数値制御大気圧プラズマ犠牲酸化法によるSi薄膜膜厚均一化加工法の精度向上

摘要

近年、大規模集積回路（LSI : Large Scale Integrated circuit）の高性能化は、それを構成する素子であるMOSFET （Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transister）の微細化によって達成されてきた。しかし、半導体デバイス基板として広く用いられてきた従来のBulk-Si では、微細化に伴うリーク電流の増加などにより、十分な性能を実現できなくなりつつある．そこで、Bulk-Siに替わる基板としてSOI（Silicon On Insulator）ウエハが用いられている．SOIウエハは埋め込み酸化膜を有しているため、接合容量の低減やリーク電流の防止、各素子間の電気的分離などの利点がある．このため、より高集積で高速かつ低消費電力なMOSFETが作成可能となるのである。SOI MOSFETにおいて、表面Si 層（SOI層）の膜厚のばらつきはしきい値電圧のばらつきに影響するため、その膜厚均一性は±5%以内とする必要があるとされている。素子の微細化に伴い、SOI層がより薄く絶対膜厚差が小さいウエハが要求されている。そこで、我々は新しい加工法として数値制御大気圧プラズマ犠牲酸化法を開発し、SOI層の膜厚均一化を図っている[1]。今回、装置に改良を加え、加工精度の向上を行ったのでその結果について述べる．