JPH03268428A - 半導体基板の表面処理方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体基板の表面処理技術に関し、 ハロゲン系ガスたとえば塩素、ふっ素、またはこれらの
水素化物もしくはラジカルによるドライ洗浄およびゲッ
タリングにおいて、半導体基板の表面に残留る、ハロゲ
ン原子およびハロゲンと基板材料との反応生成物を除去
る、ことを目的とし、ハロゲン系ガス処理の後に、この
ガスより大量でかつ高速のガスを半導体基板の表面に噴
射して、ハロゲン原子およびハロゲンと基板材料との反
応生成物を除去る、ように構成る、。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体基板の表面処理、さらに特定すればハ
ロゲンによるドライ洗浄およびゲッタリン処理に関る、
。

近年ＬＳＩの高集積化に伴ない、半導体基板の表面汚染
物質を除去る、ことが必要となり、半導体基板の表面を
ハロゲン系ガスで処理る、方法が提案されている（特開
昭６２−４２５３０）。

〔従来の技術〕

従来のハロゲンまたはハロゲンの水素化物もしくはラジ
カルによる処理方法は、基板の表面を処理したそのまま
の状態で、その上に半導体膜、絶縁膜または金属薄膜を
形成る、。しかし、ドライ洗浄またはゲッタリングの後
の表面には、ハロゲンの単原子または数原子の層が残留
しているので、その上に形成る、薄膜との間に、異種界
面が存在る、ことになり、半導体の界面特性、および絶
縁膜または金属膜の膜特性を劣化させる欠点がある。

またシリコンの表面を酸化膜とし、ハロゲンで処理る、
ゲッタリングにおいても、同様にハロゲンが残留してド
ライ洗浄と同様な欠点を有る、。

〔発明が解決しようとる、課題〕

本発明は、ハロゲン系ガスによる半導体基板の表面処理
において、表面に残留る、ハロゲン原子およびハロゲン
と基板材料との反応生成物を除去る、ことを目的とる、
。

〔課題を解決る、ための手段〕

本発明の上記課題は、半導体基板の表面に残留る、ハロ
ゲン原子およびハロゲンと基板材料との反応生成物を除
去る、ガスを半導体基板の表面に向けて噴射る、ノズル
を有る、半導体基板の表面処理装置、および半導体基板
の表面をハロゲン系ガスで処理した後に、このガスより
大量でかつ高速のガスを基板の表面に噴射して表面に残
留る、ハロゲン原子およびハロゲンと基板材料との反応
生成物を除去る、方法によって解決る、ことができる。

〔作　用〕

本発明によれば、ハロゲン系ガスによってドライ洗浄ま
たはゲッタリング処理をした半導体基板の表面に、高速
で大量のガスを噴射る、ので、ハロゲン原子およびハロ
ゲンと基板材料との反応生成物が除去されて、基板固有
の表面が得られる。

なおそれととも基板の表面温度が低下る、ので、次の膜
形成を比較的低温で行う場合に便宜である。

ハロゲンドライ洗浄には、塩素を使用る、ことが便宜で
ある。たとえば、基板の温度を１００〜５００℃とし、
流量５０〜２００ｍ！／ｍｌｎの塩素を、圧力１〜１０
０１Ｏｒｒとして導入し、波長２５０〜４００ｎｍの紫
外線を３０〜１２０秒照射る、。

その後本発明によって、ハロゲンを除去る、には、一般
に不活性な窒素、またはアルゴンなどの希ガスを使用る
、ことができる。たとえば、基板の表面に流量１００〜
３００　ｍｌ’／ｍｉｎの窒素を３０〜１２０秒噴射る
、。

半導体基板に金属膜を形成る、場合は、窒素を噴射して
ハロゲンを除去した後に、たとえば六ふっ化タングステ
ンを導入して基板の表面で熱分解させてタングステンを
堆積させる。なお、形成る、膜の種類によっては、水素
または酸素を使用る、ことが便宜である。たとえばポリ
シリコンを堆積る、場合は、水素を噴射してハロゲンを
除去した後に、基板を５００〜６００℃に昇温してシラ
ンを基板の表面に導入る、。酸化膜を形成る、場合は、
酸素を噴射してハロゲンを除去し、かつ表面を酸化る、
ことができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の詳細な説明図である。

ハロゲン系ガス導入口１、排気口２を有る、反応室３が
、半導体基板４を載せる支持体５を有し、基板４に対向
して紫外線入射窓６と線源７とを有る、ドライ洗浄装置
に、本発明によってハロゲン除去ガスを噴射る、ノズル
８を設け、さらに、この除去後に基板４の表面に金属膜
を堆積させる堆積ガス導入口９を有る、。図では１本の
ノズル８を例示る、が、複数本設けることも勿論できる
。

反応室３内に、直径１２．７ｃｍのシリコン基板４を支
持体５上に載せ、４００℃に加熱した。反応室３内を２
０Ｔｏｒｒの減圧とし、導入口１から塩素を標準状態の
流量１００ｍ／ｍｉｎで導入した。線源６から２５０〜
４００ｎｍの紫外線を発生させ、紫外線入射窓７から基
板４０表面を３０秒照射した。

その後加熱を止めて、ノズル８から窒素を標準状態の流
量２００１　／ｍｉｎで基板４の表面に６０秒間噴射し
た。これによって、基板４はかなり冷却されて取り出す
こともできるが、引続いて反応室３内において、基板を
６００℃に昇温し、導入口９からシランガスを標準状態
で２００４！　／ｍｉｎの流量で導入して基板４の表面
にポリシリコン膜を堆積させた。

反応室３から基板４を取り出し、得られたポリシリコン
膜を酸素でエツチングしながら、発生る、塩素を二次イ
オン質量分析した結果、塩素イオンのピークは認められ
なかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体表面に理想的な界面を形成る、
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図である。 ■・・・ハロゲン系ガス導入口、 ２・・・排気口、　　　　３・・・反応室、４・・・半
導体基板、　　５・・・基板の支持体、６・・・紫外線
源、　　　　７・・・紫外線入射窓、８・・・ハロゲン
除去ガス噴射ノズル、９・・・堆積ガス導入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の表面を処理するハロゲン系ガスの導入
   口および排気口を有する処理室が、その内部に半導体基
   板を支持する加熱可能な支持体を有し、支持体上の基板
   面に対向して紫外線入射窓を設けた半導体基板の表面処
   理装置であって、半導体基板の表面に残留するハロゲン
   原子およびハロゲンと基板材料との反応生成物を除去す
   るガスを、半導体基板の表面に向けて噴射するノズルを
   有することを特徴とする装置。 ２、半導体基板を加熱し、その表面に紫外線を照射しな
   がらハロゲン系ガスで処理する方法であって、 ハロゲン系ガスで処理した後に、このガスより大量でか
   つ高速のガスを半導体基板の表面に噴射して、表面に残
   留するハロゲン原子およびハロゲンと基板材料との反応
   生成物を除去する工程を含むことを特徴とする方法。 ３、噴射ガスとして不活性ガスを使用する、請求項１記
   載の方法。 ４、噴射ガスとして水素を使用する、請求項１記載の方
   法。 ５、噴射ガスとして酸素を使用し、ハロゲンおよびハロ
   ゲンと基板材料との反応生成物を除去するとともに、基
   板の表面を薄く酸化する、請求項１記載の方法。 ６、紫外光を照射しながら、ガスを噴射する、請求項３
   〜５記載の方法。