スペクトルズーム機能と、測定データ点数の大幅な削減による超高速データ取得・解析で、半導体ウエハやフィルム、FPDなどの膜厚の全エリア・全数検査が可能
Advantages
- スペクトルズーム機能(ハードウェア)：既存の分光器にスリットを2枚装着するだけでスペクトル分解能が５倍以上アップ
- 測定データ点数の大幅な削減(ソフトウェア)：スパース主成分分析を用いた機械学習により、測定する干渉スペクトルのデータ点数を10点以下に削減することで、データ取得・解析時間を超高速化
- 薄膜フィルムを、干渉スペクトルのデータ点数3点で、高い精度で膜厚推定できることを実証済み
- 半導体ウエハやフィルム、FPDなどの膜厚のリアルタイムイメージングが可能になる
Background and Technology
半導体ウエハやフィルム、FPDなどの膜厚を瞬時にマッピングしたいとのニーズはあるが、現状は1箇所の計測(データ取得と解析)あたり0.1-10秒を要するため、試料1枚を25箇所計測するだけで30秒近くかかっている。
本発明者は、小型で安価な既存のマルチチャネル分光器をベースに、モアレ効果(*)を適用し入口と出口にスリットを装着するだけで、スペクトル分解能を５倍以上向上させることができた。さらに、あらかじめ対象試料から取得した複数の干渉スペクトルのデータからスパース主成分分析を用いた機械学習を行い、測定する干渉スペクトルのデータ点数を10点以下に削減することで、データ取得・解析時間を超高速化した。
これにより、これまで困難であった半導体ウエハやフィルム、FPDなどのリアルタイムイメージングが実現し、膜厚の全エリア・全数検査が可能になる。
* T. Konishi et al., “Super spectral resolution beyond pixel Nyquist limits on multi-channel spectrometer,” Optics Express, Vol. 24, No. 23, pp. 26583-26598, 2016 (November 9, 2016)Expectations
テックマネッジ株式会社では、大阪大学からの委託により、本発明のライセンス導入による製品化・実用化をご検討いただける企業を探しています。大阪大学との秘密保持契約の締結による未公開データ等の開示の他、本発明者とのご面談も可能です。
Patents
PCT/JP2014/001316、特願2014-185152 、PCT/JP2017/024479、PCT/JP2020/013495
Researcher
小西毅(大阪大学工学研究科 准教授)
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