Neues Messgerät für MEMS und Wafer

In der Waferprozeßtechnik erhalten die Wafer unabhängig vom Basismaterial durch verschiedene Ätz-, Schleif- und Polierprozesse eine nahezu perfekt ebene Oberfläche mit Unebenheiten in der Größenordnung von wenigen nm. Die Dickenschwankungen (TTV, Total Thickness Variation) liegen heute im Bereich von wenigen Mikrometern. Mit feineren Strukturen auf bzw. in den Wafern steigt die Anforderung an die Maßhaltigkeit für TTV. Auf diesen Wafern werden durch eine wiederholte Folge von Strukturierungs-, Ätz-, Dotier- und Abscheideprozessen die Bauelemente und die Strukturen erzeugt. Jeder dieser Prozessschritte wirkt sich erneut auf die TTV aus. Damit ist die TTV neben der Oberflächenbeschaffenheit der Wafer die wichtigste der zu messenden Parameter. Die heute eingesetzten Systeme zur Waferinspektion sind nicht in der Lage sowohl die Rauheit als auch die TTV gleichzeitig zu messen und arbeiten mit sehr niedriger Auflösung.

Für diese Anwendung hat die FRT GmbH das neue Oberflächenmessgerät MicroProf TTV entwickelt. Dieses System kann die komplette Waferoberfläche aufnehmen, um TTV, Ebenheit und Welligkeit zu bestimmen. Zudem können lokal hochaufgelöste Topographiemessungen, Rauheitsmessungen oder Profile mit hoher Auflösung quer über die gesamte Oberfläche aufgenommen werden. Die optischen Sensoren ermöglichen schnelle und genaue Topographiemessungen. Es können maximale Oberflächenbereiche von 200 um x 200 um bis zu 300 mm x 300 mm aufgenommen werden. Die maximale Höhenauflösung liegt bei 3 nm. Für höchste Auflösungen kann das System zusätzlich mit AFM ausgestattet werden. Das System kann folgende metrologische Messaufgaben automatisiert erledigen:

Dickenschwankung TTV; Parallelität; Ebenheit (bow, warp); Rauheit; Schichtdicke von Beschichtungen, Stufenhöhen, Pitch (Abstand), Profil, Konturen, Kantenstrukturen, Trenchs, Topografie, Geometrie (Die), Koplanarität (Lötpunkte), CD Critical Dimensions und Flankenwinkel. Waferhandling und Tauglichkeit für Reinraum Klasse 1 ergänzt die FRT nach Kundenwunsch.