科研方向

1. CDSEM(测长扫描电子显微镜)对梯形构件的SEM图像数据库的建立

　　近年来，测长扫描电子显微镜(CD-SEM)对于纳米装置制造业中精确的度量评估起到重要作用。尤其在半导体工业中对纳米级刻蚀线宽测量有着很大的优 越性。CD-SEM除了具有常规的SEM的特点之外，且拥有很高的分辨率和大的吞吐量，可以实施在线监测和线下检测。但是，通常利用CD-SEM获得的二 次电子图像确定构件的线宽会有很大的不确定性，比如，构件的top-down面扫描图像或线扫描图像的亮边或双峰的距离与实际构件的线宽有着差别。这些差 别会随着构件的几何参数（高度，边墙角等）以及入射电子束的束宽而变化。所以，相应线宽确定算法的提出至关重要。
　　目前已有的线宽测定算法都有各自的利与弊。比如，对于较大体系(>100纳米)线宽的确定，常用几种经验的算法：最大导数法，递归基线算法和S 形拟合算法等，但对小到几十纳米的线宽范围，就不再适用，且没有物理基础。Frase等人给出了e指数拟合方法，对于大的线宽尺度比较适用，但对于小尺寸 和小边墙角情况就不再适用。目前被认为是最精确的算法是由Villarrubia等人引入的一种基于模型的数据库方法，即利用Monte Carlo方法建立各种相关参数与模拟结果间的对应数据库。但是这种方法需要非常大的计算量并且要有比较精确的理论模型。


2. 电子与固体相互作用中的二次电子信号的研究

　　二次电子信号在SEM成像中有很重要的作用。通过精确的Monte Carlo模拟二次电子在固体材料中的产生，衰减和吸收过程。这种过程可以有两种经验公式描述，一种是描述由初级电子能量损失深度分布向二次电子的转化过 程的公式，另一种是描述精确的级联二次电子产生深度分布的公式。那么，定量的描述二次电子吸收过程的吸收系数对SEM的成像模拟方面有很好的指导作用。


3. 等离子刻蚀过程中荷电效应的研究

　　在半导体工业中，对芯片制造工艺精度的需求日益提高，其尺寸早已达到微米甚至更小的量级。等离子刻蚀技术普遍用语芯片的制造。但是，由于等离子体自身 的性质，在可是过程中荷电效应的影响越来越突出。这种影响可以导致刻蚀图片的变形，扭曲等。通过对这种荷电效应的研究，就可以试图改变掩膜图案设计，工艺 设计和实验参数等来消除这种影响。