FilmTek 2000 PAR-SE Robotic
FilmTek 2000 PAR-SE Robotic
FilmTek 2000 PAR-SEは、従来のエリプソメトリーや反射率測定を超えるアプリケーションに対応するため、マルチアングル・マルチモード方式を採用したモデルです。独自のFilmTek™技術により、薄膜の厚さと屈折率を独立して測定でき、卓越した分解能を実現します。先進的な光学系と特許取得済のデータ処理・モデリング技術を組み合わせることで、数秒以内に結果を取得でき、リアルタイムでのプロセス制御にも対応します。自動インライン測定向けに設計されたFilmTek 2000 PAR-SEは、複雑なデバイス構造に使用されるパターン形成薄膜や、多層膜構造の解析に優れています。主な応用例として、ONO薄膜積層体、高誘電率（high‑k）および低誘電率（low‑k）材料、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、SiGeなどが挙げられます。
薄膜測定専用に設計された先進技術
FilmTek 2000 PAR-SEとその高度な材料モデリングソフトウェアにより、ブランクウエハからパターン化ウエハまで、最も厳しい測定タスクでも直感的かつ高い信頼性で評価できます。
FilmTek 2000 PAR-SEは以下の特長を備えています:
高空間分解能での比類のない測定精度 — 膜厚再現性 0.03 Å、さらに高分解能の屈折率測定を実現
多様なアプリケーションに対応する柔軟性 — 従来は困難とされてきた多層構造中の極薄膜に対しても、自動インライン測定を含む幅広い測定に対応
豊富な材料情報を取得可能な高度なモデリング — 表面粗さ、結晶性、バンドギャップなど、膜厚や屈折率の背景にある詳細な材料特性を明らかにする高度な材料モデルを搭載
独自のマルチアングル設計
FilmTek 2000 PAR-SEは、回転補償器設計のエリプソメーター、特許取得の放物面ミラー技術、および深紫外線（DUV）マルチアングル反射率測定機能を採用し、従来システムでは不可能だった測定能力を達成します。
マルチアングル差分偏光法（MADP）—同一位置での反射率測定（0°）とエリプソメトリー（70°）を組み合わせ、極薄膜においても独立かつ明確な膜厚・屈折率測定を実現
マルチアングル差分パワースペクトル密度（DPSD）—法線入射（0°）と斜め入射（70°）における偏光反射率スペクトルを用い、厚さと屈折率を独立して決定。競合技術と比較して最高の屈折率分解能を実現
数秒で得られる明確かつ正確な結果
従来のエリプソメトリーは、偏光状態の変化から屈折率を求めるため、測定に時間がかかり、複数の解が導かれる場合があります。一方、FilmTek 2000 PAR‑SEでは、測定角度に対する波長シフトと振幅変化を解析することで、数秒で単一の正確かつ再現性の高い解を得ることができます。DPSD技術は、従来の反射率スペクトルをパワースペクトル密度プロットに変換し、屈折率測定精度の向上だけでなく、単層・多層膜厚の算出に役立つ追加のフィッティング手法も提供します。
FilmTek 2000 PAR-SE が実現する主な性能:
- 広帯域にわたる高精度な反射率測定
- 精密な位置特定を可能にする高い空間分解能
活用分野
インライン半導体製造
半導体製造において、パターン形成済デバイスウエハ上の多層膜厚および屈折率を、高速・高精度・高い再現性で測定します。
FilmTekシステムは、酸化物、窒化物、ONO、酸化物／窒化物／銅、ポリシリコン／酸化物、AlN、TaN、TiN、SiGeₓ、組成制御膜、レジスト、Si₃N₄／GaAs、ARC、ゲート酸化膜、GaAs薄膜、銅上CMPなど、ウエハ製造プロセスで扱われる幅広い材料に対応し、それらのプロセス制御を可能にします。
多層薄膜
パターン化デバイスウエハ上の薄膜および多層膜に対し、フロントエンドからバックエンドまでの各製造工程で、正確かつ高精度なプロセス測定を実現します。
FilmTekの先進的なマルチアングル・マルチモード技術により、薄膜の組成制御（例：SiGeₓ中のGe含有率）、酸化物／窒化物／銅スタックの組成管理、CMPプロセスのモニタリングに対応します。また、ボンディング工程におけるNWO（non-wet open）不良起因のオープン故障を防ぐため、SnO、CuO、InOといった薄膜金属酸化物の膜厚をサブオングストローム精度で繰り返し測定することが可能です。
MEMS
パターン化されたウエハ上の酸化物、窒化物、酸化物/窒化物、ONO、アモルファスカーボン、レジスト、酸化物/ポリシリコン/酸化物の膜厚および屈折率を完全に自動で測定します。
完全自動のFilmTekエリプソメトリーおよび反射率測定ツールは、カセットからカセットへのウエハハンドリング、50µmのスポットサイズ、パターン認識、およびSECS/GEMを特長とし、性能と価格の面で最高の組み合わせを実現しています。
新素材
幅広い迅速かつ正確で信頼性の高い測定機能により、新素材を特徴づけます。
自動ウエハマッピング機能付きのFilmTek卓上型ツールは、多層膜厚、屈折率[n(λ)]、消衰（吸収）係数[k(λ)]、エネルギーバンドギャップ[Eg]、組成（SiGex中の%Ge、GaxIn1-xAs中の%Ga、AlxGa1-xAs中の%Alなど）、表面粗さ、ボイドの割合、結晶化度/アモルファス化度（例えばPoly-SiやGeSbTe膜の結晶化度）、膜厚分布の測定が可能です。
未知・複雑な材料
未知の材料の厚さ（t）、屈折率（n）、消衰係数（k）を独立かつ明確に決定します。
FilmTekのマルチアングル反射率測定と回転補償子設計のエリプソメトリー複合システムは、パターン化および非パターン化サンプルの自動マッピングによる高スループット測定、薄膜の0.03オングストロームの再現性、厚膜の測定、複雑な多層薄膜構造のサブオングストローム精度での評価などこれまでにない性能を実現します。
FilmTek 2000 PAR-SE の選べる仕様
ウエハ製造施設や半導体ファブには、それぞれ固有の要件や課題がございます。当社の製品仕様やサービスがお客様のお役に立てる点につきましては、担当者より詳しくご説明申し上げます。お客様の課題解決に向けて、ぜひご一緒に最適な形をつくり上げていければと存じます。
| 測定機能 | 膜厚、屈折率（n）および減衰係数（k）、粗さ、結晶化度、組成（例：SiGe中のGe含有率） |
| 自動ステージ | 200 mm（標準）、300 mm（オプション） |
| 測定時間 | 1箇所あたり 2 秒未満（例：酸化膜） |
| 膜厚範囲 | 0 Å（ベア基板）から150 μm |
| 膜厚繰り返し精度（1σ） | 0～1000 Å酸化膜/Si（t）：0.03 Å |
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