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一种消除AFM中悬臂梁横向扭转串扰误差的修正技术被引量：1: 2011年; 串扰效应始终存在于原子力显微镜(AFM)的测量过程中,并影响其测量精度.在对串扰效应的产生机理进行分析,并建立了悬臂梁形变与光斑位置检测器(PSPD)输出信号之间的数学关系的基础上,提出了一种可消除横向扭转串扰影响的修正方法.在该方法中AFM系统可由输出信号直接获得悬臂梁的实际形变量,进而获得原子间作用力的实际值,并通过保持作用力的恒定对样品进行测量.该方法可有效地将悬臂梁扭转导致的纵向信号的变化从系统测得的纵向信号中剔除出去.仿真结果表明,在恒力接触模式下,串扰效应严重影响测量结果,导致测量误差,且针尖-样品夹角导致的串扰效应比摩擦力导致的串扰效应更严重.为验证本文方法消除串扰效应的效果,在应用该修正方法前后分别对标准梯形样品进行测量.实验对比结果表明,在普通恒力接触模式下的样品表面最大测量误差范围为21.2 nm～32.0 nm;对串扰效应进行修正后,最大测量误差范围降低至5.5 nm～10.2 nm.这表明该方法可有效降低AFM中串扰效应导致的测量误差,提高其测量精度.; 赵学增周法权李宁李宁; 关键词：悬臂梁

基于AFM的刻线边缘粗糙度幅值与空间频率的表征方法被引量：1: 2008年; 针对使用原子力显微镜测量纳米尺度半导体刻线边缘粗糙度的参数表征问题进行了研究．在对线边缘粗糙度的定义与现有测量方法进行分析的基础上，采用图像处理技术分析硅刻线的原子力显微镜测量图像的线边缘粗糙度特征，提出了线边缘粗糙度的幅值与空间频率的表征方法．其中幅值参数能够在一定意义上反映刻线边缘形貌的均匀性，而采用小波多分辨分析与功率谱密度函数（PSD）频谱分析相结合的空间频率表征方法，则有效地分析了侧墙轮廓边缘复杂的空间信息．实际测量结果表明，样本线边缘粗糙度的主要能量集中在低频区域，其主导空间频率为～0．04nm^-1，在低频部分约500nm特征波长上有最大的线边缘粗糙度分布．; 李宁赵学增褚巍李洪波; 关键词：线边缘粗糙度原子力显微镜

基于子波分析的线边缘粗糙度表征参数研究: 2006年; 分析了现有线边缘粗糙度(L ine Edge Roughness,LER)表征参数的不足,针对二维LER的表征参数信息量缺失,提出了基于子波中面的LER参数表征.子波理论给LER的综合评定提供了恰当的工具.利用子波在空间和频率域内都具有的定位特性,可以在任意细节上分析信号特征,且构造的子波基准线不存在拟合误差,可以分析LER来源,改进刻线边缘加工工艺.给出了基于子波分析的几个LER评定参数,并分析了这些参数如何应用于工艺和元件电气性能的表征.; 李洪波赵学增褚巍李宁; 关键词：多分辨分析

基于计量学的线边缘粗糙度定义被引量：6: 2007年; 对目前线边缘粗糙度(Line edge roughness,LER)的研究进行了分类,区分线宽变化率、线的边缘粗糙度和侧墙(边缘)粗糙度的物理本质。重新给出一个LER定义,定义LER是由加工工艺和材料本身结构引起的刻线侧墙的表面形貌微观不规则程度,并分析给出定义的合理性。给出该定义和ITRS定义间的换算关系。结合刻线的加工过程主要发生在刻线的边缘表面,且该加工过程发生于深纳米尺度,给出一种基于原子尺度的LER计量模型,在该模型中分离了材料本质粗糙度。; 赵学增李洪波褚巍肖增文李宁; 关键词：线边缘粗糙度

使用原子力显微镜测量刻线边缘粗糙度的影响因素被引量：3: 2009年; 为了满足微电子制造技术中不断提高的刻线边缘粗糙度测量与控制精度的要求,对使用原子力显微镜(AFM)测量刻线边缘粗糙度的影响因素进行了研究。基于图像处理技术从单晶硅刻线样本的AFM测量图像中提取出线边缘粗糙度,并确定出其量化表征的参数。然后,根据线边缘粗糙度测量与表征的特点,对各种影响因素,包括探针针尖尺寸与形状的非理想性、AFM扫描图像的噪声、扫描采样间隔、压电晶体驱动精度、悬臂梁振动以及线边缘检测算法中的自由参数等进行了理论和实验分析,并分别提出了抑制及修正的方法。研究表明,在分析各种可能导致测量误差的影响因素的基础上,消除或减小其影响,可以提高刻线边缘粗糙度测量的准确度,为实现纳米尺度刻线形貌测量的精度要求提供理论与方法上的支持。; 赵学增李宁周法权李洪波; 关键词：线边缘粗糙度原子力显微镜测量误差分析

基于平稳小波变换的纳米尺度线边缘粗糙度分析方法(英文)被引量：1: 2009年; 为了解决微电子制造技术中纳米尺度半导体刻线边缘粗糙度(line edge roughness,LER)的测量问题,笔者提出了基于平稳小波变换的线边缘粗糙度分析方法.首先,使用原子力显微镜测量硅刻线形貌,通过图像处理与阈值方法提取出线边缘粗糙度特征.然后采用基于平稳小波变换的多尺度分析确定线边缘粗糙度特征的能量分布,给出了线边缘粗糙度的多尺度表征参数,包括特征长度和粗糙度指数.仿真出具有不同粗糙程度的线轮廓,计算出其粗糙度指数分别为0.72和6.05,表明该方法可以有效地反映出线边缘的不规则程度,并提供直观的LER空间频率信息.对一组硅刻线的测量数据进行处理,得到其特征长度和粗糙度指数分别为44.56nm和12.17.最后,采用该方法对使用3种不同探针和3组不同扫描间隔的测量数据分别进行分析,结果表明该方法可以有效地量化表征线边缘粗糙度.; 赵学增李宁褚巍周法权周瑞; 关键词：线边缘粗糙度原子力显微镜平稳小波变换多尺度分析

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李宁