ナノデバイス用基板としての超薄膜SOIウエハの開発

开发超薄 SOI 晶圆作为纳米器件的基板

基本信息

批准号：
14655059
负责人：
佐野泰久
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655059/
关键词：
SOI プラズマCVM 大気圧プラズマ数値制御加工ラジカル

项目摘要

当該研究グループにおいては、大気圧プラズマ中の高密度のラジカルを用いて化学的に除去加工を行う、プラズマCVM(Chemical Vaporization Machining)の開発を精力的に行っており、COE大阪大学・超精密加工研究拠点における研究成果として、直径8インチまでのウエハや非球面ミラー等を加工するための数値制御プラズマCVM加工装置を完成させている。本研究の目的は、数値制御プラズマCVM加工装置を用いて、新しいナノデバイスを実現できる可能性のある、10nm以下のSOI(Silicon on Insulator)層を有する超薄膜SOIウエハを試作し、その基板としての評価を行うと共に、試作した超薄膜SOIウエハにナノデバイスを形成してその動作特性を評価することである。昨年度は、良好な加工量の再現性を得るための試料保持用ジグを作製し、安定に微小な加工を行うことのできる条件を検討した。今年度は、数値制御テーブルの送り速度精度の評価や加工量の面内均一性の評価を行い、数値制御薄膜化精度の検討を行った。その結果、当初は十分な精度が得られなかったが、装置の改良を行うことにより十分な精度が得られるようになった。その後、市販の8インチ薄膜SOIウエハを用い、SOI層を10nm以下まで薄膜化するこをを試みたところ、ウエハ面内直径180mmの範囲において、7.5nm±0.5nmという極めて薄くかつ均一なSOI層を有するSOIウエハを製作することに成功した。

本研究小组正在积极开发利用大气压等离子体中的高密度自由基进行化学去除处理的等离子体CVM（化学气化加工）。通过研究基地的研究成果，我们完成了用于等离子体处理的数控等离子体CVM处理装置。加工直径最大8英寸的晶圆、非球面镜等。本研究的目的是利用数控等离子体CVM加工设备原型制作出具有10 nm以下SOI（绝缘体上硅）层的超薄SOI晶圆，该晶圆具有实现新型纳米器件的潜力，并将其用作此外，我们将在原型超薄 SOI 晶圆上形成纳米器件并评估其运行特性。去年，为了获得加工量的良好再现性，我们制作了样品保持夹具，并研究了可实现稳定微加工的条件。今年，我们评估了数控工作台的进给精度和加工量的面内均匀性，并检验了数控薄膜减薄的精度。结果，虽然一开始无法获得足够的精度，但通过改进设备，可以获得足够的精度。之后，我们尝试使用市售的8英寸薄膜SOI晶圆将SOI层减薄至10 nm以下，发现晶圆内获得了7.5 nm±0.5 nm的极薄且均匀的SOI层。我们成功地制造了平面直径为180毫米的SOI晶圆。