半導体基板の絶対厚さ及び厚さむらの高精度測定を目指したハイブリッド干渉計の開発

• Project/Area Number: 24K17189
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 川嶋 なつみ 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (10908635)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 光計測 / 干渉計測 / 厚さ計測 / 屈折率 / 温度依存性

Outline of Research at the Start

半導体基板の絶対厚さ及び厚さむらの高精度測定のため、可視レーザ光の両面干渉計と近赤外低コヒーレンス光のタンデム干渉計とのハイブリッド光学系の開発に取り組む。産業界における厚さの絶対計測に使われている分光干渉計の幾何学的厚さ測定精度は基板材料の屈折率の精度により制限され、屈折率として文献値を使用している現状では信頼性が担保されていない。提案するハイブリッド光学系では、両面干渉計で幾何学的厚さを3×10^-5の精度、タンデム干渉計で光学的厚さを10^-4の精度で、それぞれ国際単位系（SI）にトレーサブルに測定し、10^-4の精度でのシリコン屈折率及びその温度依存性の高精度・高信頼性測定を達成する。