光学式ウェハ厚さ計測における測定精度特性に関する研究（第 3 報）

摘要

半導体製造工程において，ウェハの厚さ検査に光学式計測装置の運用が進められている．ウェハ裏面研削による次世代薄化工程用に初期厚さ（775μm）から最終厚さ（10～1μm）まで測定できる計測範囲と，ストレスリリース仕上げ工程用に最終厚さにおいて分解能 0.01μm（平均表面粗さの100 倍，厚さの 1%）の高い測定精度が求められる．本研究は，実用条件下における光学式厚さ計測の精度保障の限界を明らかにすることを目的として研究を進めている．第 1 報において、実験によってウェハ品質（研削面の表面性状や形状）が厚さ測定に及ぼす影響の調査について報告した．しかし，任意の表面品質と厚さのウェハ片を準備することが困難であり，誤差要因が複合したウェハでは測定誤差の定量的議論が難しくなった．そこで、第 2 報では真値や各誤差要因の条件を任意に指定できるコンピュータシミュレーション法を開発してウェハ品質の測定精度への影響を定量的に明らかにした．本報では，製造現場でのオンライン計測環境下の制約で生じ得る光計測アライメント誤差の測定精度への影響について，コンピュータシミュレーションと寸法や品質が既知の標準試料を用いた測定実験から調べた．