基于嚴(yán)格耦合波理論的散射場(chǎng)顯微鏡建模與分析
本文關(guān)鍵詞:基于嚴(yán)格耦合波理論的散射場(chǎng)顯微鏡建模與分析
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【摘要】:半導(dǎo)體和微機(jī)電等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展都對(duì)研發(fā)出能提高并打破常規(guī)衍射極限的光學(xué)顯微技術(shù)以滿足測(cè)量需求提出了迫切的要求。散射場(chǎng)顯微測(cè)量技術(shù)是目前世界臨界尺寸測(cè)量研究的熱點(diǎn),主要解決半導(dǎo)體加工、微機(jī)電等行業(yè)在線、非接觸、快速尺寸測(cè)量。散射場(chǎng)測(cè)量是一種基于模型的對(duì)比測(cè)量方法。采用嚴(yán)格耦合波分析算法對(duì)一維微納米周期結(jié)構(gòu)散射測(cè)量進(jìn)行正向光學(xué)建模,它在光柵區(qū)域嚴(yán)格地求解麥克斯韋方程,將麥克斯韋方程的求解問題化為一個(gè)求特征函數(shù)的問題,得到光柵區(qū)域由特征函數(shù)耦合起來的電磁場(chǎng)表達(dá)式,再在光柵區(qū)域與其他區(qū)域的交界面上求解邊界條件得到最終衍射效率的值。根據(jù)算法的理論推導(dǎo)過程和計(jì)算特點(diǎn),結(jié)合MATLAB語言的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),采用面向結(jié)構(gòu)的編程方法,實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格耦合波分析算法并從精確性、快速性和一般測(cè)量特性三個(gè)方面對(duì)算法進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明,嚴(yán)格耦合波分析理論能達(dá)到精確和高效的目的。詳盡討論了TE模和TM模下一維周期結(jié)構(gòu)高度、線寬和占空比的測(cè)量特性?傮w而言,TE模下光柵的測(cè)量特性要優(yōu)于TM模下的。在理論上,TE模下線寬的測(cè)量能達(dá)到納米級(jí)分辨率。嚴(yán)格耦合波分析理論對(duì)一維微納米周期結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的良好的測(cè)量特性,為散射測(cè)量提供了科學(xué)性和可行性依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:散射場(chǎng) 微納米測(cè)量 嚴(yán)格耦合波分析 光柵
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH742
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-13
- 第一章 緒論13-18
- 1.1 選題來源13
- 1.2 課題背景13-14
- 1.3 散射測(cè)量原理14-16
- 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)16-18
- 第二章 嚴(yán)格耦合波分析算法及程序?qū)崿F(xiàn)18-36
- 2.1 衍射理論概述18-20
- 2.2 一般情形下嚴(yán)格耦合波分析算法20-28
- 2.3 TE模態(tài)下嚴(yán)格耦合波分析算法28-31
- 2.4 TM模態(tài)下嚴(yán)格耦合波分析算法31-33
- 2.5 算法的程序?qū)崿F(xiàn)33-34
- 2.6 本章小結(jié)34-36
- 第三章 嚴(yán)格耦合波分析算法評(píng)估36-43
- 3.1 精確性36-38
- 3.2 快速性38-40
- 3.3 一般測(cè)量特性40-42
- 3.4 本章小結(jié)42-43
- 第四章 微納周期結(jié)構(gòu)散射測(cè)量特性43-51
- 4.1 高度測(cè)量特性43-45
- 4.2 周期測(cè)量特性45-47
- 4.3 占空比測(cè)量特性47-49
- 4.4 本章小結(jié)49-51
- 第五章 總結(jié)與展望51-53
- 5.1 論文總結(jié)51-52
- 5.2 未來工作的展望52-53
- 參考文獻(xiàn)53-56
- 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況56
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本文編號(hào):938910
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