半導体デバイスの進化のカギを握るのが，出発材料のSiウエーハである。微細プロセスを使ったLSIを高い歩留まりで製造するには，優れた結晶品質と平坦性を備えた高品位のSiウエーハが欠かせない。そこで，ウエーハ・メーカーは結晶の引き上げ技術やウエーハ加工技術にさまざまな工夫を施している。連載の第2回は，こうしたSiウエーハ技術のトレンドについて解説する。ここへ来て話題を集めている450mmウエーハへの対応とその課題についても紹介する。
SUMCO
評価技術部 担当部長
池田 直紀
技術開発部 担当部長
藤原 俊幸
ウエーハ技術部 担当部長
高石 和成
Siウエーハは，電子機器の進化を支える重要な出発材料であり，LSIの進展に大きく貢献してきた。本稿では，Siウエーハ製造の要となる，結晶引き上げ時の欠陥制御とウエーハ加工を中心に，Siウエーハ技術の動向を解説する。デバイスの微細化への対応とウエーハ大口径化の実現可能性の検討が，主要な課題となる。
欠陥・金属汚染・平坦性を制御
Siウエーハの製造プロセスは，大きく三つの工程から成る。多結晶Siを原料として転位を生じることなく単結晶を引き上げる工程，得られた単結晶インゴットを切断および研磨して研磨ウエーハに仕上げる工程，用途に応じてウエーハにエピタキシャル成膜やアニール処理を施し，付加価値を与える工程，である（図1）。最初の工程で利用される結晶成長法はCZ（Czochralski）法と呼ばれる。
これら三つの工程を通じて達成しなければならない項目は，（1）欠陥の低減，（2）ゲッタリング・サイトの確保，（3）平坦化，（4）清浄度の向上である（図2）。このうち，欠陥や平坦性については，国際半導体技術ロードマップ（ITRS：International Technology Roadmap for Semiconductors）が達成目標を示している（図3）。実際には，ウエーハ・メーカーはデバイス・メーカーの要望に応じて前倒しで目標を達成している。ITRSに含まれない項目については，ウエーハ・メーカーがデバイス・メーカーとの議論を通じて開発を進めている。以下では，（1）～（3）について，ウエーハ・メーカーとしての取り組みを紹介する。
