近接場光学に基づく微細回路パターン付きSiウエハのナノ欠陥計測に関する研究

基于近场光学的精细电路图案硅片纳米缺陷测量研究

• 批准号: 04J08325
• 负责人: 吉岡 淑江
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J08325/
• 关键词: particle detection; patterned wafer; defect inspection; near field optics; nano-measurement; evanescent light; solid immersion lens; 配線パターン付きウエハ; 欠陥検出; 近接場光; 半球レンズ; フーリエ変換像; 暗視野; 表面付着異物

本研究は近接場光(エバネッセント光)の非伝搬特性を利用し,次世代半導体回路パターン付きSiウエハ表面上の微小欠陥を高感度に検出・評価する計測技術を開発することを目的としている.この計測技術は,輪帯状のレーザ照射と全反射が可能な高屈折率半球レンズによって発生する暗視野輪帯エバネッセント光を回路パターン付きSiウエハに近接照射して,欠陥から生じる散乱光をフーリエ変換像として検出することで,ナノスケールの異物などを高感度に検出・識別するものである.本年度は,独自に開発した実験装置を用いて,FIB(Focused Ion Beam)加工装置により作製した試料により,欠陥検出実験を行った.下記に行った実験検討項目を示す.1.微小欠陥検出の可能性の検討2.配線から生じるバックグラウンド光の影響の検討3.配線パターン表面付着異物試料を用いた欠陥検出実験4.配線パターン表面付着試料を用いた走査検出実験上記の実験で得られた研究成果を以下に示す.(1)先端直径が約110nmのAFM用探針先端を微小欠陥として用い,探針先端によるエバネッセント散乱光を検出することで,ナノメートルオーダの異物欠陥の検出可能性を示唆する結果を示した.(2)FIB(Focused Ion Beam)-CVD(Chemical Vapor Deposition)加工で配線パターン(線幅210nm)を作製し,この試料を用いて配線から生じる散乱光の影響を検討した結果,Air gapが200nm以上広がると配線からのバックグラウンド光の影響が小さいことがわかった.(3)約200nm half pitchの擬似回路パターン表面上の粒径約220nmの異物欠陥を,Air gapを220nm〜270nmに設定することで,回路パターンから生じるバックグラウンド光の影響をうけることなく検出することに成功した.(4)約180nm half pitch擬似回路パターン表面上に付着した粒径170nmの異物欠陥試料を用いて,論帯エバネッセント光の走査による欠陥検出実験を行い,光強度変化から欠陥位置検出できることで,本手法がインプロセス計測への適用可能性を有することを示した.

In this study, by using the non-portable characteristics of proximity light, the next-generation semi-body loop is responsible for the small and high sensitivity on the surface of the Si system. In the design of the technology, the total reflection may be high in the hemispheres with a high refractive rate. The light loop is used to pay for the close exposure of the Si, the scattered light and the light. Please make sure that you have a high degree of sensitivity. This year, it is necessary to operate the equipment independently, and the FIB (Focused Ion Beam) processing device is responsible for the production of raw materials, which is in short supply. The following line shows that the project is displayed. 1. A small deficiency gives rise to the possibility. The distribution line is in the middle of the line. On the surface of the equipment, the material is not available to you. 4. The research results are shown below. (1) the diameter of the end is about 110nm. (1) the diameter of the end is small. AFM uses the probe of the end to detect the small defect of the end, and to detect the scattered light of the end. The results show that the results show that FIB (Focused Ion Beam)-CVD (Chemical Vapor Deposition) processing line distribution equipment (210nm) is used as a device, and the material is used as a distribution cable to generate scatter light. Air gap