拓海先生、最近うちの工場でもシリコンカーバイド（SiC）を使う話が出ているんですが、製造で怖いのは「突然死」みたいな不具合です。論文で出ている “killer defects” って、要するにどんな問題なんでしょうか。
素晴らしい着眼点ですね！”killer defects” は簡潔に言えば、製品が正常に動くことを妨げる極めて稀だが致命的な欠陥のことです。電力デバイスだと一個の欠陥で歩留まりが大きく下がり、信頼性事故につながるんですよ。
既存の検査で見つからないケースがあると聞きました。うちの現場で使っている顕微鏡や光学検査で見落とす理由は何ですか。
いい質問です。要点は三つです。第一に欠陥が小さいかコントラストが低いと光学的に埋もれて見えない。第二に欠陥が基板内部に深くあって表面観察だけでは捉えにくい。第三に多数の欠陥が重なり、単純な画像では判別しづらい。これらに対して論文は新しい散乱法を示していますよ。
その新しい散乱法というと、何がこれまでと違うのですか。これって要するに既存の顕微鏡の上位互換ということ？
素晴らしい着眼点ですね。真っ直ぐ答えると、上位互換というより”補完”するツールです。コヒーレントフーリエ散乱測定（Coherent Fourier Scatterometry、CFS）はレーザー光の散乱パターンを解析し、欠陥が光をどのように崩すかの非対称性を強調します。そのため微小な形状変化や深い層に広がる欠陥の検出に向くんです。
なるほど。実用面での速さやコストはどうなんでしょう。ラインに入れるには現場の停止時間や投資対効果が気になります。
大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。ここも要点三つで説明します。第一に現時点のCFSは走査式で時間がかかるため、今の形だと全数検査向けではない。第二に装置は比較的コンパクトで非破壊なのでインライン化の余地がある。第三に初期投資はかかるが、致命的欠陥を早期に排除できれば歩留まり改善で回収可能である、という評価です。
具体的にはどの程度の誤検出や見逃しが減るのか、データがないと判断しにくいです。SEM（走査型電子顕微鏡）と比べたらどうなんでしょう。
素晴らしい着眼点ですね！論文ではCFSとSEMの結果を照合して高い一致を示しています。SEMは空間分解能が高く詳細把握に優れるが表層観察中心であるのに対し、CFSは焦点深度内の散乱を同時に検出できるため、層を跨いだ欠陥の可視化に優れるのです。ただし速度面はSEMより遅く、用途は補助的な検査やプロセス内点検が想定されます。
わかりました。では最後に整理します。これって要するに、CFSを使えば表面だけでなく深さ方向に広がる欠陥を見つけやすくなって、歩留まりの原因追跡が効率化できる、ということですね？
その通りです。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。要点は三つ、1) CFSは散乱の非対称性を拾って微小・深部欠陥を検出する、2) SEMと相補的で詳細確認に有効である、3) 現状は高速化が課題だがインライン化の可能性があり投資対効果が期待できる、です。
承知しました。自分の言葉でまとめますと、CFSはレーザーの散乱パターンを使って表面だけでなく内部に伸びる“致命的欠陥”を見つけやすくする補完的検査技術で、今は速度が課題だが歩留まり改善に寄与できる可能性がある、という理解で間違いないですね。
