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ニュースリリース | |
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| 2001年9月17日 | ||||||||
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日立製作所 中央研究所(所長：武田英次)は、このたび、シリコン半導体中に含まれる0.1％程度の微量組成成分を、１ナノメートルの空間分解能で可視化する世界最高感度の組成分析技術を開発しました。この技術は、電子顕微鏡の観察時に試料から放射されるＸ線を検出するＳＴＥＭ−ＥＤＸ
(＊１)分析法の感度を、新たに開発した“試料ドリフト補償技術”によって約１桁向上させたものです。最小線幅が100ナノメートル以下となる次世代システムＬＳＩや大容量メモリのプロセス評価、不良解析に有用な分析技術として期待されます。
半導体の微細化とともに、検査・分析工程において要求される測定分解能は、ナノメートル（100万分の１ミリメートル）オーダにまで急速に高まっています。また、半導体デバイス内には様々な微量元素領域が形成されています。この微量元素領域を精度良く制御することが、半導体デバイスの性能を確保する上でますます重要となってきています。このような背景から、最小線幅が100ナノメートル以下となる次世代の半導体デバイスでは、Ｓｉ半導体基板に含まれる0.1％程度の微量成分を、１ナノメートルの分解能で検出する高度な組成分析技術が必須となっています。 分解能がナノメートルオーダの組成分析技術として、ＳＴＥＭ(走査型透過電子顕微鏡) を応用した、“ＳＴＥＭ−ＥＤＸ分析技術”が開発されています。しかし、従来のＳＴＥＭ−ＥＤＸ分析技術では、0.1%オーダの微量成分を検出することは困難でした。この原因は、微量成分から放射されるＸ線が微弱なため、0.1％の成分を検出するために必要な信号量を得られなかったことによります。もちろん、検出時間を長くしてＸ線を積算すると、検出時間の1/2乗に比例して感度を向上することが可能です。ところが、感度を上げるために測定時間を長くすると、試料のドリフト(熱で位置が変化してしまう現象)が無視できなくなり、分解能を低下させるという問題がありました。例えば、0.1％の感度を得るまで測定を続けると、従来のＳＴＥＭ−ＥＤＸでは、数10ナノメートルまで空間分解能が劣化していました。 そこで、当社では、ＳＴＥＭ−ＥＤＸにおける測定中の試料ドリフトを抑制するために、試料位置を1ナノメートル以下の精度で自動補正する“試料ドリフト補償技術”を開発しました。開発技術の特徴は、以下の通りです。
本技術の開発によって、これまで主にシミュレーションやモデル構造から推論していた半導体微量組成成分の設計に、実測データを導入することができます。また、半導体の歩留まりを低下させる汚染などの不良解析において、飛躍的に精度の高い情報が得られます。このように、本技術は、最小線幅100ナノメートル以降の半導体素子の設計スピードアップと高精度化を実現する基本技術となることが期待されます。 本成果は、9月12日から工学院大学(東京)で開催された「日本電子顕微鏡学会 第17回分析電子顕微鏡討論会」で発表しています。 ＜用語説明＞
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以 上 |
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