半导体量测检测行业报告（36页）

套刻精度测量设备：用于测量层与层之间的套刻误差，也就是两层图形结构中心 的平面距离，主要测量系统有 3 种，光学显微成像（IBO）系统、光学衍射（DBO） 系统和扫描电镜（SEM-OL）系统。光学显微成像系统最常用，通过成像的方式计 算套刻误差；光学衍射系统采用非成像的方式，通过光强传感器测量衍射射束强 度确定套刻误差，使用的光学元件较少，常用于先进的光刻工艺控制中；扫描电 镜系统主要用于刻蚀后的最终套刻误差测量，测量速度较慢。 套刻精度测量的对象是套刻目标图形，这些图形通常制作在划片槽区域，用于成 像套刻测量系统的目标图形通常有（a）块中块、（b）条中条和（c）目标（AIM） 图形。常见的光学套刻设备是 KLA 的 Archer 系列和 ASML 的 YieldStar 系列，Archer 系 列使用 IBO 和 DBO 测量技术，可测量多种套刻目标图形；YieldStar 使用 DBO 测 量技术；Hitachi 的 CD-SEM CV 系列使用高压加速扫描电子显微镜（SEM-OL）。薄膜厚度测量：晶圆在进行多次各种材质的薄膜沉积后，需要对薄膜厚度和其他 参数性质进行准确判断，以确保产品满足性能设计要求。

测量薄膜厚度的方法很 多，传统的方法主要是通过台阶仪直接测量，但是这种方法对薄膜本身破坏较大， 同时测量结果受仪器精度的影响较大，因此精确测量成本较高。目前应用较普遍 的方法主要有非光学方法和光学方法两大类，非光学方法只能用于薄膜厚度的测 量，主要包括四探针法、涡流法、电容法、电磁等，其中四探针法和涡流法为较 多应用的方法；利用光学原理测量薄膜厚度的方法主要有棱镜耦合导模法、光切 法、多光束干涉法、分光光度测量法、椭圆偏振法等。其中椭圆偏振法应用最为 广泛，并且能同时测量薄膜的光学参数。四探针法（4PP）是指用四个等距的金属探针接触薄膜材料表面，外围两探针通直 流电流，中间两根探针接电位差计测量电压降，基于所测的电压和电流得出具体 位置的电阻，薄膜厚度由薄膜材料电阻率除以所得电阻得到，一般通过软件计算 得出。涡流法（EC）是指通过线圈的时变电流在导电层中产生时变的涡流。这些 时变的涡流反过来产生一个磁场，改变驱动线圈的阻抗，该阻抗与薄膜材料的电 阻成反比，同样通过换算可以得出薄膜厚度参数。