この度、アルバック販売では半導体及び研究開発機関に多くの実績を誇る、KLA-Tencor社製の触針式プロファイラの取扱いを始めました。

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alpha-stepD-500

触針式プロファイラは、試料表面のさまざまな形状（段差、粗さ、うねりなど）を測定できることから「段差計」「表面粗さ計」「表面形状測定器」などとも呼ばれ、一般的に広く使用されています。

用途

  • 半導体基板（ウェハー）の膜厚・段差・形状測定
  • 電子部品基板（ウェハー）の膜厚・段差・形状測定

特長

  • SPM（AFM)などと比べると測定エリアが広く（数mmから数百mm）、垂直測定レンジも広い（1mm程度）ため、より広範囲な測定に適用することが可能です。
  • 光学式と異なり試料表面の材質や形状の影響を受けず、安定した測定ができます。
  • 有機膜など柔らかい材料測定のための低針圧制御（0.03mgまで制御）ができます。
  • 測定分解能と段差再現性が大きく向上しています。
  • 自動段差検出、3D測定解析、ストレス解析などの解析機能も充実するとともにオペレータの負荷を軽減する自動化も進んでいます。

参考測定画面

2D-step-measurement

2D 段差測定

3D-geometry-measurement

3D 形状測定

測定原理

試料表面に触針を接触させ、試料台を直線的に走査させます。

触針が試料の凹凸形状に追従することにより、表面形状を測定することができます。

センサユニットは
①触針の上下変位を検出するセンサ
②触針圧力の制御機構
③触針：先端は2μm程度の曲率を持つダイアモンドチップ
以上の３点で構成されています。

①はLVDC（Linear Variable Differential Capacitor)、Optical lever（光てこ式）、LVDT（Linear Variable Differential Transformer）などがあります。

KLA-Tencor社の触針式プロファイラではPシリーズではLVDCセンサを、Alpha-Step DシリーズではOptical lever式を採用しています。

測定原理図解

stylus-profiler