精准至纳米级：CD-SEM检测能力全解析

CD-SEM是什么

在半导体制造过程中，纳米级尺寸误差都可能影响芯片性能和良率。CD-SEM（Critical Dimension Scanning Electron Microscope）是一种专门用于测量晶圆表面微纳结构关键尺寸的高精度计量设备，广泛应用于光刻、刻蚀及工艺监控环节，是保障芯片制造精度和良率的重要工具。

CD-SEM测线宽原理

在CD-SEM中，低能量的电子束在样品表面进行精确的扫描，与样品表面的原子相互作用。当电子束与样品相互作用时，样品会发射出二次电子和反射电子。这些电子被检测器收集，并转化为轮廓变化的信号。通过收集的电子信号，形成样品表面形貌的二维图像。基于形成的图像，通过计算测量区域中的像素数自动计算特定的微结构的尺寸，如线宽、孔径等。

CD-SEM可以做什么

芯片光刻/刻蚀后，晶圆表面会形成栅极线宽、沟槽（Line/Space）、圆孔/椭圆通孔（Hole）、图形边缘粗糙度（LER/LWR）等微纳结构，CD就是器件关键特征尺寸，尺寸偏差会直接导致芯片报废。CD-SEM核心工作：

光刻后量测：测光刻胶线条、沟槽实际线宽；

刻蚀后量测：氮化硅、硅基通孔孔径、栅极宽度；

工艺监控：批量自动复测，统计重复性，判断光刻/刻蚀工艺是否稳定，是晶圆良率管控的核心设备。

我们的能力（设备介绍）

8寸CD-SEM/SEM一体机

该款设备可搭载8寸晶圆，兼容4寸、6寸晶圆与各类裂片、异形样品，样品基材覆盖硅基、第三代半导体等绝大多数材料，可适配厚度在200μm~10mm区间内的各类试样。

关键指标

CD量测范围:50nm-10um

电子束图形分辨率:<2nm

量测重复性:2nm±1%

工作条件:300-2000V，5-100pA

产品能力

支持Line/Space，Hole/Elliptic,LER/LWR等多种量测场景；

支持CD-SEM/SEM两种工作模式实时切换

支持特殊量测场景定制化

结果展示

8寸wafer快速量测结果展示

针对8寸200nm光刻胶/氮化硅，在300V 10pA的情况下，进行连续实测

8寸200nm光刻胶量测重复性测试结果为0.15%，符合1%的要求

来源：米格全球共享实验室