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半導体ウェハーの厚さを正確に測定する標準システムを開発

韓国標準研チーム...収率アップに寄与の見込み


大徳所在の韓国標準科学研究院(パク・サンヨル院長職務代行)は同研究院長さセンターのカン・ジュシク博士、イ・ジェヨン博士研究チームが長さ標準の最上位測定法である「レーザー干渉法」を活用してウェハーの厚さと形状を測定する標準システムを開発したと12月29日に発表した。

ウェハーは半導体の土台となるシリコン材質の薄い板を指す。ウェハー上には微細な素子回路が作られ工程の精密度のためにウェハーの厚さが均一で表面が平坦であるほどよい。レーザー干渉法はコヒーレンスの秀れた単色または広帯域レーザー光源を利用して生成された光干渉信号から測定物の屈折率、厚さ、形状などを精密に測定する技術。

先端電子器機に広く使用される半導体素子はシリコンウェハー上にいくつかの段階の精密な製造工程を経て作られる。半導体の集積度を高めるためにウェハー上の素子の大きさと間隔を縮小するための努力が行われている。

最近では半導体素子の大きさと間隔縮小の限界が認識され、素子を幾層にも積み上げて半導体の性能と集積度を向上させる新たな工程が利用されている。ウェハーの厚さや形状が半導体素子の不良の有無を決定し性能にも大きな影響を及ぼす要因となっている。

既存のウェハーの厚さ測定技術は接触式。ウェハーの全面ではなく特定の地点だけを測定する1次元的な方式を使用するため正確な測定値を得るのに限界があった。また反りの程度を測定する技術は存在しなかった。

研究チームが開発した測定標準システムは非接触式でウェハーの全面を2次元的にスキャンしてウェハーの 固有形状の測定が可能。最大で直径300oのウェハー上で約0.1㎛水準の厚さの変化を感知できる。0.7㎛水準の形状測定正確度を得られる。これはサッカー競技場の屈曲を0.2o以下の正確度で測定できるレベル。

イ・ジェヨン博士は「ウェハーの精密な厚さの分布と屈曲形状データの提供が可能。また各半導体メーカーが運用しているウェハー測定装置の測定正確度を評価するための基準となるだろう」と話している。カン・ジュシク博士は「このシステムが半導体産業で利用されればウェハーの不良率を抑え収率向上に役立つだろう」と述べた。







[2017-01-02]

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