基于改進(jìn)粒子群算法的數(shù)字光刻成像研究.pdf

1、集成電路是當(dāng)今智能化產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，而光刻技術(shù)是集成電路發(fā)展的主要推動力。相較于傳統(tǒng)的掩模光刻技術(shù)，數(shù)字光刻技術(shù)具有靈活、速度快、無需物理掩模等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于光學(xué)鄰近效應(yīng)的存在，掩模圖形投影到硅片上時會出現(xiàn)畸變，造成掩模失真。本文圍繞提高數(shù)字光刻質(zhì)量進(jìn)行了深入研究，主要內(nèi)容如下：
　　（1）研究基于像素的數(shù)字光刻成像方法。為了提高數(shù)字光刻的質(zhì)量，我們就必須找出更好的掩模。運(yùn)用傳統(tǒng)的成像算法，不僅計(jì)算復(fù)雜、成像精度低，并且傳統(tǒng)的成像算

2、法把掩模作為整體進(jìn)行優(yōu)化，不利于分析每個像素對光刻成像的影響?；谙袼氐臄?shù)字光刻技術(shù)使用聚焦光學(xué)器件投影圖像，因此單個像素的強(qiáng)度分布可以被認(rèn)為是一個點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，其可以由高斯分布描述。通過仿真實(shí)驗(yàn)，證明了該算法具有更快的成像速度和更高的成像精度。
　　（2）提出了一種基于雙重循環(huán)增加粒子多樣性的改進(jìn)粒子群算法。粒子群算法具有收斂快、易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)的粒子群算法對于復(fù)雜的問題很有可能會陷入局部極值，從而導(dǎo)致過早收斂，無法獲得最

3、優(yōu)解，而導(dǎo)致陷入局部極值的主要原因之一是算法后期粒子多樣性的缺失，為了避免陷入局部極值，我們設(shè)置兩重循環(huán)來增加粒子的多樣性。第一重循環(huán)控制粒子群重新初始化的次數(shù)，以此來增加粒子群的多樣性，相應(yīng)的擴(kuò)大搜索范圍；第二重循環(huán)控制每次粒子群更新之后的粒子的更新次數(shù)。將改進(jìn)的粒子群算法與其它幾種粒子群算法在多個測試函數(shù)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對比，結(jié)果證明該算法具有更好的優(yōu)化性能。
　?。?）利用改進(jìn)的粒子群算法對數(shù)字光刻掩模進(jìn)行優(yōu)化。由于基于像素的數(shù)

4、字光刻成像算法會使與照明圖像無關(guān)的像素也獲得光強(qiáng)，進(jìn)而會導(dǎo)致成像圖形邊緣比較模糊?；诖?，本文對掩模上像素灰度值進(jìn)行優(yōu)化。利用改進(jìn)的粒子群算法先對灰度因子進(jìn)行初始化，將其作為當(dāng)前全局最優(yōu)。其次對灰度因子進(jìn)行更新，并將成像結(jié)果與原始掩模進(jìn)行對比，若圖形誤差小于當(dāng)前全局最優(yōu)對應(yīng)的圖形誤差，則全局最優(yōu)更新，否則保持不變，通過不斷迭代，最終找到合適的灰度因子，從而改變成像圖像光強(qiáng)分布，提高成像質(zhì)量。最后對其在不同的掩模圖形上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，證明了算