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赤外エバネッセント光による次世代半導体ウエハ機能薄膜のナノ欠陥計測法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16686009
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 哲  東京大学, 大学院工学系研究科, 助教授 (30283724)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
30,160千円 (直接経費: 23,200千円、間接経費: 6,960千円)
2006年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2005年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2004年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
キーワードエバネッセント光 / 近接場光 / 半導体機能薄膜 / 膜厚計測 / エパネッセント光 / Low-k / 欠陥検査 / 半導体
研究概要

本研究は,次世代半導体デバイス用半導体機能薄膜層欠陥の計測技術の開発を行うものである.具体的には,半導体機能薄膜表面近傍に生成されるエバネッセント光を,数10nm程度の微小開口を有するファイバプローブ探針を用いて計測しエバネッセント光を乱す元となった薄膜厚異常等の欠陥や薄膜層表面および内部に存在する微小欠陥を同定するという新しい欠陥計測技術の開発をめざすものである.
最終年となる平成18年度は,次世代半導体微細加工技術として期待されているナノインプリント形成薄膜への応用に特に焦点を絞り,理論・実験の両面から解析を行った.FDTD法に基づいたナノスケール電磁場解析シミュレーション解析により,(1)取得される近接場光応答は,外部照明の基板反射による干渉効果とプローブ先端部と界面の相互作用効果の両者を勘案した物理モデルで記述可能であること.(2)後者の影響は,薄膜直下のシリコン層の応答が支配的となること.(3)プローブ先端と薄膜上面との距離制御を行いながら,近接場光応答を取得することで,2〜3nmスケール分解能で膜厚異常となる残膜厚の計測が可能であることが分かった.また前年度までに構築を行ったエバネッセント場計測光学系に対して,上述の理論解析に基づき入射光偏光制御部およびシェアフォース距離制御部を組み込んだ改良を施し,実際のナノインプリント形成薄膜基板(膜厚なし,膜厚10nm,50nmの3タイプ)に対する計測実験を試みた.その結果,プローブ先端と薄膜上面との距離変化に従い,理論解析で予想されたものと同様に膜厚毎に異なった近接場応答挙動となることが確認された,今回の実験ではS偏光入射において,理論解析とは異なった挙動を示しており,この点に関しては今後さらに詳細な解析が求められる.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (17件)

  • [雑誌論文] 近接場光を用いたナノインプリント残膜測定法に関する研究(第2報)-残膜計測メカニズムの検討-2007

    • 著者名/発表者名
      高橋哲, 南口修一, 中尾敏之, 臼杵深, 高増潔
    • 雑誌名

      2007年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集 芝浦

      ページ: 301-302

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ナノ・マイクロファブリケーションにおける機能表面の先端光計測技術2007

    • 著者名/発表者名
      高橋哲, 高増潔
    • 雑誌名

      トライボロジー 234

      ページ: 19-21

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 定在波シフトによる半導体ウエハ表面の超解像光学式欠陥検査(第3報)-離散的サンプルを用いた解像特性の実験的検討-2007

    • 著者名/発表者名
      臼杵深, 西岡宏晃, 高橋哲, 高増潔
    • 雑誌名

      2007年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集 芝浦

      ページ: 353-354

    • NAID

      130005028470

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 近接場光を用いたナノインプリント残膜測定法に関する研究(第1報)-膜厚変化に対する近接場光応答特性の解析-2006

    • 著者名/発表者名
      南口修一, 臼杵深, 中尾敏之, 高橋哲, 高増潔
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 宇都宮

      ページ: 187-188

    • NAID

      130004658015

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of super-resolution optical inspection system for semiconductor defects using standing wave illumination shift2006

    • 著者名/発表者名
      S.Usuki, H.Nishioka, S.Takahashi, K.Takamasu
    • 雑誌名

      Proc.of SPIE Vol. 6375

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 定在波シフトによる半導体ウエハ表面の超解像光学式欠陥検査(第2報)-定在波照明シフ卜による変調散乱光検出実験-2006

    • 著者名/発表者名
      臼杵深, 西岡宏晃, 高橋哲, 高増潔
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 宇都宮

      ページ: 171-172

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of an Evanescent Light Measurement System for Si Wafer Microdefect Detection2005

    • 著者名/発表者名
      S.TAKAHASHI, R.NAKAJIMA, T.MIYOSHI, Y.TAKAYA, K.TAKAMASU
    • 雑誌名

      Measurement Technology and Intelligent Instruments VI, Key Engineering Materials 295-296

      ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 近接場光学を用いた半導体デバイスLow-k材のnano-void計測2005

    • 著者名/発表者名
      中尾敏之, 臼杵 深, 高橋 哲, 高増 潔
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 京都

      ページ: 489-490

    • NAID

      130004656999

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 定在エバネッセント光による超解像顕微法の提案2005

    • 著者名/発表者名
      西岡宏晃, 高橋 哲, 高増 潔
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 京都

      ページ: 487-488

    • NAID

      130004656998

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] エバネッセント光を利用した微細加工および高分解能計測2005

    • 著者名/発表者名
      高橋哲
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会秋季大会シンポジウム資料 京都

      ページ: 33-38

    • NAID

      10016122999

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ナノ・マイクロファブリケーションにおける光学的計測技術のアプローチ2005

    • 著者名/発表者名
      高橋哲, 三好隆志
    • 雑誌名

      日本機械学会誌 108(1040)

      ページ: 537-539

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Computer Simulation of Nano-Void Inspection in Low-k Dielectric Materials2005

    • 著者名/発表者名
      S.Usuki, T.Nakao, S.Takahashi, K.Takamasu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th International Conference and 7th General Meeting of the european society for precision engineering and nanotechnology Montpellier

      ページ: 85-88

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 暗視野エバネッセント照明による回路パターン付きSiウエハ表面異物欠陥検出法に関する研究(第4報)-擬似回路パターン表面上付着欠陥試料を用いたエバネッセント照明条件の検討-2005

    • 著者名/発表者名
      吉岡淑江, 三好隆志, 高谷裕浩, 高橋哲
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集 慶応

      ページ: 1043-1044

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] エバネッセント光を利用したナノ光造形法に関する研究(第3報)-回路パターンが欠陥検出に及ぼす影響の理論的検討-2004

    • 著者名/発表者名
      吉岡淑江, 三好隆志, 高谷裕浩, 高橋哲
    • 雑誌名

      2004年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 島根

      ページ: 1003-1004

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] プラズモン共鳴を用いた半導体基板上異物検出法に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      中尾敏之, 臼杵深, 高橋哲, 三好隆志, 高谷裕浩, 高増潔
    • 雑誌名

      2004年度砥粒加工学術講演会講演論文集 滋賀

      ページ: 209-210

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Nano-defects inspection of semiconductor wafer using evanescent wave2004

    • 著者名/発表者名
      S.Takahashi, R.Nakajima, T.Miyoshi, Y.Takaya, T.Yoshioka, T.Hariyama, K.Kimura, T.Nakao, K.Takamasu
    • 雑誌名

      Proc.of International Symposium on Photonics in Measurement Frankfurt

      ページ: 307-316

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on Particle Detection for Patterned Wafers by Evanescent Light Illumination2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka, T.Miyoshi, Y.Takaya, S.Takahashi
    • 雑誌名

      Proc.of 4^<th> euspen International Conference Glasgow

      ページ: 338-339

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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