No.79「2次元膜厚分布測定装置FiDiCa®極厚膜モデル」

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なぜいまこれが？

半導体デバイス製造において、シリコン等のウェハの厚みを薄くする工程があり、そこでは、ウェハの裏面（回路が配置されない方の面）を砥石で研削する方法や薬液の化学反応を利用する方法で薄くしながらウェハ内の厚みを均一にして行きます。このウェハ厚みの均一性は半導体性能に直結する重要な項目であり、ウェハを均一にする技術だけでなく、その厚みを測定する技術もより高精細であることが要求されるようになって来ました。

これがポイント！

当社では、2次元の膜厚分布を高速かつ高精細に測定する装置FiDiCa®を販売しており、今回FiDiCa®の新たなシリーズとして、ウェハなどの厚い基材自体の厚さ分布を高密度に測定可能な「極厚膜FiDiCa®」を、波長分解能が高い専用の分光器を設計・製作するところから開発しました。

この装置は、研削前の775μmの基材厚みから研削後の最薄20μmまでの厚みを測定するニーズに応え、20～800μm厚のφ300mmシリコンウェハの厚さ分布を約160μmの空間分解能で測定可能です。測定にかかる時間は、データ採取が約30秒、厚さ計算が約20秒と1枚のウェハを1分以内で測定できます。

図1は、本装置で測定した約300μm厚シリコンウェハの厚さ分布をカラーマッピング表示したものです。ウェハ全体で約3μmの厚さの差があることがわかります。図2は、約1260μm厚水晶ウェハの厚さ分布で、ウェハ全体で約10μmの厚さの差があることがわかります。屈折率がシリコンより小さい水晶は、上限1800μmまで測定可能になります。

従来はウェハ面内で9点など、少ない点数で面内の厚さを評価していましたが、本装置では100万点近いデータを1分以内という短時間で測定することが可能になりました。

「極厚膜FiDiCa®」に興味がある方は、お気軽にご相談ください。