线宽粗糙度(Line Width Roughness, LWR)描述的是由于边缘粗糙导致的光刻胶线宽相对于目标值的偏离。

线宽粗糙度(Line Width Roughness, LWR)描述的是由于边缘粗糙导致的光刻胶线宽相对于目标值的偏离。

测量方法

目前对半导体的研究经常采用扫描电子显微镜和AFM进行比对测量。

线宽粗糙度是通过高分辨率电子显微镜测量的。图1是一条光刻胶线条的示意图。电镜观察窗口中光刻胶线条的长度是L，电镜对线条等间距的扫描N次。相邻扫描之间的间距是 ， 。 和 是线条的左边和右边的边界。每一次扫描所测得的线条宽度为

平均线宽为

每一次线宽的测量值和平均值的偏差是。线宽测量的标准偏差为

图1 一段光刻胶线条的示意图

但采用 SEM 测量存在以下缺陷: ① 环境要求苛刻，必须在真空中测量样本。② 要求样本为导体或半导体，这可能在实际测量中由于SEM使用电子束扫描而损坏某些样本。③ 只有横向分辨率，不能获得刻线三维形貌。上述缺点限制了 SEM的应用。AFM由于对样本的广泛适用性及能够获取样本的三维图像，应用领域不断扩大，已成为SEM的有益补充。