清浄表面を確保した枚葉式シリコンウエハ表面処理装置の開発とその特性解析

半導体デバイスの高機能化にともない、微細化、高集積化がさらに促進され、その製造技術のよりいっそうの高度化が求められている。ところでウエハ表面を処理することによって得られるULSIは、二十一世紀初頭にはGbit時代を迎えることになる。数GbitクラスのDRAMのような、高機能性を有する高品質なデバイスを連続的に安定に量産するためには、デバイス製造におけるウエハ表面処理プロセスにおいて、プロセスパラメータが完全に制御され、さらにウエハ表面上に、汚染につながるいかに超微細な異物をも存在させないことが必要となる。我々は、このウエハ表面汚染の現状をふまえ、すでに無発塵で信頼性の高いウエハの気流搬送装置を開発し、その技術を確立している。本装置は、単にウエハの搬送装置に留まることなく、ウエハの表面処理を行える反応装置などとしてもその応用が考えられる。本研究では、ウエハ表面処理の中の製膜処理について着目し、気流搬送装置を製膜処理装置に適用する場合の設計・操作指針を得ることを目的とした。先ず、製膜を行う前に、ウエハ挙動に及ぼす供給ガス量の影響について検討した。その結果、ウエハのぶれ及び傾きは各浮上ガスの供給量で制御可能であり、ウエハの回転速度は3000rpmとすることが可能であった。従って、浮上したウエハ表面にCVD処理を行える操作性を気流搬送システムは有していると言える。CVD処理には、常温で水と反応し酸化膜を形成するFTES(Fluorotriethoxysilane)を用いた。反応経路は次のようである。FTES+H20→SiO2+HFこのFTESと水の混合ガスを、浮上したウエハ表面に吹き付けて製膜を行ない、均一な膜形成が十分行えることを示した。さらに、浮上したウエハ表面近傍の流れを把握するため流れの可視化も合わせて行ない、ウエハ表面近傍の流れに影響を及ぼす要素を検討し、ウエハ浮上型CVD装置の設計・操作指針を確かなものとした。

半導体デバイスの高機能化にともない、微細化、高集積化がさらに促進され、その製造技術のよりいっそうの高度化が求められている。ところでウエハ表面を処理することによって得られるULSIは、二十一世紀初頭にはGbit時代を迎えることになる。数GbitクラスのDRAMのような、高機能性を有する高品質なデバイスを連続的に安定に量産するためには、デバイス製造におけるウエハ表面処理プロセスにおいて、プロセスパラメータが完全に制御され、さらにウエハ表面上に、汚染につながるいかに超微細な異物をも存在させないことが必要となる。我々は、このウエハ表面汚染の現状をふまえ、すでに無発塵で信頼性の高いウエハの気流搬送装置を開発し、その技術を確立している。本装置は、単にウエハの搬送装置に留まることなく、ウエハの表面処理を行える反応装置などとしてもその応用が考えられる。本研究では、ウエハ表面処理の中の製膜処理について着目し、気流搬送装置を製膜処理装置に適用する場合の設計・操作指針を得ることを目的とした。先ず、製膜を行う前に、ウエハ挙動に及ぼす供給ガス量の影響について検討した。その結果、ウエハのぶれ及び傾きは各浮上ガスの供給量で制御可能であり、ウエハの回転速度は3000rpmとすることが可能であった。従って、浮上したウエハ表面にCVD処理を行える操作性を気流搬送システムは有していると言える。CVD処理には、常温で水と反応し酸化膜を形成するFTES(Fluorotriethoxysilane)を用いた。反応経路は次のようである。FTES+H20→SiO2+HFこのFTESと水の混合ガスを、浮上したウエハ表面に吹き付けて製膜を行ない、均一な膜形成が十分行えることを示した。さらに、浮上したウエハ表面近傍の流れを把握するため流れの可視化も合わせて行ない、ウエハ表面近傍の流れに影響を及ぼす要素を検討し、ウエハ浮上型CVD装置の設計・操作指針を確かなものとした。