知的電子システムのための科学的LSI製造技術の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10044114
• 研究種目: 国際学術研究
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大見 忠弘 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20016463)
• 研究分担者: BLEWER Rober サンディア国立研究所, コンタミネーションフリー製造技術センター, センター長(研究職)
• キーワード: マイクロ波プラズマ / 平行平板プラズマ / マイクロ波プラズマ / コンタミネーションフリー / 半導体 / プロセス / 高品質薄膜形成

研究概要

研究代表者らは、人間のようにしなやかな機能を持つハードウエア、すなわち"フレックスウエア"と呼ばれる新概念の電子回路技術をベースにした知的電子システムを世界に先駆けて提案している。知的電子システムを具現化するには、従来のデジタルシステム以上に完全に制御された高精度、高性能半導体プロセス技術が要求される。東北大学研究者は、これまで開発してきたウルトラクリーン化技術をベースに、知的電子システム具現化に不可欠な超高精度プラズマプロセス技術を開発した。科学的な見地からプロセスの問題点を究明した上で、大口径薄膜形成プロセスのためのマイクロ波プラズマ装置、及び大口径反応性イオンエッチングブロセスのための平行平板マグネトロンプラズマ源の開発を行った。マイクロ波プラズマ源については、プラズマパラメータの空間分布を解析し、さらにマイクロ波プラズマの自己均一化現象を解析した。平行平板プラズマについては、電子ドリフトに基づくプラズマ不均一化現象を解明し、補助電極への高周波印加によるプラズマ均一化技術を開発した。これら研究成果を基に、低エネルギーイオン照射による低温高品質薄膜形成技術について研究を継続中である。高品質な極薄ゲート酸化膜、低温直接窒化膜、高電子移動度を有するポリシリコン薄膜形成技術が完成されつつある。米国側研究者は、LSI製造システム全体の観点からプロセス技術に要求される性能を明らかにし、コンタミネーションフリー製造のプロセスインテグレーションの方向を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 大見 忠弘: "製造装置大口径化CVD装置エッチャ「セミコン関西98」200mm対応の半分と画期的に小さくなる300mm対応LSI製造装置" 日経マイクロデバイス. 1998年6月号. 177-179 (1998)
• [文献書誌] 大見 忠弘: "製造コスト削減を実現する最新半導体製造技術" Mechanical Material Manufacturing(M&E). Vol.25 No.1. 102-111 (1998)
• [文献書誌] M.Takeya: "Plasma conditions for as-grown low temperature poly-si formation on SiO_2 substrate by sputtering and plasma enhanced chemical vapor deposition processes" Journal of Vacuum Science & Technology. Vol.A16,No.3. 1917-1920 (1998)
• [文献書誌] Tadahiro Ohmi: "A New Concept Cluster Tool with a Radial Line Slot Antenna(RLSA)Plasma Source" Extended Abstract of International Symposium on Advanced ULSI Technology-Challenges and Breakthoughs. 19-23 (1998)
• [文献書誌] W.Shindo: "Low-Temperature(300)Large-Grain Polycrystalline Silicon Deposition by Microwave-Excited PECVD Using SiH4/Xe" The Seventh International Symposium on Semiconductor Manufactureing,Proceeding of ISSM98. 460-463 (1998)
• [文献書誌] Tadahiro Ohmi: "Contamination-free Manufacturing for 300mm Wafer Processing" Semicon West 98;Symposium on Contamination-Free Manufacturing(CFM)for Semiconductor Processing. A1-A20 (1998)