美国FSM薄膜应力测试仪

美国FSM薄膜应力测量仪

当薄膜沉积于不同热膨胀系数(coefficients of thermal expansion, CTE)材料时，就会生成薄膜应力(Film stress)，此应力将影响薄膜附着于材料的状况。具备过高残留应力(Residual Stress)的材料在经过加热/冷却制程时，可能会因两贴合材料之热膨胀系数不同，导致接触面产生缺陷(defects)，诸如：错位(dislocations)、剥离(delamination)、孔洞(voids)，甚至是材料破裂(cracking)等问题发生。

为避免材料到制程后端才发现问题，除制程上须对薄膜沉积的均匀性、厚度进行控管外，用户可透过FSM薄膜应力量测设备，测量薄膜沉积后的残留应力，避免后续应力释放时导致的材料破坏，藉此提升生产良率、降低生产成本。

由于衬底与薄膜的物理常数不同，将会产生应力而导致衬底基板形变。由均匀附着的薄膜引起的形变表现为基板翘曲，因此，可依据翘曲（曲率半径）的变化量来计算应力。

薄膜应力仪用下述方法测量附着表面上的薄膜引起的基底曲率半径的变化量。

由于是根据在基板上扫描的激光反射角度进行计算，因此，通过测量薄膜附着前后的曲率半径变化，计算其差值，求出曲率半径变化量，用斯托尼公式，依据基板曲率半径计算薄膜应力S。

FSM薄膜应力测量仪的特点:

1）自动切换双波段激光

具有专利的自动激光切换扫描技术.当样品反射率不好时，系统会自动切换到不同波长的另外一只激光进行扫描。这使客户可以测量包括Nitride，Polyimides, Low K，High K,金属等几乎所有的薄膜而不会遇到无法测量的问题。

FSM500可加热到500℃进行应力测量，可在加热循环过程中进行薄膜的热稳定性计算。

FSM900可加热到900℃甚至1100℃进行应力测量，可在加热循环过程中进行薄膜的热稳定性计算。

2）2-D & 3-D Map

配备有马达驱动的可旋转载片台，可以快速生成2-D&3D Map图帮助用户可以看到整片晶圆的曲率和应力变化分布，并准确反映出工艺和均匀性有问题的区域。

3）提供精确的量测数据，径向扫描数量高达12,000点的数据。

4）薄膜厚度

可以整合介电材料薄膜的厚度测量功能，使设备变成一台可以在研发和生产环境下灵活使用强大的设备。

产品优势

• 薄膜整体应力与晶圆翘曲测试

• 半导体/LED/太阳能/数据存储/液晶面板产业

• 适用于多种晶圆,基板尺寸

• 桌上型/站立式

• 手动/自动/半自动

• 室温，500℃，900℃甚至1100℃

• 快速&非接触激光扫描

• 适用生产和研发使用

• 全球销售及客户支持

产品应用

• 新工艺的测试或新生产设备的校准 。化学气相沉积镀膜工艺（CVD), 物理气相沉积镀膜工艺(PVD)

• 工艺的质量控制

• 故障诊断

• 新技术的研究与开发

• 半导体新工艺的研究与开发

• 半导体晶圆薄膜生产: 氮化物, 氧化物, 硅化物, 金属, 低介电常数材料等

• 晶圆碗型翘曲: 晶圆工艺检查或晶圆生产原料检查

• 其他的集成电路工艺: 平板显示器; 微机电系统