Mit dem Ziel, die Stabilität der Dickenmessung von Folien für Daten der Spektroskopie mit niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, wurde eine Messmethode auf der Grundlage eines neuronalen Netzwerks mit Selbst-Aufmerksamkeit (SANN) vorgeschlagen. Da herkömmliche Fourier-Transformationsmethoden bei niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis die Hauptkomponenten der Rauschfrequenz möglicherweise verbergen und es schwierig machen, genaue Informationen über die Dicke zu extrahieren, wurde ein Modell eines neuronalen Netzwerks mit Selbst-Aufmerksamkeit mit den spektralen Daten als Eingabe und der Folienstärke als Ausgabe erstellt und ein adaptiver Aufmerksamkeitsmechanismus verwendet, um den verschiedenen spektralen Punkten dynamische Gewichte basierend auf den Wellenlängen zuzuweisen, um die Analysefähigkeit der Daten der Spektroskopie mit niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Experimentelle Daten, die mit dem System zur Messung der Folienstärke durch spektrale Interferometrie gesammelt wurden, wurden verwendet, und die Daten wurden durch eine dynamische Anpassung der Wellenlängenverschiebung und Normalisierung der Lichtintensität gestärkt, um den Trainingsdatensatz zu erweitern und die Generalisierungsfähigkeit des Modells zu verbessern. Das auf dem Selbst-Aufmerksamkeitsmechanismus basierende System wurde anhand der Anzahl der codierten Schichten und der versteckten Knoten optimiert, und schließlich wurde ein Modell ausgewählt, das 8 codierte Schichten, jeweils mit 128 versteckten Knoten, enthält. Als Beispiel wurde ein Siliziumwafer getestet und ein Datensatz mit spektralen Daten, die abnormale Werte enthalten, wurde getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass dieses Modell auf dem Testdatensatz mit niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis einen maximalen relativen Dickenmessfehler von 3,62% aufweist, was beweist, dass diese Methode die Auswirkungen des Rauschens effektiv unterdrücken und Abweichungen in der Fourier-Transformationsmethode vermeiden kann und dadurch die Messstabilität signifikant verbessert. Diese Methode kann auf breiter angelegte Anwendungen zur Messung von Folien ausgeweitet werden.

Interferometrische Messung; Dicke des Siliziumwafers; Spektrale Interferometrie; Neuronales Netzwerk mit Selbst-Aufmerksamkeit; Rauschresistenz; Messstabilität