Algoritmo de análisis basado en IA que incorpora variaciones estructurales a nanoescala y desalineación del ángulo de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales
• Nanotecnología
• Metrología óptica

Sus antecedentes:

• La elipsometría espectroscópica (SE) es crucial para la caracterización a nanoescala, pero está limitada por las suposiciones de periodicidad perfecta.
• Las variaciones de fabricación y los errores de medición reducen la precisión en el análisis convencional de datos SE.
• La metrología precisa es vital para los procesos de fabricación avanzados en semiconductores, fotónica y pantallas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un marco de análisis SE mejorado que aborde las variaciones estructurales a nanoescala y la desalineación de la medición.
• Mejorar la precisión y la fiabilidad de la metrología basada en SE para aplicaciones industriales.
• Permitir la caracterización de alto rendimiento de nanoestructuras con alta precisión.

Principales métodos:

• Se desarrolló un marco de análisis SE mejorado utilizando una matriz de Mueller (MM) promedio para representar las distribuciones estructurales.
• Se introdujo una red neuronal de alto rendimiento para la generación rápida de MM, que aproxima las simulaciones de análisis de ondas rigurosas (RCWA).
• Se validó el marco frente a simulaciones RCWA para nanorreflectores de SiO2 y se aplicó a datos MM experimentales.

Principales resultados:

• El modelo de generación MM logró un error cuadrático medio de 9,99 × 10^-8 MSE frente a los datos de RCWA.
• El marco de análisis mejorado logró errores de predicción dimensionales por debajo de 0,4 nm en comparación con SEM.
• Demostró la caracterización precisa de estructuras a nanoescala, incluidas nanorreflectores de SiO2 1D.

Conclusiones:

• El marco de análisis SE desarrollado mejora significativamente la precisión de la metrología para estructuras a nanoescala.
• Este enfoque tiene en cuenta las variaciones de fabricación y los errores de medición, mejorando la predicción de parámetros estructurales.
• El marco tiene potencial para avanzar en la metrología de alta precisión en la fabricación de semiconductores, fotónica y pantallas.