Convergence of iterative solvers for non-linear step-and-flash imprint lithography simulations

Abstract

The paper presents the analysis of the iterative solvers utilized to solve the non-linear problem of Step-and-Flash Imprint Lithography (SFIL) a modern patterning process. The simulations consists in solving molecular statics problem for the polymer network, with quadratic potentials. The model distinguishes the strong interparticle interactions between particles forming a polymer network, and weak interactions between remaining particles. It also allows for large deformations, which all together implies the non-linear model. To illustrate the convergence of the iterative solvers, we present snapshots of the deformation of the sample being subject to the iterative solution. We claim that the animation is an interesting way of illustrating the convergence of the iterative solvers. Artykuł analizuje zbieżność solwerów iteracyjnych dla nieliniowych symulacji procesu nanolitografii przez naświetlanie i wyciskanie. Symulacje polegają na rozwiązaniu zadania statyki cząsteczkowej dla sieci polimerów, w którym przyjęto kwadratowe potencjały międzycząsteczkowe, rozróżniono silniejsze oddziaływania pomiędzy cząstkami tworzącymi łańcuchy polimerów oraz słabsze oddziaływania pomiędzy pozostałymi cząstkami, a także dopuszczono występowanie dużych odkształceń, co implikuje model nieliniowy. W celu ilustracji zbieżności solwerów przedstawiono wizualizacje odksztalceń sieci polimerów w kolejnych iteracjach. Taka animacja jest interesującą metodą ilustracji zbieżności solwerów iteracyjnych.