膜厚測定はエッチング処理後に測定することが多いが…
半導体製造ラインで必須となるのが、エッチング工程です。その際エッチング時の膜厚か均等かどうかで、製品としての品質が決定してきます。通常の場合、膜厚測定はエッチング処理後に行います。ほとんどは、触診式段差計や電気的な測定によってシリコン酸化膜等の厚さを測定します。
しかしエッチング処理後の膜厚測定には、大きく2つの問題があります。
・1つ目は、成膜時に生じた誤差の原因特定がしづらい点です。ナノレベルの膜厚測定では、温度や振動、歪みなど、様々な要因を考慮しなければいけません。エッチング処理後では、どの段階でどの要因によって成膜誤差が生じたのかを特定するのが困難になります。
・2つ目は、再現性が高い膜厚測定ができない点です。膜厚測定はエッチング前後で同じ場所を測定することで評価するのが一般的です。しかし チャンバーからの出し入れを行うと、同じ場所を探すのが困難になるだけでなく、セッティング誤差が大きくなってしまうために正確な膜厚測定をすることができません。
そのため、膜厚測定はエッチング処理後ではなく、インラインで行う方が正確に測定できるのです。
エッチング時に装置内で膜厚測定するメリット
エッチング時にインラインで膜厚測定するメリットは、成膜誤差の特定がしやすい点と、再現性が高く精度良い膜厚測定が可能となる点です。
まず、エッチング装置内で膜厚測定することで、成膜誤差の要素をプロセスガスのレシピ等に限定することができます。また、インラインで膜厚測定をすることで、同じ場所を何度測定しても、10nm~10μm程度の膜厚であれば0.1nmの再現性を出すことが可能となります。
高精度なインライン膜厚測定はお任せください!
当社で取り扱っている反射分光式膜厚モニタは、インラインでの膜厚測定を高精度に行うことができます。
インラインでの膜厚測定時に重要となるのが、ステージ性能です。他社製品と比較してこの反射分光式膜厚モニタは、ステージ性能に優れており、面内でのバラつきが生じにくくなっています。そのため、非常に精度高く膜厚測定をすることができ、確かな成膜誤差の原因特定をすることができます。
また、エッチング工程以外では、ウェハ研磨(CMP)工程でのインライン終点検出センサとして、またリソ工程でのスピンコータでのレジスト塗布の終点検出センサとしての使用実績もございます。
半導体の膜厚測定にお困りの方は、当社までお気軽にお問い合わせください。