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申请/专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所

摘要：一种基于遗传算法的随机相位板的设计方法，适用于光刻照明系统能量匀化单元，该光刻照明系统能量匀化单元至少包括沿光路依次放置的第一排微透镜阵列、第二排微透镜阵列和聚光镜组，其特点是：在基于双排微透镜阵列进行匀光的能量匀化单元中加入采用遗传算法设计的随机相位板。激光经过扩束和微透镜阵列，获得阵列子光束，子光束经过聚光镜组在后焦面上叠加获得匀化光场，激光的相干性对应匀化光场的干涉效果。根据激光的相干性以及能量匀化单元的结构参数来设计随机相位板，随机相位板给每个子光束增加一个相位，从而改变子光束在后焦面部分相干叠加时的角谱分布，达到消除干涉图案，提高光场均匀性的效果。

主权项：1.一种基于遗传算法的随机相位板的设计方法，适用于光刻照明系统能量匀化单元，该光刻照明系统能量匀化单元至少包括沿光路依次放置的第一排微透镜阵列、第二排微透镜阵列和聚光镜组；每排微透镜阵列的数量为M×N；其特征在于，包括：步骤S1.设置待设计随机相位板的接收向量长度L，且L＝M×N×q，q为随机相位板的阶数，并通过二进制编码生成初始种群染色体：步骤S2.随机生成初始种群P，该初始种群P包括相位分布P.phase和对应的适应度P.adapt，并设初始种群P的子代规模nC，nC＝nPop×nPc，其中nPc为交叉概率，nPop为初始种群P的数量；步骤S3.将光束在预构的光刻照明系统能量匀化单元传输模型的传输作为适应度函数，将所述聚光镜组后焦面光强分布的不均匀性作为适应度，计算适应度INU，公式如下： 其中，Itopx,y为光场顶部的积分强度；构建种群适应度INUz，由Z条染色体的适应度组成；步骤S4.初始种群P中随机选择个体Pa和Pb，比较Pa和Pb的适应度值，选择其中适应度值最好的个体进入下一代种群，重复两次获得两个染色体P1和P2；步骤S5.随机生成随机数s，1≤s≤L-1，将染色体P1在P1s后的染色体和P2s后的染色体交叉，得到新的染色体P1‘和P1‘，并存入下一代种群Ptn，当1≤n≤nC2时，重复步骤S4和S5直至满足nC2次，进入下一步；步骤S6.对于新的种群Pt操作如下：产生随机数r，0≤r≤1，如果r小于变异概率mu，生成随机数g，1≤g≤L-1,如果Ptn的染色体p在pg处的基因为0，则pg＝1，如果Ptn的染色体p在pg处的基因为1，则pg＝0，将变异后的染色体Ptn输入到步骤S3构建的适应度函数中，输出的适应度存储到结构体Pt.adaptn中，当1≤n≤nC2时，重复步骤S6，否则执行下一步；步骤S7.根据适应度Pt.adapt从小到大对种群Pt进行排序；步骤S8.返回步骤S4.，直到满足终止条件，输出最优适应度的染色体Pt1，即光场不均匀性最低的个体；步骤S9.对染色体Pt1进行二进制解码，得到q阶的随机相位板，log2q个基因为一个二进制表达的数值，该数值与πq的乘积为其对应的位相值。

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