| 研究課題/領域番号 |
19K14865
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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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, 主任研究員 (40760294)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 粗さ計測 / ラインエッジラフネス（LER） / 原子間力顕微鏡（AFM） / 走査電子顕微鏡（SEM） / ナノ構造 / ラインエッジラフネス(LER) / 原子間力顕微鏡(AFM) / 走査電子顕微鏡(SEM) / AFM / 半導体ナノ構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノ形状計測では様々な顕微鏡技術が用いられるが、それらの計測精度の保証には絶対精度の計測値が値付けされた標準試料が必要となる。本研究の目的は、半導体デバイス製造における計測標準に資する半導体ナノ構造の超精密形状計測技術開発である。特に、デバイス製造に欠かせないラインエッジラフネス（LER、ラインパターンの側壁粗さ）の高精度な計測技術と、高精度に値付けされたLER標準試料の開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、半導体デバイスの性能評価やリソグラフィ技術による加工性能評価に欠かせない「ラインエッジラフネス（LER）」と呼ばれる微細な半導体ラインパターンの側壁粗さ情報を示す形状パラメータの計測技術に着目し、高精度に粗さ形状が特徴づけられたLER標準試料の提案と実験検証に取り組んだ。実験検証の結果、作製した試料に設計に応じた粗さ形状が反映されていることが確認でき、LER標準試料の実現可能性が示された。また、原子間力顕微鏡（AFM）を用いたLER計測技術の高度化に取り組んだ結果、従来技術では難しかったレジストパターンの側壁形状の高精度計測と電子線照射時の収縮変形の定量評価が可能になった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体デバイスは様々な産業の情報化のための基幹部品として継続的な性能向上が求められている。一方で、半導体デバイス製造の技術難度は年々高まっており、トランジスタ構造の微細化・複雑化に伴って計測要求も一層高まっている。その中で、LERは先端的なリソグラフィ技術の研究開発における重要な評価値である。本研究で提案したLER標準試料は、ランダム性をもちながらも既知である粗さ情報を提供でき、次世代LER計測の基盤技術として応用が期待できる。また、AFMによる高精度LER計測技術は従来難しかった高精度かつ3Dで側壁を計測でき、各種プロセス（リソグラフィ、エッチング等）のメカニズム解明への応用が期待できる。
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