Mesure de l'épaisseur des films à faible rapport signal / bruit spectres dynamique de décalage de la longueur d'onde et normalisation

WANG Chen ,  

WANG Zizheng ,  

LIU Zhaoran ,  

YAO Chengyuan ,  

HU Chunguang ,  

摘要

Afin d'améliorer la stabilité des mesures d'épaisseur de film pour les données spectrales à faible rapport signal / bruit, une méthode de mesure basée sur un réseau neuronal à auto-attention (SANN) est proposée. Comme les méthodes traditionnelles de transformation de Fourier peuvent masquer la composante principale du bruit lorsque le rapport signal / bruit est bas, il est difficile d'extraire avec précision les informations sur l'épaisseur. Par conséquent, un modèle de réseau neuronal à auto-attention utilisant les données spectrales en tant qu'entrée et l'épaisseur du film en tant que sortie, en utilisant un mécanisme d'attention adaptatif pour attribuer des poids dynamiques aux différents points du spectre, afin de renforcer la capacité d'analyse des données spectrales à faible rapport signal / bruit. Les données expérimentales ont été collectées à l'aide d'un système de mesure d'épaisseur de film par interférométrie optique et d'une stratégie de décalage dynamique de la longueur d'onde et de normalisation de l'intensité lumineuse pour élargir l'ensemble d'entraînement et améliorer la capacité de généralisation du modèle. Ce système a optimisé le nombre de couches du codeur à auto-attention et le nombre de nœuds cachés, et a finalement choisi un modèle comprenant 8 couches de codeur et 128 nœuds cachés par couche. Pour la validation, un disque de silicium est testé, et un ensemble de données spectrales contenant des valeurs aberrantes est testé. Les résultats montrent que ce modèle atteint une erreur maximale de mesure relative de l'épaisseur sur l'ensemble de test à faible rapport signal / bruit de 3,62%, prouvant que cette méthode peut supprimer efficacement l'effet du bruit, éviter les déviations aberrantes courantes dans les méthodes de transformation de Fourier et améliorer considérablement la stabilité des mesures. Cette méthode peut être étendue à une application plus large dans la mesure de l'épaisseur des films.

关键词

Mesure interférométrique; Épaisseur du silicium; Interférométrie spectrale; Réseaux neuronaux avec auto-attention; Capacité de suppression du bruit; Stabilité de mesure

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