超LSIの完全ドライ・トータル低温製造ラインシステムの試作研究

点击翻译按钮获取中文摘要

前年度の装置技術を主体とした基礎開発に続き、本年度は製造ライントータルシステムとしてのさらなる性能向上の研究、各製造プロセス低温化の研究、さらにデバイス試作によるドライ、トータル低温製造プロセスの有効性の検証等を行った。まず、本システムの基本となる乾燥N_2ガス中、もしくは減圧雰囲気下でのウェハ搬送では、静電気発生によるパーティクルの付着やデバイスの破壊が大きな問題となっているが、軟X線及び真空紫外線を用いた新たな除電技術の開発によりこれを解決した。金属の発塵や、電磁ノイズの発生を一切伴わない、極めて迅速で且つクリーンな除電技術を実現した。高性能微細デバイス実現の鍵は、精密なドーパントプロファイルの制御であるが、低エネルギイオンプロセスにおける精密プラズマ制御技術により、任意のキャリヤプロファイルを半導体基板中につくり出すことに成功した。これは、高性能極微細デバイスの製作に非常に有効な技術である。さらに、450℃アニールでイオン注入層を再結晶化させ、10^<-8>A/cm^2という低リーク電流の接合を形成することにも成功した。さらに、これまで最大の難関であったゲート酸化膜形成も、イオンアシスト酸化により、450℃という超低温での成長に成功した。このように全てのプロセスを450℃以下で行うトータル低温化プロセスをドライプロセスで確立したのである。さらにこれらのプロセスを用いて実際にMOSFETを試作し、その可能性を実証した。