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椭偏成像技术(八)椭偏成像技术的未来展望

发布时间:2023-09-28 14:35:22 浏览量:747 作者:Alex

摘要

随着计算机的发展,椭偏成像技术由于自身的优势与特点,结合其他测量方法,能获得更为丰富的信息,在材料科学、生物学、半导体工业等领域得到广泛的应用。

正文


椭偏成像技术(八)椭偏成像技术的未来展望


椭偏成像测量技术迄今发展仅二十几年,仍然是一个新兴的领域,有着广阔的前和巨大的发展空间。椭偏测量具有非接触性、非破坏性、测量精度高和适于测量较薄膜层的特点, 成为了半导体业常用的薄膜测量工具。由于半导体制造业在器件关键尺寸上的测量要求越来越精确, 薄膜常用材料日益多样化, 薄膜的结构越来越复杂, 需要进一步改进椭偏仪。主要的发展趋势可以分为如下几个方面。


1) 光谱椭偏成像技术发展至今可以实现200-1000 nm波段的测量,在对纳米结构的测量与表征中,可能需要获得更短波段的偏振信息,从而达到更高的横向分辨率,以分析样品的特性。实现椭偏成像技术对更宽波段的测量是重要研究方向。比如寻找较高强度的红外光源, 拓宽椭偏仪的光谱范围, 以准确确定异质结构的多层膜结构;


2)在医学方面的应用中,椭偏成像技术可以和很多生物技术相结合,实现各个层面的应用。例如与人工智能技术相结合实时监测病人身体的癌细胞,及时做出反应,配合医生对患者进行康复治疗;


3)将椭偏成像技术的zui新发展实用化,研制可用于工业生产过程中使用的成像椭偏仪,在半导体、微电子等产品的生产过程中实现实时监测;


4)通过解决图像传感器的低频响应和降低系统噪声来减小图像采集的误差;


5)建立包含成像椭偏仪的校准因素的系统模型, 以减小成像椭偏仪的测量误差;


6)对半导体工业常用薄膜材料建立准确的物理模型, 以减小系统的计算误差;


7)引入能够同步进行数据获取和数据处理的控制系统, 并利用优化算法, 较快得出薄膜系统待求参量, 以提高椭偏仪的测量速度, 增强椭偏仪的在线检测和控制功能。


椭偏成像技术保持了传统椭偏测量术非接触式测量、对样品无损害的优点,并在测量上弥补了传统椭偏测量技术的不足,具有以下优点:测量精度高,不仅可达到原子层量级的纵向灵敏度,还具有可达光学衍射极限的横向分辨能力,可以对精细横向微结构的纳米层状样品进行全表面测量;非苛刻性,对待测样品限制少,可以实现多样品测量;结果直观,通过ccd成像,可以直观地看到样品形貌,排除测量中的伪信号,从而使测量更加准确。现在的椭偏成像技术在波长范围、测量面积、精确度、测量速度等方面得到很大程度的改进,可以获得样品包含整个视场的大面积区域内的测量信息,实时观测样品的状态,实现大视场宽光谱测量,在纳米薄膜、生物医学等方面具有极大的应用价值。 


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相关文献:

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