次世代半導体洗浄技術：枚葉式スピンプロセッサーDa-Vinciシリーズ

摘要

300mmの量産工場の増産が続き、テクノロジーも65nmを視野に入れた増産がはじまっている。 工程はさらに複雑さを増しており、使用される材料も多種多様である。 45nmに向けてFEOLでは、Metal Gate、High-kといった異種金属材料の導入が進んでおり、それにともなって洗浄の要求も多様化している。 ゲート材料では、CoSiからNiSi/NiPtSiへと推移していくと考えられる。 またNチャンネルとPチャンネルで最適なゲート材料を選択する手法も検討されており、結果としてより多くの膜剥離、洗浄のステップが導入されることが予想される。High-k材料はHfSiOが最も有力である。 したがってHigh-k膜を選択的に除去したり、またこれらの材料のウエーハ裏面の汚染を除去する技術はますます重要となってきた。 またITRSのロードマップでは、洗浄に対して極めて厳しい要求がされている。 例えば一回あたりの基板の除去可能量は0.4A、半導体の特性に大きく影響する金属汚染は＜5E9の要求である。 これらの要求を同時に達成するため、薬液の希薄化が進み、その洗浄力の不足を補うべく物理力の併用を含む手法が検討されている。 BEOLではポーラスLow-kの導入が45nmノードでは始まると考えられ、Cuのマイグレーションを防止するためのキャップ層としてのCoWP、MRAM/FRAMやMIMキャパシター等のインテグレーションに対応するための洗浄の開発要求は益々増大している。 またウエーハエッジ、ベベル部の膜は剥がれ対策は緊急の課題となっており、Low-kを層間絶縁膜を使用するデバイスでは歩留まり確保に必須の技術となっている。