研究開発された技術紹介

フラッシュメモリの高密度化に見られるように半導体の微細化は目覚ましい発展を繰り広げている。このような技術発展を持続的に行うには、露光，エッチング後の欠陥検査や形状確認などの検査をウェハー上で行うため、高速で高精度な走査動作が可能な位置決め機構が必須となる。本開発では、高速で高精度な位置決め用アクチュエータ技術を同一平面型のステージに応用し、半導体産業に不可欠な検査用位置決めシステムの事業化を図る

500μm平方の走査面積で、毎秒2,000回・精度0.1nmの位置決め技術の実現
・高速・高精度SPM用X-Yステージの開発
→走査速度：1スキャン0.5ms、位置決め精度：0.1nm(500μm平方の走査面積)
・高速・高精度SPM用Zステージの開発
→最大可動距離：5μm、真直度：0.05nm、最大走査速度：40μm/s、制御帯域：2kHz
(新技術)
高速・高精度SPM用X-Y、Zステージ・500μm平方の走査面積で1スキャン2.5msの速度、0.1nmの位置決め精度(X-Yステージ)
・最大稼働距離5μm、真直度0.05nm、最大走査速度40μm/s(Zステージ)

・最大走査速度2.5msのX-Yステージを開発
‐X-Yステージ100μm、500μmを試作
‐最大走査速度2.5msを達成
‐X-Yステージ100μmで、位置決め精度0.1nmを確認
・最大可動距離5μm、最大走査速度40μm/sの高速・高精度Zステージを開発
‐高速・高精度Zステージを開発‐最大可動距離5μm、最大走査速度40μm/s、制御帯域2kHzの達成を確認
・高速・高精度SPM用X-Y-Zステージシステムを構築
‐これまでの成果を統合し、高速・高精度SPM用X-Y-Zステージシステムの実用化試験を実施し、各軸の動作や相関性を確認
‐X-Yステージは、1スキャン0.5ms→達成、0.1nmの位置決め精度→達成
‐Zステージは、最大可動距離5μm→達成、真直度0.05nm→未達成、最大走査速度40μm/s→達成、制御帯域2kHz→達成

半導体検査において、本研究で開発した高速・高精度SPM用X-Y-Zステージシステムを用いることにより、従来の2,000倍の速度での高精度位置決めが可能となる

・H24年度の実用化に向け、研究を実施中
・試作機あり(有償)

・低コスト化：フラット型とすることで、性能を向上させながら低コスト化を図る
・精度向上：従来の円筒スキャナに比べて10倍の位置決め精度
・小型化、省スペース化：省スペースながら従来より5倍の可動域を確保

H25年度の実用化に向け、性能評価、補完研究を実施
・現在、川下企業へ試作品を提供し、性能評価を実施中
・H25年度の実用化を目指し、本事業において重要性が浮き彫りとなったBow特性(X-Y動作時のZの精度)を向上させるため、補完研究を継続中
・実用化後は、アドバイザーでもあるエスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社へ導入するとともに、派生技術を活用し開発を続け、新たなターゲットに試作品を提供して事業化を目指す