【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光刻照明设计，具体涉及一种高效匹配计算光刻的深紫外光刻照明光源转换方法和系统。
技术介绍
1、光刻机是需要投影曝光系统设计、计算光刻以及光刻性能检测的协同设计和研制。为高效匹配计算光刻优化所需的照明光源，必须解决照明系统设计、制造和匹配计算光刻优化的光源形状和强度分布的难题。
2、目前深紫外光刻照明系统中，通常采用衍射光学元件(diffractive opticalelement，doe)或微反射镜阵列将激光器出射的光束调整为任意形状和强度分布的照明光源。其中，doe存在零阶和高阶衍射，会导致能量损失；并且每一个任意形状和强度分布的照明光源均需要设计和制造与之匹配的doe，导致不同形状的照明光源之间需要不断切换元件，增加照明系统的制造成本。微反射镜阵列由数千个微反射镜组成，通过调整每个微反射镜在x和y方向上的倾斜角度可改变光斑在光瞳平面的位置，以实现任意形状和强度分布的照明光源。然而微反射镜阵列配置方法是实现匹配计算光刻优化所需任意形状和强度分布的照明光源的关键，其方法的速度和精度直接影响照明光源的切换时间和重构精度。当照明光源的形状和强度分布改变时，现有的微反射镜阵列配置方法将改变后的照明光源作为目标光源，重新优化各个微反射镜的倾斜角度，以实现计算光刻所需的照明光源。这一操作过于复杂和繁琐，降低了光刻机的工作效率。此外，因调整数千个微反射镜困难，光刻机曝光过程中无法实现照明模式之间的转换在秒量级内。因此，急需提出一种高效匹配计算光刻的深紫外光刻照明光源转换方法。
技术实现思
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种高效匹配计算光刻的深紫外光刻照明光源转换方法和系统，通过调整少量的微反射镜，即可实现目标光源的转换，且可转换为任意目标光源，提高了照明模式之间的转换效率和光刻机的工作效率。
2、本专利技术的高效匹配计算光刻的深紫外光刻照明光源转换方法，包括：
3、步骤一，确定光学调制装置中参与当前照明光源的微反射镜的数量和倾斜角度；
4、步骤二，确定目标照明光源的形状和强度分布；
5、步骤三，构建评价函数，所述评价函数为设计照明光源分别与当前照明光源和目标照明光源的误差和；所述设计照明光源由当前照明光源转换得到；
6、步骤四，基于目标照明光源的形状及强度，对当前照明光源进行转换，得到设计照明光源；基于步骤三构建的评价函数，采用优化算法对设计照明光源的光斑位置进行优化，确定所有光斑在光瞳平面的最优位置，获得设计照明光源；
7、步骤五，基于步骤四确定所有光斑在光瞳平面的位置，对微反射镜在x和y两个方向的倾斜角度进行调整，得到目标照明光源。
8、较优的，所述步骤三中，评价函数为设计照明光源与目标照明光源的均方根误差，以及设计照明光源与当前照明光源的均方根误差的误差和。
9、较优的，所述步骤四中，对当前照明光源进行转换，具体为：
10、s41：从当前照明光源中随机选定一个微反射镜反射的光斑；
11、s42：判断该光斑的位置是否与目标照明光源有重叠，如果满足，执行s43；如果不满足，则改变该光斑在光瞳平面的位置，直到该光斑的位置与目标照明光源有重叠，执行s43；
12、s43：判断该微反射镜反射的光斑强度是否满足目标照明光源在此位置的强度，如果满足，则不进行调整，获取光斑在光瞳平面的位置，执行s44；如果不满足，则改变该光斑在光瞳平面的位置，直到其光斑的位置与目标照明光源有重叠且光斑强度满足目标照明光源在此位置的强度，执行s44；
13、s44：基于步骤三构建的评价函数，采用优化算法对光斑位置进行优化，得到该光斑在光瞳平面的最优位置；
14、s45：重复s41-s44，直至获得所有微反射镜反射的光斑在光瞳平面的最优位置，得到设计照明光源。
15、较优的，所述步骤四中，所述优化算法采用模拟退火算法或遗传算法。
16、较优的，采用模拟退火算法对光斑位置进行优化，具体为：
17、s440，初始化迭代次数k＝1，初始化光斑位置sk(xj,yj)为s43得到的光斑位置；设置退火温度tk、最大内循环次数和最大外循环次数；
18、s441，改变该光斑在光瞳平面的位置，改变方式为：
19、sk+1(xj,yj)＝sk(xj,yj)+β·(δx,δy)
20、其中，(xj,yj)为光斑在光瞳平面的位置，sk+1(xj,yj)、sk(xj,yj)分别为第k、k+1次迭代光斑中心点的位置，β为线性因子；(δx,δy)为步长；
21、s442：判断改变后的光斑是否在目标照明光源中，如果不在，继续改变光斑在光瞳平面的位置直至满足条件为止；
22、s443：基于模拟退火算法计算光斑位置改变前后的误差函数变化量δr，如果δr＜0，则更新光斑位置为改变后的光斑位置，执行s444，；如果δr＞0，则计算概率来判断是否接受当前状态；p在[0,1]区间内会产生一个随机数ζ，如果p＞ζ，则更新光斑位置为改变后的光斑位置，执行s444，；如果p＜ζ，则将保留改变前的光斑位置，执行s444；
23、s444：如果当前迭代次数小于设置的最大内循环次数，则执行s441；
24、s445：如果tk大于最终温度，则外循环次数m＝m+1，则执行s446；否则进入步骤五；
25、s446：退火温度下降为tk＝tk×a，其中a是线性因子；
26、s447：如果当前迭代次数小于设置的最大外循环次数，则执行s441；否则进入步骤五。
27、有益效果：
28、当照明光源的形状和强度分布改变时，无需重新计算各个微反射镜的倾斜角，而从当前照明光源出发，通过调整少量的微反射镜的倾斜角即可实现新的目标光源，提高了照明模式之间的转换效率，同时也提高了光刻机的工作效率。
29、本专利技术能够准确地计算出匹配计算光刻优化所需的任意形状和强度分布的照明光源的微反射镜数量和倾斜角，通过调整参与照明的微反射镜的倾斜角可精准实现目标光源，提高了光源的匹配精度。
30、本专利技术采用模拟退火算法对光斑位置进行优化，能够快速准确地得到各个光斑在光瞳平面的最佳位置，根据优化后得到的光斑最佳位置调整微反射镜的倾斜角度能够精准实现所需的目标光源。
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1.一种高效匹配计算光刻的深紫外光刻照明光源转换方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，评价函数为设计照明光源与目标照明光源的均方根误差，以及设计照明光源与当前照明光源的均方根误差的误差和。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，对当前照明光源进行转换，具体为：
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，所述优化算法采用模拟退火算法或遗传算法。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用模拟退火算法对光斑位置进行优化，具体为：
【技术特征摘要】
1.一种高效匹配计算光刻的深紫外光刻照明光源转换方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，评价函数为设计照明光源与目标照明光源的均方根误差，以及设计照明光源与当前照明光源的均方根误差的误差和。
3.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李艳秋，陈雨情，刘丽辉，刘克，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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