Error Source Sensitivity Analysis in Model-Based Coherence Scanning Interferometry for Thin Film Metrology
光学
2025-03-11 v1 应用物理
摘要
在半导体制造过程中，硅氧化物薄膜常用作阻挡层、绝缘层和保护层。相干扫描干涉仪（CSI）提供毫米级视场和微米级横向分辨率的薄膜厚度测量。当薄膜厚度小于 CSI 系统的相干长度时，通常会采用基于模型的薄膜厚度测量方法，该方法依赖关于薄膜和仪器的先验信息。本研究定量分析了先验信息的准确性如何影响基于模型 CSI 方法测量厚度准确性。影响因素包括相机噪声、数值孔径（NA）、孔径加荒化、光源光谱以及薄膜折射率。通过结合仿真和实验方法，对厚度各异的 SiO/Si 薄膜进行分析。结果表明，厚度测量准确性对不同先验信息的灵敏度各不相同。薄膜折射率被识别为最敏感的误差来源，其中 1% 的折射率偏差可能导致 1% 的相对厚度误差，而 5% 的 NA 偏差导致的相对厚度误差则小于 1%。仿真和实验结果表明良好一致，验证了本研究的正确性和有效性。
引用
@article{arxiv.2503.06088,
title = {Error Source Sensitivity Analysis in Model-Based Coherence Scanning Interferometry for Thin Film Metrology},
author = {Lixuan Xu and Cheng Chen and Rong Su},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06088},
year = {2025}
}