【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0006
利用課題名 / Title
ラインパターンのLER(Line Edge Roughness)解析
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ラインエッジラフネス（LER）
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
木津 良祐
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-004：電界放出形走査電子顕微鏡[S4800_FE-SEM]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
半導体デバイス等の作製においては、フォトマスクやウエハ上に作製されるラインパターンが、その寸法・形状が設計通りにできているかを確認する必要がある。代表的な形状評価パラメータに線幅やラインエッジラフネス（LER）がある。筆者はLERの高精度計測に関する研究をしている。今回、Siラインパターンおよびレジストラインパターン試料のLERを走査電子顕微鏡（SEM）で測定するために、AIST-NPFのSEMを利用した。
実験 / Experimental
【利用した主な装置】
電界放出形走査電子顕微鏡(S4800)【NPF004】
【実験方法】
加速電圧：1 kV - 5 kV、エミッション電流：10 µA、の条件でSiラインパターンを観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
本測定で得られたSEM像の一部をFigure 1に示す。これらのSEM像からラインパターンエッジのピーク輝度位置をエッジ位置と決めてラインエッジプロファイルを抽出した。その後、ラインエッジプロファイルの平均線からプロファイルを形成する各点の距離の標準偏差σを計算し、3σで定義されたLER値を求めた。また、ラインエッジプロファイルのPower spectral densityやHeight-height correlation functionという粗さ解析を行い、標準偏差σに加えて、相関長、粗さ指数の評価も行った。Siラインパターンの粗さ解析を行った結果、LER値(3σ)が 3.9 nm、相関長が26 nm、粗さ指数が0.67となった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Figure 1 (Upper) Image of Si line pattern.
Figure 1 (Lower) Image of resist line pattern.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Ryosuke Kizu, Unbiased line edge roughness measurement using profile-averaging method for precise roughness parameters measurement, Journal of Micro/Nanopatterning, Materials, and Metrology, 21, (2022).
DOI: https://doi.org/10.1117/1.JMM.21.2.024001
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件