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三星电子:X 射线衍射+机器学习,监测深 3D VNAND 结构

锐芯闻 • 1 周前 • 83 次点击  



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分享三星电子联合其他单位共同出品的技术报告,探讨了在深 3D 结构(如 3D VNAND)的制造中,如何利用 X 射线衍射(XCD)结合模型引导机器学习技术,解决传统光学光谱椭偏仪(SE)在深层结构监测中的局限性,实现高精度的生产级量测。





报告主要内容

1. 传统光学 SE 的局限性与 XCD 的优势


SE 的瓶颈:在监测深层 3D VNAND 结构(如第 200-400 层字线)时,光学 SE 会产生强烈的光谱纹波且对金属敏感度弱,导致结构分辨率下降。


XCD 的突破:X 射线衍射能直接捕捉周期性结构变化,对深层 3D 结构具有更强的敏感度。通过小角 X 射线散射(SAXS)几何结构,XCD 能清晰分辨节距(Pitch)和层厚的变化,且测量时间已从 30 分钟缩短至约 5.7 分钟,具备了生产级能力。


2. 引入 MGML 框架提升性能


为了解决 XCD 信号中噪声主导导致建模不稳定的问题,报告提出了 MGML(Model-Guided Machine Learning) 框架。该方法结合了 RCWA 物理模型与机器学习算法,能从随机噪声中分离出结构信号。在样本量有限的情况下,MGML 显著提高了盲测相关性和抗噪能力。


3. 扫描模式与结论


连续扫描(Sweep)优势:相比步进扫描(Step),连续扫描模式具有可重复的噪声特性。配合 MGML,连续扫描能在更短的时间内实现可靠的结构匹配,且信号稳定性(MSE)优于步进模式。




报告主要页面摘选(共17页)




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