本文依據設備官方技術手冊及工業(yè)實測公開數據，聚焦通用掃描干涉算法（Universal Scanning Interferometry, USI）在半導體低反透明介質/高反金屬基底復合結構中的形貌檢測失真問題，剖析數據異常機理，闡述白光干涉技術（White Light Interferometry, WLI）設備的優(yōu)化原理。
USI自適應掃描干涉算法（USI Adaptive Scanning Interference Algorithm）為適配通用復雜工況，以過濾微納弱信號為代價提升容錯性，存在固有技術短板。常規(guī)USI標準模式（USI Standard Mode）無法保留納米/亞納米級（Nanometer/Sub-nanometer Level）微弱干涉信號，不具備多層干涉信號（Multi-layer Interference Signal）拆分能力，超高精度功能僅適配小幅程精密場景，成為復合結構測量失真核心誘因。半導體復合結構光學特征差異顯著：表層二氧化硅（SiO?）、氮化硅（SiN）透明介質（Transparent Dielectric）反射率僅0.05%–2%，形貌波動幅值＜0.1 nm；底層鋁（Al）、銅（Cu）、金（Au）金屬基底（Metal Substrate）反射率達80%–98%，強弱信號形成多峰疊加結構（Multi-peak Superimposed Structure），常規(guī)算法無法完成精準多峰解耦（Multi-peak Decoupling）。
結合官方USI信號處理機制（USI Signal Processing Mechanism），測量失真由三項量化技術缺陷導致：一是USI自適應濾波閾值（USI Adaptive Filter Threshold）將＜0.1 nm的表層真實形貌波動判定為雜散噪聲（Stray Noise）濾除，造成亞納米細節(jié)永久丟失；二是底層金屬強信號幅值占比超95%，引發(fā)表層界面峰值（Surface Interface Peak）產生5–20 nm系統性高度偏差（Systematic Height Deviation）；三是標準版USI未搭載多峰拆分、界面鎖定模塊，誘發(fā)界面模糊（Interface Blur）、形貌扭曲（Morphology Distortion）等問題。設備標配530 nm綠光光源可將超光滑表面信噪比提升30%，相移干涉技術（Phase Shifting Interferometry, PSI）模式測量重復性達0.01 nm，但僅優(yōu)化光學信噪比，未改動USI核心算法，無法解決多層信號干擾問題。
針對上述技術缺陷，搭載相干掃描干涉系統（Coherence Scanning Interferometry, CSI）與多層結構專屬解析算法的大視野3D白光干涉儀實現技術突破。設備依托多峰解耦算法、弱信號保真技術（Weak Signal Preservation Technology, SST）、界面峰值鎖定技術，精準拆分疊加干涉信號，峰值定位精度≤0.02 nm，有效消除5–20 nm系統偏移誤差。配合全量程精度保真技術（Full-range Precision Preservation Technology, CST），可在100 mm全量程范圍內維持0.01 nm穩(wěn)定垂直分辨率，可精準完成晶圓混合鍵合（Hybrid Bonding, HB）、大馬士革工藝（Damascene Process）等微納復合結構分層檢測，解決了原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope, AFM）效率低、穩(wěn)定性差及傳統白光設備測量失真的行業(yè)痛點。
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