掩膜关键尺寸的确定方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种掩膜关键尺寸的确定方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在晶圆光刻过程中，掩膜版被移动到晶圆上预先定义的大致位置，曝光光源经过透镜将掩膜版上的图形曝光到晶圆上。曝光光源经过透镜时，透镜会吸附部分光源而产生热量，热量来不及散出会在透镜中不断聚集以加热透镜，导致透镜出现象差变化，再继续加热一段时间后，透镜达到热平衡状态使得象差保持不变。当透镜出现象差变化时，晶圆图形的关键尺寸、形貌以及前层与本层之间的层对准参数都受到影响，在透镜发热情况比较严重时，甚至会导致晶圆的质量受到影响，引起晶圆的报废。

在现有技术，为了缓解晶圆光刻过程中透镜的发热问题，可延长晶圆曝光完成到曝光完加热之间的时间，以减轻在同一曝光批次内透镜的发热问题。但是该技术方案无法减轻各个曝光批次之间透镜的发热问题，而且时间延长会降低晶圆的光刻效率，减少单位时间内半导体器件的产出。

发明内容

本申请提供一种掩膜关键尺寸的确定方法、装置、设备及存储介质，通过增大掩膜的关键尺寸来降低每次曝光过程中所需的曝光能量，从而降低透镜吸收的热量，减轻透镜发热问题的同时保证晶圆的光刻效率，解决了现有技术中晶圆的光刻效率低的问题，提高了单位时间内硅片的产出。

第一方面，本申请提供了一种掩膜关键尺寸的确定方法，包括：

获取通过掩膜在晶圆的各个晶片上光刻出不同曝光能量的测试图案，确定各个所述测试图案的第一关键尺寸；

根据预设的晶片的关键尺寸窗口以及图案窗口，确定满足所述关键尺寸窗口和所述图案窗口且所述曝光能量最小的目标测试图案；

基于各个所述测试图案的第一关键尺寸和曝光能量确定所述曝光能量和所述第一关键尺寸的映射关系；

基于所述目标测试图案的第一关键尺寸、所述映射关系以及所述晶片的第三关键尺寸，调整所述掩膜的第二关键尺寸，以使调整后的第二关键尺寸大于调整前的第二关键尺寸。

第二方面，本申请提供了一种掩膜关键尺寸的确定装置，包括：

测试图案获取模块，被配置为获取通过掩膜在晶圆的各个晶片上光刻出不同曝光能量的测试图案，确定各个所述测试图案的第一关键尺寸；

目标图案确定模块，被配置为根据预设的晶片的关键尺寸窗口以及图案窗口，确定满足所述关键尺寸窗口和所述图案窗口且所述曝光能量最小的目标测试图案；

映射关系确定模块，被配置为基于各个所述测试图案的第一关键尺寸和曝光能量确定所述曝光能量和所述第一关键尺寸的映射关系；

关键尺寸确定模块，被配置为基于所述目标测试图案的第一关键尺寸、所述映射关系以及所述晶片的第三关键尺寸，调整所述掩膜的第二关键尺寸，以使调整后的第二关键尺寸大于调整前的第二关键尺寸。

第三方面，本申请提供了一种测试掩膜关键尺寸的确定设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的掩膜关键尺寸的确定方法。

第四方面，本申请提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的掩膜关键尺寸的确定方法。

在本申请中，通过各个测试图案以及对应的第一关键尺寸，确定出满足关键尺寸窗口和图案窗口且所需曝光能量最小的目标测试图案。基于目标测试图案的第一关键尺寸和晶片的第三关键尺寸的差值，以及第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系，确定出掩膜的第二关键尺寸的增量，将原先掩膜的第二关键尺寸加上该增量，得到调整后的掩膜的第二关键尺寸。通过上述技术手段，由于掩膜的第二关键尺寸的增量基于目标测试图案的第一关键尺寸和晶片的第三关键尺寸的差值，以及第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系确定，其可以表征光刻出目标测试图案的第一关键尺寸所需的曝光能量与光刻出第三关键尺寸所需的曝光能量的差值。将差值增加到掩膜的第二关键尺寸上，使得在曝光过程中即使曝光能量降低至目标测试图案对应的曝光能量，也可在晶圆上光刻出满足关键尺寸窗口和图案窗口的掩膜图案。掩膜的关键尺寸的增大降低了每次曝光过程中所需的曝光能量，从而降低透镜吸收的热量，减轻透镜发热问题的同时保证晶圆的光刻效率，解决了现有技术中晶圆的光刻效率低的问题，提高了单位时间内硅片的产出。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种掩膜关键尺寸的确定方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的生成焦距能量矩阵的流程图；

图3是本申请实施例提供的二维分布的测试图案的示意图；

图4是本申请实施例提供的焦距能量矩阵的示意图；

图5是本申请实施例提供的确定目标测试图案的流程图；

图6是本申请实施例提供的基于调整前的掩膜对晶圆进行曝光的透镜温度的折线图；

图7是本申请实施例提供的基于调整后的掩膜对晶圆进行曝光的透镜温度的折线图；

图8为本申请实施例提供的一种掩膜关键尺寸的确定装置的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种掩膜关键尺寸的确定设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作（或步骤）描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在较为常见的现有实现方式中，主要通过以下三种方案来缓解晶圆光刻过程中透镜的发热问题。第一种方案是对已知会出现发热问题的透镜进行提前补偿，但后面的曝光批次出现的发热问题没有办法进行提前补偿。第二种方案是根据镜头发热的严重情况，推迟下一曝光批次的开始曝光时间，即先等待透镜温度降低后再开始对下一曝光批次进行曝光。但这种方案仅能缓解各个批次之间透镜的发热问题，在曝光过程中透镜的发热问题没有缓解，而且延迟各个曝光批次之间的时间会影响晶圆的光刻效率，减少单位时间内半导体器件的产出。第三种方案是延长晶圆曝光完成到曝光完加热之间的时间，以减轻在同一曝光批次内透镜的发热问题。但这种方案无法减轻各个曝光批次之间透镜的发热问题，而且时间延长会降低晶圆的光刻效率，减少单位时间内半导体器件的产出。

为解决上述问题，本实施例提供了一种掩膜关键尺寸的确定方法、装置、设备及存储介质，以通过增大掩膜的关键尺寸来降低每次曝光过程中所需的曝光能量，从而降低透镜吸收的热量，减轻透镜发热问题的同时保证晶圆的光刻效率。

本实施例中提供的掩膜关键尺寸的确定方法可以由掩膜关键尺寸的确定设备执行，该掩膜关键尺寸的确定设备可以通过软件和/或硬件的方式实现，该掩膜关键尺寸的确定设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成。例如掩膜关键尺寸的确定设备可以是计算机。

掩膜关键尺寸的确定设备安装有至少一类操作系统，其中，操作系统包括但不限定于安卓系统、Linux系统及Windows系统。掩膜关键尺寸的确定设备可以基于操作系统安装至少一个应用程序，应用程序可以为操作系统自带的应用程序，也可以为从第三方设备或者服务器中下载的应用程序。在该实施例中，掩膜关键尺寸的确定设备至少有可以执行掩膜关键尺寸的确定方法的应用程序。

为便于理解，本实施例以计算机为执行掩膜关键尺寸的确定方法的主体为例进行描述。

图1给出了本申请实施例提供的一种掩膜关键尺寸的确定方法的流程图。如图1所示，该掩膜关键尺寸的确定方法包括：

S110、获取通过掩膜在晶圆的各个晶片上光刻出不同曝光能量的测试图案，确定各个测试图案的第一关键尺寸。

示例性的，在对晶圆光刻的过程中，曝光光源经过透镜将掩膜上的图形曝光到晶圆的各个晶片上，形成晶片上的光刻图案。在曝光光源穿过透镜时，透镜会吸附曝光光源的能量而产生热量，热量来不及散出会在透镜中不断聚集，使得透镜出现发热问题。透镜的发热问题由单位时间内透镜吸收的能量和单位时间内释放的能量之间的差值决定，透镜单位时间内释放的能量由透镜的结构决定，其难以改变。透镜单位时间内吸收的能量由曝光光源的曝光能量、光罩的透光率和曝光时间决定，相比于光罩的透光率和曝光时间，曝光能量更加可控。因此本实施例旨在，通过增大掩膜的关键尺寸来降低曝光过程所需的曝光光源的曝光能量，降低透镜吸收的能量，缓解透镜的发热问题。

在本实施例中，调整前掩膜的关键尺寸是根据晶片的关键尺寸、光刻胶材料和厚度确定的，为了保证晶片上的空白区域更容易打开，工艺窗口更大，掩膜的关键尺寸在设计时会小于晶片的关键尺寸，即掩膜的关键尺寸与晶片的关键尺寸之间的偏差为负值。例如，当晶片的关键尺寸小于0.4um时，掩膜的关键尺寸与晶片的关键尺寸之间的偏差为-0.02um。其中，晶片上的空白区域是指曝光后不存在光刻胶的区域。为了减轻曝光过程中透镜的发热问题，本实施例增大掩膜的关键尺寸，使得在降低曝光能量的情况下，晶片上形成的光刻图案也可满足晶片的关键尺寸，而曝光能量的降低可有效减轻透镜的发热问题，且不影响晶圆的光刻效率。本实施例以晶片的关键尺寸为0.44um也即440nm为例进行描述。当晶片的关键尺寸为440nm时，调整前掩膜的关键尺寸为420nm。

由于不同掩膜对应的晶片的关键尺寸不同，采用的光刻胶材料对光的敏感性不同，因此掩膜的关键尺寸并不能一味增大。本实施例通过设置曝光光源不同的曝光能量，在晶圆的各个晶片上光刻出掩膜对应的测试图案，通过各个测试图案确定出掩膜的关键尺寸的增量，从而对掩膜的关键尺寸进行调整。

示例性的，依次调整曝光光源的曝光能量，通过一个曝光能量的曝光光源将关键尺寸为420nm的掩膜上的图形对应光刻在晶圆的一个晶片上。通过扫描电子显微镜对完成光刻的晶片表面图形进行图形扫描，得到每一晶片对应的测试图案。通过扫描电子显微镜对晶片表面图形的关键尺寸进行量测，得到该晶片对应的测试图案的第一关键尺寸。需要说明的，在形成测试图案的曝光过程中所采用的透镜和生产的曝光过程中所采用的透镜的结构和材料相同，曝光过程中透镜的焦距也相同，以保证测试过程和生产过程的曝光条件的一致性，避免曝光条件不一致影响生产过程中晶圆的光刻精度。例如，若生产过程中曝光时透镜的焦距为0.1，则在光刻测试图案时将透镜的焦距也调整为0.1。

在另一实施例中，在不同生产线上曝光过程所采用的焦距不同，为了确定出在各种焦距下可以减轻透镜发热问题的掩膜的关键尺寸，可通过改变曝光光源的曝光能量以及透镜焦距，在晶圆的各个晶片上光刻出掩膜对应的测试图案，基于该测试图案生成焦距能量矩阵，通过焦距能量矩阵确定出在各种焦距下掩膜的关键尺寸的增量，从而对掩膜的关键尺寸进行调整。在该实施例中，图2是本申请实施例提供的生成焦距能量矩阵的流程图。如图2所示，该生成焦距能量矩阵的步骤具体包括S1101-S1102：

S1101、获取通过掩膜在晶圆的各个晶片上光刻出不同曝光能量和不同焦距的二维分布的测试图案。

图3是本申请实施例提供的二维分布的测试图案的示意图。如图3所示，每一单元格即为一个晶片上的测试图案，测试图案的行表征曝光过程中的焦距，测试图案的列表征曝光过程中曝光能量。例如第4行第5列的测试图案对应的曝光能量为230，焦距为0.1。在该实施例中，通过不同曝光能量和不同焦距在晶圆的各个晶片上光刻出掩膜对应的图形后，通过扫描电子显微镜对晶圆进行扫描，可得到如图3示出的以曝光能量和焦距进行二维分布的测试图案。

S1102、根据各个测试图案的第一关键尺寸、焦距和曝光能量生成焦距能量矩阵。

示例性的，通过扫描电子显微镜对各个测试图案的第一关键尺寸进行测量，将测量得到的第一关键尺寸填入对应测试图案的焦距和曝光能量交汇形成的单元格中，生成焦距能量矩阵。图4是本申请实施例提供的焦距能量矩阵的示意图。如图4所示，第4行第5列的数值444.83为基于230的曝光能量和0.1的焦距形成的测试图案的第一关键尺寸。

S120、根据预设的晶片的关键尺寸窗口以及图案窗口，确定满足关键尺寸窗口和图案窗口且曝光能量最小的目标测试图案。

其中，关键尺寸窗口为晶片的关键尺寸的工艺窗口，例如当晶片的关键尺寸为440nm时，晶片的关键尺寸窗口为400nm~480nm。可理解，当测试图案的第一关键尺寸不满足关键尺寸窗口时，该晶片上光刻的测试图案是失败的。在该实施例中，将关键尺寸窗口与测试图案的第一关键尺寸进行比较，在测试图案的第一关键尺寸位于关键尺寸窗口的范围内的情况下，确定测试图案满足关键尺寸窗口。

图案窗口为掩膜的图形的工艺窗口，当测试图案满足图案窗口时表明晶片上的空白区域的光刻胶已被完全消除，测试图案与掩膜的图形一致，当测试图案不满足图案窗口时表明晶片上的空白区域的光刻胶未被完全消除，测试图案与掩膜的图形不一致。可理解，当晶片上的光刻图案不满足掩膜的图形的工艺窗口时，该晶片的光刻是失败的。在该实施例中，可将图案窗口与测试图案进行匹配，在图案窗口与测试图案相匹配的情况下，确定测试图案满足图案窗口。

示例性的，可将各个测试图案的第一关键尺寸依次与关键尺寸窗口进行比较，确定出第一关键尺寸满足关键尺寸窗口的测试图案后，将该测试图案与图案窗口进行匹配，若该测试图案与图案窗口的匹配度高于预设的匹配阈值，则确定该测试图案与图案窗口相匹配。之后，将与图案窗口相匹配的各个测试图案的曝光能量进行比较，确定曝光能量最小且满足关键尺寸窗口和图案窗口的测试图案为目标测试图案。

在一实施例中，在获取到多个焦距对应的测试图案的情况下，可从每一焦距对应的测试图案中确定出满足关键尺寸窗口和图案窗口且曝光能量最小的目标测试图案。图5是本申请实施例提供的确定目标测试图案的流程图。如图5所示，该确定目标测试图案的步骤具体包括S1201-S1202：

S1201、在焦距能量矩阵的各个焦距对应的测试图案中，获取满足关键尺寸窗口和图案窗口的测试图案的曝光能量。

示例性的，将焦距能量矩阵中的各个第一关键尺寸与数值范围400nm~480nm进行比较，对落入该数值范围的第一关键尺寸进行标记。基于焦距能量矩阵中标记的第一关键尺寸，将对应的测试图案与图案窗口进行匹配，确定两者之间的匹配度。在匹配度大于预设匹配阈值的情况下，确定该测试图案与图案窗口相匹配，进而确定该测试图案满足图案窗口。

S1202、将获取到的曝光能量进行比较，确定各个焦距对应的测试图案中曝光能量最小的测试图案为对应焦距的目标测试图案。

示例性的，在筛选出与满足图案窗口和关键尺寸窗口的测试图案后，将相同焦距的测试图案的曝光能量进行比较，确定出该焦距对应的测试图案中曝光能量最小的测试图案，将该测试图案确定为该焦距的目标测试图案。例如，0.1焦距对应的满足图案窗口和关键尺寸窗口是图3中第4行的第3列、第4列、第5列、第6列、第7列和第8列的测试图案，在这些测试图案中，第3列的测试图案的曝光能量最小，则可确定第3列的测试图案为0.1焦距的目标测试图案。

S130、基于各个测试图案的第一关键尺寸和曝光能量确定曝光能量和第一关键尺寸的映射关系。

其中，曝光能量和第一关键尺寸的映射关系可表征第一关键尺寸增量与曝光能量增量的比值，比如若曝光能量和第一关键尺寸之间满足线性函数的关系，则映射关系为线性函数的斜率，曝光能量为线性函数的自变量，第一关键尺寸为线性函数的因变量。示例性的，可将任意两个测试图案的第一关键尺寸的差值与曝光能量的差值的比值，确定为第一关键尺寸与曝光能量的映射关系。但测试图案的第一关键尺寸不仅与曝光能量有关，其还受其他参数影响，因此随机选取两个测试图案的第一关键尺寸和曝光能量确定的比值并不能准确表征第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系。对此，可根据各个测试图案的第一关键尺寸和对应曝光能量，拟合出曝光能量与第一关键尺寸的线性函数，将线性函数的斜率确定为映射关系。示例性的，在获取到一个焦距对应的测试图案时，通过最小二乘算法，将各个测试图案的第一关键尺寸和曝光能量拟合出以第一关键尺寸作为因变量和以曝光能量作为自变量的一元一次函数，将该一元一次函数的斜率确定映射关系。在获取到多个焦距对应的测试图案时，将相同焦距的测试图案的第一关键尺寸和曝光能量拟合出一元一次函数，将该一元一次函数的斜率确定为对应焦距的映射关系。

在该实施例中，可通过满足关键尺寸窗口和图案窗口的测试图案的第一关键尺寸和曝光能量，拟合出第一关键尺寸和曝光能量之间的线性函数。可理解，不满足关键尺寸窗口或不满足图案窗口的测试图案是晶片光刻失败的图案，若使用这部分测试图案确定映射关系，会影响映射关系的准确性，因此可基于满足关键尺寸窗口和图案窗口的测试图案的第一关键尺寸和曝光能量，确定第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系。

S140、基于目标测试图案的第一关键尺寸、映射关系以及晶片的第三关键尺寸，调整掩膜的第二关键尺寸，以使调整后的第二关键尺寸大于调整前的第二关键尺寸。

其中，第三关键尺寸即为晶片的关键尺寸，第二关键尺寸即为掩膜的关键尺寸。由上述内容可知，本实施例以第三关键尺寸为440nm，未调整前的第二关键尺寸为420nm为例进行描述。映射关系表征第一关键尺寸增量与曝光能量增量的比值，因此通过映射关系可确定出，将目标测试图案的第一关键尺寸增大至晶片的第三关键尺寸时，所需的曝光能量的增量。但曝光能量的增加会加重透镜的发热问题，因此可基于所需的曝光能量的增量，确定掩膜的第二关键尺寸的增量，将调整前的第二关键尺寸加上该增量，得到调整后的第二关键尺寸。

在该实施例中，第二关键尺寸的调整过程为：确定第三关键尺寸与目标测试图案的第一关键尺寸的差值，确定差值与映射关系的比值；将调整前的第二关键尺寸加上比值，得到调整后的第二关键尺寸。示例性的，调整后的第二关键尺寸的计算公式为：

其中，

图6是本申请实施例提供的基于调整前的掩膜对晶圆进行曝光的透镜温度的折线图。图7是本申请实施例提供的基于调整后的掩膜对晶圆进行曝光的透镜温度的折线图。如图6和图7所示，实线可表征曝光过程中透镜温度的变化情况，虚线可表征透镜温度的阈值。第一时间窗口11、第二时间窗口12、第三时间窗口13和第四时间窗口14分别是晶圆的第一次曝光过程、第二次曝光过程、第三次曝光过程和第四次曝光过程。由图6可知，采用未调整关键尺寸的掩膜进行曝光，在连续四次曝光后透镜的温度超过阈值。由图7可知，采用调整关键尺寸的掩膜进行曝光，在连续三次曝光后透镜的温度远低于阈值。通过图6和图7的实验对比可知，在增大掩膜的关键尺寸后，可有效降低透镜吸收的能量，从而减轻透镜的发热问题。

综上，本申请实施例提供的掩膜关键尺寸的确定方法，通过各个测试图案以及对应的第一关键尺寸，确定出满足关键尺寸窗口和图案窗口且所需曝光能量最小的目标测试图案。基于目标测试图案的第一关键尺寸和晶片的第三关键尺寸的差值，以及第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系，确定出掩膜的第二关键尺寸的增量，将原先掩膜的第二关键尺寸加上该增量，得到调整后的掩膜的第二关键尺寸。通过上述技术手段，由于掩膜的第二关键尺寸的增量基于目标测试图案的第一关键尺寸和晶片的第三关键尺寸的差值，以及第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系确定，其可以表征光刻出目标测试图案的第一关键尺寸所需的曝光能量与光刻出第三关键尺寸所需的曝光能量的差值。将差值增加到掩膜的第二关键尺寸上，使得在曝光过程中即使曝光能量降低至目标测试图案对应的曝光能量，也可在晶圆上光刻出满足关键尺寸窗口和图案窗口的掩膜图案。掩膜的关键尺寸的增大降低了每次曝光过程中所需的曝光能量，从而降低透镜产生的热量，减轻透镜发热问题的同时保证晶圆的光刻效率，解决了现有技术中晶圆的光刻效率低的问题，提高了单位时间内硅片的产出。

在上述实施例的基础上，图8为本申请实施例提供的一种掩膜关键尺寸的确定装置的结构示意图。参考图8，本实施例提供的掩膜关键尺寸的确定装置具体包括：测试图案获取模块21、目标图案确定模块22、映射关系确定模块23和关键尺寸确定模块24。

其中，测试图案获取模块21，被配置为获取通过掩膜在晶圆的各个晶片上光刻出不同曝光能量的测试图案，确定各个测试图案的第一关键尺寸；

目标图案确定模块22，被配置为根据预设的晶片的关键尺寸窗口以及图案窗口，确定满足关键尺寸窗口和图案窗口且曝光能量最小的目标测试图案；

映射关系确定模块23，被配置为基于各个测试图案的第一关键尺寸和曝光能量确定曝光能量和第一关键尺寸的映射关系；

关键尺寸确定模块24，被配置为基于目标测试图案的第一关键尺寸、映射关系以及晶片的第三关键尺寸，调整掩膜的第二关键尺寸，以使调整后的第二关键尺寸大于调整前的第二关键尺寸。

在上述实施例的基础上，测试图案获取模块21包括：测试图案获取单元，被配置为获取通过掩膜在晶圆的各个晶片上光刻出不同曝光能量和不同焦距的二维分布的测试图案；矩阵生成单元，被配置为根据各个测试图案的第一关键尺寸、焦距和曝光能量生成焦距能量矩阵。

在上述实施例的基础上，目标图案确定模块22包括：关键尺寸比较单元，被配置为将关键尺寸窗口与测试图案的第一关键尺寸进行比较，在测试图案的第一关键尺寸位于关键尺寸窗口的范围内的情况下，确定测试图案满足关键尺寸窗口。

在上述实施例的基础上，目标图案确定模块22包括：图案匹配单元，被配置为将图案窗口与测试图案进行匹配，在图案窗口与测试图案相匹配的情况下，确定测试图案满足图案窗口。

在上述实施例的基础上，目标图案确定模块22包括：曝光能量获取单元，被配置为在焦距能量矩阵的各个焦距对应的测试图案中，获取满足关键尺寸窗口和图案窗口的测试图案的曝光能量；目标图案确定单元，被配置为将获取到的曝光能量进行比较，确定各个焦距对应的测试图案中曝光能量最小的测试图案为对应焦距的目标测试图案。

在上述实施例的基础上，映射关系确定模块23包括：映射关系确定单元，被配置为根据各个测试图案的第一关键尺寸和对应曝光能量，拟合出曝光能量与第一关键尺寸的线性函数，将线性函数的斜率确定为映射关系。

在上述实施例的基础上，关键尺寸确定模块24包括：比值确定单元，被配置为确定第三关键尺寸与目标测试图案的第一关键尺寸的差值，确定差值与映射关系的比值；关键尺寸确定单元，被配置为将调整前的第二关键尺寸加上比值，得到调整后的第二关键尺寸。

上述，本申请实施例提供的掩膜关键尺寸的确定装置，通过各个测试图案以及对应的第一关键尺寸，确定出满足关键尺寸窗口和图案窗口且所需曝光能量最小的目标测试图案。基于目标测试图案的第一关键尺寸和晶片的第三关键尺寸的差值，以及第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系，确定出掩膜的第二关键尺寸的增量，将原先掩膜的第二关键尺寸加上该增量，得到调整后的掩膜的第二关键尺寸。通过上述技术手段，由于掩膜的第二关键尺寸的增量基于目标测试图案的第一关键尺寸和晶片的第三关键尺寸的差值，以及第一关键尺寸和曝光能量之间的映射关系确定，其可以表征光刻出目标测试图案的第一关键尺寸所需的曝光能量与光刻出第三关键尺寸所需的曝光能量的差值。将差值增加到掩膜的第二关键尺寸上，使得在曝光过程中即使曝光能量降低至目标测试图案对应的曝光能量，也可在晶圆上光刻出满足关键尺寸窗口和图案窗口的掩膜图案。掩膜的关键尺寸的增大降低了每次曝光过程中所需的曝光能量，从而降低透镜产生的热量，减轻透镜发热问题的同时保证晶圆的光刻效率，解决了现有技术中晶圆的光刻效率低的问题，提高了单位时间内硅片的产出。

本申请实施例提供的掩膜关键尺寸的确定装置可以用于执行上述实施例提供的掩膜关键尺寸的确定方法，具备相应的功能和有益效果。

图9是本申请实施例提供的一种掩膜关键尺寸的确定设备的结构示意图，参考图9，该掩膜关键尺寸的确定设备包括：处理器31、存储器32、通信装置33、输入装置34及输出装置35。该掩膜关键尺寸的确定设备中处理器31的数量可以是一个或者多个，该掩膜关键尺寸的确定设备中的存储器32的数量可以是一个或者多个。该掩膜关键尺寸的确定设备的处理器31、存储器32、通信装置33、输入装置34及输出装置35可以通过总线或者其他方式连接。

存储器32作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请任意实施例的掩膜关键尺寸的确定方法对应的程序指令/模块（例如，掩膜关键尺寸的确定装置中的测试图案获取模块21、目标图案确定模块22、映射关系确定模块23和关键尺寸确定模块24）。存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

通信装置33用于进行数据传输。

处理器31通过运行存储在存储器32中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的掩膜关键尺寸的确定方法。

输入装置34可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置35可包括显示屏等显示设备。

上述提供的掩膜关键尺寸的确定设备可用于执行上述实施例提供的掩膜关键尺寸的确定方法，具备相应的功能和有益效果。

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种掩膜关键尺寸的确定方法，该掩膜关键尺寸的确定方法包括：获取通过掩膜在晶圆的各个晶片上光刻出不同曝光能量的测试图案，确定各个测试图案的第一关键尺寸；根据预设的晶片的关键尺寸窗口以及图案窗口，确定满足关键尺寸窗口和图案窗口且曝光能量最小的目标测试图案；基于各个测试图案的第一关键尺寸和曝光能量确定曝光能量和第一关键尺寸的映射关系；基于目标测试图案的第一关键尺寸、映射关系以及晶片的第三关键尺寸，调整掩膜的第二关键尺寸，以使调整后的第二关键尺寸大于调整前的第二关键尺寸。

存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的掩膜关键尺寸的确定方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的掩膜关键尺寸的确定方法中的相关操作。

上述实施例中提供的掩膜关键尺寸的确定装置、存储介质及掩膜关键尺寸的确定设备可执行本申请任意实施例所提供的掩膜关键尺寸的确定方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的掩膜关键尺寸的确定方法。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。