光刻机投影物镜波像差检测技术研究新进展

本刊讯光刻机投影物镜波像差是影响步进扫描投影光刻机性能的重要指标,直接影响光刻机成像质量、光刻分辨率以及关键尺寸均匀性等关键参数。随着分辨率增强技术的不断进步和发展,光刻机投影物镜的数值孔径（NA）正逐步逼近其制造极限,这就要求波像差检测精度达到2mλ,     

超大数值孔径光刻机投影物镜波像差检测方法

提出了一种基于空间像主成分分析的超大数值孔径光刻机投影物镜波像差检测方法。通过采用偏振光照明和矢量光刻成像模型并考虑投影物镜的偏振像差,准确表征了超大数值孔径光刻机的空间像,从而提高了像差检测模型的精度,实现了超大数值孔径光刻机投影物镜33项泽尼克像差(Z5~Z37)的高精度检测。相比于原基于空间像主成分分析的投影物镜成像差检测技术(AMAI-PCA)方法,所提方法适用于超大数值孔径光刻机投影物镜波像差检测。采用光刻仿真软件PROLITH对所提方法的检测精度进行了仿真验证,并分析了空间像采样间隔对波像差检测精度的影响。仿真结果表明,该方法对泽尼克像差(Z5~Z37)的检测精度优于0.85×10-3λ。     

极紫外光刻机曝光系统光学设计研究与进展

极紫外光刻曝光光学系统是极紫外光刻机的核心部件，其设计直接影响极紫外光刻机的性能。极紫外光刻机曝光系统的设计难度大、研究周期长，国外极紫外光刻机产品已经用于高端芯片的制造，但国外对中国禁运相关产品。国内极紫外光刻机曝光系统的设计和研发始于2002年。国内相关领域的研究主要聚焦在极紫外光刻机曝光光学系统的光学设计、像差检测、公差分析、热变形分析等。结合国内外极紫外光刻机曝光光学系统设计研究的历史和现状，较为系统地综述了极紫外光刻投影物镜和照明系统的设计研究与进展，包括：极紫外光刻机投影物镜系统及其设计方法、极紫外光刻照明系统及其设计方法、极紫外光刻曝光光学系统的公差分析、热变形及其对成像性能的影响研究，这为我国从事极紫外光刻机研制、曝光系统光学设计与加工的学者、工程师等提供了极紫外光刻机曝光系统设计研究的历史、现状和未来趋势的相关信息，助力我国极紫外光刻机的设计和研制。     

深紫外双层金属光栅偏振器的设计与分析

193 nm波长浸没式步进扫描投影光刻机是实现45 nm及以下技术节点集成电路制造的核心装备.增大数值孔径是提高光刻分辨率的有效途径,而大数值孔径曝光系统的偏振性能严重影响光刻成像质量.光刻机曝光系统偏振参数的高精度检测是对其进行有效调控的前提.基于光栅的偏振检测技术能实现浸没式光刻机偏振检测装置的小型化,满足其快速、...     

基于镜像焦面检测对准标记的套刻性能原位测量技术

套刻性能是现代高精度步进扫描投影光刻机的重要性能指标之一。提出了一种基于镜像焦面检测对准标记(简称“镜像焦面检测对准标记”)的光刻机套刻性能原位测量技术。该技术通过对曝光在硅片上的镜像焦面检测对准标记图形进行光学对准,利用标记图形对准位置与理想位置偏差实现套刻性能的原位检测。实验结果表明该技术在进行套刻误差的精确测量的同时还可以全面、定量地计算影响光刻机单机套刻误差的场内参量及场间参量。与目前套刻性能原位测量技术相比,该技术有效地避免了测量精度对轴向像质限制的依赖,简化了光刻机整机性能检测的过程。     

深紫外准分子激光实时曝光剂量控制算法研究

提出了一种面向步进扫描投影光刻机的深紫外准分子激光实时曝光剂量控制算法。通过建立扫描曝光过程的抽象模型并分析准分子激光器单脉冲能量波动特性,提出采用闭环反馈控制进行实时调节,着重研究了抑制单脉冲能量超调和随机波动的有效算法。在一台波长为193 nm、重复频率为4 kHz、单脉冲能量为5 mJ的ArF准分子激光器上进行了实验研究。结果表明,当脉冲个数仅为20时算法控制下的剂量精度即可达0.89%,不但满足亚微米光刻越来越严的剂量要求,而且有助于提高光刻机生产效率和激光器使用效率。     

提高亚半微米微细图形光刻分辨力的新技术（Ⅰ）

介绍了目前用于提高亚半微米投影光刻机成像分辨力、增大焦深的新技术及主要研究方向．对大数值孔径和短波长技术、倾斜（离轴）照明技术、相移掩模技术、光瞳滤波技术、多焦面曝光技术以及表面成像技术的原理和现状作了较为详细的阐述，通过与现有技术及条件比较，提出了研制亚半微米光刻机应采用的技术途径．     

投影光刻机硅片调焦调平测量模型

成像质量是光学光刻机的最主要指标,硅片调焦调平测量是光刻机控制成像质量的基础.为此建立了硅片调焦调平测量系统单个测量点的测量模型,并根据硅片形貌标准和集成电路尺寸标准,推导了近似运算规则,简化了曝光场高度与测量光斑在光电探测器上的位置之间的数学关系.运用最小二乘法和平面拟合曝光场曲面的方法,推导了基于多个测量点的曝光场高度和倾斜测量的数学模型.该模型能满足调焦调平实时测量和控制的需要,可用于测量精度优于10 nm的高精度调焦调平测量系统,能满足线宽小于100 nm投影步进扫描光刻机的需要.     

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。     

扫描式投影光刻机通过鉴定

中国科学院上海光学精密机械研究所研制的“扫描式投影光刻机”于一九八五年八月廿一日通过了由上海市科委和中科院上海分院联合组织的鉴定。上海光学精密机械研究所采用的是反射式1:1成像镜头,像区为一弧形狭带,通过掩模和硅片同步扫描;使整个硅片曝光。 经专家们鉴定,确认该机的主要技术指标为 最大硅片尺寸 φ75; 光刻分辨率 全片均匀光刻实用线宽为3μm(胶厚 1～1.8μm),目视分辨率为1.5μm; 套刻精度 <1μm; 狭缝照明均匀性 ±5％; 焦深 1.5μm。 扫描式投影光刻机的研制成功,为我国大规模集成电路专用设备填补了一项空白。待     

高功率固体激光器光学元件面形评价参数

结合高功率固体激光器的发展,说明了高功率光学元件面形评价参数的产生原因、发展过程及其内在因素。介绍了面形评价参数的现状,并通过讨论各面形评价参数之间的内在联系,说明了现行评价参数的综合性能及发展趋势。     

强降水过程中垂直螺旋度和散度通量及其拓展形式的诊断分析

在垂直螺旋度的基础上,定义了散度通量,水汽垂直螺旋度和水汽散度通量三个宏观物理量.针对两次强降水过程,利用NCEP/NCAR实时分析资料对这些物理量进行诊断分析,结果表明,这些物理量能够比较准确地综合表征强降水系统所共有的典型动力场垂直结构,进而与降水系统的发展演变密切相关.这些物理量垂直积分的异常值区与观测的6 h累积地面降水具有良好的对应关系,表明它们对强降水的落区和降水系统的发展移动具有良好的指示预测意义.NCEP-GFS每日四次6 h预报场资料的计算表明,垂直螺旋度和散度通量及其拓展形式（水汽垂直 关键词： 垂直螺旋度 散度通量 水汽垂直螺旋度 水汽散度通量     

受激布里渊散射光脉冲波形的研究

从实验和理论上研究了受激布里渊散射(SBS)光脉冲波形.在Nd∶YAG调Q激光器中实验研究了SBS光脉冲波形随抽运光参数、结构参数和介质参数的变化规律，并利用SBS理论模型进行了数值模拟，实验与数值模拟结果的变化趋势基本一致.结果表明，抽运光能量越小，透镜焦距越短，镜-池间距越长，介质声子寿命越长，SBS光脉冲波形就越不容易出现调制现象.分析和讨论了抽运光参数、结构参数和介质参数对SBS光脉冲波形的影响机理. 关键词： 受激布里渊散射 脉冲波形 抽运光参数 结构参数     

Correlation between the intensities of intermultiplet electric dipole transitions and the fine features of the stark structure of multiplets of Pr3+ ions in the LaCl3 compound

The Stark structure of the multiplets of Pr³⁺ ions in the LaCl₃ compound is described and the even and odd parameters of the crystal field, as well as the covalency parameters, are determined in the approximation of an intermediate interconfiguration interaction. The covalency parameters thus obtained agree well with the parameters calculated in the framework of microscopic models. The intensity parameters of intermultiplet electric dipole transitions are calculated using the odd parameters of the crystal field and the covalency parameters. The results of the calculations are in satisfactory agreement with the experimental data. This allows the conclusion that there is a correlation between the fine features of the Stark structure of the multiplets and the intensities of the intermultiplet electric dipole transitions.     

光纤布拉格光栅中的隙孤子存在条件

提出光纤布拉格光栅中产生隙孤子的条件和参量制约关系。利用非线性耦合模式方程建立光纤布拉格光栅中孤子的传播方程,通过扰动方法建立了参量的微分方程,计算得到参量近似解。以周期非线性光学介质中隙孤子存在的条件为依据,数学计算分析得到两组参量关系不等式。最终通过数值计算说明了这些参量之间存在制约关系和物理意义。从而理论上说明了在光纤布拉格光栅中隙孤子存在需要选择适当参量。为光纤布拉格光栅中产生隙孤子的实验和进一步的工程应用提供了理论基础。     

不同高光谱特征参数区分马铃薯品种的优劣势分析

对马铃薯关键生育期的高光谱遥感图像进行特征提取和分析,提出了一种快速区分不同马铃薯品种的方法。以两个早熟和中熟马铃薯品种为研究对象,采集其块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期的冠层反射光谱曲线,对实测反射光谱曲线进行Savitzky-Golay滤波平滑和一阶微分处理,以高光谱位置参数、振幅参数、面积参数、宽度参数和反射率参数为研究指标,根据21个高光谱特征参数的贡献率大小,评价了其区分不同马铃薯品种的优劣。结果表明：(1)同一类高光谱特征参数在不同生育期区分马铃薯品种的能力不同: 高光谱位置参数、宽度参数和反射率参数在块茎膨大期区分不同马铃薯品种的能力最强,淀粉积累期次之;高光谱振幅参数和面积参数在淀粉积累期的区分能力最强,块茎膨大期次之,五类高光谱特征参数在块茎形成期的区分能力均最差。(2)同一生育期5类高光谱特征参数区分马铃薯品种的能力也存在差异。在块茎形成期,五类高光谱特征参数的区分能力从强到弱依次为：反射率参数>振幅参数>面积参数>宽度参数>位置参数;在块茎膨大期和淀粉积累期,从强到弱依次为：面积参数>振幅参数>反射率参数>宽度参数>位置参数。综合能力从强到弱依次为：面积参数>振幅参数>反射率参数>宽度参数>位置参数。     

一种基于高斯混合模型的改进EM算法研究

针对传统EM算法存在估计参数不具有最优性,以及在参数估计中需要人工参与等问题,提出一种基于高斯混合模型的改进EM算法。采用无人工参与的无监督思想,获取高斯混合模型对直方图拟合的最优参数组合。实验表明,该算法不仅能够快速地估计模型参量,而且能够给出最优参数,并在图像增强中使细节更明显,对比度更适中。     

Experimental verification of the electromagnetic spectral interference law using a modified version of the Young's interferometer

We present a method to verify the electromagnetic spectral interference law experimentally, which connects the combined two-beam usual Stokes parameters with the corresponding single beam usual Stokes parameters. Using polarizers and phase retarders in a modified version of the Young's interferometer, the usual Stokes parameters and the generalized Stokes parameters are determined for a laser beam. The experimentally determined single point (usual) Stokes parameters at an axial point in the observation plane for the combined beam are compared with their theoretically expected values obtained by putting the experimental data in the electromagnetic spectral interference law. A fairly good agreement is found between the two values. Not only does the proposed method provides a comparison between the two kinds of Stokes parameters but also validates the role of the generalized Stokes parameters as modulation parameters for the usual Stokes parameters.     

Passive remote sensing of planetary atmospheres and retrievals of atmospheric macro- and microphysical parameters

In two recent papers, referred to as Paper 1 and Paper 2 in the main text, we have pursued an idea that atmospheric weighting functions for any geophysical parameters essentially consist of two kinds of entities: weighting functions for the atmospheric radiative parameters, which directly enter the radiative transfer equation, and partial derivatives of the atmospheric radiative parameters with respect to atmospheric geophysical parameters. Corresponding analysis was performed for non-scattering and scattering planetary atmospheres for nadir-viewing geometry and thermal spectral region. In the present paper we conduct a study of the second group of above entities, the partial derivatives of atmospheric radiative parameters with respect to atmospheric geophysical parameters. Along the way, we analyze the role of radiative parameters of individual atmospheric constituents, which serve as intermediaries between the total radiative parameters of the atmosphere and its geophysical parameters. The obtained expressions, combined with radiative weighting functions, are used in the end-to-end expressions for the weighting functions obtained for various specific geophysical parameters.     

Joint modeling and maximum-likelihood estimation of pitch and linear prediction coefficient parameters.

The well-known speech production model is considered, where the speech signal is modeled as the output of an all-pole filter driven either by some white noise sequence (unvoiced speech) or by the sum of a periodic excitation and a noise sequence (voiced speech). Approximate maximum-likelihood (ML) estimation algorithms for the unvoiced case are well known. The ML estimator of the parameters is obtained for the voiced speech model. These parameters consist of the parameters of the periodic excitation (pitch parameters) and the parameters of the filter [linear prediction coefficient (LPC) parameters]. The results of the application of the algorithm on simulated and on real speech data are presented.