ミニマルレーザ加熱装置により加熱プロファイルを変えて形成した熱酸化膜の電気的特性

摘要

現在、産総研を中心に開発を進めているミニマル装置の加熱炉の一つに、高速で昇降温ができるレーザ加熱装置がある。レーザの弱点とも言える面内の不均一加熱を克服するため、本装置は円形とリング形のレーザ光を重ねてウェハに照射している。これまで、加熱の均一性を熱酸化膜厚のばらつき[(σ/Ave.)×100]で評価し、ウェハ全面 (半径 5.75mm 内)で 1σ=1.3%を実現した。デバイスへの応用では、Alゲートp-MOSトランジスタのゲート酸化膜、イオン打ち込み後の不純物の活性化アニールに適用し良好な特性が得られている。このように均一局所加熱に成功したので、レーザ加熱のより重要な応用である、加熱温度の超高速制御で新たな科学的知見を得て行くべきである。今回は手始めとして、これまでは単に炉に入れるだけで事実上温度プロファイルを制御してこなかった MOS 界面の熱酸化膜形成に、レーザ加熱を応用した。具体的には、酸化膜形成時の加熱プロファイルを変えて成膜した熱酸化膜の電気的特性を評価したので報告する。