半导体制造流程中,薄膜参数直接决定芯片良率,光刻胶、氧化硅、氮化硅等膜层的厚度偏差会造成图形转移失效,高精度薄膜测厚仪成为晶圆工艺质控环节的核心设备。在半导体晶圆生产、先进封装等场景下,传统切片、接触式测厚手段容易损伤晶圆样品,且很难达到纳米级检测精度,优尼康所提供的检测方案,依靠光谱反射干涉技术,借助高精度薄膜测厚仪完成非接触式检测,规避样品损伤风险,适配从实验室研发到大批量产线的不同测量诉求。
从硬件参数来看,不同配置机型覆盖1nm‑450μm测量区间,部分型号垂直测量精度可达0.02nm,稳定性低至0.05nm,测量光斑最小可以做到20微米,既能够测量大面积晶圆,也可以针对微小区域开展定点检测。整套设备通过USB接口完成和电脑的通讯,设备部署简单,完成参数配置之后数秒即可输出测量结果。针对晶圆量产的均匀性评估需求,可选用带自动位移平台的机型,每秒可完成2个点位的采集,支持自定义测量点位,输出二维、三维厚度Mapping分布图,直观呈现整张晶圆的膜厚分布差异。

除光刻胶之外,高精度薄膜测厚仪同样适配氧化硅、氮化硅、聚酰亚胺、ITO透明导电膜等半导体常见光滑半透明薄膜,覆盖1‑300mm尺寸区间的晶圆样品,平面以及适度弯曲的样品表面均可完成检测。科研端主要用于新工艺配方开发,记录不同工艺条件下膜厚变化规律;产线端用于来料抽检、机台工艺验证,实时监控镀膜、涂胶设备的工作状态。优尼康在服务过程中,支持客户寄送样品开展免费预测试,在采购前验证设备和自身工艺的匹配度,降低设备投入风险。
其次传统检测手段单一样品检测耗时久,很难满足产线大批量的检测需求。高精度薄膜测厚仪完成参数标定后,单点位测量仅需数秒,搭配自动样品台,就能够完成整张晶圆多点Mapping测绘,把膜层均匀性可视化,帮助工艺人员快速定位晶圆边缘、中心区域的工艺偏差。设备配套专业分析软件,内置大量常见材料数据库,自动保存每一组测试数据,方便后续做数据回溯与工艺对比。
同时还要确认光斑尺寸是否满足微小区域测量需求,部分晶圆局部微区,需要更小光斑才可以采集有效信号。软件层面要确认材料数据库、数据导出、历史记录等功能,是否匹配内部实验记录、产线报表输出的规范。优尼康依托多年行业项目积累,结合客户实际工艺条件输出定制化的测量方案,不局限于硬件交付,同步提供安装调试、人员操作培训、后期技术答疑整套配套服务。