基于QIGA的宽带EUV多层膜的离散化膜系设计方法.pdf

(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CN107678158A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201710934712.4(22)申请日2017.10.10(71)申请人长春理工大学地址130000吉林省长春市朝阳区卫星路7089号(72)发明人匡尚奇张超(74)专利代理机构苏州谨和知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32295代理人仲崇明(51)Int.Cl.G02B27/00(2006.01)G06N3/12(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图10页(54)发明名称基于QIGA的宽带EUV多层膜的离散化膜系设计方法(57)摘要本发明公开了一种基于QIGA的宽带EUV多层膜的离散化膜系设计方法，包括：1)输入所述设计方法的初始参数值；2)对多层膜膜层沉积时间进行量子编码，生成初始量子种群Q(t)；3)根据Q(t)中个体的量子概率幅构造量子叠加态的观察态R(t)；4)判断是否满足终止条件，满足则停止输出最优解，否则继续；5)计算R(t)中表征离散化膜系沉积时间的个体适应度，保存对应最优膜系的沉积时间的个体；6)更新量子旋转门，通过其更新Q(t)；7)观测Q(t)，生成R(t)，评估R(t)，保留最优个体；8)通过量子非门更新Q(t)；9)采用精英保留策略，转向步骤4)。本发明可以解决现有极紫外多层膜设计方法所存在的求解效率低及在镀膜中对厚度控制精度要求高等缺点。CN107678158ACN107678158A权利要求书1/2页1.一种基于量子衍生遗传算法(QIGA)的宽带极紫外(EUV)多层膜的离散化膜系设计方法，其特征在于包括以下步骤：(1)输入所述离散化设计方法的初始参数值，所述的初始参数值包括量子种群规模N、量子染色体个数n、每条量子染色体的基因位数m、初始进化代数t＝1，进化的最大次数和膜层沉积时间搜索范围；(2)对膜层沉积时间进行量子编码，生成初始量子种群Q(t)；(3)根据初始量子种群Q(t)中各个个体的量子概率幅构造相应的量子叠加态的观察态R(t)；(4)判断算法是否满足终止条件，若满足则算法停止，并输出最优的多层膜膜系的沉积时间，若不满足则进行步骤(5)；(5)根据适应度函数计算R(t)中个体的适应度，保留最优沉积时间量子个体；(6)更新量子旋转门，并通过量子旋转门更新量子种群Q(t)；(7)观测Q(t)，生成新的观察态R(t)，评估R(t)，更新并保留最优沉积时间个体；(8)通过量子非门更新量子种群Q(t)；(9)采用精英保留策略对量子种群Q(t)进行操作，并进行观察操作生成观察态R(t)，进化代数t＝t+1，并转向步骤(4)。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：在所述的步骤(1)中，量子种群规模范围N为10-500、量子染色体个数n为50-100、每条量子染色体的基因位数m为5-30、进化的最大次数为1000-10000、膜层沉积时间搜索范围为2s-15s。3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：在所述的步骤(2)中，量子种群表示为其中，每一个量子个体表示为T[cosθji,ksinθji,k]为量子概率幅，其中每m个基因位为一条染色体，代表一系列离散化的膜层沉积时间，进化代数t＝1。4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：在所述的步骤(3)中，构造的观察态R(t)表示为其中进化代数t＝1，而rji,k的确定方法包括：生成一个随机数x∈(0,1)，若x<0.5，rji,k取0，否则rji,k取1。5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述的步骤(5)和(7)包括：采用菲涅耳系数法计算理论反射率，并在计算过程中对膜层的厚度进行离散化设计，即各膜层的厚度为d＝d0+round(g)·v其中d0为膜层的成膜厚度，round(·)表示四舍五入取整，g为优化出的沉积时间，v为相2CN107678158A权利要求书2/2页应膜层的沉积速率。6.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：在所述的步骤(5)和(7)中，对于宽角度EUV多层膜采用的适应度函数为其中，为入射角，为目标反射率，为采用菲涅耳系数法计算的理论反射率。7.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：在所述的步骤(5)和(7)中，对于宽光谱EUV多层膜采用的适应度函数为其中，λ为入射光波长，R0(λ)为目标反射率，R(λ)为采用菲涅耳系数法计算的理论反射率。8.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述的步骤(6)包括：更新量子旋转角Δθji,k＝s(cosθji,k,sinθji,k)·ωji,k，其中s(cosθji,k,sinθji,k)用于控制旋转的方向，ωji,k＝θmin+fji,k×[θmax-θmin]，θmin为搜索角度最小值，θmax为搜索