シリコンウェハ加工表面欠陥のナノインプロセス計測に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455064
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三好 隆志 大阪大学, 工学部, 教授 (00002048)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高谷 裕浩 大阪大学, 工学部, 講師 (70243178)
• Keywords: シリコンウェハ / 表面欠陥 / インプロセス計測 / ナノテクノロジー / 光応用計測 / Fraunhofer回折 / ミ-散乱 / BSO

Research Abstract

オンアクシス型フーリエ変換ホログラフィ技術を測定原理に応用することで,種々のシリコンウェハ加工表面欠陥を特徴的な光パターン(欠陥検出パターン)として検出し,欠陥の種類,大きさを計測するシリコンウェハ加工表面欠陥計測法をインプロセス計測に適用するために,微細欠陥より発生する欠陥検出パターンの効率的かつ高速な処理を目的として,BSO非線形光学結晶を用いた高速光情報処理光学系を構築し,実験を行った結果得られた成果を挙げる.
1.再生光の効率は記録光の入射角度およびBSO素子への印加電圧に依存しており,入射角度が小さいほど,また印加電圧が大きいほど高効率での再生が可能となる.
2.再生の際,ノイズ光となる0次光を除去するため,空間周波数領域で1次光成分と0次光成分が異なる周波数成分となることを利用して0次光ノイズ除去光学系を組み込み,ノイズ光と1次光の分離が高効率で行えるようになった.
3.拡散板および記録指定マスクを用いて,BSO素子の記録領域を指定し,1つのBSO素子に多重の欠陥検出パターンを記録することが可能となった.7mm×7mmの記録面に対し,5種類の欠陥検出パターンを記録することができ,そして,クロストークなしに,それらの再生が行えることを確認した.
4.BSO素子への記録時間は記録光のレーザパワーに依存しており,パワーが大きいほど,短時間での記録が可能となることが分かった.記録光のパワー密度3.1mW/cm^2において10msecという短時間での記録が達成された.これは一般的な光振幅検出素子であるCCDエリアセンサの検出時間の1/3に相当するものである.

Research Products

• [Publications] S.Takahashi,T.Miyoshi,Y.Takaya: "Study on Nano-inprocess Measurement of Silicon Wafer Surface Defects by Laser Scattered Defect Pattern" Proceedings of the 3rd International symposium on measurement technology and intelligent instruments. Kanagawa. 243-250 (1996)
• [Publications] 高橋哲,三好隆志,高谷裕浩,立野泰史: "シリコンウェハ加工表面欠陥のナノインプロセス計測に関する研究(第5報)-欠陥種類の識別の検討-" 1996年度精密工学会秋季大会学術講演論文集. 茨城. 429-430 (1996)
• [Publications] 高橋哲,三好隆志,高谷裕浩,吉田晴彦,立野泰史,濱田守: "シリコンウェハ加工表面欠陥のナノインプロセス計測に関する研究(第6報)-付着微粒子の検出パターンの発生メカニズムの検討-" 1997年度精密工学会春季大会学術講演論文集. 東京(発表予定). (1996)