■体裁:B5版283ページ
■発刊:1991/11/28
■ISBNコード:4-947655-47-X

半導体製造のためのClosed Manufacturing System

【監修】
大見忠弘 東北大学 / 新田雄久 日立製作所 /UCS半導体基盤技術研究会

【執筆者】
大見忠弘、柴田直 東北大学/
桑原英司、宮脇守、大見忠弘 キヤノン、東北大学/
後藤陽宏、佐々木真、大見忠弘 東北大学/
浦野智秋、大見忠弘、柴田直 セイコー精機/
小野寺政信、野仲徹、堀越基伸、横田晃、新
東北大学、東京応化工業、日立製作所/
泊里治夫、浜田汎史、仲原喜行 神戸製鋼所、大阪酸素工業/
前野又五郎、中川佳紀、泉浩人、三木正博、 橋本化成、三菱アルミニウム/
中村雅一、大見忠弘、川田幸司、大木厚志、 東北大学/
伊藤一男、大見忠弘 岸川特殊バルブ、東北大学/
林雄造、大見忠弘 入江工研、東北大学/
平塚豊、福田宗治、小林敏男、上村康夫 日立プラント建設、ダン科学/
小野田亨、宍戸昌広、都田昌之、大見忠弘 山形大学、東北大学、本山製作所、渡邊商工

※所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

【目次】

1章　Advenced Semiconductor Manufacturing Line
1.　Introduction
2.　State-of-the-art clean technologies
2.1　Ultra clean gas technology
2.2　Ultra pure water technology
2.3　Ultra clean chemicals technology
3.　Growth of native oxide on cleaned silicon surfaces
4.　Impact of native-oxide free processing on device
characteristics
5.　Closed manufacturing scheme
5.1　System concept
5.2　Closed-system wafer transport
5.3　UHV wafer trnasport system requirements
6.　Dual-frequency-excitation plasma process equipment
7.　UHV technology
7.1　Vacuum pumps
7.2　Gate valves
7.3　Surface passivation
8.　Advanced lithographic processes
8.1　Outgas free resist process
9.　Perfect reproducibility and easy maintenance
10.　Conclusion

第2章　自然酸化膜フリープロセス
1.　はじめに
2.　自然酸化膜成長
3.　実験
4.　結果および考察
4.1　ショットキーコンタクト特性
4.2　オーミックコンタクト特性
4.3　バイポーラ特性
5.　特性

第3章　プラズマダメージ・チャンバー材料汚染をなくしたプラズマプロセス装置
1.　はじめに
2.　実験方法
3.　結果及び考察
3.1　プラズマの分布
3.2　RF周波数とプラズマの制御
3.3　シールドによるプラズマの制御
3.4　電極電位のDCバイアス制御
3.5　二周波励起によるプラズマの制御
4.　まとめ

第4章　半導体プロセス装置用排気システム
1.　はじめに
2.　高性能半導体プロセスの要求する超高真空排気システム
3.　半導体プロセス用ガス排気システム
3.1　現状の半導体プロセス用排気システム
3.2　高性能半導体プロセス用排気システム
4.　今後の課題
4.1　超高真空対応の耐蝕性
4.2　完全オイルフリーのドライポンプ

第5章　アウトガスフリーホトレジストプロセス
1.　はじめに
2.　実験方法
3.　脱ガス成分同定用マスピークの決定
4.　従来法レジストプロセスによる脱ガス特性
4.1　従来法レジストプロセス後の脱ガス特性
4.2　脱ガス特性とレジストの耐熱性
5.　各種のシミュレーションプロセスでの脱ガス特性
5.1　シミュレーション項目
5.2　実験結果
6.　UVキュア
7.　高温再ベーキング
7.1　大気雰囲気下での高温再ベーク
7.2　不活性ガス雰囲気下での高温再ベーク
7.3　窒素流量依存性
7.4　減圧度依存性
7.5　UV+UCBベーク後の耐熱性
8.　むすび

第6章　半導体製造装置のための金属表面パッシベーション
第1節　酸化パッシベーション
1.　はじめに
2.　ステンレス鋼酸素不動態膜の表面キャラクタリゼーション
2.1　表面形態
2.2　膜厚と組成
2.3　表面皮膜の構造
3.　酸素不動態膜の水分放出挙動
3.1　酸素不動態化処理管からの水分放出量
3.2　酸素不動態化膜と水分の吸・脱着性
4.　酸素不動態膜の耐食性
4.1　純水中での耐食性
4.3　塩酸中での耐食性
5.　酸素不動態化皮膜の諸特性
5.1　曲げ加工および切断の影響
5.2　酸素不動態化膜の耐久性
6.　まとめ
第2節　半導体製造装置のための金属表面フッ化処理
1.　はじめに
2.　316Lステンレス鋼のフッ化不動態最適条件
2.1　表面粗度に対するベーキングの影響
2.2　最適フッ素化温度
2.3　 熱処理におよる熱膜改善
2.4　まとめ
3.　Ni-Pメッキを施したアルミニウム合金のフッ化不動態処理
3.1　Ni-Pメッキの結晶構造と熱処理の影響
3.2　Ni-Pメッキ皮膜のフッ素化
3.3　フッ化膜の評価
3.4　まとめ

第7章　超高純度ガス供給用オールメタル酸化不動態配管技術
1.　はじめに
2.　超高純度ガス供給系の概略
3.　ステンレス表面の酸化不動態処理技術
4.　施工方法
5.　施工後の立ち上がり性能
6.　ガス系封止の影響
7.　まとめ

第8章　半導体製造装置用ゲートバルブ
第1節　ウルトラクリンテクノロジーを適用したオールメタルゲートバルブ
1.　はじめに
2.　超高真空ゲートバルブの概要
2.1　ゲートバルブの駆動に必要な力
2.2　弁の移動機構
2.3　弁の押しつけ機構
2.4　弁座のメタルシール方法
3.　ウルトラクリーンバルブの開発
3.1　構造
3.2　シール機構
3.3　設計寿命
3.4　機如能上の特長
4.　弁座シールに関する予備試験結果
4.1　シール膜の性能試験
4.2　ゴミの影響についての調査
4.3　シール膜の寿命試験
4.4　ディスクプレートの表面処理と漏洩の関係
5.　製造工程の概要
6.　試作品のパーティクル試験
7.　まとめ
第2節　無摺動ゲートバルブの開発
1.　はじめに
2.　無摺動ゲートバルブの構造
2.1　無摺動ゲートバルブと従来タイプとの比較
2.2　ダイヤフラムの開発
2.3　ゲートバルブの評価試験
3.　UCT仕様のゲートバルブの製造
3.1　UCT仕様のゲートバルブ
3.2　製造工程
3.3　UCT仕様の溶接ベローズの製造工程
3.4　製作状況
4.　今後の課題

第9章　ウエハのウェットクリーニング・乾燥のためのクローズドシステム
1.　はじめに
2.　装置コンセプト
2.1　構成
2.2　装置方式
3.　方式に関する基礎実験
3.1　洗浄タンク分割部のシール性
3.2　洗浄タンクの液置換性
3.3　真空乾燥条件
3.4　ハンドリングのためのカセット保持方法
3.5　カセット搬送クリーンチューブの気流解析
4.　製造装置の設計概要
5.　まとめ

第10章　超高純度N2によるWafer気流搬送システム
1.　はじめに
2.　ノズル噴流の衝突によりWaferに働く力
2.1　Wafer面に垂直な方向に働く力とノズル形態との関係
2.2　Wafer面に水平な方向に働く力とノズル形態との関係
3.　既存装置モデルの特性解析
3.1　IBM型トラックの詳細
3.2　IBM型トラック上のWaferに作用する力およびWafer浮上高さ
3.3　IBM型トラックの基本特性
4.　新しいシステムの提案
4.1　Ultra Clean Floating Traffic systemの提案
4.2　UCFTに求められる性能
5.　Ultra Clean Floating Traffic system(UCFT)の特性評価
5.1　UCFT Wafer Trackの基本特性の解析
5.2　UCFT Wafer Control Unitの基本特性の解析
5.3　Wafer挙動の解析
6.　おわりに