ナノデバイス用基板としての超薄膜SOIウエハの開発

• 研究課題/領域番号: 14655059
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械工作・生産工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐野 泰久 (2003) 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40252598); 森 勇蔵 (2002) 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00029125)
• 研究分担者: 山村 和也 大阪大学, 助教授 (60240074) ; 山内 和人 大阪大学, 教授 (10174575) ; 森 勇藏 大阪大学, 客員教授 (00029125) ; 佐野 泰久 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40252598)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: SOI / プラズマCVM / 大気圧プラズマ / 数値制御加工 / ラジカル

研究概要

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。