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AFMによる線幅計測の不確かさ低減のための探針形状の絶対評価技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18119
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計測工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

木津 良祐  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 (40760294)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード原子間力顕微鏡(AFM) / 線幅校正 / ナノ計測 / 不確かさ / 原子間力顕微鏡(AFM) / 線幅 / 原子間力顕微鏡 / AFM / 走査プローブ顕微鏡
研究成果の概要

原子間力顕微鏡(AFM)を用いてナノスケールの半導体ラインパターンの線幅を校正した際の不確かさを低減することを目的として、線幅計測結果からAFM探針形状幅を補正する技術を開発した。これを適用した線幅計測の不確かさ評価を行った結果、校正値の拡張不確かさ(包含係数k=2)を従来の約13 nmから今回1.0 nmへ低減できた。従来最も大きな不確かさであった探針形状の影響に起因した不確かさを低減できたことが線幅校正値の不確かさ低減に大きく寄与した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

半導体デバイス製造において、微細加工技術で作製されたナノ構造の形状計測はデバイス性能や製造歩留まりの向上に欠かせない。また、計測装置間の結果のずれを防ぐためには、正確な(長さ標準にトレーサブルな)計測が重要となる。本研究では、半導体ラインパターンの代表的な形状評価パラメータである線幅を精密・正確に計測するために、AFM探針形状を高精度に補正する技術を開発した。その結果、微小なラインパターン線幅を拡張不確かさ1.0 nmで校正することが可能になった。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Accurate vertical sidewall measurement by a metrological tilting-AFM for reference metrology of line edge roughness2019

    • 著者名/発表者名
      Kizu Ryosuke、Misumi Ichiko、Hirai Akiko、Gonda Satoshi
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE

      巻: 10959 ページ: 82-82

    • DOI

      10.1117/12.2511712

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Linewidth calibration using a metrological atomic force microscope with a tip-tilting mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Kizu Ryosuke、Misumi Ichiko、Hirai Akiko、Kinoshita Kazuto、Gonda Satoshi
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 30 号: 1 ページ: 015004-015004

    • DOI

      10.1088/1361-6501/aaf02a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a metrological atomic force microscope with a tip-tilting mechanism for 3D nanometrology2018

    • 著者名/発表者名
      Kizu Ryosuke、Misumi Ichiko、Hirai Akiko、Kinoshita Kazuto、Gonda Satoshi
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 075005-075005

    • DOI

      10.1088/1361-6501/aabe1a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Accurate vertical sidewall measurement by a metrological tilting-AFM for reference metrology of line edge roughness2019

    • 著者名/発表者名
      Kizu Ryosuke、Misumi Ichiko、Hirai Akiko、Gonda Satoshi
    • 学会等名
      SPIE Advanced Lithography 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 傾斜探針型測長AFMによる線幅計測における実効探針幅の補正2017

    • 著者名/発表者名
      木津良祐、三隅伊知子、平井亜紀子、木下和人、権太聡
    • 学会等名
      精密工学会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 走査型プローブ顕微鏡像のドリフト補正2017

    • 著者名/発表者名
      木津 良祐、三隅 伊知子、平井 亜紀子、権太 聡
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 走査型プローブ顕微鏡のドリフト補正方法及びドリフト補正機能を備えた走査型プローブ顕微鏡2017

    • 発明者名
      木津 良祐
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-154999
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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