不同生境下两种引诱剂对白星花金龟的协同诱集效果评价

为评价糖醋液诱芯协同处理对白星花金龟的诱集效果,分别在葡萄园、玉米田和杨树林悬挂诱捕器,采用糖醋液、诱芯及糖醋液诱芯协同处理诱集白星花金龟。结果表明,在整个生育期3种处理在葡萄园与玉米田的诱集总量分别为1621.7头和1543.0头,显著高于杨树林中的诱集量(41.7头)。白星花金龟在葡萄园有2次发生盛期,分别为6月上旬和8月上旬,在玉米田有3次发生盛期,分别为6月上旬、7月中旬和8月下旬;两种生境中5月至8月下旬雌少雄多,之后雌虫略多于雄虫,整体上雌雄比分别为1∶1.4(葡萄园)和1∶1.3(玉米田)。在葡萄园和玉米田中糖醋液诱芯协同处理的诱集量从始至终都优于糖醋液、诱芯单独处理及两处理之和,甚至在葡萄园中显著高于糖醋液与诱芯单独处理之和,表明2种引诱剂协同处理可显著提高诱集效果。

基于粒子群优化算法的光刻机光源掩模投影物镜联合优化方法

全芯片多参数联合优化是光刻分辨率增强技术的重要发展方向。提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法的光源掩模投影物镜联合优化(SMPO)方法。将由像素表征的光源、由离散余弦变换基表征的掩模及由泽尼克系数表征的投影物镜编码为粒子,以图形误差作为评价函数,通过不断迭代更新粒子,实现光源掩模投影物镜联合优化。在标称条件和工艺条件下,采用含有交叉门的复杂掩模图形对所提方法的仿真验证表明,图形误差分别降低了94.2%和93.8%,有效提高了光刻成像质量。与基于遗传算法的SMPO方法相比,该方法具有更快的收敛速度。此外,该方法具有优化自由度高和优化后掩模可制造性强的优点。

双孔点衍射干涉成像系统波像差检测技术研究

提出了一种用于测量高精度成像系统的双孔点衍射干涉仪,具有高光场均匀性、高可测量数值孔径、准共光路、相移元件在系统成像光路以外的优点。设计了两种测量模式,点衍射测量模式和系统误差测量模式,其中系统误差模式用于标定干涉仪的系统误差。分别搭建了双孔点衍射干涉和双光纤点衍射干涉的实验装置,完成了对设计波像差小于0.045λ RMS,5×透射式投影物镜的检测实验。实验结果表明,与双光纤点衍射干涉仪对比,双孔点衍射的波像差测量相对误差为0.07 nm RMS,且干涉图具有更加良好的光强均匀性。验证了本文检测技术的有效性。

基于机器学习校正的极紫外光刻含缺陷掩模仿真方法

提出了一种基于机器学习参数校正的极紫外光刻三维含缺陷掩模仿真方法。本方法采用随机森林、K近邻等机器学习方法,对基于结构分解法的含缺陷掩模衍射谱快速仿真模型的参数进行动态校正,提高了模型的精度及适应性。以严格仿真为标准值,对随机设定的50组接触孔掩模进行仿真验证,结果表明,经参数校正后,快速模型的空间像仿真精度平均提升了45%,且参数校正前、后的快速模型仿真精度皆优于所对比的改进型单平面近似法(平均仿真精度分别提升4.3倍和8.7倍)。此外,在对像面周期为44nm掩模的缺陷补偿仿真应用中,在仿真结果较一致(误差0.8nm)的情况下,校正后的快速模型的单次衍射谱仿真速度比严格仿真提升了约97倍。

平面子孔径拼接干涉测量精度分析

如何提高子孔径拼接干涉测量精度是子孔径拼接系统的关键问题。针对一维平面子孔径拼接系统,分别采用两两拼接算法和误差均化拼接算法,进行拼接位移台定位误差、参考面面形误差和随机噪声对拼接精度影响的数值仿真与分析。仿真结果表明,对于平面拼接系统,参考面高阶误差、随机噪声对拼接精度影响较小,高阶误差的影响略大于随机噪声的影响;参考面低阶误差(二阶项误差)在拼接过程中会累积放大,是平面拼接干涉测量的主要误差来源,误差均化拼接算法不能有效控制参考面低阶误差的拼接累积误差;两两拼接算法与误差均化拼接算法得到基本相同的拼接结果。对450mm×60mm的平面镜进行了15个子孔径的拼接测量,去除参考面低阶误差面形前后,拼接结果与大口径干涉仪的测量结果偏差从λ/3[峰谷值(PV),λ=632.8nm]减小至λ/45(PV)。

偏振相移点衍射干涉波像差检测技术研究

面向光学系统及光学车间现场波像差检测、长焦成像系统波像差检测等复杂易受外部干扰的应用场景,本团队提出了一种基于偏振同步相移的双光纤点衍射干涉技术,用于光学成像系统波像差的实时动态检测。该技术采用短相干长度光源与单模保偏光纤产生两个点源,这两个点源可以输出正交线偏振光;在光路中加入四分之一波片,采用微偏振阵列相机实现了基于单幅干涉图的空间同步相移。通过衰减器调节两束光的光强比,可以实现干涉条纹对比度的调节。搭建了基于该技术的实验装置,并采用该装置对5X透射式微缩投影物镜波像差进行了测量,测得其波像差均方根(RMS)为10.49 nm。在低频振动噪声环境下进行了32次重复性测量,重复测量精度为0.17 nm,实现了待测投影物镜波像差的高精度实时动态检测。实验结果验证了所提检测技术的有效性。

基于光谱估计与多光谱技术的光学元件表面疵病检测

为实现精密光学元件表面疵病的高效测量和精确统计,提出了一种基于光谱估计和多光谱技术的光学元件表面疵病检测方法。该方法利用光谱估计提取白光图像中不同波长的单光谱疵病图像,并合成多光谱疵病图像,然后采用优化后的OTSU(Otsu Image Segmentation Algorithm)分别对单光谱与多光谱疵病图像进行分析。基于该方法搭建了光学元件表面疵病检测装置,获得了白光照明条件下光学元件表面疵病的图像。实验结果表明,与原始白光图像相比,合成多光谱图像的疵病检出数量提升了1.85倍,疵病检出面积最大增加了6.0倍,检测效率得到明显提高。根据光学元件表面疵病的特性选取不同波长组合来生成单光谱与多光谱图像,可更加高效精确地检测出传统检测技术不易检出的疵病信息。

穆勒矩阵成像椭偏仪误差源的简化分析方法

针对穆勒矩阵成像椭偏仪的系统误差源提出一种简化分析方法,将光强曲线的理想傅里叶级数系数组与实际系数组进行近似匹配,建立穆勒矩阵测量误差与误差源参数之间的线性模型。针对解析式复杂的随机方位角误差,从统计学角度提出了一种等效噪声模型以分析其对测量结果的影响。采用上述简化方法系统分析了椭偏仪的6种系统误差源和2种随机误差源对穆勒矩阵测量结果的影响,并以一个典型光刻投影物镜的穆勒光瞳为检测对象,进行了检测仿真。仿真结果验证了所提方法分析的准确性。

光刻投影物镜畸变检测技术

光刻投影物镜的畸变是影响光刻机套刻精度最重要的因素之一,畸变会导致物镜的横向放大率随视场的增大而变化,曝光到硅片上的图形相对于其理想位置发生偏移,从而引起套刻误差。在物镜的装调和使用过程中都需要对畸变进行检测和优化调整,而目前高端光刻投影物镜的畸变小于1 nm,对其进行高精度检测是该领域的难点。对三种常用的光刻机畸变检测技术(曝光检测、空间像检测和波前检测)的原理和特点进行了分析,并对其发展方向进行了展望。对于16~19 nm及16 nm以下的光刻节点,多通道检测技术是提高畸变检测精度与速度的重要发展方向。

基于多偏振照明的浸没式光刻机投影物镜高阶波像差快速检测技术

提出了一种基于多偏振照明的浸没式光刻机投影物镜高阶波像差快速检测技术。通过采用一元线性采样方式,在不同偏振照明条件下采集浸没式光刻机投影物镜的空间像进行主成分分析,在快速建模的同时实现高阶波像差的高精度检测。与基于Box-Behnken Design统计抽样方法的超高数值孔径光刻投影物镜高阶波像差检测方法相比,所提技术有效降低了采样数,提高了采样效率,加快了建模速度。采用光刻仿真软件PROLITH对所提技术进行了仿真验证,并分析了照明方式对高阶波像差检测精度的影响。仿真结果表明,该技术对高阶波像差(Z5~Z64)的检测精度优于1.03×10^(-3)λ,同时其建模速度提升了约30倍。

光刻投影物镜的琼斯光瞳检测方法

提出一种基于琼斯光瞳的光刻投影物镜偏振像差检测方法。推导了基于琼斯矩阵的检测方程,建立了光强矢量与琼斯矩阵克氏积的线性关系,利用该线性关系直接检测琼斯光瞳形式的偏振像差。以一个典型的光刻投影物镜的琼斯光瞳为检测对象对所提方法进行仿真验证,仿真中考虑了偏振元件与CCD的实际参数误差,并与传统穆勒矩阵椭偏法转换得到的琼斯光瞳进行比较。对于同一种典型的偏振元件旋转角组合,与传统测量方法相比,所提方法测量的偏振衰减和偏振相位延迟误差均明显降低。仿真结果表明,所提方法在不增加现有测量装置复杂度的基础上,明显提高了琼斯光瞳形式偏振像差的测量精度。

成像系统倍率高精度测量技术研究

针对目前尚无高精度通用倍率测量方法与装置的问题,提出了基于双光纤点衍射干涉仪的成像系统倍率高精度测量方法。通过分析双点光源间距、CCD相机空间位置与点衍射干涉场相位Zernike多项式系数之间的定量关系,得到物面光纤间距和像面光纤像点间距的纳米级精度测量值,进而完成对倍率的高精度测量。分别进行仿真分析和实验验证,证明了所提测量方法的可行性和稳定性。结果表明,倍率测量的扩展不确定度为2.64×10-6。所提出的成像系统倍率高精度测量方法具有测量精度高和测量效率高的特点,且具备高可靠性,可以用于显微物镜、光刻投影物镜等高精度成像系统倍率的超高精度测量。

基于差分空间像主成分分析的偏振像差检测方法

提出了一种原位的光刻机投影物镜偏振像差检测方法。定义一种新的偏振像差表征方法,推导了3对正交偏振态照明下空间像之差与偏振像差3个泡利项之间的互相关关系,并据此对交替相移掩模的3组差分空间像进行主成分分析进而求解偏振像差的各项泡利泽尼克系数。从理论上揭示了各偏振像差项在成像中的耦合规律,从而在测量原理上解决各项耦合问题,可同时测量偏振像差所有泡利项的前37阶泽尼克系数。在典型的深紫外光刻仿真条件下对所提方法进行随机偏振像差测试,其中3组泡利项的实部和虚部共6×37阶泡利泽尼克系数误差的标准差均在10^-3量级。测试结果验证了本方法的正确性和可行性。

基于光刻胶三维形貌的光刻多参数联合优化方法

多参数联合优化是光刻分辨率增强技术的发展方向。提出了一种以光刻胶三维形貌差异为评价目标的光刻多参数联合优化方法。以多个深度位置的光刻胶图形误差为目标函数,对光源、掩模、投影物镜波前、离焦量和曝光剂量进行联合优化,提高了光刻胶图形三维形貌的质量。为获得较高的优化效率,采用自适应差分进化算法实现光源和掩模的优化,并针对其他参数的特点,采用不同优化方法进行优化。对密集线、含有交叉门的复杂掩模图形和静态随机存储器中的典型图形进行了仿真验证,可用焦深的最大值分别达到237nm、115nm和144.8nm,曝光宽容度的最大值分别达到18.5%、12.4%和16.4%。与基于空间像的光源掩模投影物镜联合优化技术相比,所提方法明显扩大了工艺窗口。

极紫外光刻掩模相位型缺陷的形貌重建方法

提出了一种极紫外光刻掩模多层膜相位型缺陷的形貌重建方法。采用表面与底部形貌参数表征相位型缺陷的三维形貌;采用原子力显微镜测量缺陷表面形貌参数;采用傅里叶叠层成像技术重建含缺陷的空白掩模空间像复振幅;采用卷积神经网络与多层感知器两种深度学习模型构建空间像振幅/相位与缺陷底部形貌参数之间的关系,建立缺陷底部形貌参数重建模型;利用训练后模型从空间像的振幅与相位信息中重建出缺陷底部形貌参数。仿真结果表明,训练后模型可准确重建相位型缺陷的底部形貌参数。凸起型与凹陷型缺陷的底部半峰全宽重建结果的均方根误差分别为0.51 nm和0.43 nm,底部高度重建结果的均方根误差分别为3.35 nm和1.73 nm。由于采用空间像作为信息载体,本方法不受沉积条件的影响。

极紫外光刻快速掩模优化方法

提出了一种快速的极紫外光刻像素化掩模优化方法。优化过程中采用改进的像素化快速厚掩模模型,根据掩模像素尺寸设置边界像素上点脉冲的大小。以双重边界演化方法为基础,在每轮优化时,根据当前光刻胶轮廓与目标图形轮廓的差异自适应地对优化变量进行初始化,利用先验信息生成初始个体和种群,从而提高优化效率。以一维线空图形和二维复杂图形为例进行了仿真验证,结果表明该方法有效提高了掩模成像仿真精度,两种二维掩模图形的优化效率得到明显提高。

基于空间像主成分分析的光刻投影物镜波像差检测技术

基于空间像主成分分析的波像差检测技术是一种原位光刻机投影物镜波像差检测技术。本文对该技术的检测模型和工程技术进行了系统研究。分析了照明条件、检测标记、空间像扫描范围等影响因素对检测精度的影响。研究了空间像传感器模型,并通过仿真和实验验证了传感器模型的有效性。研究了空间像定心误差对检测精度的影响,对比了不同定心方法下波像差检测模型的性能表现。分析了不同降噪方法的空间像降噪效果,并基于空间像噪声模型,提出了一种新的空间像降噪方法。仿真与实验结果表明,在各种影响因素中,照明部分相干因子和F方向采样范围对像差检测精度影响较大。定心方面,在X方向上六项模型定心精度更高,F方向上三项模型与六项模型各有优劣。平均值降噪法可以有效滤除空间像噪声,提高像差求解精度。像差漂移量仿真测试结果表明,该技术可用于校正光刻机的短期像差漂移。本文对该技术还给出了工程应用建议。

环形子孔径扫描锥形镜面形检测方法研究

提出一种新的基于环形子孔径扫描的锥形镜面形测量方法,该方法可实现大口径、不同锥角的锥形镜面形的通用化测量。使用微动扫描台移动锥形镜,同时测量待测锥面法线方向若干环带的相位,提取有效像素并通过插值拼接得到被测锥形镜的面形。该方法可实现锥角大于96.4°的锥形镜面形的测量,测量口径可达100 mm以上,理论测量精度达到λ/4 PV(λ为波长;PV为峰谷值)。使用ZYGO公司4英寸(1 inch=2.54 cm)的DynaFiz干涉仪对一个标称角度为140°的凸面锥形镜顶部的面形进行检测,被测样品旋转90°前后的面形检测结果与使用Taylor-Hobson公司LuphoScan轮廓仪检测结果一致,PV值相差0.54μm,验证了该方法的可行性。

基于差分进化算法的光刻机匹配方法

提出一种基于差分进化算法和微反射镜阵列(MMA)光源模型的光刻机匹配方法。加入MMA光源模型,利用差分进化算法优化微反射镜光斑分布,以实现光刻机匹配。与通常用于自由照明系统的光刻机匹配方法相比,本方法能直接优化MMA参数,有效减小了在MMA产生照明光源的过程中出现的匹配误差。以一维线空掩模为匹配目标,分别对四极照明和自由照明光源进行匹配,匹配后关键尺寸误差的均方根(RMS)下降了80%以上,与基于遗传算法和粒子群优化算法相比,本方法的匹配结果更优并具有更快的收敛速度。此外,本方法还可以有效地控制生成光源的光瞳填充比例,使匹配前后光源的光瞳填充比例保持一致。

Control of polarization signal distortion by frequency domain phase conjugation in optical fiber systems

Optical frequency domain phase conjugation(FDPC) is based on phase conjuga-tion of spectrum of an input signal.It is equivalent to the phase conjugation and the time reversal of the temporal envelope of an input signal.The use of FDPC to con-trol polarization signal distortion in birefringent optical fiber systems is proposed.Evolution of polarization signals in the system using midway FDPC is analyzed theoretically and simulated numerically.It is shown that the distortion of polariza-tion signals can be controlled effectively by FDPC.The impairments due to disper-sion and nonlinear effects can be suppressed simultaneously.