(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 202111425136.3 (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 30/23(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) (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： 获取所述薄片在周期空间xy平面上 投影的各个封闭区域的几何信息； 根据所述几何 信息， 对所述周期空间进行划分， 得到x 方向划分 的目标积分子区间和y方向划分的目标积分子区 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， 以及进行严 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， 从而高效地得到精确的周期介质的介电系数 的傅里叶系数和介电系数的托普利兹矩阵。 权利要求书3页 说明书13页 附图9页 CN 114065592 A 2022.02.18 CN 114065592 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的几何信息； 根据所述几何信息， 对所述周期空间进行划分， 得到x方向划分的目标积分子区间和y 方向划分的目标积分子区间； 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， 所述获取所述薄片在周期空间xy平面上投 影的各个封闭区域的几何信息， 包括： 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， 构成各个封闭区域的几何信 息， 所述几何信息包括x坐标的集 合和y坐标的集 合。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 根据所述几何信息， 对所述周期空间进行 划分， 得到x方向划分的目标积分子区间和y方向划分的目标积分子区间， 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， 顺序排列后的所述x坐标的集合和所述y坐标的集合中， 各自任意相邻两个坐标 构成候选积分子区间； 确定所述 候选积分子区间是否为非均匀区间； 获取 所述候选积分子区间长度； 当所述候选积分子区间为非均匀区间， 且所述候选积分子区间长度大于或等于预设步 长时， 将所述候选积分子区间划分为多个目标积分子区间； 否则， 将所述候选积分子区间作 为一个目标积分子区间。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述确定所述候选积分子区间是否为非均 匀区间， 包括： 获取x方向上所述相邻 两个坐标所构 成的候选积分子区间的第 一参考边界线和第 二参 考边界线， 所述第一参考边界线和所述第二参考边界线为垂 直于所述候选积分子区间的不 重合的直线， 并且所述第一参考边界线和所述第二参考边界线与所述候选积分子区间的交 点不是所述候选积分子区间的端点； 获取所述第一参考边界线与所述多边形相交形成的第一边界交点的个数h， 以及所述 第二参考边界线与所述多边形相交形成的第二 边界交点的个数k； 当h不等于k， 则将所述候选积分子区间作为非均匀区间； 或者， 当h等于k且不等于零， 获取所述第一边界交点的y坐标(α1， α2， ...， αh)， 以及所述第二边界交点的y坐标(β1， β 1， ...， β k)， 其中， h个边界交点的y坐标和k个边界交点的y坐标均按照由大到小或者由小到 大的顺序排列； 以及Δ1＝|α 1 ‑β 1|+|α2 ‑β 2|+...+|α h ‑β k|大于或等于 阈值， 则将所述候选 积分子区间作为非均匀区间； 当h等于k且等于零， 将所述 候选积分子区间作为均匀区间； 或者， 当h等于k且不等于零， 以及Δ1＝|α 1 ‑β 1|+|α 2‑β 2|+...+|α h ‑β k|小于所述阈值， 将所述候选积分子区间作为均匀区间。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114065592 A 25.根据权利要求3至4任一项所述的方法， 其特征在于， 所述确定所述候选积分子区间 是否为非均匀区间， 包括： 获取y方向上所述相邻 两个坐标所构 成的候选积分子区间的第 三参考边界线和第四参 考边界线， 所述第三参考边界线和所述第四参考边界线为垂 直于所述候选积分子区间的不 重合的直线， 并且所述第三参考边界线和所述第四参考边界线与所述候选积分子区间的交 点不是所述候选积分子区间的端点； 获取所述第三参考边界线与所述多边形相交形成的第三边界交点的个数u， 以及所述 第四参考边界线与所述多边形相交形成的第四边界交点的个数v； 当u不等于v， 则将所述候选积分子区间作为非均匀区间； 或者， 当u等于v且不等于零， 获取所述第三边界交点的x坐标(σ 1， σ 2， ...， σ u)， 以及所述第四边界交点的x坐标(ω1， ω 2， ...， ωv)， 其中， u个边界交点的x坐标和v个边界交点的x坐标均按照由大到小或者由小 到大的顺序排列； 以及Δ2＝|σ 1 ‑ω1|+|σ 2 ‑ω2|+...+|σ u ‑ωv|大于或等于设定阈值， 则将 所述候选积分子区间作为非均匀区间； 当u等于v 且等于零， 将所述 候选积分子区间作为均匀区间； 或者， 当u等于v且不等于零， 以及Δ2＝|σ 1 ‑ω1|+|σ 2‑ω2|+...+|σ u ‑ωv|小于所述设 定阈值， 将所述 候选积分子区间作为均匀区间。 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； 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的几何信 息； 根据所述几何信息， 对 所述周期空间进 行划分， 得到x方向划分的目标积分子区间和y方 向划分的目标积分子区间； 计算单元， 用于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所述的装置， 其特征在于， 所述划分单元在获取所述薄片在周期空间 xy平面上投影的各个封闭区域的几何信息时， 具体用于： 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， 构成各个封闭区域的几何信 息， 所述几何信息包括x坐标的集 合和y坐标的集 合。 8.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述划分单元在根据所述几何信息， 对所 述周期空间进行划分， 得到x方向划分的目标积分子区间和y方向划分的积分子区间时， 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， 顺序排列后的所述x坐标集合和所述y坐标集合中， 各自任意相邻两个坐标构成 候选积分子区间； 确定所述 候选积分子区间是否为非均匀区间； 获取 所述候选积分子区间长度； 当所述候选积分子区间为非均匀区间， 且所述候选积分子区间长度大于或等于预设步 长时， 将所述候选积分子区间划分为多个目标积分子区间； 否则， 将所述候选积分子区间作权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114065592 A 3