计算方法，其 特征在于，所述步骤102中分别针对三维掩模的XX、XY、YX和YY衍射矩阵，计算对应于凸 角、凹角和边缘区域的衍射近场数据的修正因子的具体步骤为： 步骤301、确定数据拟合的阶数n，其中n为任意正整数； 步骤302、从全芯片三维掩模中选取一个不同于训练掩模的区域作为校正掩模图形，确 定该校正掩模图形中的观测点，并将确定的观测点记为Qk，其中校正掩模图形中的观测点 包括凸角顶点、凹角顶点和掩模图形边缘上的观测点；将其中位于凸角顶点的观测点数目 记为Nt，位于凹角顶点的观测