韓国研究機関が半導体超薄膜の絶対値測定に成功と発表

韓国標準科学研究院(KRISS)は、半導体測定の難題として知られている超薄膜の絶対値を測定することに成功したと23日、明らかにした。
キム・キョンジュンKRISSナノ構造の測定センター責任研究員のチームは、今回の研究は、国産装備である中速イオン散乱分光器(MEIS)を利用して相互補正法を完成したという。 相互補正法は、ナノメートル級酸化膜の絶対値を測定することができる技術である。
半導体プロセスで集積回路を作るために使用されるウェハは、表面に薄く均一な酸化膜を形成することが非常に重要となる。 酸化膜は、ウェハ表面を保護するとともに、電流の流れを制御する役割をし、酸化膜が形成されたウェハ上に半導体設計回路が描かれる。
現在、現場では、1 nm前後の酸化膜の厚さを4%以下の欠落で測定しなければ半導体の品質維持が不可能になるといわれているうだ。これまでの半導体工程では、透過電子顕微鏡(TEM)、分光楕円計測器(SE)、X線反射計(XRR)などで酸化膜の厚さを測定した。
問題は、このように測定した酸化膜の厚さは、実際の厚さと大きな差があったことだ。 機器の使用が難しく、品質の確保にも不確実性が生じ酸化膜測定は、半導体素子製造で大きな懸案であった。
研究チームは、国際度量衡委員会(CIPM)物質量諮問委員会(CCQM)が主管する測定の世界標準機関などによるハフニウム酸化膜(HfO2)の厚さと研究チームが測定した厚さを比較した。 その結果、1%水準の誤差で一致したという。
キム責任研究員は「日本の輸出管理強化などによる経済危機の状況下、中小企業との協力で誕生した今回の技術は、半導体産業の現場に活用され、次世代の半導体素子の製造歩留まりを大幅に向上させる」とした。
今回の研究結果は、測定科学分野の国際学術誌「メトローロジア(Metrologia – IF:3.447)」オンライン版に掲載されたという。

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