SEMI MF533 - シリコンウェーハの厚さと厚さのばらつきの試験方法 -

Abstract

この規格は、世界的なシリコンウェーハ委員会によって技術的に承認されました。この版は、2010 年 1 月 20 日にグローバル監査およびレビュー小委員会によって発行が承認されました。最初は 2010 年 2 月に www.semi.org で入手可能でした。当初は ASTM International によって ASTM F533-77T として発行されました。以前は 2009 年 11 月に出版されました。

注意: この文書は編集上若干の変更を加えて再承認されました。

ウェハの厚さと厚さの変動は、マイクロエレクトロニクス処理で使用される治具や装置の要件に合わせて制御する必要があります。特定のロットのウェーハからの代表的なサンプルに基づいてこれらのパラメータを推定すると、そのロットのウェーハが意図した処理ステップで許容できるかどうかを判断するのに役立ちます。

薄すぎるウェーハは、通常の処理操作中に破損する可能性があります。ウェーハが厚すぎると、機械的な詰まりが発生する可能性があります。所望の公差を超えた厚さのウェーハは、特定の処理ステップに対して適切な熱質量または電気抵抗を持たない可能性があります。

過度の厚さの変動は、処理中のウェーハの機械的取り扱いに問題を引き起こす可能性があります。さらに、そのような変動は表面の平坦度からの逸脱を引き起こし、フォトリソグラフィープロセスに悪影響を与える可能性があります。フォトリソグラフィープロセスにおける厚さの変化の影響は、個々の回路設計の線幅とレジストレーション要件、および使用されるフォトリソグラフィー処理装置の特定の光学的および機械的設計によって異なります。

この試験方法は、材料の受け入れおよびプロセス管理を目的として使用することを目的としています。この試験方法は、未研磨ウェーハを研磨済みウェーハまたは基板に加工する際のどの時点でも適用することができる。

1970 年代に平坦化ウェーハ用の試験方法が開発されたとき、この試験方法の基礎である手動ウェーハ位置決めを採用した非接触厚さゲージが日常的に使用されていました。最近では、半導体業界の最も一般的な用途において、これらの手動ゲージに代わって、より高速な自動計測器が使用されています。これらの自動システムでは、ウェハの位置決めの制御、機器の操作、データの分析にマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータが使用されます（SEMI MF1530を参照）。

この試験方法は現在の形式では一般的に使用されていないという事実にもかかわらず、測定方法のすべての基本要素とデータの簡単な分析が組み込まれています。したがって、この規格は、差動非接触ウェーハ厚さ測定の基礎と応用における有用な指針を提供します。自動システムが利用可能になる前の、非常に大きな直径のウェーハでの使用にも適しています。

この試験方法では、研磨済みまたは未研磨のシリコン ウェーハの厚さの測定と、平らなウェーハとノッチ付きウェーハの両方のウェーハ全体の厚さの変動の推定を対象としています。直径 200 mm 以下の平坦化されたウェーハの場合、一次平坦部の二等分線からオフセットされた 5 点パターンが使用されます。直径 200 mm 以上のノッチ付きウェーハの場合は、対称の 5 点パターンまたは 9 点パターンが使用されます。

このテスト方法は主に、SEMI M1 の寸法および公差要件を満たすウェーハでの使用を目的としています。ただし、破損することなく取り扱うことができる任意の直径と厚さの円形シリコン ウェーハまたは基板に適用できます。

この試験方法は、接触式および非接触式の両方の測定装置に適しています。平坦化されたウェーハに適用される 5 点法の場合、それぞれについて精度ステートメントが確立されています。

インチポンド単位で記載された値は直径 3 インチ以下のウェーハの測定の基準とみなされ、メートル単位の値は直径 100 mm 以上のウェーハの測定の基準と見なされます。

SEMI M1 — 研磨単結晶シリコンウェーハの仕様
SEMI M59 — シリコンテクノロジーの用語
SEMI MF1530 — 自動非接触スキャンによるシリコンウェーハの平坦度、厚さ、および厚さのばらつきを測定する試験方法

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