Optisen profilometrin mittauskyvykkyyden selvittäminen: MEMS-pohjaisten piikiekkojen mittaukset

Abstract

Työ toteutettiin Murata Electronics Oy:n (MFI) toimeksiantona. Työn tavoitteena oli selvittää MFI:llä käytössä olevan optisen profilometrin mittauskyvykkyys ja vertailla tuloksia muihin käytössä oleviin mittalaitteisiin kuten optiseen reflektometriin, CD-mittariin (Critical Dimensions) ja pyyhkäisyelektonimikroskooppiin. Erityisen kiinnostuneita oltiin laitteen kyvykkyydestä mitata HAR-plasmaetsattuja (High Aspect Ratio) kapeita ja syviä piiuria.

Mitattavat urat muodostettiin piistä valmistetuille testikiekoille hyödyntäen MFI:n anturielementtivalmistuksen MEMS-prosesseja (Micro Electro Mechanical Systems). Testikiekkojen pohjana käytettiin erään jo olemassa olevan tuotteen rajattua valmistuskokonaisuutta. Varsinaiset mittaukset suoritettiin testikiekkojen valmistusvuon eri vaiheissa.

Työn tuloksia on tarkoitus hyödyntää plasmaetsauslaitteille suunnitellun HAR-monitorin kehityksessä.

The work was commissioned by Murata Electronics Oy (MFI). The goal of the work was to determine the measurement capability of the optical profilometer used by the MFI and to compare the results with other existing measuring devices, such as an optical reflectometer, a CD-meter (Critical Dimensions) and a scanning electron microscope. Of particular interest were the ability to measure narrow and deep HAR-plasma etched (High Aspect Ratio) trenches.

The trenches to be measured were formed on silicon test wafers by utilizing the MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sensor element manufacturing processes used by the MFI. The test wafers were based on a limited manufacturing entity of an existing product. The actual measurements were performed at different stages of the test wafers manufacturing flow.

The results of this thesis are to be utilized in the development of HAR-monitor designed for plasma etching equipment.