一种实现自由照明光瞳的微反射镜阵列控制方法

摘要

本发明提供一种实现自由照明光瞳的微反射镜阵列控制方法，首先限制各微反射镜单元偏转角度初始值在一定的范围内，使得目标面上反射光斑靠近目标光强分布区域；将目标面实际光强分布与拟产生目标光强分布差值作为评价函数，将其按每点像素值大小分组；保持像素值满足收敛条件的点所对应微反射镜单元的偏转角度不变；对像素值不满足收敛条件的点，计算其所对应微反射镜单元的偏转角度的优化值，并更新评价函数，进一步筛选像素值不满足收敛条件的点，对优化值重新进行更新，直到收敛。采用本发明可快速，有效的返回微反射镜阵列驱动电压值，可实现不同照明模式间的快速切换。

说明书

技术领域

本发明属于光刻分辨率增强技术领域，涉及一种实现自由照明光瞳的微反射镜控制方 法，特别涉及一种实现光刻系统中自由照明光源的微反射镜控制方法，用来实现光源掩膜优 化输出的像素型照明光瞳。

背景技术

当前大规模的集成电路(IC)普遍采用光刻系统制造，光刻系统主要包括：光源，照明系 统，掩膜，投影系统及晶片五部分，通过照明系统照明掩膜图像，并利用投影物镜将照明的 掩膜图像投射到涂有光刻胶硅片上，从而将掩膜结构传递到基底的光敏感图层上。

随着光刻技术节点进入45-22nm，现在的光刻系统中普遍采用光刻分辨率增强技术来 提高工艺因子K1，研究发现如果给芯片上的不同形状的线条提供其对应的最佳照明方式(即 提供不同的部分相干性)，可有效的减小工艺因子K1，尤其对形如SRAM的复杂的芯片线条 而言，光源掩膜优化技术(Source Mask Optimization，SMO)利用光源及掩膜之间的协同优化， 可较为有效的提高工艺窗口，降低掩膜误差放大因子MEEF，，校正掩膜形状误差，达到提 高光刻成像分辨率的目的。

在此基础上，需要一种可以产生上述光源-掩膜优化后输出光源形状的装置，实现对掩 膜的不同模式照明。其中，利用衍射光学元件(Diffractive Optical Element，DOE)可在光瞳平 面上产生可变的辐照度分布，但由于固定结构的DOE只能产生一种辐照度分布，其灵活性 受到限制，又由其在曝光系统的应用中需要大量的转盘轮换和照明模式设置时间，而且DOE 的轮换个数有限(通常为16个)，使得产生的照明光源模式受限，最后，利用DOE产生的背 景杂散光较强且不可消除，给工艺窗口的大小带来一定的影响。

如国际专利WO2005/02684所示的也可利用用微机电系统(Micro Electromechanical  System，MEMS)实现的可控的微反射镜阵列(Micro Mirror Array，MMA)来代替衍射光学元 件产生自由照明，产生瞬时可变的照明模式和较少的背景杂散光，此装置包括1000个以上 的表面镀高反射膜的微反射镜阵列，其结构类似于数字微镜器件(Digital Mirco Device， DMD)，每一个小微镜都可在如-10°到+10°之间的连续角度范围内进行二维方向的偏转。对 于SMO优化后输出的各种任意光强分布，首先通过编程计算求解出微反射镜的旋转角度， 其次通过静电驱动使得每个微反射镜由初始位置偏转到该计算角度，反射光束即可在光瞳面 上形成所需要的光强分布，如传统照明，离轴照明(环形，二级，四级)和各种非圆周对称 型的自由照明分布。每个反射光斑可由微反射镜旋转角度的不同在光瞳平面上自由移动，照 明目标面上一个位置处可对应一个或多个反射光斑，为了产生实际的曝光需求，要求照明面 上的光斑分布可在1s甚至更短的时间之间切换。

在利用微反射镜阵列(MMA)形成自由光瞳形状的过程中，美国专利US2010/0265482提 出了如下所示的微反射镜旋转角度的计算流程：首先由SMO的输出确定在系统光瞳平面拟 产生的理想光强分布，建立微反射镜偏转角度和光瞳平面上反射光斑位置的关系方程，并根 据光瞳优化算法计算光瞳平面处光斑的位置分布，求解出产生目标光强的微反射镜旋转角度 分布矩阵，中央控制单元将产生与这些角度分布成一定关系的静电信号，驱动每个微反射镜 进行偏转到相应的预定角度。在上述步骤中，核心就是编写这样一种光瞳优化算法来求解出 产生目标光强的微反射镜偏转角度矩阵，然而当采用模拟退火，遗传算法或其他智能算法求 解时，由于需要反复搜索每一个光斑位置，有时候初值获取不当，会使算法效率下降，一般 需要迭代4000次以上才能到达收敛，占用了大量的时间。在此基础上，本发明提出了一种 微反射阵列控制方法，该方法将已知微反射镜阵列的数量，反射光斑的大小和位置作为已知 输入量，拟产生的目标光源光强分布作为输出量，通过一定的优化过程使得最后生成的光强 分布接近于目标光源光强分布，用来实现任意光强分布的照明光源。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现自由照明光瞳的微反射镜阵列控制方法，该方法能快速， 有效的产生目标光强分布，从而减小由于时间限制，机械装置在快速转换过程中的制造压力。

本发明的技术方案如下：一种实现自由照明光瞳的微反射镜阵列控制方法，具体步骤为：

步骤1：将目标照明区域划分为M×M个网格区域，将拟产生的目标光强分布初始化为 大小为M×M的像素点矩阵，其中M为整数；

步骤2：将目标光强分布分块判断连通区域，将其划分为被包含于类似离轴照明，可用 参数化表示的呈轴对称光强分布的区域P之中，将微反射镜阵列划分为轴对称的4个区域， 每一个区域对应于产生P/4区域的目标光强分布。通过计算分别给出每个微反射镜单元在二 维方向上初始偏转角度矩阵(γ_x⁰,γ_y⁰)，使得目标面照明面上的反射光斑均集中于区域P内；

步骤3：令循环次数k＝1，将微反射镜阵列加载(γ_x⁰,γ_y⁰)后照明区域的实际光强分布与 目标光强分布的差值作为评价函数，即其中，(x,y)为目标照明面 像素点矩阵中各点的位置坐标，为目标光强分布各像素点归一化的像素值，q(x,y)为 实际光强分布各像素点归一化的像素值；

步骤4：给定优化收敛阈值ε，将目标面照明区域中各像素点按其对应评价函数的像素 值Q(x,y)与阈值ε的大小关系分为三组，即:

a＝{(x_a,y_a)|0<||Q(x_a,y_a)||<ε}，b＝{(x_b,y_b)|Q(x_b,y_b)>ε}

c＝{(x_c,y_c)|Q(x_c,y_c)<-ε}

其中|| ||为取模运算。设这三个集合中元素个数分别为i，j，t，集合a中的像素点 (x_ai,y_ai)对应的移动到该点的反射光斑所在的微反射镜阵列的集合为{a_i}，集合b中的像素 点(x_bj,y_bj)对应的移动到该点的反射光斑所在的微反射镜阵列的集合为{b_j}，集合c中的像 素点(x_ct,y_ct)对应的移动到该点的反射光斑所在的微反射镜阵列的集合为{c_t}；

步骤5：保持集合{a_i}，{c_t}中每个微反射镜单元的二维偏转角度不变；将集合b，c中各像素点所对应的像素值按绝对值大小降序排列，设集合 中元素个数分别为j，t。计算集合b所对应的微反射镜阵列新的角度偏转矩阵使得集合b中的像素点(x_bj,y_bj)对应的移动到该点的反射光斑朝集合c中相应像素点 (x_ct,y_ct)移动；

步骤6：将集合b中微反射镜阵列的初始偏转角度矩阵用步骤5中得到的角度偏转矩阵 进行对应位置的替换，令k＝k+1，重新获取角度矩阵更新后的评价函数Q(x,y)； 进一步判断||Q(x,y)||的大小，返回步骤4；

步骤7：在经过第k＝k′次循环后，若||Q(x,y)||中的所有值均小于阈值ε，终止优化， 将微反射镜阵列角度旋转矩阵(γ_x^k′,γ_y^k′)确定为最终优化后输出结果。

进一步的，该方法在优化过程中，每个微反射镜在照明目标面上的反射光斑光强，大小 均相等，反射镜表面的平均反射率一致，每个反射光斑强度与拟产生的目标光强分布中像素 值差最小值△q_min相等，则所需要的总的微反射镜阵列的数量N²可由下式计算出：

$N^2\ge \underset{-\frac{M}{2}}{\overset{\frac{M}{2}}{\Sigma }}\underset{-\frac{M}{2}}{\overset{\frac{M}{2}}{\Sigma }}\left(\frac{\tilde{q}(x,y)}{q_{\min }}\right)$

进一步的，拟产生的目标光强分布均为有一定对称性的光源，可以是轴对称，也可以是 关于坐标轴的某一方向对称；给定优化收敛阈值ε与拟产生的目标光强分布的能量波动值有 关，一般0<ε<0.05。

进一步的，计算集合b中所对应的微反射镜阵列新的角度偏转矩阵的具体 过程为：

将集合b中从大到小的w个像素点移动到集合c中相应像素点上。其中，

$w=\left(\begin{array}{c}j,j<t\\ t,j>t\end{array}\right)$

在集合b中，每一个像素点(x_bj,y_bj)对应到入射到其上的反射光斑个数为 设在移动这n_j个反射光斑后，其新光斑中心位置所对应的微反射镜 单元二维偏转角度为则有：

${{\gamma }_{{\mathrm{xb}}_j}}^1=\frac{x_{\mathrm{ct}}}{2\times f_{\mathrm{co>}}},{{\gamma }_{{\mathrm{yb}}_j}}^1=\frac{y_{\mathrm{ct}}}{2\times f_{\mathrm{co>}}}$

其中，f_collimator为准直聚光镜组的焦距。

本发明与现有技术相比的优点在于：

首先，本发明涉及的实现自由照明光瞳的微反射镜阵列控制方法，在优化过程中通过限 定初始微反射镜的偏转角度分布范围以接近理想光强的分布，比起随机分布初始偏转角度， 缩小了搜索范围，优化速度更快，准确性更高；由于拟产生的目标光源大多呈轴对称式分布， 通过判断光瞳形状及分块判断连通区域首先给出偏转角度一个初始范围，相比智能算法根据 随机参数无方向搜索求解，节省了计算时间。

其次，本发明首先根据入射到微反射镜上的光强分布和拟产生的理想光强分布的要求来 计算所需要的微反射镜数量，并将入射光强栅格化多个点光源，通过计算不同点光源的组合 与理想光强相比，差值均小于阈值作为收敛依据，可以快速定位差值大的点节省了计算时间， 该方法可适用于产生不同形状的光源，满足高NA光刻系统中的仿真要求。

再次，本发明对需要优化的微反射镜阵列进行分组，根据评价函数值的不同对其进行了 分类处理，结合排叙相加迭代的方法对其进行优化，优化效率高，收敛速度快。

附图说明

图1为本发明所应用可编程照明系统结构示意图；包括：1为准分子激光器，2为扩束 准直系统，3为反射镜，4为光束均匀系统，5为微透镜阵列，6为可寻址微反射镜阵列，7 为准直聚光镜组，8为控制系统。

图2为美国专利US2010/0265482提出的实现自由照明模式的微反射镜控制方法流程图；

图3为本发明的微反射镜控制方法流程图；

图4为目标面上拟产生的照明光强分布与微反射镜加载初始旋转角度后的移动方向图。 其中，图4(a)为拟产生的类环形光斑分布，图4(b)为产生此类环形光斑分布时微反射阵列的 移动方向；图4(c)为拟产生的类四级光斑分布，图4(d)为产生此类四级光斑分布时微反射阵 列的移动方向；图4(e)为拟产生的类二级光斑分布，图4(f)为产生此类二级光斑分布时微反 射阵列的移动方向；

图5为本发明所采用的算法与一般遗传算法收敛性比较结果。

图6为本实施例实现环形照明的优化结果示意图。图6(a)为目标环形照明分布，图6(b) 为设计得到的环形照明结果。

图7为本实施例实现四级照明的优化结果示意图。图7(a)为目标四级照明分布，图7(b) 为设计得到的四级照明结果。

图8为本实施例实现二级照明的优化结果示意图。图8(a)为目标二级照明分布，图8(b) 为设计得到的二级照明结果。

图9为本实施例实现一种自由照明的的优化结果示意图。图9(a)为目标自由照明分布， 图9(b)为设计得到的自由照明结果。

具体实施方式

为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例作进一 步的详细阐述。

图1为本发明所应用的高NA光刻曝光装置可编程照明系统结构简图，包括准分子激光 器1，扩束准直系统2，反射镜3，光束均匀系统4，微透镜阵列5，可寻址微反射镜阵列6， 准直聚光镜组7和控制系统8等。在实际的应用中，可编程照明系统的结构还可以包括更多 的镜片和其他的光学结构。其中，作为光源的准分子激光器发出激光光束经过扩束准直系统 后，准直平行后的光束出射至镀高反膜的反射镜上，反射镜反射光束，并减小系统总的光路 体积，反射后的光束出射至光束均匀系统中，光束均匀系统由双排复眼阵列和复眼聚光镜组 构成，经过均匀化的稳定光强分布的光束出射至微透镜阵列上，微透镜阵列将出射光束聚焦 到微反射镜阵列上，微透镜阵列个数与微反射镜阵列个数相等，且微透镜阵列的每个小透镜 单元与微反射镜阵列的每个微反射镜单元一一对应，控制系统通过静电驱动每个微反射镜单 元向二维方向进行连续偏转，反射光束经过准直镜组后在目标照明面上形成对应于不同照明 模式的光斑分布。当每个微反射镜单元均不偏转时，出射光斑在照明目标面上会聚且会聚光 斑直径D_m为：

$D_m=\frac{d_{\mathrm{mircofly}}\times f_{\mathrm{col>}}}{f_{\mathrm{microfly}}}$

其中，d_mircofly为单个微反射镜单元的尺寸，f_collimator为准直聚光镜组的焦距，f_mirofly为单 排微复眼阵列的焦距。上式是整个可编程照明光学系统像差较小时所得出的近似结果，在实 际的使用过程中目标面上会聚光斑直径大于D_m，这一误差可由在系统中附加一个光斑位置 测量反馈系统进行校正。

图2为美国专利US2010/0265482提出的实现自由照明模式的微反射镜阵列控制方法流 程。首先，确定拟产生目标光瞳面上的光强分布；其次，根据图1所示的可编程照明系统的 光学结构，计算到达目标照明面上的每个微反射镜反射光斑的位置，并确定反射光斑的排布 位置以逼近目标光源；接着建立微反射镜反射光斑在目标照明面上位置移动距离与微反射镜 旋转角度之间的关系，即：

h＝f_collimator×tan(2γ)

其中，h为每个镜单元反射光斑在目标面上的移动距离，γ为镜单元在X方向上或Y方 向上的偏转角度。

最后将以上数据带入光瞳实现算法中，求解出实现所需目标照明的微反射镜阵列偏转角 度矩阵，将旋转角度所对应的电压控制信号加载到微反射镜阵列上，形成所需照明分布。

图3为本发明提出的实现自由照明模式的微反射镜阵列控制方法流程图，其具体步骤如 下：

步骤1：设入射激光光束在经过光束均匀系统后，光强均匀分布且其能量不稳定性<1％， 目标照明面的大小为Φ，将其初始化为M×M的网格区域，将拟产生的目标光强分布初始化 为M×M的像素点矩阵，微反射镜阵列由N×N个小微反射镜单元组成。其中，M由光源-掩 膜优化输出优化光源分布确定，且M，N均为整数，每个微反射镜单元在照明目标面上的反 射光斑强度相等且大小相同，反射镜表面的反射率大小一致。每个反射光斑强度与目标光强 分布中像素点矩阵中各像素值差的最小值△q_min相等，则所需要的总的微反射镜阵列的数量 N²可由下式计算出：

$N^2\ge \underset{-\frac{M}{2}}{\overset{\frac{M}{2}}{\Sigma }}\underset{-\frac{M}{2}}{\overset{\frac{M}{2}}{\Sigma }}\left(\frac{\tilde{q}(x,y)}{q_{\min }}\right)$

其中，(x,y)为目标照明面像素点矩阵中各点的位置坐标，q为目标光强分布各像 素点归一化的像素值。当微反射镜阵列均不偏转且系统像差较小时，出射光斑在目标照明面 上会聚成一个小光斑，此小光斑位于M×M的网格区域的中心位置，且此小光斑的直径 D_m≤Φ/M，此时可认为会聚光斑占目标光强分布像素点矩阵中的一个像素点。

步骤2：根据拟产生的目标光源光强分布情况，分块判断其连通区域，并将其划分为被 包含于类似离轴照明模式中如环形，二级，四级照明的可用参数化表示的光强分布区域P之 中，如图4所示，由于拟产生的目标光强分布区域关于整个坐标系呈左右，上下相同的轴对 称特点，将微反射镜阵列也划分为轴对称的4个区域，每一个区域对应于产生P/4的目标光 强分布区域，以图4中(a)，(b)，(c)为例，分别给出每个镜单元在二维方向上的初始偏转角 度(γ_x⁰,γ_y⁰)的范围，如下所示：

A：设拟产生的目标光源图形分布如图4(a)所示，设包含拟产生理想光强分布的环形区 域的内外半径分别为r₁，r₂，此时第一象限区域中微反射镜阵列的初始偏转角度(γ_xA⁰,γ_yA⁰)范 围为：

$({{\gamma }_{\mathrm{xA}}}^0,{{\gamma }_{\mathrm{yA}}}^0)\in \{\frac{r_1}{f_{\mathrm{collimator}}}<\sqrt{{\tan }^2\left(2{{\gamma }_{\mathrm{xA}}}^0\right)+{\tan }^2\left(2{{\gamma }_{\mathrm{yA}}}^0\right)}<\frac{r_2}{f_{\mathrm{collimator}}}\}---(1-1)$

其中，(γ_xA⁰,γ_yA⁰)可在公式(1-1)所示范围内随机取值，其他象限区域中的微反射镜偏转 角度与第一象限区域中与其成对称位置的微反射镜相同，但根据坐标轴方向反号。图4(b)为 微反射镜阵列在加载初始偏转角度(γ_xA⁰,γ_yA⁰)后朝环形区域的方向移动示意图。

B：设拟产生的目标光源图形分布如图4(c)所示，包含其光强分布的四块区域中，第一 象限区域的光斑所在的范围为：

((x₂<x<x₃)∩(0<y<y₁))∪((0<x<x₁)∩(y₂<y<y₃))

其中，在图4(d)中，x₁，x₂，x₃，y₁，y₂，y₃分别为拟产生类四级光强分布在第一 象限的区域边界。此时第一象限区域中微反射镜阵列的初始偏转角度(γ_xB⁰,γ_yB⁰)范围为：

$\left(\begin{array}{c}({{\gamma }_{\mathrm{xB}}}^0,{{\gamma }_{\mathrm{yB}}}^0)\in \{\frac{\arctan (x_2/f_{\mathrm{collimatro}})}{2}<{{\gamma }_{\mathrm{xB}}}^0<\frac{\arctan (x_3/f_{\mathrm{collimator}})}{2},0{{<\gamma }_{\mathrm{yB}}}^0<\frac{\arctan (y_1/f_{\mathrm{collimator}})}{2}\}\\ \cup \{0{{<\gamma }_{\mathrm{xB}}}^0<\frac{\arctan (x_1/f_{\mathrm{collimator}})}{2},\frac{\arctan (y_2/f_{\mathrm{collimator}})}{2}{{<\gamma }_{\mathrm{yB}}}^0<\frac{\arctan (y_3/f_{\mathrm{collimator}})}{2}\}\end{array}\right)---(1-2)$

其中，(γ_xB⁰,γ_yB⁰)可在公式(1-2)所示范围内随机取值，其他象限区域中的微反射镜偏转 角度与第一象限区域中与其成对称位置的微反射镜相同，但根据坐标轴方向反号。图4(d)为 微反射镜阵列在加载初始偏转角度(γ_xB⁰,γ_yB⁰)后朝图中光斑所在区域的方向移动示意图。

C：设拟产生的目标光源图形分布如图4(e)所示，包含其光强分布的两块区域中，第一 象限区域的范围为：

(x₄<x<x₅)∩(0<y<y₄)

其中，在图4(e)中，x₄，x₅分别为拟产生类二级光强分布在第一象限的区域边界。

此时第一象限区域中微反射镜阵列的初始偏转角度(γ_xC⁰,γ_yC⁰)范围为：

$({{\gamma }_{\mathrm{xC}}}^0,{{\gamma }_{\mathrm{yC}}}^0)\in \{\frac{\arctan (x_4/f_{\mathrm{collimator}})}{2}{{<\gamma }_{\mathrm{xC}}}^0<\frac{\arctan (x_5/f_{\mathrm{collimator}})}{2},0{{<\gamma }_{\mathrm{yC}}}^0<\frac{\arctan (y_4/f_{\mathrm{collimator}})}{2}\}---(1-3)$

其中，(γ_xC⁰,γ_yC⁰)可在公式(1-3)所示范围内随机取值，其他象限区域中的微反射镜偏转 角度与第一象限区域中与其成对称位置的微反射镜相同，但根据坐标轴方向反号。图4(f)为 微反射镜阵列在加载初始偏转角度(γ_xC⁰,γ_yC⁰)后朝图中光斑所在区域的方向移动示意图。

步骤3：计算微反射镜阵列加载初始偏转角度矩阵(γ_x⁰,γ_y⁰)后目标面上的光强分布， 并与目标光强分布做差，并将此差值作为优化的评价函数，即其 中，(x,y)为目标照明面像素点矩阵中各点的位置坐标，q～(x,y)为目标光强分布中各像素点 归一化的像素值，q(x,y)为微反射镜阵列加载偏转角度矩阵后的照明目标面上各像素点归一 化的像素值。

步骤4：给定优化收敛阈值ε，一般0<ε<0.05，将目标照明面各点的位置坐标(x,y)按 其评价函数Q(x,y)的像素值大小与阈值ε的关系分成三组集合，即： a＝{(x_a,y_a)|0<||Q(x_a,y_a)||<ε}，b＝{(x_b,y_b)|Q(x_b,y_b)>ε}，c＝{(x_c,y_c)|Q(x_c,y_c)<-ε}，其中 || ||为取模运算，设这三个集合中元素个数分别为i，j，t。设集合a中的像素点(x_ai,y_ai)对 应的移动到该点的反射光斑所在的微反射镜单元的集合为{a_i}，集合b中的像素点(x_bj,y_bj) 对应的移动到该点的反射光斑所在的微反射镜单元的集合为{b_j}，集合c中的像素点 (x_ct,y_ct)对应的移动到该点的反射光斑所在的微反射镜单元的集合为{c_t}。

步骤5：令循环次数k＝1，保持集合{a_i}，{c_t}中的每个微反射镜单元的二维偏转角度 不变；将集合b，c中各像素点所对应的像素值按绝对值大小降序排 列，改变集合b所对应的微反射镜阵列{b_j}的角度偏转矩阵使得集合b像素点 (x_bj,y_bj)对应的移动到该点的反射光斑朝集合c中相应像素点(x_ct,y_ct)所在位置移动。其 中，集合b中要移动的像素点个数w为：

$w=\left(\begin{array}{c}j,j<t\\ t,j>t\end{array}\right)$

在集合b中，每一个像素点(x_bj,y_bj)对应到入射到其上的反射光斑个数为 设在移动这n_j个反射光斑后，其新光斑中心位置所对应的微反射镜单元 二维偏转角度为则有：

${{\gamma }_{{\mathrm{xb}}_j}}^1=\frac{x_{\mathrm{ct}}}{2\times f_{\mathrm{colimator}}},{{\gamma }_{{\mathrm{yb}}_j}}^1=\frac{y_{\mathrm{ct}}}{2\times f_{\mathrm{c>}}}---(1-4)$

步骤6：将集合b中部分微反射镜阵列的初始偏转角度矩阵用步骤5中公式(1-4)得到角 度偏转矩阵进行对应位置的替换，令k＝k+1，重新获取更新位置后的评价函数 Q(x,y)；进一步判断||Q(x,y)||的大小，返回步骤4；

步骤7：在经过第k＝k′次循环后，若||Q(x,y)||中的所有值均小于阈值ε，终止优化， 将微反射镜阵列角度偏转矩阵(γ_x^k′,γ_y^k′)确定为最终优化后输出结果。

本发明的实施实例：

对于一个NA＝1.35的照明系统，在运行光源掩膜优化计算后，如要形成图4(a)所示的类 环形的自由照明分布，设所需微反射镜单元数N＝100，镜单元大小dx＝dy＝0.8mm，目标照明 面大小为Φ＝120mm。图5为本发明所采用的算法与一般文献中所采用的遗传算法收敛性比 较，当给定的优化阈值ε＝0.05时，从图上可看出遗传算法需要2000次以上才能达到收敛， 本发明采用的算法只需不到700次便可达到，结果表明本发明在收敛性和平均运行时间上要 优于遗传算法和模拟退火等智能算法。

图6，7，8为本实施例实现离轴照明中环形照明，四级照明和二级照明的设计结果，其 中图6(a)，7(a)，8(a)分别为拟产生的环形，四级和二级照明分布，图6(b)，7(b)，8(b)分别 为对应上述照明模式，加载微反射镜阵列偏转角度矩阵后在Lighttools中的仿真结果。

图9为本实施列实现一种自由照明的设计结果，其中图9(a)为拟产生的自由照明分布， 图9(b)为对应上述自由照明模式的仿真结果。从模拟结果中可看出，本设计方法能够快速有 效的实现所需要的任意光强分布的照明模式。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明的任何限定，本发明领域内的 普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更，揭示，均属于权利要求书的范围。