レーザビームの電気光学偏光によるマイクロ波影像装置の開発

本研究は,被検査体を透過したマイクロ波ビームの電場分布を電気光学結晶に入力されたレーザビームの偏光に置き換えることによりマイクロ波影像を得る装置を開発し,被検査体の電磁物性分布を画像化することを目的とするものである。高分解能なマイクロ波影像をリアルタイムで取得可能な装置の開発,さらにその応用としてシリコンウェーハの導電率分布の非接触計測への実用化を図る。2年継続により,(I)マイクロ波影像装置の開発,(II)マイクロ波周波数及び電気光学結晶の最適化,(III)シリコンウェーハの導電率分布の定量評価,なる3項目の研究を推進し,目標を達成する。本年度は以下の実績を得た。1.マイクロ波周波数及び電気光学結晶の最適化マイクロ波周波数,及び電気光学結晶の種類を変化させ,それぞれにおけるマイクロ波影像を得ることにより,マイクロ波影像装置におけるマイクロ波周波数,及び電気光学結晶の種別の影響を調べ,最適化を行った。これにより,高分解能,高感度の影像を実現した。2.シリコンウェーハの導電率分布の定量評価上記の研究成果を踏まえ,マイクロ波影像装置の応用例として,シリコンウェーハの導電率分布の非接触計測を実施した。種々の加工条件により導電率分布の違うシリコンウェーハ試験片を用いて,試験片を透過したマイクロ波の電場分布をマイクロ波影像装置により測定し,試験片の導電率分布によって変化するマイクロ波の応答を計測した。さらにマイクロ波の応答と従来の接触型測定法により評価される試験片の導電率から,マイクロ波による導電率の定量評価式を生成し,シリコンウェーハの導電率分布の非接触リアルタイム計測を実現した。

本研究は,被検査体を透過したマイクロ波ビームの電場分布を電気光学結晶に入力されたレーザビームの偏光に置き換えることによりマイクロ波影像を得る装置を開発し,被検査体の電磁物性分布を画像化することを目的とするものである。高分解能なマイクロ波影像をリアルタイムで取得可能な装置の開発,さらにその応用としてシリコンウェーハの導電率分布の非接触計測への実用化を図る。2年継続により,(I)マイクロ波影像装置の開発,(II)マイクロ波周波数及び電気光学結晶の最適化,(III)シリコンウェーハの導電率分布の定量評価,なる3項目の研究を推進し,目標を達成する。本年度は以下の実績を得た。1.マイクロ波周波数及び電気光学結晶の最適化マイクロ波周波数,及び電気光学結晶の種類を変化させ,それぞれにおけるマイクロ波影像を得ることにより,マイクロ波影像装置におけるマイクロ波周波数,及び電気光学結晶の種別の影響を調べ,最適化を行った。これにより,高分解能,高感度の影像を実現した。2.シリコンウェーハの導電率分布の定量評価上記の研究成果を踏まえ,マイクロ波影像装置の応用例として,シリコンウェーハの導電率分布の非接触計測を実施した。種々の加工条件により導電率分布の違うシリコンウェーハ試験片を用いて,試験片を透過したマイクロ波の電場分布をマイクロ波影像装置により測定し,試験片の導電率分布によって変化するマイクロ波の応答を計測した。さらにマイクロ波の応答と従来の接触型測定法により評価される試験片の導電率から,マイクロ波による導電率の定量評価式を生成し,シリコンウェーハの導電率分布の非接触リアルタイム計測を実現した。