Development of nondestructive real-time monitoring method by inverse analysis for LSI electroplating

電気銅めっきはLSIの製造において,ナノスケールの微細な配線からマイクロスケールのバンプなどの比較的大きい構造部品を形成するために利用されており,ますます重要な役割を担っている.これら多様な用途それぞれに対して最適な電気めっきを行うためには,めっきの仕上がり具合を支配するめっき表面上の電流密度を常時監視し,制御することが不可欠である.本研究では電磁場逆解析技術を応用することで,めっき表面上の電流密度を推定する手法を開発した.加えて,より簡便なLSIめっき電流密度の推定法として,めっき浴槽内の電位情報を利用しためっき電流密度分布の推定法を開発した. さらに海外の研究ノウハウを学ぶため,受入研究者と交流のあるカナダ国Simon Fraser大学のAsh Parameswaran教授のもとで,同教授が進める脳磁図(Magnetoencephalography,MEG)の研究・開発のプロジェクト活動への参加した. 具体的な研究内容と成果を以下に示す. 1.本研究ではMEGによる双極子の推定問題における逆解析手法に焦点を当て,打切り特異値分解法による双極子分布の概値推定と滑降シンプレックス法による推定解の修正からなる多段階逆解析手法を開発した.これにより,従来はMEGの利用者の経験に依存していた滑降シンプレックス法における初期値決定に関する問題を解決した. 2.数値シミュレーションによる数値実験とMEG用ファントムによる検証実験の両面から本手法の有効性を検討した.数値シミュレーションによる数値実験では,電流双極子モデルを用いて,MEGセンサで測定される磁場を計算し,ランダムノイズを加えたものを擬似測定データとした.得られた擬似測定データに本手法を適用することで,磁場源となっている正解の電流双極子を推定することができた.また,磁気双極子数が多い場合でも,局所解を得ることなく実際の磁気双極子コイルを推定できることを確認した.