「面内膜厚分布をスナップショット」最大300 mmウェーハの全面膜厚をわずか5秒で計測
浜松ホトニクス株式会社
新手法で半導体製造の生産性向上に貢献する「HyperGauge(R) 面内膜厚計」を開発【12月1日より受注開始】
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HyperGauge 面内膜厚計 C17319-11
浜松ホトニクス株式会社は、半導体製造工程の生産性向上に貢献する「HyperGauge （ハイパーゲージ）面内膜厚計 C17319-11」 を開発しました。本製品は、高感度カメラを用いた独自の波長検出技術 「λ-Capture(R)※1（ラムダキャプチャー）」 を搭載し、最大で直径300 mmウェーハの全面膜厚をわずか5秒で一括測定することが可能です。さらに、高分解能と優れた測定再現性を兼ね備え、ベアウェーハはもちろん、パターンウェーハの検査にも対応することができます。半導体製造におけるプロセスロスの低減や歩留まり向上が期待されます。
本製品は、12月1日（月）から国内外の半導体メーカーや半導体製造装置メーカー、半導体検査装置メーカーを対象に受注を開始します。
※1：λ-Capture : 分光器を用いず波長を測定できる独自の波長検出技術で、波長を2次元で計測できるため、高速にウェーハ全面の分光計測をすることができる。
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＜開発の背景＞
半導体製造工程では、チャンバ内のピン温度などの影響により、ウェーハ上の膜厚にばらつきが生じることがあります。この膜厚の不均一性は製品品質に悪影響を及ぼすため、工程間で膜厚を均一化することが重要な課題となっています。
現在、膜厚の測定にはポイントセンサ方式の機器が広く採用されていますが、この方式では1点での計測に限られるため測定に時間がかかります。このため、生産性を維持しながら面内測定や面内分布を把握することは非常に困難でした。製造現場では、膜厚測定を行う回数を制限したり測定点数を減らしたりすることで、生産性と品質のバランスを取っていますが、より生産性を高めるため、膜厚測定の効率化や正確な面内分布の把握が求められています。
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半導体製造工程での膜厚検査イメージ
＜製品の概要＞
本製品は、高感度カメラを用いて2次元でウェーハの膜厚を測定する装置です。最大300 mmウェーハの全面膜厚をわずか5秒で一括測定することができます。ウェーハの膜厚測定と同時にウェーハマッピングも行うため、ポイントセンサ方式と比べて測定箇所の選定や位置合わせを簡単に行うことができ、圧倒的なスピードで膜厚分布を取得します。また、高分解能と高い測定再現性を兼ね備えており、ベアウェーハはもちろん、パターンウェーハの検査にも対応できる精度を有しています。
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エリア方式とポイントセンサ方式の違い
＜用途と期待される導入効果＞
本製品は、膜厚ムラのあるウェーハや極薄膜ウェーハの全面膜厚分布の観察、パターンウェーハ上の構造評価など、ウェーハ全面を対象とした幅広い用途に対応することができます。半導体製造装置への導入により、工程ごとの膜厚検査が容易になり、プロセスロスの低減や歩留まりの向上を実現し、生産性と品質の両立に大きく貢献することが期待できます。
本製品は発売に先駆け、国内の大手半導体メーカー数社に評価いただいており、「面内膜厚分布をスナップショット」という新しいコンセプトと装置性能について、非常に高い評価をいただいています。
＜製品の特長＞
- 高速測定：わずか5秒で膜厚分布を取得 ※2- 高分解能：0.3 mmの精度で詳細な測定 ※3- 稼動部なし：パーティクル発生のリスクを最小化- 容易な特定点検出：ポイントセンサ方式に比べ、ウェーハ上の特定位置の測定が簡単- 独自技術「λ-Capture」搭載：新しい膜厚測定手法により、精度と再現性を両立
※2：φ300 mmを一括測定時
※3：ガラス屈折率を1.5で換算した場合
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ムラの小さいサンプルの膜厚分布測定の比較（左：HyperGauge 面内膜厚計、右：当社ポイントセンサ方式膜厚計 (サンプル: SiO2 300 nm)
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パターンの評価 ― 膜厚分布プロファイの比較 (サンプル: SiOx 300 nm)
<販売情報＞・販売開始：2025 年 12月 1日（月）
・価格（税抜）：1式 2000万円
・販売目標台数：1年 10式、3年 100式、5年 500式
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HyperGauge 面内膜厚計 C17319-11
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