[15p-1E-1~10] 3.8 Optical measurement, instrumentation, and sensor

[15p-1E-8] Wafer thickness measurements using optical spectrum analyzer

〇Teppei Onuki¹, Hirotaka Ojima¹, Jun Shimizu¹, Libo Zhou¹ (1.Ibaraki Univ.)

Keywords:wafer inspection,thickness measurements,optical spectrum analyzer

半導体工程中のウェハ加工において、初期厚さ（775um）から最終厚さ（10 ~ 1um）まで測定できる計測範囲と、仕上げ工程用に最終厚さにおいて分解能0.01um（平均表面粗さの100倍、厚さの1%）の高測定精度が求められる。Fabry-Perot干渉を原理とする分光方式の厚さ計で上記要求仕様を満たすためには、低コヒーレンス（広帯域）かつ高分光分解能な計測が必要である。しかし、分光感度特性（帯域とダイナミックレンジ）の制限（光検出器と基板材料に起因）や、分光器の分光分解能とスループットのトレードオフに起因する分光分解能の制限により、前述の要求仕様を満たすことは容易ではない。そこで高分解能広ダイナミクスレンジ近赤外分光計測を行うために、光スペクトルアナライザを用いた測定構成で干渉縞測定（光源：5W-ランプ、光ファイバー光学系、厚さ5umから500umのウェハ試験片の干渉縞の検出）を行った。