Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

April 14, 2010, フランス--ハイブリッド計測プロジェクト(Hybrid Metrology Project)で､CD計測用に3D-AFM(原子間力顕微鏡)モード､DeepTrench Modeを用い､サブ28nmノードで計測の不確かさを低減する注目すべき成果が得られた｡
　ICディメンション(サイズ)の微小化はとどまることなく進んでいるので､満足のいく製造歩留まりを保証するために制御すべき重要ファクタの1つとして計測の不確かさがある｡研究者たちにとっては､193-液浸リソグラフィあるいはEビームリソグラフィによる40nm以下のトレンチやコンタクトホールの正確な計測が課題となっている｡トップダウンのCD-SEMからはプロファイル情報が得られない｡さらに､電子と材料の相互作用(例えば､近接効果､レジスト収縮現象)は､最終計測で深刻なCDバイアス(偏り)につながる｡
　プロジェクトの研究成果では､従来の3D-AFM CDモードを利用した強引なトレンチ-ディメンション計測に大きな限界があることが示された｡
　ハイブリッド計測は､主に工場でCD-SEMやスキャタロメータによって行われている従来のCD計測プロセス制御におけるレファランス(参照)CD計測フィードバックループに関連している｡レファランス計測は､CD-SEMやスキャトロメータ技術に比べると､より細かいプロセスウインドウ設定により､R&Dを加速し､製造コストを抑制する手段となる｡
　SPIEで論文発表を行った､プロジェクトリーダー､Johann Foucher氏によると､CDハイブリッド計測はサブ28nmノード向け量産製造に導入できる｡必要となるのはハイブリッド計測ツールとソフトウエアで､これによって補完技術の最適化とデータのやりとりを簡素化して適切で安価なCD計測構成を実現できる｡このハイブリッド計測プラットフォームを用いることで､レファランス(参照)と製造技術間のデータ交換が容易になり､最適化される｡このプラットフォームは､当初の製造CD計測技術の低い精度が原因となる残留誤差の導入を阻止するので､計測精度制御機能としての繰り返し計測数を減らすことができる｡
　CEA-Letiの研究者は､CD-AFMのようなレファランスのインラインCD技術を用いることで､現在の走査型電子顕微鏡あるいは透過電子顕微鏡によるクロスセクション画像取得は､ほとんど置き換えられることを見いだした｡これによって､すべてのプロセス制御(リソグラフィやエッチング)でR&Dサイクルタイムが速くなる｡
　製造歩留まりに関しては､最終結果はR&Dと同等｡これは､ウエハ全体で､精度がトータルの計測不確かさパラメタを低減し､より優れたCD均一性とプロセスウインドウ設定を保証するからだ｡製造されたデバイスは､ダイ､ウエハ､ロットによるパフォーマンス変動が小さくなる｡つまり､これは製造歩留まりが高くなることを意味する｡
　ハイブリッド計測プロジェクトは､ハイブリッド計測を量産製造に導入するために､必要となるあらゆる計測およびインフラを開発することを目的としている｡すでに､極めて先端的な3D-AFM利用法を検討してきており､これは強化版Deep Trench Modeパラメタとともに使用した｡これは､将来のノードに向けて機能を拡張し､微小サイズ計測用に3D-AFM技術の限界を押し広げる方法である､と研究者は説明している｡
(詳細は､Johann Foucher, johann.foucher@cea.fr)