纳米长度溯源链融合计量研究

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作者 张玉杰 雷李华 +7 位作者 管钰晴 刘丽琴 郭创为 谢张宁 徐瑞书 梁利杰 李强 凌刚 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期236-242,共7页

为了更好地研究量子扁平化的溯源体系,提出一种纳米长度溯源链融合计量的方法。溯源性是纳米测量中的基础性问题,多种溯源途径与测量方法的融合测量已经成为未来微纳结构测量的趋势。建立“自上而下”型和“自下而上”型溯源相融合测量... 为了更好地研究量子扁平化的溯源体系,提出一种纳米长度溯源链融合计量的方法。溯源性是纳米测量中的基础性问题,多种溯源途径与测量方法的融合测量已经成为未来微纳结构测量的趋势。建立“自上而下”型和“自下而上”型溯源相融合测量体系,需要确保两种溯源体系之间的测量准确性、等效性与可比性。利用激光会聚原子沉积技术与软X射线干涉光刻技术相结合的方式,制作直接溯源至原子跃迁频率的光栅,理论准确性可达到0.001nm量级,在保证准确性极高的同时也在其整体结构面积内均能保持良好均匀性。通过制作高精度的小尺寸光栅作为两条溯源链的比对载体,有效规避以线宽为载体时产生的误差来源。文中利用基于原子光刻-软X射线干涉光刻制备的53.2nm硅光栅作为有效载体,提升自上而下的计量型原子力显微镜测量水平以及自下而上的基于硅晶格常数测量的准确性,提升国内“自上而下”型和“自下而上”型溯源的测量准确性、等效性与可比性水平。 展开更多

关键词 融合计量 自溯源光栅 纳米溯源链 硅晶格常数

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基于激光干涉仪的微纳光栅姿态校准方法研究

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作者 邹文哲 管钰晴 +5 位作者 郭创为 张玉杰 刘丽琴 徐瑞书 雷李华 凌刚 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期263-271,共9页

微纳光栅作为光栅位移测量系统的核心部件,其安装姿态误差直接影响系统的测量准确性与长期稳定性。针对微纳光栅多维度安装误差导致衍射场相位畸变这一纳米测量领域共性难题,为了减小其因为位置解算而产生的纳米级误差,提出基于矢量衍... 微纳光栅作为光栅位移测量系统的核心部件,其安装姿态误差直接影响系统的测量准确性与长期稳定性。针对微纳光栅多维度安装误差导致衍射场相位畸变这一纳米测量领域共性难题,为了减小其因为位置解算而产生的纳米级误差,提出基于矢量衍射场相位调制特性的位姿协同校准新方法。分析了微纳光栅位姿误差产生的原因,利用一维光栅的横滚、俯仰和偏航角共同描述一维光栅相对于位移台的装配状态,并基于矢量衍射理论对其误差值进行量化分析。创新性地构建了基于激光干涉仪基准的可溯源校准链,通过极值追踪与干涉仪示值闭环反馈的复合调控策略,实现光栅-位移台多自由度协同校准。同时,通过在装置搭建环节中,对于核心部件的校准,减小了系统搭建时的不确定度引入,使实验数据更可靠。最后经由实验验证了该方法在500μm行程范围内的安装误差量为13.2 nm,整体装置引入的合成测量不确定度为2.17 nm,设计的校准方案稳定可靠,因激光干涉仪的引入,具有可溯源性。 展开更多

关键词 微纳光栅 位姿校准 激光干涉仪 不确定度分析

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基于改进U-Net网络的相位解包裹技术研究 被引量：2

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作者 徐瑞书 罗笑南 +5 位作者 沈瑶琼 郭创为 张文涛 管钰晴 傅云霞 雷李华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期120-133,共14页

提出了一种结合深度学习的空间相位解包裹方法,采用基于改进U-Net网络的编码器-解码器架构,同时加入包含双向长短期记忆网络(BILSTM)的CBiLSTM模块,并且结合注意力机制,避免了典型卷积神经网络学习全局空间依赖关系的固有缺陷的同时增... 提出了一种结合深度学习的空间相位解包裹方法,采用基于改进U-Net网络的编码器-解码器架构,同时加入包含双向长短期记忆网络(BILSTM)的CBiLSTM模块,并且结合注意力机制,避免了典型卷积神经网络学习全局空间依赖关系的固有缺陷的同时增强了深度学习模型对相位解包裹任务中的关键信息的关注能力。通过大量的模拟数据,验证了文中方法在严重噪声(SNR=0)、不连续条件和混叠条件下的鲁棒性,在以上三种情况下,同其他深度学习网络模型进行对比,文中所提出的网络模型的归一化均方根误差(NRMSE)分别为0.75%、1.81%和1.68%;结构相似性指数(SSIM)分别为0.98、0.92和0.94;峰值信噪比(PSNR)分别为40.87、32.56、37.38;同时计算时间显著减少,适合应用到需要快速准确的空间相位解包裹任务中去。通过实际测量数据,验证了文中提出网络模型的可行性。该研究将双向长短期记忆网络(BILSTM)和注意力机制同时引入光学相位解包裹问题中,为解决复杂相位场的解包裹提供了新的思路和方案。 展开更多

关键词 相位解包裹 深度学习 注意力机制 长短期记忆网络 卷积神经网络

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Si/SiO_(2)多层膜线宽关键参数精细化表征技术研究 被引量：1

4

作者 褚小要 沈瑶琼 +7 位作者 刘丽琴 邹文哲 管钰晴 郭创为 张玉杰 梁利杰 孔明 雷李华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期151-161,共11页

线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利... 线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利用校准后的SEM,对利用Si/SiO_(2)多层膜沉积技术制备的线宽名义值为500、200、100 nm样片进行关键参数的测量,采用幅值量化参数的均方根粗糙度RMS描述线边缘粗糙度与线宽粗糙度,并通过图像处理技术确定线边缘位置,对线宽边缘特性进行了精确表征。实验结果表明,名义值为500、200、100 nm对的线宽样片,其实测值分别为459.5、191.0、99.5 nm,σLER分别为2.70、2.35、2.30 nm,σLWR分别为3.90、3.30、2.80 nm,说明了多层膜线宽标准样片线边缘较为平整、线宽变化小、具有良好的均匀性与一致性。基于自溯源标准物质校准SEM的方法缩短了溯源链,提高了SEM的测量精度,实现了线宽及其边缘特性的精确表征,为高精度纳米尺度测量和微电子制造领域提供了计量支持。 展开更多

关键词 自溯源标准物质 SEM放大倍率 线边缘粗糙度 线宽粗糙度 多层膜线宽

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基于ICEEMDAN-HT的双光栅干涉间距数字化校准研究

5

作者 朱言瑧 李智玮 +8 位作者 刘丽琴 管钰晴 张玉杰 郭创为 李强 刘一 蔡晋辉 万军 雷李华 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期147-158,共12页

双光栅零差干涉的非线性因素对于信号的相位提取精度容易产生影响,进而导致干涉测距精度下降。提出了一种基于改进自适应噪声的完备集合经验模态分解融合希尔伯特变换(ICEEMDANHT)的双光栅干涉间距数字化校准方法。在经验模态分解算法... 双光栅零差干涉的非线性因素对于信号的相位提取精度容易产生影响,进而导致干涉测距精度下降。提出了一种基于改进自适应噪声的完备集合经验模态分解融合希尔伯特变换(ICEEMDANHT)的双光栅干涉间距数字化校准方法。在经验模态分解算法的基础上,通过添加白噪声后使信号进行分解重构迭代,筛选符合标准的本征模态分量进行重构得到完整信号,仿真对比其他信号分解方法的分解特性,验证改进自适应噪声的完备集合经验模态分解方法重构信号的重复性和分解完备性。采用改进的双光栅测距系统对标准平面光栅间距进行校准实验,结果表明,基于ICEEMDAN-HT的双光栅间距数字化校准方法的相对误差低至0.40%,有效提高了信号的鲁棒性和间距校准精度。 展开更多

关键词 光栅间距校准 信号处理 自溯源 平面光栅

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基于曲面拟合的光学偏折系统显示屏标定方法

6

作者 郭创为 管钰晴 +6 位作者 沈瑶琼 徐瑞书 朱言瑧 刘丽琴 张玉杰 雷李华 傅云霞 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期419-424,共6页

针对透射式光学偏折系统中最关键的标定环节,提出使用曲面拟合方式拟合显示屏幕面形分布。建立基于透射式光学偏折术的波前检测仿真模型,分析两种不同的显示屏面形拟合方法对波前测量的影响。仿真结果显示:平面屏幕模型波前像差均方根误... 针对透射式光学偏折系统中最关键的标定环节,提出使用曲面拟合方式拟合显示屏幕面形分布。建立基于透射式光学偏折术的波前检测仿真模型,分析两种不同的显示屏面形拟合方法对波前测量的影响。仿真结果显示:平面屏幕模型波前像差均方根误差(RMS)值为0.8375μm,而曲面屏幕模型仿真波前像差RMS值仅为0.0596μm。采用透射式光学偏折系统对球面透镜进行波前测量,曲面屏幕模型中波前像差RMS值为0.1371μm,平面屏幕模型中波前像差RMS值为1.4326μm。实验结果表明:使用曲面拟合效果明显优于平面拟合效果,证明了曲面拟合屏幕模型的可行性。 展开更多

关键词 光学计量 透射式光学偏折术 显示屏标定 波前测量 曲面拟合

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穆勒椭偏标定方法中LM算法研究 被引量：3

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作者 管钰晴 唐冬梅 +6 位作者 傅云霞 孙佳媛 韩志国 张波 孔明 曹程明 雷李华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期160-168,共9页

依据穆勒椭偏测量方法中偏振光的传输方式,提出了一种椭偏系统中光学元件参数的定标方法。通过建立出射光强关于起偏器和检偏器透光轴方位角、旋转补偿器方位角和相位延迟的非线性最小二乘模型,用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt... 依据穆勒椭偏测量方法中偏振光的传输方式,提出了一种椭偏系统中光学元件参数的定标方法。通过建立出射光强关于起偏器和检偏器透光轴方位角、旋转补偿器方位角和相位延迟的非线性最小二乘模型,用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt,LM)算法对初始参数进行迭代。求解出光学元件参数的精确值,从而实现对元件的定标。通过仿真实验,利用已知穆勒(Mueller)矩阵且标定值为(24.90±0.30)nm的SiO2/Si标准样片,基于LM算法迭代计算光强值的残差平方和。实验可得当迭代次数为50次时,残差平方和收敛到最小值0.24;与传统多点标定法进行对比试验,验证了基于LM算法求解光学参数的可行性;用标定值为(91.21±0.36)nm的SiO2/Si标准样片进行验证,得到膜厚的计算值为91.53 nm,相对误差为0.35%。结果表明:在穆勒椭偏系统参数标定中,LM算法具有收敛速度快,计算精度高等优点。 展开更多

关键词 参数定标 穆勒矩阵 椭偏测量 LM算法 标准样片

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基于混合优化算法的纳米薄膜参数表征 被引量：2

8

作者 雷李华 张馨尹 +6 位作者 吴俊杰 李智玮 李强 刘娜 谢张宁 管钰晴 傅云霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期223-228,共6页

为了在椭圆偏振测量过程中得到精确的纳米薄膜参数,提出了一种求解纳米薄膜参数的混合优化算法。结合人工神经网络算法反向传播和粒子群算法快速寻优的特点,建立了改进粒子群-神经网络(Improved Particle Swarm Optimization-Neural Net... 为了在椭圆偏振测量过程中得到精确的纳米薄膜参数,提出了一种求解纳米薄膜参数的混合优化算法。结合人工神经网络算法反向传播和粒子群算法快速寻优的特点,建立了改进粒子群-神经网络(Improved Particle Swarm Optimization-Neural Network,IPSO-NN)混合优化算法。该算法在较少的迭代次数下具有快速跳出局部最优解的能力,从而快速寻找椭偏方程最优解。文中使用该算法对标称值为(26.7±0.4)nm的硅上二氧化硅纳米薄膜厚度标准样片进行薄膜参数计算。结果表明:采用IPSO-NN混合优化算法计算薄膜厚度时相对误差小于2%,折射率误差小于0.1。同时,文中通过实验对比了传统粒子群算法与IPSO-NN算法,验证了IPSO-NN算法计算薄膜参数时能有效优化迭代次数和寻找最优解的过程,实现快速收敛,提高计算效率。 展开更多

关键词 椭圆偏振测量 纳米薄膜参数 数据处理 混合优化算法

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一种基于自适应差分进化算法的薄膜参数表征方法研究(特邀) 被引量：1

9

作者 管钰晴 傅云霞 +2 位作者 邹文哲 谢张宁 雷李华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期395-404,共10页

依据穆勒椭偏测量方法中偏振光的传输方式,文中提出了一种基于自适应差分进化算法(SADE)的各向同性纳米薄膜厚度与光学常数的表征方法。通过建立出射光强关于待测标准样片穆勒矩阵的最小二乘模型,用SADE算法对穆勒矩阵元素进行求解,并... 依据穆勒椭偏测量方法中偏振光的传输方式,文中提出了一种基于自适应差分进化算法(SADE)的各向同性纳米薄膜厚度与光学常数的表征方法。通过建立出射光强关于待测标准样片穆勒矩阵的最小二乘模型,用SADE算法对穆勒矩阵元素进行求解,并将拟合得到的穆勒光谱曲线与用双旋转补偿器穆勒矩阵椭偏仪(DRC-MME)测量得到的穆勒光谱图进行了比较,利用传输矩阵求解薄膜厚度。对标定值分别为(104.2±0.4) nm和(398.4±0.4) nm的SiO_(2)/Si标准样片进行仿真计算,实验表明:当分别迭代到80次和87次时,目标函数光强的残差平方和收敛到最小值0.97和1.01,得到的膜厚计算值分别是(103.8±0.6) nm和(397.8±0.6) nm,相对误差均小于1%。同时用计量型椭偏仪根据得到的折射率进行计算,得到膜厚的计算值分别为(104.1±0.6) nm和(398.2±0.6) nm,验证了SADE在相近收敛速度下对各向同性纳米薄膜参数求解过程中具有计算简单和可以准确的找到全局最优解的特点。 展开更多

关键词 穆勒矩阵 椭偏测量 自适应差分进化算法 适应度 标准样片

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基于平面反射式全息光栅的激光自混合纳米位移测量研究 被引量：5

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作者 张玉杰 徐雷 +7 位作者 管钰晴 邹文哲 郭创为 雷李华 傅云霞 郭珍艳 顾振杰 邓晓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期227-234,共8页

纳米位移测量技术是实现高精度纳米制造的基础。激光自混合干涉为精密纳米位移测量提供了一种结构简便、成本低廉,同时测量精度可达纳米量级的精密位移测量方法。区别于传统基于反射镜或散射面为反馈元件的激光自混合干涉测量方案,研究... 纳米位移测量技术是实现高精度纳米制造的基础。激光自混合干涉为精密纳米位移测量提供了一种结构简便、成本低廉,同时测量精度可达纳米量级的精密位移测量方法。区别于传统基于反射镜或散射面为反馈元件的激光自混合干涉测量方案,研究了一种基于平面反射式全息光栅的激光自混合纳米位移测量方法,该方法的位移测量结果以光栅的周期为基准。实验测得了在弱反馈强度条件下的光栅自混合干涉信号,通过阈值设定的方法确定位移方向的反转点,结合反余弦的相位解包裹算法处理光栅自混合信号,获得了对应的位移测量值。最终采用商用激光干涉仪与自组装的光栅自混合干涉仪进行位移测量数据的比对测量,实验结果表明,经过线性修正后,其位移误差不超过0.241%。 展开更多

关键词 纳米位移测量 激光自混合 光栅干涉仪 全息光栅

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基于粒子群-神经网络算法的纳米薄膜参数表征 被引量：2

11

作者 张馨尹 傅云霞 +6 位作者 李强 吴俊杰 魏佳斯 孔明 管钰晴 谢张宁 雷李华 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第3期237-242,共6页

提出了一种利用椭圆偏振测量进行纳米薄膜参数数据处理的混合优化算法。以人工神经网络模型为基础,利用改进粒子群算法选择人工神经网络中的权值和阈值,建立改进粒子群-神经网络(IPSO-NN)算法模型对纳米薄膜参数进行数据处理,以获得更... 提出了一种利用椭圆偏振测量进行纳米薄膜参数数据处理的混合优化算法。以人工神经网络模型为基础,利用改进粒子群算法选择人工神经网络中的权值和阈值,建立改进粒子群-神经网络(IPSO-NN)算法模型对纳米薄膜参数进行数据处理,以获得更高精度的纳米薄膜参数。利用IPSO-NN算法模型计算标称厚度值为50和997.7 nm的硅上二氧化硅(SiO2/Si)纳米薄膜厚度标准样片的薄膜参数,结果表明:两种尺寸的薄膜厚度计算结果相对误差均小于3%,说明了混合优化算法具有高精度的薄膜厚度和复折射率等薄膜参数的计算能力。同时通过实验证明了IPSO-NN算法模型能有效地优化迭代次数,具有收敛速度快、测量效率高等优势。 展开更多

关键词 椭圆偏振测量 改进粒子群算法 人工神经网络算法 薄膜参数 数据处理 标准样片

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基于Cr原子光刻技术的nm光栅间距比对测量定值方法研究 被引量：3

12

作者 陈凯晴 管钰晴 +6 位作者 邹文哲 邓晓 孔明 陈雅晴 熊英凡 傅云霞 雷李华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期671-678,共8页

建立了一种基于Cr原子光刻技术的nm光栅间距比对测量定值方法。以国家自溯源光栅标准物质来建立标准样板校准溯源体系的可行性为基础,保障测量仪器更高精度、可溯源性;设计并制备了节距长度有序递增的多周期电子束直写光栅样板,满足可... 建立了一种基于Cr原子光刻技术的nm光栅间距比对测量定值方法。以国家自溯源光栅标准物质来建立标准样板校准溯源体系的可行性为基础,保障测量仪器更高精度、可溯源性;设计并制备了节距长度有序递增的多周期电子束直写光栅样板,满足可适配于不同分辨率的nm测量仪器的需求,名义节距值分别为200、400、600、800、1 000 nm。经国家自溯源光栅标准物质比对后的AFM完成对nm栅格标准样板的测量与表征,实验表明:电子束直写制备的光栅标准样板均匀性水平1 nm,相对不确定度低于2%,光栅均具有良好的均匀性、准确性以及稳定性,验证了研制的光栅标准样板能作为一种理想的实物标准运用于nm几何量量值溯源体系。 展开更多

关键词 计量学 Cr原子光刻技术 比对定值 光栅标准物质 自溯源 扁平化 AFM

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基于多频外差原理的相位校正方法研究 被引量：3

13

作者 郭创为 王阳 +5 位作者 邹文哲 管钰晴 张玉杰 刘丽琴 高志山 雷李华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期296-303,共8页

相位测量轮廓术因其简单低廉的特点被广泛用于光学三维测量领域,高精度的相位获取是测量的关键步骤。多频外差是相位测量轮廓术中常用的解包裹相位算法,针对多频外差解相位后产生的相位跳跃性误差,提出一种基于多频外差原理的相位校正... 相位测量轮廓术因其简单低廉的特点被广泛用于光学三维测量领域,高精度的相位获取是测量的关键步骤。多频外差是相位测量轮廓术中常用的解包裹相位算法,针对多频外差解相位后产生的相位跳跃性误差,提出一种基于多频外差原理的相位校正方法。利用传统相移法和多频外差求出包裹相位和展开相位,针对展开相位中出现的跳跃性误差,通过展开相位对误差产生原因和误差位置进行初步确定,将多个频率的包裹相位进行对比,确定误差是否真实存在,对出现误差的像素点进行修正得到新的展开相位。实验结果表明:在对表面形状规则的物体测试时,展开相位光滑无跳跃性误差,表面三维重建无异常凹凸区域,实现了对解相位中跳跃性误差的消除,验证了该校正方法的有效性。 展开更多

关键词 误差校正 多频外差 展开相位 跳跃性误差

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基于穆勒椭偏的纳米薄膜厚度测量与溯源 被引量：5

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作者 杜黎明 管钰晴 +4 位作者 孔明 平少栋 谢张宁 雷李华 傅云霞 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第12期1121-1127,共7页

基于双旋转补偿器穆勒矩阵椭偏仪系统的薄膜厚度测量方法,通过膜厚比对分析对椭偏仪进行能力认证,实现纳米薄膜的高精度测量研究。设计了一套复合型膜厚标准样片,采用多种仪器测量其膜厚并对测量结果进行有效比对,给出相应的不确定度评... 基于双旋转补偿器穆勒矩阵椭偏仪系统的薄膜厚度测量方法,通过膜厚比对分析对椭偏仪进行能力认证,实现纳米薄膜的高精度测量研究。设计了一套复合型膜厚标准样片,采用多种仪器测量其膜厚并对测量结果进行有效比对,给出相应的不确定度评定方法,研究了纳米薄膜厚度的量值溯源传递方式。首先用穆勒矩阵椭偏系统测量标定值为(100.4±0.4)nm的SiO_(2)/Si纳米薄膜标准样片,得到了膜厚测量结果为100.85 nm,相对误差仅为0.45%,说明了系统具有高精度的薄膜厚度测量能力;然后利用该系统测量标称值为50 nm的SiO_(2)/Si复合型膜厚标准样片,得到6次连续重复性测量的膜厚平均值为55.80 nm,标准偏差为0.005 nm,扩展不确定度为0.84 nm,包含因子为2,验证了复合型膜厚样片的准确性。最后,进行计量型原子力显微镜和椭偏仪膜厚测量对比实验,得到复合型膜厚样片的测量结果具有良好的一致性,开辟了一种以复合型膜厚标准样片为标准物质的纳米膜厚量值溯源传递新途径。 展开更多

关键词 纳米计量 双旋转补偿器穆勒椭偏仪 复合型膜厚标准样片 纳米薄膜 量值溯源

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自溯源光栅衍射效率的分析与研究 被引量：2

15

作者 梁利杰 刘丽琴 +7 位作者 管钰晴 孙佳媛 邹文哲 郭创为 张玉杰 褚小要 郭斌 雷李华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期291-299,共9页

基于矢量衍射理论并采用严格耦合波方法建立了一种新型的自溯源光栅正弦结构及入射条件与衍射效率的理论模型;通过控制变量法分析了自溯源光栅结构参数、激光入射条件对衍射效率的影响规律;搭建了光栅衍射效率测量系统;结合光栅方程,计... 基于矢量衍射理论并采用严格耦合波方法建立了一种新型的自溯源光栅正弦结构及入射条件与衍射效率的理论模型;通过控制变量法分析了自溯源光栅结构参数、激光入射条件对衍射效率的影响规律;搭建了光栅衍射效率测量系统;结合光栅方程,计算了不同Littrow角对应的衍射效率。仿真结果表明:入射波为TM偏振态、入射波长为420 nm、入射角为80°时,自溯源光栅-1级衍射效率处于峰值状态,为4.3%;在Littrow结构中,入射波为TM偏振态、入射波长为415.51 nm、Littrow角为77.5°时,自溯源光栅-1级衍射效率达到最大,且接近非Littrow角对应的自溯源光栅的峰值衍射效率。实验结果表明:入射波为TM偏振态、入射波长为405 nm、入射角从65°~85°改变时,自溯源光栅的衍射效率呈上升到平稳再下降的趋势,67°~80°改变时,其衍射效率达到平稳最大值,其结果为0.6%左右,其衍射效率变化趋势与理论计算结果一致。 展开更多

关键词 自溯源光栅 严格耦合波方法 衍射效率 Littrow角 测量

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高深宽比沟槽标准样板的设计与表征

16

作者 陈雅晴 管钰晴 +6 位作者 邹文哲 赵琳 梁法国 孔明 陈凯晴 傅云霞 雷李华 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第12期1375-1382,共8页

针对高深宽比三维结构无损测量系统的量值溯源难点,开发并设计了最大深宽比为30∶1,宽度为2~30μm,深度为10~300μm的一系列具有循迹结构、可快速定位功能的高深宽比沟槽标准样板。采用计量型扫描电子显微镜(SEM)对制备的高深宽比沟槽... 针对高深宽比三维结构无损测量系统的量值溯源难点,开发并设计了最大深宽比为30∶1,宽度为2~30μm,深度为10~300μm的一系列具有循迹结构、可快速定位功能的高深宽比沟槽标准样板。采用计量型扫描电子显微镜(SEM)对制备的高深宽比沟槽标准样板进行参数表征与溯源性分析。结果表明标称宽度2μm、标称深度60μm的高深宽比沟槽标准样板,其实际宽度测量结果为(2.191±0.008)μm,实际深度测量结果为(59.923±0.040)μm。对于标称宽度30μm、标称深度200μm的标准样板,其实际宽度测量结果为(29.721±0.112)μm,实际深度测量结果为(200.343±0.220)μm,并实现了近红外光谱型高深宽比三维结构测量系统高精密的校准。实验结果表明:设计的高深宽比沟槽标准样板是一种理想的高深宽比沟槽标准样板。 展开更多

关键词 高深宽比 标准样板 测量系统 溯源性 三维结构

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基于混合粒子群优化算法的光栅周期校准方法研究

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作者 管钰晴 雷李华 +4 位作者 刘一 刘丽琴 梁利杰 郭创为 孙晓光 《微纳电子技术》 2025年第7期112-120,共9页

光栅周期是影响半导体器件性能的重要结构参数,扫描电子显微镜(SEM)作为一种常规的光栅结构表征方法,其测量选点的差异会直接影响测量结果。为了提高光栅周期测量精度,提出了一种基于混合粒子群优化(HPSO)算法的纳米光栅周期校准方法。... 光栅周期是影响半导体器件性能的重要结构参数,扫描电子显微镜(SEM)作为一种常规的光栅结构表征方法,其测量选点的差异会直接影响测量结果。为了提高光栅周期测量精度,提出了一种基于混合粒子群优化(HPSO)算法的纳米光栅周期校准方法。基于光栅结构的SEM图建立像素模型,利用混合粒子群优化算法求解光栅周期。采用周期校准值为212.8 nm且具有溯源性的标准光栅进行验证,多次计算误差均小于其真值的2%。同时采用模拟退火算法和蚁群算法进行比较实验。结果表明混合粒子群优化算法具有更高的精度和较快的收敛速度。利用该方法计算了四种不同规格全息光栅的周期值。计算得到的光栅周期误差均小于1%,表明基于混合粒子群优化算法的光栅周期校准方法具有较高的稳定性,能有效提高测量精度,在纳米计量领域具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 光栅周期 扫描电子显微镜(SEM) 粒子群优化算法(PSO) 校准 误差

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