JPH0123939B2 - - Google Patents
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- JPH0123939B2 JPH0123939B2 JP13831684A JP13831684A JPH0123939B2 JP H0123939 B2 JPH0123939 B2 JP H0123939B2 JP 13831684 A JP13831684 A JP 13831684A JP 13831684 A JP13831684 A JP 13831684A JP H0123939 B2 JPH0123939 B2 JP H0123939B2
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- JP
- Japan
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- tube
- gas
- nozzle
- double
- reaction
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体装置の製造方法に関するもの
であり、半導体基板上に均一性よく、熱酸化薄膜
を設ける製造方法に係るものである。
であり、半導体基板上に均一性よく、熱酸化薄膜
を設ける製造方法に係るものである。
従来例の構成とその問題点
近年、単結晶シリコンあるいは多結晶シリコン
上に熱酸化膜を形成させる方法として、高温酸素
ガス雰囲気中に水素ガスを噴出して、瞬時に酸化
せしめ、水蒸気ガスを生成し、この水蒸気ガスを
半導体基板に至らしめて基板表面を熱酸化する方
法が多く使用されている。かかる方法に使用する
反応管は、通常、多重管構造を有し、反応管内に
設けたノズル内に水素ガスを流通し、ノズルの外
側、即ち、反応管外管に酸素ガスを流通せしめ
る。水素ガスが噴出するノズル先端の温度は、通
常、600℃以上に保ち、噴出した水素ガスが酸素
ガスと瞬時に反応して、水蒸気ガスを生成する。
通常の例では、反応管内径が15cm程度にて、水素
ガス流量は１リツトル（）以上、酸素ガスは数
以上流通させる。さらに、非常に薄い熱酸化膜
を、上記方法を用いて、高温で形成せしめる場
合、水素および酸素ガスの分圧を減らすために、
流量を極度に減らして、通常流量の1/10以下に希
釈する必要がある。希釈キヤリヤガスとして、通
常、窒素又はアルゴンガスを、水素および酸素ガ
スに加えて流通せしめるが、反応管内ノズルを用
いて希釈された反応ガスを流入させる場合、酸素
ガス雰囲気中に希釈された水素ガスを流入させる
方法、ないしは希釈酸素ガス雰囲気中に水素ガ
ス、ないしは希釈された水素ガスを流入せしめて
反応を起こさせる方法が、これまで通常、用いら
れている。
上に熱酸化膜を形成させる方法として、高温酸素
ガス雰囲気中に水素ガスを噴出して、瞬時に酸化
せしめ、水蒸気ガスを生成し、この水蒸気ガスを
半導体基板に至らしめて基板表面を熱酸化する方
法が多く使用されている。かかる方法に使用する
反応管は、通常、多重管構造を有し、反応管内に
設けたノズル内に水素ガスを流通し、ノズルの外
側、即ち、反応管外管に酸素ガスを流通せしめ
る。水素ガスが噴出するノズル先端の温度は、通
常、600℃以上に保ち、噴出した水素ガスが酸素
ガスと瞬時に反応して、水蒸気ガスを生成する。
通常の例では、反応管内径が15cm程度にて、水素
ガス流量は１リツトル（）以上、酸素ガスは数
以上流通させる。さらに、非常に薄い熱酸化膜
を、上記方法を用いて、高温で形成せしめる場
合、水素および酸素ガスの分圧を減らすために、
流量を極度に減らして、通常流量の1/10以下に希
釈する必要がある。希釈キヤリヤガスとして、通
常、窒素又はアルゴンガスを、水素および酸素ガ
スに加えて流通せしめるが、反応管内ノズルを用
いて希釈された反応ガスを流入させる場合、酸素
ガス雰囲気中に希釈された水素ガスを流入させる
方法、ないしは希釈酸素ガス雰囲気中に水素ガ
ス、ないしは希釈された水素ガスを流入せしめて
反応を起こさせる方法が、これまで通常、用いら
れている。
かかる方法で、水素ガスと酸素ガスを反応させ
水蒸気ガスを生成させると、希釈キヤリヤガスの
速い流れによる反応の場所的および時間的不均一
が生じ、その結果、半導体基板上に形成された熱
酸化薄膜の膜厚にバラツキが生ずる欠点がある。
水蒸気ガスを生成させると、希釈キヤリヤガスの
速い流れによる反応の場所的および時間的不均一
が生じ、その結果、半導体基板上に形成された熱
酸化薄膜の膜厚にバラツキが生ずる欠点がある。
発明の目的
本発明は、上記の欠点を除去し、半導体基板上
に膜厚バラツキの少ない熱酸化薄膜を形成する半
導体装置の製造方法を提案するものである。
に膜厚バラツキの少ない熱酸化薄膜を形成する半
導体装置の製造方法を提案するものである。
発明の構成
本発明の方法は、水素ガスと酸素ガスを不活性
キヤリヤガスで希釈する前に完全に反応させ、水
蒸気ガスを生成した後、希釈するものであり、こ
の方法と従来の方法との相違点は反応管内に設け
たノズルを二重管構造にして、ノズルの内管に水
素ガスを、ノズルの外管に酸素ガスを流通させ
る。この場合、外管を内管よりも長く設け、内管
の先端より外管が外に突出する構造にしておく、
さらにノズル後方の位置で、反応管の最後部より
不活性キヤリヤガスの導入口を１個所乃至複数個
所設ける。
キヤリヤガスで希釈する前に完全に反応させ、水
蒸気ガスを生成した後、希釈するものであり、こ
の方法と従来の方法との相違点は反応管内に設け
たノズルを二重管構造にして、ノズルの内管に水
素ガスを、ノズルの外管に酸素ガスを流通させ
る。この場合、外管を内管よりも長く設け、内管
の先端より外管が外に突出する構造にしておく、
さらにノズル後方の位置で、反応管の最後部より
不活性キヤリヤガスの導入口を１個所乃至複数個
所設ける。
かかる試料の構造を有する反応管を用いれば、
ノズル内管に導入された水素ガスは、ノズル内管
の先端よりノズル外管中に噴出して、ここでノズ
ル外管に導入された酸素ガスと瞬時に反応して水
蒸気ガスを生成する。このようにして生成された
水蒸気ガスはノズル外管より反応管中に流出し
て、希釈キヤリヤガスにより始めて希釈され、半
導体基板に向つて移送される。即ち、水素ガスと
酸素ガスの反応が完全に行なわれた後に希釈さ
れ、キヤリヤガスにより基板上に均一に移送され
るため、基板上での酸化反応が均一になり、膜厚
のバラツキの少ない熱酸化膜の形成が可能にな
る。
ノズル内管に導入された水素ガスは、ノズル内管
の先端よりノズル外管中に噴出して、ここでノズ
ル外管に導入された酸素ガスと瞬時に反応して水
蒸気ガスを生成する。このようにして生成された
水蒸気ガスはノズル外管より反応管中に流出し
て、希釈キヤリヤガスにより始めて希釈され、半
導体基板に向つて移送される。即ち、水素ガスと
酸素ガスの反応が完全に行なわれた後に希釈さ
れ、キヤリヤガスにより基板上に均一に移送され
るため、基板上での酸化反応が均一になり、膜厚
のバラツキの少ない熱酸化膜の形成が可能にな
る。
実施例の説明
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図は、本発明の一実施例にかかる熱酸化薄膜形
成に用いる反応管の構造を模式的に示したもので
ある。図において、１は反応管で細長い円筒状の
石英管等により形成され、端部に２〜４よりなる
二重管構造ノズルと、不活性キヤリヤガスの導入
口５とを有する。二重管構造ノズルは、水素ガス
を流通せしめる内管２と酸素ガスを流通せしめる
外管３により構成される。外管３は、内管２より
長く設け、突出部４を有する。６は半導体基板を
支持するボートを示し、７は熱酸化膜を形成すべ
き半導体基板を示す。８は二重管ノズルおよび半
導体基板を加熱する炉の発熱体を示す。
成に用いる反応管の構造を模式的に示したもので
ある。図において、１は反応管で細長い円筒状の
石英管等により形成され、端部に２〜４よりなる
二重管構造ノズルと、不活性キヤリヤガスの導入
口５とを有する。二重管構造ノズルは、水素ガス
を流通せしめる内管２と酸素ガスを流通せしめる
外管３により構成される。外管３は、内管２より
長く設け、突出部４を有する。６は半導体基板を
支持するボートを示し、７は熱酸化膜を形成すべ
き半導体基板を示す。８は二重管ノズルおよび半
導体基板を加熱する炉の発熱体を示す。
次に、直径100mmのシリコンウエーハ７に熱酸
化薄膜を形成する方法の具体例をのべる。反応管
１に内径150mmの石英管を用いる。二重管ノズル
部の構造は、直径10mm、長さ15cmの先端を開口と
した円筒管２に、毎分10c.c.乃至100c.c.の水素ガス
を流通させ、直径30mm、長さ20cmの先端を開口と
した外管３に、毎分20c.c.乃至200c.c.の酸素ガスを
流通せしめる。毎分10の窒素ガス乃至アルゴン
ガスを希釈ガスとして導入口５より流通せしめ
る。
化薄膜を形成する方法の具体例をのべる。反応管
１に内径150mmの石英管を用いる。二重管ノズル
部の構造は、直径10mm、長さ15cmの先端を開口と
した円筒管２に、毎分10c.c.乃至100c.c.の水素ガス
を流通させ、直径30mm、長さ20cmの先端を開口と
した外管３に、毎分20c.c.乃至200c.c.の酸素ガスを
流通せしめる。毎分10の窒素ガス乃至アルゴン
ガスを希釈ガスとして導入口５より流通せしめ
る。
電気炉発熱体８により、ノズル先端部５は、
600℃以上の温度に、シリコンウエーハ７は、
1000℃乃至1200℃に加熱する。かかる条件下にお
いて、ノズル内管２より、外管３の先端部４に噴
出した微量水素ガスは、ここで微量酸素ガスと反
応して、微量の水蒸気ガスを生成する。反応生成
された水蒸気ガスは、ノズル先端部４より反応管
１内に流れ出し、ここで多量の不活性キヤリヤガ
スにより均一に希釈され、シリコンウエーハ７に
移送され、シリコンウエーハ表面に均一な熱酸化
薄膜を形成する。かかる方法によりウエーハ内、
ウエーハ間で膜厚バラツキの少ない数10乃至数
100オングストローム（Å）の熱酸化膜を形成す
ることができる。さらに不活性キヤリヤガスの流
れを均一にするために導入口５を複数個所設ける
こと、および二重管ノズルとボート６の間に邪魔
板を設けることも、本発明の効果を高めることに
役立つ。
600℃以上の温度に、シリコンウエーハ７は、
1000℃乃至1200℃に加熱する。かかる条件下にお
いて、ノズル内管２より、外管３の先端部４に噴
出した微量水素ガスは、ここで微量酸素ガスと反
応して、微量の水蒸気ガスを生成する。反応生成
された水蒸気ガスは、ノズル先端部４より反応管
１内に流れ出し、ここで多量の不活性キヤリヤガ
スにより均一に希釈され、シリコンウエーハ７に
移送され、シリコンウエーハ表面に均一な熱酸化
薄膜を形成する。かかる方法によりウエーハ内、
ウエーハ間で膜厚バラツキの少ない数10乃至数
100オングストローム（Å）の熱酸化膜を形成す
ることができる。さらに不活性キヤリヤガスの流
れを均一にするために導入口５を複数個所設ける
こと、および二重管ノズルとボート６の間に邪魔
板を設けることも、本発明の効果を高めることに
役立つ。
発明の効果
本発明によると、二重管構造を有するノズル反
応管構成とすることにより、ノズル内管に水素ガ
スを導入し、外管内に導入した酸素ガスと高温で
完全に反応させることができるため、完全に水蒸
気とした後、石英反応管内の半導体基板まで送出
されるので半導体基板上に均一な酸化膜を形成す
ることができる。
応管構成とすることにより、ノズル内管に水素ガ
スを導入し、外管内に導入した酸素ガスと高温で
完全に反応させることができるため、完全に水蒸
気とした後、石英反応管内の半導体基板まで送出
されるので半導体基板上に均一な酸化膜を形成す
ることができる。
以上、シリコンウエーハの熱酸化を例として、
本発明を説明してきたが、他の半導体基板または
金属基板等の表面に熱酸化薄膜を設ける場合にお
いても、同様な方法で、均一性のよい膜厚を有す
る熱酸化膜が得られることはいうまでもない。特
に、高温で多量の希釈不活性ガスを用いて、従来
方法では形成が困難な数10Åの熱酸化膜を形成す
る場合において、本発明は多大の効果を奏するも
のである。
本発明を説明してきたが、他の半導体基板または
金属基板等の表面に熱酸化薄膜を設ける場合にお
いても、同様な方法で、均一性のよい膜厚を有す
る熱酸化膜が得られることはいうまでもない。特
に、高温で多量の希釈不活性ガスを用いて、従来
方法では形成が困難な数10Åの熱酸化膜を形成す
る場合において、本発明は多大の効果を奏するも
のである。
図は本発明の半導体装置の製造方法に使用され
る装置の一実施例を示す断面図である。 １……反応管、２……二重ノズル内管、３……
二重ノズル外管、４……二重ノズル外管突出部、
５……希釈ガス導入口、６……ボート、７……半
導体ウエーハ、８……加熱炉。
る装置の一実施例を示す断面図である。 １……反応管、２……二重ノズル内管、３……
二重ノズル外管、４……二重ノズル外管突出部、
５……希釈ガス導入口、６……ボート、７……半
導体ウエーハ、８……加熱炉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二重構造のノズルを有する多重管構造反応管
を用い、二重構造ノズルの内管に水素ガスを流通
し、外管に酸素ガスを流通せしめて、前記二重管
構造ノズルの外管内で水素ガスと酸素ガスを反応
させた後に、反応管外管に流通させた不活性キヤ
リヤガスで希釈して、半導体基板に希釈水蒸気ガ
スを至らしめ、同半導体基板に酸化することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 ２ 二重管構造ノズルに、先端部を、反応ガスの
流出開口部とする同心円筒状の石英管を用いる特
許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13831684A JPS6116531A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13831684A JPS6116531A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6116531A JPS6116531A (ja) | 1986-01-24 |
| JPH0123939B2 true JPH0123939B2 (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=15219042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13831684A Granted JPS6116531A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6116531A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8603111A (nl) * | 1986-12-08 | 1988-07-01 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting waarbij een siliciumplak aan zijn oppervlak wordt voorzien van veldoxidegebieden. |
| KR970007113B1 (ko) * | 1987-09-01 | 1997-05-02 | 도오교오 에레구토론 사가미 가부시끼 가이샤 | 산화 장치 |
| JP2678184B2 (ja) * | 1988-02-10 | 1997-11-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 酸化炉 |
| JPH0669940B2 (ja) * | 1988-03-16 | 1994-09-07 | ライオン株式会社 | 白髪防止剤 |
| EP0435180B1 (en) * | 1989-12-27 | 1993-08-18 | Lion Corporation | Composition for treating hair |
-
1984
- 1984-07-03 JP JP13831684A patent/JPS6116531A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6116531A (ja) | 1986-01-24 |
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