数値制御大気圧プラズマ犠牲酸化法の開発：多電極型プラズマ発生装置の試作と評価

摘要

近年LSI (Large Scale Integrated circuit) の高性能化は,そのデバイスであるMOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)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材料として広く用いられてきた従来のBulk-Si基板では, 微細化に伴うリーク電流の増加等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)ウェハが注目されている. SOI ウェハでは埋め込み酸化膜 (BOX: BuriedOXide)層を有するため, ①接合容量の低減, ②各素子間の電気的分離, ③ソフトエラーの低減等の利点があり, 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.このSOI ウェハ中のSOI 層に要求される膜厚はデバイスの微細化に伴い年々小さくなっており, 2016 年には13～16±0.7nm程度の膜厚が要求されている. しかしながらこの精度を実現する加工技術は未だ確立されていない. そこで我々はこの目標を実現すべく数値制御大気圧プラズマ犠牲酸化法を開発し, その評価を行った.