一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，包括有

【技术实现步骤摘要】
一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法
[
][0001]本专利技术涉及一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法
。
[
技术介绍
][0002]薄膜技术在日常生活中应用必不可少，是薄膜制备
、
测试等相关的各种技术的总称
。
目前在工业上有多种薄膜制备方法，测量光学参数的方式也多种多样
。
目前传统薄膜镀制以及研发中，通常使用物理气相沉积法，存在难以实现薄膜镀制与设计值完全一致的问题，而测量光学参数时均以待测样品的测量中心点位为准，导致薄膜镀制及研发与设计不符，存在测量不够精准的问题，难以对镀制薄膜进行优化
。
[
技术实现思路
][0003]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0005]一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：包括有
[0006]S1、
清洁待测薄膜样品；
[0007]S2、
将待测薄膜样品进行区域网格划分，根据样品尺寸进行网格划分，设存在
d
维数据集
X
＝
{x1,x2,x3,.....,x
n
}
，设第
i
维上的值在
[l
i
,h
i
]中，
i
＝1，2，
....
，
d,d
维数据空间为：
S/>＝
[[l1,h1]×
[l2,h2]×
.....
×
[l
d
,h
d
])]，将数据空间的各个维度划分为均等且不相交的网格单元，网格变成的计算公式为：
[0008][0009]其中，
α
为控制参量，网格划分边长
T
的取值会对测量取点产生影响，太大会造成测量精度有影响，太小影响测量速度，因此，当
α
∈(0
，
2)
时，算法效果较好；并选取中部区域网格
、
中部区域网格邻近的上侧区域网格
、
中部区域网格邻近的下侧网格
、
中部区域网格邻近的左侧网格
、
中部区域网格邻近的右侧网格为测量区域，通过
SE
‑
VM
‑
L
型宽光谱全穆勒矩阵椭偏仪分别对各测量区域进行十字点位测量，并计算得到各测量区域的偏振角参数和
ρ
光与
s
光的反射相位差参数；通过光谱仪分别对各测量区域进行十字点位测量，得到各测量区域有的各透过率
、
反射率；
[0010]S3、
对各测量区域的偏振角参数和
ρ
光与
s
光的反射相位差参数进行建模及拟合，得到各测量区域的膜层厚度
、
消光系数；
[0011]S4、
对各测量区域的膜层厚度
、
消光系数进行对比，计算得到膜层厚度平均数
、
消光系数；
[0012]S5、
根据计算得到的膜层厚度平均数
、
消光系数进行膜系设计，控制设计与实际镀制差距进行反向优化
。
[0013]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S1
中通过灰尘扫除和酒精擦拭对待测薄膜样品进行清洁
。
[0014]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S1
中还包括
[0015]S11、
对待测薄膜样品进行膜层结构分析，膜层结构包括单层膜
、
双层膜
、
三层膜
。
[0016]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S1
中还包括
[0017]S12、
对待测薄膜样品进行样品类型分析，样品类型包括金属样品
、
半导体样品
、
介质样品
。
[0018]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S2
中
SE
‑
VM
‑
L
型宽光谱全穆勒矩阵椭偏仪测量光与各测量区域样品发生相互作用后的偏振态改变获得偏振角参数
Ψ
和
ρ
光与
s
光的反射相位差参数
Δ
，得到
[0019][0020]其中，
r
p
是光的垂轴方向偏振，
r
s
是光的纵轴方向偏振
。
[0021]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S3
中建模模型包括振子模型
、B
‑
spline
模型
。
[0022]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：振子模型包括有
Cauchy
模型
、Tauc Lorentz
模型
、Lorentz
模型
、Gaussian
模型
。
[0023]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
Cauchy
模型为
[0024][0025]其中，
n
为折射率，
A
为控制曲线的偏移的参数，
B
和
C
为控制曲率的参数
。
[0026]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
Gaussian
模型中已知薄膜材料的介电常数
ε
为
[0027]ε
＝
ε1‑
i
ε2[0028]其中，
ε1和
ε2为介电常数的实部和虚部，材料的复折射率
N1
为
[0029]N1＝
n
‑
ik
[0030]其中，
n
为折射率，
k
为消光系数，材料的折射率和消光系数分别为
[0031]ε
＝
N2＝
ε1‑
i
ε2＝
(n2‑
k2)
‑
2ink
[0032][0033][0034]由上式可知，材料的介电常数和折射率之间可以互相转化，由材料的介电常数可以求出材料的折射率和消光系数
。
[0035]如上所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S3
中建模后
判断拟合效果的均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：包括有
S1、
清洁待测薄膜样品；
S2、
将待测薄膜样品进行区域网格划分，设存在
d
维数据集
X
＝
{x1,x2,x3,.....,x
n
}
，设第
i
维上的值在
[l
i
,h
i
]
中，
i
＝1，2，
....
，
d,d
维数据空间为：
S
＝
[[l1,h1]
×
[l2,h2]
×
.....
×
[l
d
,h
d
])]
，将数据空间的各个维度划分为均等且不相交的网格单元，网格变成的计算公式为：其中，
α
为控制参量，
T
为网格划分边长值，并选取中部区域网格
、
中部区域网格邻近的上侧区域网格
、
中部区域网格邻近的下侧网格
、
中部区域网格邻近的左侧网格
、
中部区域网格邻近的右侧网格为测量区域，通过
SE
‑
VM
‑
L
型宽光谱全穆勒矩阵椭偏仪分别对各测量区域进行十字点位测量，并计算得到各测量区域的偏振角参数和
ρ
光与
s
光的反射相位差参数；通过光谱仪分别对各测量区域进行十字点位测量，得到各测量区域有的各透过率
、
反射率；
S3、
对各测量区域的偏振角参数和
ρ
光与
s
光的反射相位差参数进行建模及拟合，得到各测量区域的膜层厚度
、
消光系数；
S4、
对各测量区域的膜层厚度
、
消光系数进行对比，计算得到膜层厚度平均数
、
消光系数；
S5、
根据计算得到的膜层厚度平均数
、
消光系数进行膜系设计，控制设计与实际镀制差距进行反向优化
。2.
根据权利要求1所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S1
中通过灰尘扫除和酒精擦拭对待测薄膜样品进行清洁
。3.
根据权利要求1所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S1
中还包括
S11、
对待测薄膜样品进行膜层结构分析，膜层结构包括单层膜
、
双层膜
、
三层膜
。4.
根据权利要求1所述的一种基于椭偏法的薄膜参数反向优化方法，其特征在于：
S1
中还包括
S12、
对待测薄膜样品进行样...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏以婧，项剑，郑新，王丽荣，石澎，吴文森，梁怡婷，潘旭辉，
申请(专利权)人：中山火炬职业技术学院，
类型：发明
国别省市：