JPH03140453A - 低圧酸化装置 - Google Patents
低圧酸化装置Info
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- JPH03140453A JPH03140453A JP28110689A JP28110689A JPH03140453A JP H03140453 A JPH03140453 A JP H03140453A JP 28110689 A JP28110689 A JP 28110689A JP 28110689 A JP28110689 A JP 28110689A JP H03140453 A JPH03140453 A JP H03140453A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
シリコン半導体デバイス製造プロセスにおいて、シリコ
ンを酸化するプロセスがある。シリコンウェーハの酸化
はシリコンウェーハを８００〜１０００℃の電気炉中の
石英製反応管内に挿入し、ドライ酸素、または水蒸気を
含む酸素を流すことにより達成される。
ンを酸化するプロセスがある。シリコンウェーハの酸化
はシリコンウェーハを８００〜１０００℃の電気炉中の
石英製反応管内に挿入し、ドライ酸素、または水蒸気を
含む酸素を流すことにより達成される。
本発明は、水素ガスＨ２と酸素ガス０゜を流し、反応さ
せて１１．０を生成し、その１１２０と０２による水蒸
気により酸化する低圧酸化装置に関する。
せて１１．０を生成し、その１１２０と０２による水蒸
気により酸化する低圧酸化装置に関する。
第２図は従来装置の一例の構成を示す簡略断面図である
。
。
１は８００〜１０００℃の所要温度下の電気炉中の石英
反応管（プロセスチューブ）、７は石英反応管１外に設
けられたヒータ、３は多数枚のウェーハ２を載置した石
英ポート、８はこのポート７の下部に設けられたキャッ
プ、９は水素ガスＨ２と酸素ガス０２を導入して燃焼（
反応）させ、水蒸気１１２０を生成し過剰０２と共に反
応管１内に導入する燃焼管、１０はこの燃焼管９の外部
に設けられた赤外線ランプ、１１は当該燃焼管９内に設
けたシリコンロッド、１２は燃焼管９と反応管１の上部
とを連通ずる通路、１３は反応管１の上部に設けられた
上部注入口、１４は反応管１の下部に設けられた排気口
である。
反応管（プロセスチューブ）、７は石英反応管１外に設
けられたヒータ、３は多数枚のウェーハ２を載置した石
英ポート、８はこのポート７の下部に設けられたキャッ
プ、９は水素ガスＨ２と酸素ガス０２を導入して燃焼（
反応）させ、水蒸気１１２０を生成し過剰０２と共に反
応管１内に導入する燃焼管、１０はこの燃焼管９の外部
に設けられた赤外線ランプ、１１は当該燃焼管９内に設
けたシリコンロッド、１２は燃焼管９と反応管１の上部
とを連通ずる通路、１３は反応管１の上部に設けられた
上部注入口、１４は反応管１の下部に設けられた排気口
である。
このような従来装置は水素Ｈ２と酸素０゜を赤外線ラン
プ１０により燃焼管９内で燃焼させ、Ｈ２Ｏを生成し、
過剰０２と共に通路１２を通して上部注入口１３より反
応管１内へ注入し、反応管１内に多数枚のシリコンウェ
ーハ２を載置したポート３を挿入することによりポート
３に載置された多数枚のウェーハ２が酸化されることに
なる。
プ１０により燃焼管９内で燃焼させ、Ｈ２Ｏを生成し、
過剰０２と共に通路１２を通して上部注入口１３より反
応管１内へ注入し、反応管１内に多数枚のシリコンウェ
ーハ２を載置したポート３を挿入することによりポート
３に載置された多数枚のウェーハ２が酸化されることに
なる。
Ｈ３と０２ の燃焼は第２図示のように燃焼管９内の
シリコンロッド１１を、赤外線ランプ１０により加熱で
きる構造をもつ燃焼管９内で行われる。
シリコンロッド１１を、赤外線ランプ１０により加熱で
きる構造をもつ燃焼管９内で行われる。
上記の従来装置にあっては、Ｈ２と０□の燃焼を行う燃
焼管９と、加熱用の赤外線ランプ１０と燃焼管９内のシ
リコンロッド１１よりなる構成であるため、構造が複雑
であり、シリコンロッド１１がＨ２の発火点で急激に酸
素と反応するため、０□とＨ２の流量比を適当に選定し
ないと爆発する危険性があるという課題がある。
焼管９と、加熱用の赤外線ランプ１０と燃焼管９内のシ
リコンロッド１１よりなる構成であるため、構造が複雑
であり、シリコンロッド１１がＨ２の発火点で急激に酸
素と反応するため、０□とＨ２の流量比を適当に選定し
ないと爆発する危険性があるという課題がある。
本発明の目的は、簡単な構造でＨ２とＯ２を反応させＨ
２Ｏを生成し、低圧（０，１〜１０Ｔｏｒｒ）下で水蒸
気酸化を行うことによりＨ２と０゜の反応により爆発す
るおそれがなく安全であり、且つ、酸化の均一性を良く
することができる装置を提供することである。
２Ｏを生成し、低圧（０，１〜１０Ｔｏｒｒ）下で水蒸
気酸化を行うことによりＨ２と０゜の反応により爆発す
るおそれがなく安全であり、且つ、酸化の均一性を良く
することができる装置を提供することである。
本発明装置は上記の課題を解決し、上記の目的を達成す
るため、第１図示のように水素ガスＨ２と酸素ガス０２
を反応させて水蒸気を外部で生成し、所要温度下の電気
炉中の反応管１内に、水蒸気を導入しウェーハ２を載置
したポート３を挿入して当該ウェーハ２を酸化させる装
置において、反応管１内を低圧下に維持すると共に反応
管１外部に水素ガスＨ２と酸素ガス０２の反応をプラズ
マ化して促進させる生成反応室４を設けてなる構成とし
たものである。
るため、第１図示のように水素ガスＨ２と酸素ガス０２
を反応させて水蒸気を外部で生成し、所要温度下の電気
炉中の反応管１内に、水蒸気を導入しウェーハ２を載置
したポート３を挿入して当該ウェーハ２を酸化させる装
置において、反応管１内を低圧下に維持すると共に反応
管１外部に水素ガスＨ２と酸素ガス０２の反応をプラズ
マ化して促進させる生成反応室４を設けてなる構成とし
たものである。
このような構成とすることにより水素Ｈ２と酸素０゜の
反応は生成反応室４内でプラズマ化されて促進され、Ｈ
２Ｏ＋０２による水蒸気が生成されて低圧下の反応管１
内に注入され、この反応管ｌ内に挿入したポート３に載
置されたウェーハ２が水蒸気酸化されることになる。ウ
ェーハ２の水蒸気酸化はこのように低圧下で行われるの
で、Ｈ２と０２の反応による爆発のおそれはなく安全で
あり、かつ酸化の均一性が向上することになる。
反応は生成反応室４内でプラズマ化されて促進され、Ｈ
２Ｏ＋０２による水蒸気が生成されて低圧下の反応管１
内に注入され、この反応管ｌ内に挿入したポート３に載
置されたウェーハ２が水蒸気酸化されることになる。ウ
ェーハ２の水蒸気酸化はこのように低圧下で行われるの
で、Ｈ２と０２の反応による爆発のおそれはなく安全で
あり、かつ酸化の均一性が向上することになる。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明装置の一実施例の構成を示す簡略断面図
で、１は８００〜１０００℃の所要温度、例えば９００
℃±０．５℃下の電気炉中の石英反応管（プロセスチュ
ーブ）、７はこの石英反応管１外に設けられ内部を上記
所要温度に加熱するヒータ、３は多数枚のウェーハ２を
載置した石英ポート、８はこのポート３の下部に設けら
れたキャップである。石英反応管１内に挿入されたポー
ト３に載置された多数枚のウェーハ２はヒータ７により
所要温度９００℃±０．５℃に加熱される。
で、１は８００〜１０００℃の所要温度、例えば９００
℃±０．５℃下の電気炉中の石英反応管（プロセスチュ
ーブ）、７はこの石英反応管１外に設けられ内部を上記
所要温度に加熱するヒータ、３は多数枚のウェーハ２を
載置した石英ポート、８はこのポート３の下部に設けら
れたキャップである。石英反応管１内に挿入されたポー
ト３に載置された多数枚のウェーハ２はヒータ７により
所要温度９００℃±０．５℃に加熱される。
４は反応管１外部に設けられた生成反応室で、水素ガス
１１□と酸素ガス０２の反応をプラズマ化して促進させ
る機能を果たす。５はこの生成反応室４の周囲に設けら
れたワークコイルで、プラズマ発生用の高周波電源６が
接続されている。ワークコイル５の代わりに半分割円筒
電極を用いてもよい。
１１□と酸素ガス０２の反応をプラズマ化して促進させ
る機能を果たす。５はこの生成反応室４の周囲に設けら
れたワークコイルで、プラズマ発生用の高周波電源６が
接続されている。ワークコイル５の代わりに半分割円筒
電極を用いてもよい。
１２は生成反応室４と反応管１の上部とを連通する通路
（細管）、１３は反応管１の上部に設けられた上部注入
口、１５は反応管１内の圧力を制御する圧力制御弁で、
反応管１の下部に連結された排気管１６に挿設されてお
り、排気口１４は排気装置、例えば排気ポンプに接続さ
れている。
（細管）、１３は反応管１の上部に設けられた上部注入
口、１５は反応管１内の圧力を制御する圧力制御弁で、
反応管１の下部に連結された排気管１６に挿設されてお
り、排気口１４は排気装置、例えば排気ポンプに接続さ
れている。
上記の構成において水素ガスＨ２と酸素ガス０２は生成
反応室４内にマスフローコントローラ（図示せず）を介
して導入され、この生成反応管４内でワークコイル５に
高周波電源６により高周波電界を印加することによりプ
ラズマを発生させて）（２と０２の反応を促進し、水蒸
気Ｈ２０＋Ｏ９を生成させる。
反応室４内にマスフローコントローラ（図示せず）を介
して導入され、この生成反応管４内でワークコイル５に
高周波電源６により高周波電界を印加することによりプ
ラズマを発生させて）（２と０２の反応を促進し、水蒸
気Ｈ２０＋Ｏ９を生成させる。
この水蒸気は通路１２を経て上部注入口１３より反応管
１内に注入されると共に反応管１内は排気ポンプにより
圧力制御弁１５を介して排気され０．１〜１０Ｔｏｒｒ
の圧力、例えば５ Ｔｏｒｒ±３％の圧力に制御される
。このような低圧下の反応管１内で、ポート３に載置し
た多数枚のウェーハ２が水蒸気酸化されることになる。
１内に注入されると共に反応管１内は排気ポンプにより
圧力制御弁１５を介して排気され０．１〜１０Ｔｏｒｒ
の圧力、例えば５ Ｔｏｒｒ±３％の圧力に制御される
。このような低圧下の反応管１内で、ポート３に載置し
た多数枚のウェーハ２が水蒸気酸化されることになる。
ウェーハ２の水蒸気酸化は低圧下で行われるので、Ｈ２
と０□の反応による爆発のおそれはなく安全であり、か
つ酸化の均一性が向上することになる。
と０□の反応による爆発のおそれはなく安全であり、か
つ酸化の均一性が向上することになる。
ウェーハ２の酸化の手順はまず酸素ガス０２を注入し、
反応管１内を所定の流量と所定の圧力に制御する。しか
る後、生成反応室４内でプラズマを発生させ、水素ガス
Ｈ２を注入し零から一定流量まで１０〜３０秒程度の間
に徐々に増加して行く。この方法は安定で安全であり、
かつ薄い酸化膜生成に対し制御性が極めて良い。
反応管１内を所定の流量と所定の圧力に制御する。しか
る後、生成反応室４内でプラズマを発生させ、水素ガス
Ｈ２を注入し零から一定流量まで１０〜３０秒程度の間
に徐々に増加して行く。この方法は安定で安全であり、
かつ薄い酸化膜生成に対し制御性が極めて良い。
上述のように本発明によれば、水素ガスＨ２と酸素ガス
０２を反応させて水蒸気を外部で生成し、所要温度下の
電気炉中の反応管１内に、水蒸気を導入しウェーハ２を
載置したポート３を挿入して当該ウェーハ２を酸化させ
る装置において、反応管１内を低圧下に維持すると共に
反応管１外部に水素ガスＨ２と酸素ガス０２の反応をプ
ラズマ化して促進させる生成反応室４を設けてなるので
、水素ガスＨ２と酸素ガス０２の反応を生成反応室４内
でプラズマ化して促進させ、水蒸気Ｈ２０＋０２を生成
して低圧下の反応管１内に注入することにより低圧下の
反応管１内のウェーハ２を水蒸気酸化させることになる
ため、水素ガスＨ２と酸素ガス０゜の反応による爆発の
おそれはなく安全になると共にウェーハ２内、ウェーハ
２間の酸化膜の均一性が良くなり、また膜厚の制御性も
極めて良くなるなどの効果を奏する。
０２を反応させて水蒸気を外部で生成し、所要温度下の
電気炉中の反応管１内に、水蒸気を導入しウェーハ２を
載置したポート３を挿入して当該ウェーハ２を酸化させ
る装置において、反応管１内を低圧下に維持すると共に
反応管１外部に水素ガスＨ２と酸素ガス０２の反応をプ
ラズマ化して促進させる生成反応室４を設けてなるので
、水素ガスＨ２と酸素ガス０２の反応を生成反応室４内
でプラズマ化して促進させ、水蒸気Ｈ２０＋０２を生成
して低圧下の反応管１内に注入することにより低圧下の
反応管１内のウェーハ２を水蒸気酸化させることになる
ため、水素ガスＨ２と酸素ガス０゜の反応による爆発の
おそれはなく安全になると共にウェーハ２内、ウェーハ
２間の酸化膜の均一性が良くなり、また膜厚の制御性も
極めて良くなるなどの効果を奏する。
第１図は本発明装置の一実施例の構成を示す簡略断面図
、第２図は従来装置の一例の構成を示す簡略断面図であ
る。 １・・・・・・（石英）反応管、２・・・・・・ウェー
ハ ３・・・・・・（石英）ポート、４・・・・・・生
成反応室、５・・・・・・ワークコイル、６・・・・・
・高周波電源、７・・・・・・ヒータ、１２・・・・・
・通路、１３・・・・・・上部注入口、１４・・・・・
・排気口、１５・・・・・・圧力制御弁、１６・・・・
・・排気管。
、第２図は従来装置の一例の構成を示す簡略断面図であ
る。 １・・・・・・（石英）反応管、２・・・・・・ウェー
ハ ３・・・・・・（石英）ポート、４・・・・・・生
成反応室、５・・・・・・ワークコイル、６・・・・・
・高周波電源、７・・・・・・ヒータ、１２・・・・・
・通路、１３・・・・・・上部注入口、１４・・・・・
・排気口、１５・・・・・・圧力制御弁、１６・・・・
・・排気管。
Claims (2)
- （１）水素ガスＨ＿２と酸素ガスＯ＿２を反応させて水
蒸気を外部で生成し、所要温度下の電気炉中の反応管（
１）内に、水蒸気を導入しウェーハ（２）を載置したポ
ート（３）を挿入して当該ウェーハ（２）を酸化させる
装置において、反応管（１）内を低圧下に維持すると共
に反応管（１）外部に水素ガスＨ＿２と酸素ガスＯ＿２
の反応をプラズマ化して促進させる生成反応室（４）を
設けてなる低圧酸化装置。 - （２）生成反応室（４）外にワークコイル（５）または
半分割円筒電極を設け、これにプラズマ発生用の高周波
電源（６）を接続せしめ、当該生成反応室（４）内の圧
力を，安定したプラズマが発生する０．１〜１０Ｔｏｒ
ｒの範囲内に設定してなる請求項第１項記載の低圧酸化
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28110689A JP2902012B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 低圧酸化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28110689A JP2902012B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 低圧酸化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140453A true JPH03140453A (ja) | 1991-06-14 |
| JP2902012B2 JP2902012B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17634435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28110689A Expired - Lifetime JP2902012B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 低圧酸化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2902012B2 (ja) |
Cited By (15)
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|---|---|---|---|---|
| KR100374065B1 (ko) * | 1993-11-19 | 2003-04-26 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 산화처리장치및산화처리방법 |
| US6869892B1 (en) | 2004-01-30 | 2005-03-22 | Tokyo Electron Limited | Method of oxidizing work pieces and oxidation system |
| JP2005311301A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-11-04 | Tokyo Electron Ltd | 被処理体の酸化方法、酸化装置及び記憶媒体 |
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| US7129186B2 (en) | 2003-11-20 | 2006-10-31 | Tokyo Electron Limited | Oxidation method and oxidation system |
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| JP2011077534A (ja) * | 2005-03-08 | 2011-04-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法、基板処理方法及び基板処理装置 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-10-27 JP JP28110689A patent/JP2902012B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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