梅雪峰，匡尚奇，谢耀

（1.长春理工大学理学院，长春　130022；2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春　130033）

量子进化算法在极紫外多层膜表征和设计中的应用

梅雪峰1，匡尚奇1，谢耀2

（1.长春理工大学理学院，长春130022；2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130033）

针对EUV多层膜的表征和设计过程中普遍采用的遗传算法（GA）存在的大种群和求解效率低的问题，本文将实数编码量子进化算法（QEA）应用于EUV多层膜的表征和宽光谱EUV多层膜的设计过程中。分别采用实数编码GA和QEA对理论仿真的EUV多层膜的X射线掠入射反射谱进行反演拟合和宽光谱EUV多层膜的反射谱进行设计，进而将QEA在EUV多层膜表征和设计方面的性能进行对比分析。分析结果表明，QEA在多层膜的表征方面具有小种群和反演求解效率高的优点，多层膜的膜厚拟合精度可达±0.1nm；在多层膜设计方面，量子进化算法同样具有小种群的优势，同时求解效率较GA算法接近，设计的多层膜反射率带宽为13～15nm，反射率可达25%。相关工作展现出QEA算法在多层膜研发方面的应用价值，为进一步工作打下基础。

EUV多层膜；量子进化算法；膜系设计

在极紫外（EUV）波段，几乎所有物质的折射率均接近于1，且具有较强的吸收，所以不能采用传统的透过式光学系统，而采用基于EUV多层膜的反射式光学系统。为获得尽可能高的反射率，传统的EUV多层膜多采用等周期的膜系结构，如周期Mo/ Si多层膜在13.5nm附近可实现近70%的反射率。但是，在EUV光刻、EUV光学检测、EUV天文学等诸多领域中，最高的峰值反射率不是必需的，此时周期多层膜过窄的反射光谱带宽（一般为0.5nm）带来了一系列的弊端，比如造成宽带EUV光源的巨大能力损失。……