(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 202111425147.1 (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 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种光学 特性建模的方法和装置 (57)摘要 本发明提供了光学特性建模的方法和装置， 该方法包括将周期空间内所有微结构在z方向上 划分若干层薄片； 获取同一层的所述薄片在周期 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 所述多边形顶点的x坐标和y坐标， 构成x坐标集 合和y坐标集合， 分别将x坐标集合和y坐标集合 中的坐标， 构成候选积分子区间， 从候选积分子 区间获取目标积分子区间， 并根据目标积分子区 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， 最终以实现 所述周期介质的光学特性建模。 本发 明根据目标 积分子区间， 计算得到理论光谱数据， 保证精度 的同时， 提高了得到理论 光谱数据的效率。 权利要求书4页 说明书13页 附图8页 CN 114036778 A 2022.02.11 CN 114036778 A 1.一种光学 特性建模方法， 其特 征在于， 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； 获取同一层的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； 获取每个所述多边形顶 点的x坐标和y坐标， 构成所述x坐标 集合和所述y坐标集 合； 分别将所述x坐标集合和所述y坐标集合中的坐标， 由大到小或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； 基于所述 候选积分子区间获取目标积分子区间； 根据得到的x方向的所述目标积分子区间和y方向的所述目标积分子区间， 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， 基于所述候选积分子区间获取目标积分子 区间， 包括： 确定所述 候选积分子区间的均匀性； 若所述候选积分子区间是均匀的， 则将该候选积分子区间作为目标积分子区间； 若所 述候选积分子区间是非均匀的， 则将该候选积分子区间划分为两个以上的目标积分子区 间。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述确定所述候选积分子区间的均匀性， 包括： 获取所述候选积分子区间的长度； 确定所述 候选积分子区间内的微结构的分布均匀性； 若所述候选积分子区间的长度不小于预设步长， 且所述候选积分子区间内的微结构的 分布不均匀， 则所述 候选积分子区间是非均匀的； 否则， 所述 候选积分子区间是均匀的。 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内的微结构 的分布均匀性， 包括： 判断所述 候选积分子区间是否存在所述 微结构： 从所述候选积分子区间中选择至少一个坐标， 以所述坐标作垂直于所述候选积分子区 间的直线； 获取 所述直线与所述多边形的交点的个数； 当所述交点的个数大于或等于1时， 则所述候选积分子区间存在微结构； 否则， 所述候 选积分子区间不存在微结构。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述确定所述候选积分子区间内的微结构 的分布均匀性， 包括： x方向上的所述候选积分子区间存在微结构时， 分别以所述候选积分子区间的两个顶 点的x坐标gd和gd+1获取第一 参考边界线x＝gd和第二参考边界线x＝gd+1， d为自然数； 获取所述第一参考边界线x＝gd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x＝gd+1与所述多边形相交形成的第二 边界交点个数k； 当h不等于k， 则所述 候选积分子区间内微结构分布不均匀；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114036778 A 2或， 当h等于k时， 获取所述第一边界交点和所述第二边界交点的y值， 所述第一边界交 点和所述第二边界交点的y值均从小到大排列或从大到小排列， 所述第一边界交点记为 (gd， α 1)， (gd， α2)， ...， (gd， αh)， 所述第二边界交点记为(gd+1， β 1)， (gd+1， β 2)， ...， (gd+1， β k)； 将(gd， α 1)与(gd+1， β 1)形成线段， (gd， α 2)与(gd+1， β 2)形成线段， 依次类推地， 直至将(gd， α h)与(gd+1， β k)形成线段， 计算所有 线段的斜 率的绝对值； 从所有线段的斜率的绝对值中选择最大值， 当所述最大值大于或等于第一阈值， 则所 述候选积分子区间内的微结构的分布不均匀； 否则， 所述 候选积分子区间内的微结构的分布均匀。 6.根据权利要求4或5所述的方法， 其特征在于， 所述确定所述候选积分子区间内的微 结构的分布均匀性， 包括： y方向上的所述候选积分子区间存在微结构时， 分别以所述候选积分子区间的两个顶 点的y坐标 ηq和 ηq+1获取第三 参考边界线y＝ ηq和第四参 考边界线y＝ ηq+1， q为自然数； 获取所述第三参考边界线y＝ηq与所述多边形相交形成的第三边界交点个数u， 以及所 述第四参 考边界线y＝ ηq+1与所述多边形相交形成的第四边界交点个数v； 当u不等于v， 则所述 候选积分子区间内微结构分布不均匀； 或， 当u等于v时， 获取所述第三边界交点和第四边界交点的y值， 所述第三边界交点和 所述第四边界交点 的y值均从小到大或从大到小排列， 所述第三边界交点记为(σ 1， ηq)， (σ 2， ηq)，…， (σ u， ηq)， 所述第四边界交点记为(ω1， ηq+1)， (ω2， ηq+1)，…， (ωv， ηq+1)； 将(σ 1， ηq)与(ω1， ηq+1)形成线段， (σ 2， ηq)与(ω2， ηq+1)形成线段， 依次类推地， 直至将(σ u， ηq)与 (ωv， ηq+1)形成线段， 计算所有 线段的斜 率的绝对值的倒数； 从所有线段的斜率的绝对值的倒数中选择最大值， 当所述最大值大于或等于第二阈 值， 则所述 候选积分子区间内的微结构的分布不均匀； 否则， 所述 候选积分子区间内的微结构的分布均匀。 7.一种光学 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； 获取模块， 与所述划分单元连接， 用于获取同一层的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x坐标集 合和y坐标集 合； 处理单元， 与所述获取模块连接， 用于分别将所述x坐标集合和所述y坐标集合中的坐 标， 由大到小或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； 所述处理单元， 基于所述 候选积分子区间获取目标积分子区间； 计算单元， 与所述处理单元连接， 根据得到的x方向的所述目标积分子区间和y方向的 所述目标积分子区间， 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； 建模单元， 与所述计算单元连接， 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。 8.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述处理单元， 基于所述候选积分子区间权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114036778 A 3