レジスト膜厚を正しく測れないと起きる3つの課題
塗布厚（レジスト膜厚）のばらつきは、露光・現像後の品質と歩留まりに直結します。従来の測定手段には、それぞれ現場での限界があります。
塗布厚のばらつきが歩留まり・特性に直結
フォトレジストやコート層の塗布厚がばらつくと、露光・現像後の寸法や膜特性に影響し、規格外や不良の原因になります。工程中に検知できないと、後工程や最終製品で不良として顕在化し、材料ロスや手戻りを招きます。塗布厚を工程内で把握することが品質の要になります。特に多層塗布や高速な塗布ラインでは、わずかな厚みの傾向変化も大量の不良となって流出し、歩留まりとコストを大きく圧迫します。
接触式・破壊測定では全数化・インライン化できない
触針式や断面観察は抜き取り・破壊が前提で、透明な薄膜やレジストに触れるとキズ・変形も招きます。抜き取り中心の検査では局所的な厚みムラを見逃しやすく、流出不良につながります。走行や搬送を止めず、ワークに触れずに塗布厚を測れる手段が求められています。破壊測定はサンプルを消費し測定に時間がかかるため、条件出しや常時監視には向かず、量産ラインの全数管理を難しくします。
面内・全面の分布を捉えられない
点の抜き取りでは、塗布ムラやスジ、端部の厚み変化を把握困難です。分布が見えないと塗布条件の作り込みや常時監視が難しく、条件出しに時間とコストがかかります。また、分布を捉えられないまま量産に移行すると、端部やムラ起因の不良が後工程で顕在化し、手戻りとクレームの原因になります。
塗布工程における膜厚の測定ポイント
塗布前から塗布後、面内分布、多層・記録まで、各工程で塗布厚を非接触で把握し、ばらつきとムラを早期に検知します。
塗布前・基材確認
基材やウェハの厚みを非接触で測定し、塗布前の状態を把握。ワークに触れず段取りを進められます。
塗布直後（Wet）の厚み
各層厚み測定機能で、塗布厚だけをインラインで算出。源流での条件出しに活用できます。
面内・全面の分布測定
高速サンプリングとトラバースにより、塗布膜の面内分布や全面の厚みプロファイルを捉え、塗布ムラを可視化します。
多層・記録／常時監視
単層から多層まで各層の厚みを測定し、測定値を記録。塗布条件の維持と品質管理に活用します。
レジスト膜厚（塗布厚）の測定方式の比較
測定方式によって、非接触・非破壊、インライン・面内分布、多層測定、極薄膜・屈折率評価の得意領域が異なります。
| 比較項目 | SI-Tシリーズ （SLD光源分光干渉） |
ハロゲン光源分光干渉方式 | エリプソメトリ | 接触式（触針） |
|---|---|---|---|---|
| 非接触・非破壊 | ○ 非接触・非破壊 | ○ 非接触・非破壊 | ○ 非接触・非破壊 | × 接触・キズのおそれ |
| インライン・面内分布 | ○ ライン設置・全面測定 | △ 構成・機種次第 | × ラボ・オフライン中心 | × 抜き取り・オフライン |
| 多層膜の同時測定 | ○ 単層〜多層の各層 | △ 対象・構成次第 | △ 解析条件次第 | × 表面段差のみ |
| 極薄膜（数nm）・屈折率評価 | △ 用途に応じすみ分け | ○ 得意 | ◎ 極薄膜・屈折率に強い | × 不可 |
| 得意領域（役割） | 量産ラインの塗布厚・面内分布 | 薄膜の膜厚・屈折率 | 極薄膜・光学定数の評価 | 段差・表面形状 |
SI-Tシリーズを選ぶ理由
SI-Tシリーズは光源にSLDを用いた分光干渉方式で透明な薄膜の塗布厚を非接触・非破壊で測定し、高速サンプリングとトラバースで面内分布や全面のプロファイルをインラインで捉えます。数nm級の極薄膜評価や屈折率の同時決定はエリプソメトリとすみ分けつつ、量産ラインでの塗布厚のインライン管理・面内分布の常時監視という役割で力を発揮します。
レジスト膜厚の測定に対応するSI-Tシリーズ
分光干渉変位タイプの多層膜厚測定器。フォトレジストやコート層の塗布厚を非接触・非破壊でインライン測定します。
分光干渉変位タイプ 多層膜厚測定器
SI-Tシリーズ
分光干渉方式により、フォトレジストやコート層など透明な薄膜の塗布厚を非接触・非破壊で測定します。材質による吸収率の違いに応じたパラメータ変更といったわずらわしい設定を抑え、単層から多層まで各層の厚みをインラインで測定。独自の光量積算機能により、粘着層のような反射光が微弱で受光データが安定しにくい対象でも安定して界面を検出します。ファイバヘッド構造で小型・軽量、偏波保持ファイバの採用でトラバースにも強く、駆動部・発熱源のないヘッドで塗布ラインへ設置しやすい設計です。高速サンプリングで面内分布や全面の厚みプロファイルの測定にも活用できます。
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測定原理・システム構成・活用例をまとめたカタログを無料でダウンロードできます。
レジスト膜厚・塗布厚の測定の活用例
多層・透明フィルム、塗布厚み、面内分布、ウェハ上の膜厚など、さまざまな塗布厚の測定で活用されています。
ウェハ上の液膜厚み測定
ウェットプロセスにおける、ウェハ上の液膜厚みを測定します。小スポットで高速測定することにより、厚み分布を細かく捉えます。
フィルム・塗工直後（Wet）の厚み測定
各層厚み測定機能で塗布した材料だけの厚みを非接触測定し、最適な塗工量の制御に活用します。
多層・透明フィルムの各層厚み測定
透明な薄膜でも各反射面までの距離を検出し、単層から多層まで各層の厚みを非接触で測定。レジストやコート層の膜厚管理に活用できます。
面内・全面の厚み分布測定
高速サンプリングとトラバースで面内分布や全面の厚みプロファイルを捉え、塗布ムラを可視化。条件出しや常時監視に活用できます。
レジスト膜厚の測定（SI-Tシリーズ）に関するよくあるご質問
- フォトレジストなど透明な薄膜の塗布厚を非接触で測れますか？
- 測れます。SI-Tシリーズが分光干渉方式で透明な薄膜の塗布厚を非接触・非破壊で測定し、ワークに触れずライン上で測定できます。
- 塗布厚だけを測定できますか？
- 測定できます。対象物の各反射面までの距離を用いて算出できるため、塗布厚だけを測れます。対象物の表面状態などによっては、塗布前後の厚みの差し引きで算出する方法もご提案できます。
- 単層だけでなく多層のコート層も測定できますか？
- 測定できます。各反射面までの距離を検出することで、単層から多層まで各層の厚みを測定できます。
- 面内の分布や全面の厚みプロファイルは把握できますか？
- 把握できます。高速サンプリングとトラバースにより面内分布や全面の厚みプロファイルを捉え、塗布ムラの可視化に活用できます。
- 数nm級の極薄膜や屈折率の評価もできますか？
- 数nm級の極薄膜評価や屈折率の同時決定はエリプソメトリが得意とする領域です。SI-Tシリーズは量産ラインでの塗布厚のインライン測定・面内分布管理を得意とし、用途に応じてすみ分けをご提案します。
- 接触式や抜き取り検査から置き換えられますか？
- 置き換えられます。非接触・非破壊でワークに触れず、抜き取りでは見逃しやすい厚みムラをインラインで捉え、全数管理に近づけられます。
レジスト膜厚の測定・塗布厚のインライン管理、お気軽にご相談ください
測定方式・設置構成・仕様についてはカタログまたはお問い合わせフォームからご確認いただけます。