顕微干渉分光法による超微細構造内のプロセス診断法の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555022
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 橘 邦英 京都大学, 工学研究科, 教授 (40027925)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斧 高一 京都大学, 工学研究科, 教授 ; 中村 敏浩 京都大学, 工学研究科, 助手 (90293886) ; 八坂 保能 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30109037)
• Keywords: プラズマプロセス / 微細構造エッチング / インプロセス・モニタリング / 顕微干渉分光法 / 二次元加工形状診断 / 二次元加工速度診断

Research Abstract

本研究では、超LSIのプロセスにおいて、高アスペクト比のデバイスパターンの加工形状をin situ(その場で)モニターするために、マイケルソン干渉計と顕微光学系を組み合わせた新しい方法として、サブミクロンの空間分解能を有する実用的な顕微干渉分光法を提案し、その設計・製作並びに特性評価を行うことを目的としている。初年度では、基本構成として単色レーザー光源、マイケルソン干渉計並びに高感度CCD撮像システムから成る二次元顕微干渉装置の光学系の設計と製作を行った。現在、その動作特性の評価を進めているが、機械的な振動等の外乱への対策が必要であることが判明し、剛性の高い構造に設計変更するとともに、時間的変化のない(加工を受けない)点における参照信号によってソフトウエア的に補正を行う等の能動的な対策法についても検討を進めている。一方、サブミクロンの微細パターンのエッチングに対して本測定法を適用して、二次元的な形状の加工が時間的に進行していく過程を計測するために、現有の誘導結合型プラズマ装置に対して、顕微干渉装置が取り付けられるように改造を行った。また、フロロカーボンガスのプラズマを用いてSiO_2のエッチングを行った際の加工速度や形状について、電子顕微鏡を用いたex situ測定によって予備的な評価を行い、顕微干渉装置を用いたときに期待される信号の検出や処理方法について検討を進めている。