半導体ウエハ表面・内部のナノメータ不純物・結晶空洞自動計測装置の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350217
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 秋山 伸幸 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90251850)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小泉 光義 日立電子エンジニアリング(株)研究部, 部長 ; 栗田 政則 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20087175)
• Keywords: ナノメータ不純物検出 / 結晶空洞検出 / 半導体ウエハ表面検査 / COP検出 / インライン自動検査装置

Research Abstract

本研究では,鏡面ウエハ,薄膜付ウエハ,S0Iウエハおよびウエハ処理工程途中の層間絶縁膜を対象として,表面および内部の50〜100nm以上の不純物・結晶空洞を検出するインライン自動検査装置を開発することを目的とする.
これまでに装置全体の設計製作を完了し,購入主要部品の取り付けを完了させた.現在調整中である.
これまでに得た成果は以下の通りである.
(1)不純物・結晶空洞の検出:強力レーザを垂直上方から照射して,試料表面・内部の不純物・結晶空洞から発生する散乱光を有効に集光して検出する光学系の製作を完了した.
(2)表面不純物のみの検出:斜方(ウエハ面に対して10°)から強力S偏光YAGレーザを照射して,表面の不純物からの散乱光だけを検出する光学系の製作を完了した.
(3)表面と内部の弁別:(1)にArレーザ(波長488nm),(2)にYAGレーザ(波長532nm)を使用し,波長を分離して検出することにより,垂直照明散乱光と斜方照明散乱光を別々に検出する.これによってウエハ表面の不純物と内部の不純物・結晶空洞を分離して計測する光学系の製作を完了した.また両者の検出信号を弁別するソフトウエアの開発を完了した.
今後,上記の装置の特性を測定し,不具合個所を修正する.その後種々のウエハを用いて表面・内部の不純物・結晶空洞の検出実験を行う.さらにシミュレーション結果との比較を行い,実用装置設計のための基礎データを得る.

Research Products

• [Publications] 秋山伸幸, 鈴木寿朗, 川田賢司, 吉田昌弘, 八掛保夫: "SiO_2薄膜付きウエハ上微粒子からの散乱光検出"精密工学会誌. 68巻4号. 531-535 (2002)