【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0317
利用課題名 / Title
微細構造の非破壊計測
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,電子線リソグラフィ/ EB lithography,フォトニクス/ Photonics
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)
細谷 成紀
所属名 / Affiliation
株式会社タムロン
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
佐藤 平道,木塚 優子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-107：3次元電界放出形走査電子顕微鏡（エリオニクス）
AT-061：短波長レーザー顕微鏡[OLS-4100]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年、製品への機能性付与を目的として、物体表面に微細構造を形成する技術の開発が盛んに行われている。得られる機能性と、微細構造の関係性を知るために、微細構造の断面形状や、構造体高さを計測することは重要である。これらを得る方法として断面SEMやSTEMが挙げられるが、非検体の破壊が必要であり、非破壊による計測方法が望まれる。我々は、ミクロンオーダーの微細周期構造を、三次元SEM及びレーザー共焦点顕微鏡にて、高さ及び断面形状計測し、別途断面SEMで取得した結果と比較を行った。
実験 / Experimental
被検体として、基材がカーボンの微細構造サンプルを準備する。この時の微細構造は周期が3μmの孔周期構造だった。次にサンプルの反射率を上げるため、サンプルの半面にAlを100nmの膜厚で製膜した。そののち、Al成膜部、非成膜部の2点に関して、三次元SEM及びレーザー共焦点顕微鏡にて高さ及び断面プロフアイル計測を行い、SEMの断面像から得られる値と近い値を示すか確認する。
結果と考察 / Results and Discussion
３DSEMによる計測結果を図１に示す。Al成膜部、非成膜部ともに、表層付近の断面プロファイルは取得できるものの、深い部分のデータの抜け落ちが発生した。抜け落ちの要因として、微細構造の深い部分では傾斜が急峻であることが考えられる。レーザー共焦点顕微鏡による計測結果を図2に示す。レーザー共焦点顕微鏡での計測では、データとしては出力できたものの、Al成膜部、非成膜部ともに、高さの計測値は0.9μmとSEM断面像の値(4.5μm) と大きく離れた値となった。高さの値が大きく離れた要因として深い部分での反射率の低下や、水平分解能が構造体周期に対して十分に小さくないことなどが挙げられる。今後、AFM等、他の計測方法を検討する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１．3DSEMによる計測結果
図２．レーザー顕微鏡での計測結果
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)
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