ウェハ平坦度とは
ウェハ平坦度とは、ウェハ表面がどれだけ平らかを表す指標です。 露光の焦点が合う範囲に収まるかが、判断の基準になります。
平坦度が問題になるのは、露光の焦点深度が浅いからです。開口数を上げるほど、焦点が合う高さの範囲は狭くなります。ウェハ表面の高さがその範囲を外れれば、その場所のパターンはぼけます。同じ設計でも、場所によって仕上がりが変わることになります。
ASMLは公式製品ページで、High NAが開口数0.55の光学系を用い、より高いコントラストと8nmの解像度で描画できると述べています。解像度が上がるほど焦点深度は浅くなるため、許される高さのばらつきも小さくなります。
吸着すれば平らになる、とは言い切れません。反りは吸着である程度矯正できます。しかし厚みそのもののばらつきは残ります。裏面が保持面へ完全に密着しても、厚みが場所によって違えば表面の高さは変わります。両面研磨で平行度を出す理由がここにあります。
指標には2つの階層があります。全面の指標はウェハ全体としての反りやうねりを表します。局所の指標は、1回の露光で照らす区画ごとの平坦さを表します。
実際に効くのは局所の指標です。露光装置は区画ごとに焦点を合わせ直せるため、ウェハ全体としてゆるやかに湾曲していても、区画の中で平らであれば問題になりません。逆に、全面としては平らでも区画内に急な段差があれば、そこでパターンが崩れます。
測定にはさまざまな手法が使われます。Brukerは公式製品ページで、InSight 300のスキャナ平坦度が±1nm以内、ノイズフロアが35pm以内であること、プロファイロメトリ機能がミリメートルスケールおよびベベルエッジの計測要求を満たすことを述べています。
関連するデータ・ツール
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よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”ウェハ平坦度とは何ですか？
ウェハ表面がどれだけ平らかを表す指標です。装置へ吸着して保持した状態で、露光する面の高さがどれだけ揃っているかを示します。露光の焦点が合う範囲に収まるかが判断の基準になります。
なぜ平坦度が重要なのですか？
焦点深度が浅いためです。開口数を上げるほど焦点が合う高さの範囲は狭くなります。表面の高さがその範囲を外れれば、その場所のパターンがぼけます。
全面の指標と局所の指標は何が違いますか？
見る範囲が違います。全面の指標はウェハ全体としての反りやうねりを表します。局所の指標は、1回の露光で照らす区画ごとの平坦さを表します。露光は区画ごとに焦点を合わせ直せるため、実際に効くのは局所の指標です。
吸着すれば平らになりませんか？
完全にはなりません。吸着で反りはある程度矯正できますが、厚みそのもののばらつきは残ります。裏面が保持面に密着しても、厚みが違えば表面の高さは変わります。
どうやって測りますか？
表面の高さの分布を計測します。Brukerは公式製品ページで、InSight 300のスキャナ平坦度が±1nm以内、ノイズフロアが35pm以内であること、プロファイロメトリ機能がミリメートルスケールおよびベベルエッジの計測要求を満たすことを述べています。
微細化でどう変わりますか？
要求が厳しくなります。ASMLは公式製品ページで、High NAが開口数0.55の光学系で8nmの解像度を実現すると述べています。開口数を上げるほど焦点深度は浅くなるため、許される高さのばらつきも小さくなります。
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”- ウェーハと基板 ── 工程としてのウェーハ製造
- High-NA EUVのパターニング課題 ── 焦点深度が厳しくなる世代
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- ASML「EUV lithography systems」公式製品ページ（2026年8月22日にリンク生存を実測、200）
- Bruker「InSight 300」公式製品ページ（2026年8月22日にリンク生存を実測、200）