リガク、チップ配線からパッケージング工程まで金属検査を1台で完結する計測装置「ONYX 3200」を発売

BEOLからパッケージングに至る金属検査に対応する検査装置

リガク・ホールディングスは12月17日、同社グループ会社で、X線分析装置を手掛けるリガクが半導体製造工程におけるウェハの膜厚・組成とバンプの高さを測定できる計測装置「ONYX(オニキス)3200」の販売を開始したことを発表した。

「ONYX 3200」の外観 (出所:リガク・ホールディングス)

近年の半導体チップの高性能化に伴い、内部配線や接続構造も微細かつ複雑になってきており、BEOL(配線工程)やパッケージング工程では、髪の毛より細い金属層や10μm以下の極小バンプを、非破壊で正確に計測することが求められるようになってきている。

独自技術でバンプ全体の高精度計測を実現

同装置は、微小バンプや電気を通す金属パターンの形状や高さを、立体的かつ高精度に検査することが可能という特徴を有している。バンプは上部のスズ・銀の下に、銅・ニッケルなどが重なる構造を有しているが、従来の計測方法では上層金属にX線が吸収されてしまうため、下層を同時に測ることが困難であったが、同装置ではバンプ全体の高さを光学スキャナーで取得し、蛍光X線計測によって求めた上層の厚みを差し引くことで、下層金属の厚さや量を間接的に求めることを可能にしたという。

さらに、SnAgバンプの材料の割合は、パッケージングの接続の信頼性に関わるとされていることから、直径20μm以下の微細バンプに使われる2％ほどの銀を、約10万分の4という精度で測定することが可能な独自の専用ヘッドを開発したほか、2つのヘッドを組み合わせた構造にすることで、チップの接点付近に使われるさまざまな金属も同時に測定できるようにしたとする(デュアルヘッドマイクロフォーカスX線源)。