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ナノオーダの計測レンジを持ち物質同定をも可能とする半導体表面の異物検出デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 20K20955
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
研究機関群馬大学

研究代表者

荒木 幹也  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (70344926)

研究分担者 GONZALEZ・P JUAN  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (30720362)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードナノ粒子 / 粒子径 / 材料同定 / 偏光 / 非接触
研究開始時の研究の概要

半導体の回路パターン高集積化は極限まで進み,現在その配線幅は10 nmオーダまで超微細化している.ウエハ上に「10 nmの異物」があれば,それはそのまま「不良品」を意味する.一方でナノサイズの物質同定は困難を極め,「いつ」「何が」付着したのかが分からない.異物の「材料」が特定できれば付着が起こった工程の特定につながり,生産効率の飛躍的向上につながる.新たな異物の付着につながるため,ウエハに触れることはできない.「非接触」で異物の「サイズ」と「物質(材料)」を「同時決定」する手法の確立を目論む.

研究成果の概要

半導体の回路パターン高集積化は極限まで進み,その配線幅は10 nmオーダまで超微細化している.ウエハ上に「10 nmの異物」があれば,それはそのまま「不良品」を意味する.異物の「材料」が特定できれば付着が起こった工程の特定につながり,生産効率の飛躍的向上につながる.本研究では「非接触」で異物の「サイズ」と「物質(材料)」を「同時決定」する手法の確立を目論む.ウエハ洗浄液を模した純水中に,典型的な研磨粒子である「二酸化ケイ素」と,装置由来のプラスチック粒子を模した「ポリスチレン」を懸濁し,粒径と材料の判別を試みた.複数波長の偏光を用いた計測手法により,当初の目的が実現できることが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本の半導体産業はピーク時と比較して大きくシェアを失っている.それでも半導体製造機械や素材については,世界でおおきなプレゼンスを維持している.これはすべて先人のみなさまの努力の賜物である.日本の国力を維持するうえでも重要な意味を持つこのような戦略的分野について,本研究課題の成果が少しでも役に立つことがあればと考えている.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 散乱光強度を用いたサブミクロン粒子の粒径と屈折率の同時測定2022

    • 著者名/発表者名
      木越綾香,大津晴登,齋藤遼太,ゴンザレス・ファン,荒木幹也
    • 学会等名
      微粒化シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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