[发明专利]基于遗传算法的极紫外波段光学常数反演方法

说明书

技术领域

本发明属于极紫外光刻技术领域，具体涉及一种基于遗传算法的极紫外波段光学常数反演方法。

背景技术

极紫外光刻(ExtremeUltravioletLithography，EUVL)技术是使用EUV波段，主要是13.5nm波段，进行光刻的微纳加工技术。目前，EUVL技术已经能够实现7nm线宽的刻蚀工艺，并具备进一步缩小刻蚀线宽的可能性。这在大规模集成电路制造领域具有重要意义，能够实现更大密度的元件集成，以及更低的能耗。

极紫外光刻使用波长为10-14nm光源照明，由于几乎所有已知光学材料在这一波段都具有强吸收，无法采用传统的折射式光学系统，所以极紫外光刻系统的照明系统、掩模和投影物镜均采用反射式设计，其反射光学元件需镀有周期性多层膜以提高反射率。为提高极紫外光刻系统的光通量，需要通过镀膜工艺参数优化尽可能提高每个极紫外多层膜反射镜的反射率，而工艺优化的前提首先是要精确测定膜层材料的极紫外波段光学常数。

膜层材料的极紫外波段光学常数一般通过拟合单层膜的极紫外波段反射曲线来得到，由于单层膜的膜厚和光学常数存在一定的相关性，因此通过拟合单层膜的极紫外波段反射曲线来得到单层膜的膜厚和光学常数存在多值解，如果采用现有技术中的局部寻优算法来确定光学常数和膜厚，反演过程极易陷入局部极小值，难以精确测定膜层材料的极紫外波段光学常数。

遗传算法是一种基于自然群体遗传演化机制的随机搜索算法，具有全局寻优的特点，即可以用整体的最小量快速而准确地找到根，而不过分依赖于初始条件，并且计算精度高。但是现有技术中，还未见基于遗传算法确定极紫外波段光学常数的方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中单层膜的光学常数的反演方法极易陷入局部极小值的问题，提供一种基于遗传算法的极紫外波段光学常数反演方法。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。

基于遗传算法的极紫外波段光学常数反演方法，步骤如下：

步骤一、通过单层膜的目标光学常数和目标膜厚，计算单层膜在固定波长、不同的掠入射角下的反射率，得到目标反射率曲线；

步骤二、通过步骤一得到的目标反射率曲线，采用遗传算法反演单层膜的膜厚和光学常数；

所述步骤一和步骤二中，单层膜的反射率曲线皆通过递归算法确定。

进一步的，所述步骤二的过程为：以式(1)为评价函数，采用遗传算法寻找使得F值最小的光学常数和膜厚，该光学常数即为单层膜的光学常数；

F=Σi=1m|Rc(θi)-Rgoal(θi)|---(1)]]>

式(1)中，m为整数，R_c(θ_i)为计算反射率曲线，R_goai(θ_i)为目标反射率曲线。

进一步的，所述步骤二中，遗传算法的种群数为100，交叉概率为0.5，变异概率为0.02，迭代数为500代。

进一步的，所述反射率曲线的掠入射角的变化范围为2.5°-85°。

进一步的，所述反射率曲线的波长固定为13.5nm。

进一步的，所述单层膜的膜厚为10-90nm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：