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シングルモード励起暗視野観察自己干渉法による次世代超微細機能構造の非破壊深さ計測

使用单模激发暗场观察自干涉测量下一代超精细功能结构的无损深度测量

基本信息

批准号：
22KJ1106
负责人：
管一兆
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1106/
关键词：
FDTD RCWA Depth measurement Dark-field Microscopy Microgroove 位相差顕微鏡

项目摘要

今年度の実績はシミュレーションの進捗と提案手法の実験検討二つの項目であります．まず、周期溝構造を対象としたシングルモード励起暗視野観察自己干渉法に相当するシミュレーションを行い、この手法の特性を明らかにしました。申請者は申請時までに、単一溝構造の暗視野観察に関してFDTD法に基づくシミュレーション方法を確立しました。前段階で判明していることは、既知の幅を持つ単一溝構造に対して、アスペクト比1（深さと幅の比率）を超える深さ計測が可能であることです。実際の機能素子として用いられる超微細構造は、周期的な構造を持つものが主であり、実用性を考慮して、提案手法を周期構造へ展開する必要があります。このため、周期構造計算に適用されるRCWA法を利用し、より高速で周期溝構造の周期・幅・深さなどの計測限界への影響を明らかにしました。さらに、得られる計測限界の物理メカニズムを電磁場の振る舞いから理論的に解明しました。その成果はASPEN2022の国際学会で発表し、優秀論文賞を受賞しました。次の項目では、提案手法を実験的に検証するために、暗視野光学系を構築しました。これは、円偏光を片側から入射させ、カメラで暗視野観察を行うことにより、通常干渉しないP偏光とS偏光成分を干渉させるもので、位相シフト法による位相差計測を実現する装置です。そこで、位相シフトを高速に行えるようにするため、空間光位相変調器の導入を検討しました。装置を使いこなすために、空間光位相変調器を応用する研究で、位相差顕微鏡の感度を向上させる研究も行いました。その成果はCMSE2022の学会で発表し、論文に採択されました。

This year's performance is based on a review of the progress of the project and the proposed methodology. The structure of the periodic groove is opposite to that of the dark field, and the characteristics of the method are obvious. The applicant shall establish the basic method for the investigation of dark field in single trench structure at the time of application. In the first stage, it is clear that the amplitude of the known structure is different from that of the original structure, and the ratio of the depth to the amplitude is 1. The depth measurement is possible. In practice, functional elements are used in ultra-fine structures, periodic structures are maintained, and practical considerations and proposals for periodic structure development are necessary. The RCWA method is suitable for the calculation of periodic structures. The influence of the period, amplitude and depth of periodic structures on the calculation of periodic structures is obvious. In the past, the measurement limits of electromagnetic field vibration were analyzed theoretically. The results were presented at ASPEN2022 International Society, and excellent papers were awarded. This project is based on a proposal for a dark-field optical system. The device for phase difference measurement is composed of two parts: polarized light and dark field observation. The space phase modulator is introduced at high speed. The study of the sensitivity of phase difference micromirrors in the application of spatial optical phase modulators The results of CMSE2022 are presented in the paper.