本文選題：納米制造 + 穆勒矩陣橢偏儀��； 參考：《華中科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：隨著納米制造技術(shù)的發(fā)展,集成電路制造、平板顯示、光伏太陽(yáng)能電池等新型行業(yè)逐步成為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)。在納米制造過(guò)程中對(duì)材料光學(xué)常數(shù)、納米薄膜厚度和納米結(jié)構(gòu)三維形貌參數(shù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確和非破壞性的測(cè)量對(duì)提高生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品性能具有十分重要的意義。掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡和透射電子顯微鏡由于測(cè)量速度慢、操作復(fù)雜、具有破壞性等缺點(diǎn),難以達(dá)到納米制造過(guò)程中的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的要求。而橢偏儀由于其快速、低成本、非破壞性的優(yōu)點(diǎn),在微納測(cè)量和工藝監(jiān)測(cè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)橢偏儀只能測(cè)量獲得樣品的兩個(gè)橢偏參數(shù)(振幅比和相位差)相比,穆勒矩陣橢偏儀可以在一次測(cè)量中獲得樣品全部的穆勒矩陣參數(shù),因而可以獲得樣品更加豐富的測(cè)量信息。在各種穆勒矩陣橢偏儀實(shí)現(xiàn)形式中,雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器型穆勒矩陣橢偏儀由于其適應(yīng)波段寬,測(cè)量速度快,操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本學(xué)位論文圍繞高精度寬光譜雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器穆勒橢偏儀設(shè)備研制和應(yīng)用研究這一主題,主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)包括：首先,系統(tǒng)地分析了雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器穆勒矩陣橢偏儀測(cè)量過(guò)程中誤差的來(lái)源、分類和傳播,建立了雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器穆勒矩陣橢偏儀誤差傳遞模型,評(píng)估了系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差對(duì)穆勒矩陣橢偏儀測(cè)量精度的影響,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了誤差傳遞模型的有效性。分別提出了迭代求解與直接求解相結(jié)合的雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器穆勒矩陣橢偏儀系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定方法和系統(tǒng)模型誤差修正方法。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所標(biāo)定雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器穆勒矩陣橢偏儀系統(tǒng)參數(shù)的準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的系統(tǒng)模型誤差修正方法很好的修正了有限帶寬情況下補(bǔ)償器的色散引入的退偏效應(yīng),進(jìn)而修正了該退偏效應(yīng)導(dǎo)致的穆勒矩陣測(cè)量誤差。完成了國(guó)內(nèi)首臺(tái)高精度寬光譜穆勒矩陣橢偏儀的設(shè)備研制,對(duì)所研制設(shè)備進(jìn)行性能評(píng)估,并由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院對(duì)所研制設(shè)備的測(cè)量準(zhǔn)確度和重復(fù)性測(cè)量精度進(jìn)行測(cè)試。利用研制儀器開(kāi)展了一系列應(yīng)用研究,充分利用其測(cè)量光譜范圍寬和測(cè)量所得穆勒矩陣包含樣品信息多的特點(diǎn),對(duì)各向同性薄膜、各向異性薄膜、曲面薄膜和納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量表征,展示了所研制設(shè)備的性能和應(yīng)用前景。本學(xué)位論文系統(tǒng)地建立了雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器穆勒矩陣橢偏儀的測(cè)量誤差模型,提出了相應(yīng)的參數(shù)標(biāo)定和誤差修正方法,研制了國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高精度寬光譜穆勒矩陣橢偏儀設(shè)備,并開(kāi)展了一系列代表性測(cè)量應(yīng)用研究。論文開(kāi)展的工作打破了國(guó)外對(duì)高端橢偏儀產(chǎn)品的技術(shù)壟斷,填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白,并闡明了所研制儀器在基礎(chǔ)科學(xué)以及如光伏太陽(yáng)能、平板顯示、集成電路制造等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的廣闊應(yīng)用前景。
[Abstract]:With the development of nano - manufacturing technology , the new industries such as integrated circuit manufacturing , flat panel display and photovoltaic solar cell have gradually become the national key development industry .
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74

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本文編號(hào)：1975927