HR4000K測定データ 本文へジャンプ
シリコン基板の表面不規則性がシリコン酸化膜の2次元的分布に与える影響

 HR4000Kの面内分解能μm、Siウエハーの表面トポグラフィのうち、フラットネス、ナノトポグラフィとよばれる表面不規則性の全範囲、およびラフネスの比較的粗い範囲と関係しています。

 シリコン基板の表面不規則性が酸化膜に与える影響を知るために、表面粗さが異なるPシリコン鏡面基板100mmΦ10枚を用意し、(100)表面に熱酸化膜約300Åを成膜しました。成膜前に非接触式光学粗さ計で基板の250μmのエリアの粗さを測定しました。

 図は各サンプルのウエハー全体の膜厚表示サンプル中央部1.3×1.0mmのエリア膜厚の立体表示および膜厚分布のヒストグラムを示しています。 
 粗さ計による粗さの
RMS値とシリコン酸化膜の膜厚の標準偏差とはほぼ対応する結果となっています。
 さらに図ではウエハー全体および微小領域の膜厚の自己相関関数および2次元フーリエスペクトルを表示しています。

これらの値が基板および膜の対称性を表現する良い指標になっていることがわかります。

 科学的な解析のためには定量化が必要です。これまで定性的にしか語られてこなかった基板、および膜のトポグラフィーと相関を、2次元エリプソメータの測定によって数値化することができます。<