JPH0329295B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0329295B2 JPH0329295B2 JP60073513A JP7351385A JPH0329295B2 JP H0329295 B2 JPH0329295 B2 JP H0329295B2 JP 60073513 A JP60073513 A JP 60073513A JP 7351385 A JP7351385 A JP 7351385A JP H0329295 B2 JPH0329295 B2 JP H0329295B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- gas
- silicon substrate
- ultraviolet light
- film forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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を製造する分野で利用さ
れ、特にシリコン基板上に化学気相成長法によつ
て絶縁膜を形成する絶縁膜形成方法の改良に関す
るものである。
れ、特にシリコン基板上に化学気相成長法によつ
て絶縁膜を形成する絶縁膜形成方法の改良に関す
るものである。
＜従来の技術＞
近年、低温で無損傷の膜が形成されるというこ
とで、光エネルギーを用いた光化学気相反応によ
る薄膜形成法が注目されている。この光化学気相
反応による薄膜形成法は、プラズマを用いた化学
気相成長法に比して、膜堆積過程で、イオン、電
子等の荷電粒子による下地基板や堆積膜への照射
損傷が生じないことが特徴である。
とで、光エネルギーを用いた光化学気相反応によ
る薄膜形成法が注目されている。この光化学気相
反応による薄膜形成法は、プラズマを用いた化学
気相成長法に比して、膜堆積過程で、イオン、電
子等の荷電粒子による下地基板や堆積膜への照射
損傷が生じないことが特徴である。
＜発明が解決しようとする問題点＞
しかしながら、光化学気相反応による薄膜形成
プロセスにおいて、膜形成前の処理方法及び該処
理による膜特性への影響については不明であり、
その探究が急がれていた。
プロセスにおいて、膜形成前の処理方法及び該処
理による膜特性への影響については不明であり、
その探究が急がれていた。
本発明はこのような点にかんがみて創案された
ものであり、シリコン基板上へ良質の絶縁膜を形
成し、耐圧の向上、リーク電流の低減等電気特性
の向上に寄与し得る絶縁膜形成方法を提供するこ
とを目的としている。
ものであり、シリコン基板上へ良質の絶縁膜を形
成し、耐圧の向上、リーク電流の低減等電気特性
の向上に寄与し得る絶縁膜形成方法を提供するこ
とを目的としている。
＜問題点を解決するための手段＞
本発明は、シリコン基板上に光化学気相成長に
よる絶縁膜を形成する直前に、酸化性ガス雰囲気
中でシリコン基板に水銀灯により紫外光を照射
し、その後連続的に光化学気相成長によつて絶縁
膜を形成するように構成したものである。
よる絶縁膜を形成する直前に、酸化性ガス雰囲気
中でシリコン基板に水銀灯により紫外光を照射
し、その後連続的に光化学気相成長によつて絶縁
膜を形成するように構成したものである。
＜作用＞
上記の如き構成により、紫外光照射の前処理を
行なわないで光化学気相成長によつて絶縁膜を形
成したものに比して、絶縁耐圧の向上した絶縁膜
を得ることが出来た。
行なわないで光化学気相成長によつて絶縁膜を形
成したものに比して、絶縁耐圧の向上した絶縁膜
を得ることが出来た。
＜実施例＞
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の絶縁膜形成方法を実施するた
めに用いた薄膜形成装置の一例を示す模式図であ
り、第１図において、１は反応室（試料室）、２
はウエハーサセプタ、３はシリコンウエハ、４は
IRランプ、５は合成石英、６は水銀灯（Hgラン
プ）、７はガス導入口、８はゲートバルブ、９は
メカニカルブースタポンプ、１０は油回転ポンプ
である。
めに用いた薄膜形成装置の一例を示す模式図であ
り、第１図において、１は反応室（試料室）、２
はウエハーサセプタ、３はシリコンウエハ、４は
IRランプ、５は合成石英、６は水銀灯（Hgラン
プ）、７はガス導入口、８はゲートバルブ、９は
メカニカルブースタポンプ、１０は油回転ポンプ
である。
上記の如く構成された装置の試料室１内のウエ
ハーサセプタ２上にまず、Ｐ型（100）シリコン
（Si）基板（15−20Ω・cm）３を設置し、次にロ
ータリーポンプ１０を作動させて試料室１内の圧
力を粗引きした後、メカニカルブースタポンプ９
を用いて試料室１内を10-3〔Torr〕まで真空排気
した。この排気操作中にIRランプ４を用いて基
板３の温度を150〔℃〕まで上昇させて保持した。
上記のポンプ９によつて10-3〔Torr〕以下まで真
空引きを行なつた後、酸化性ガスとしてN2Oガ
スをガス導入口７より例えば200（SCCM）導入し
ながら、自動圧力制御装置（APC、図示せず）
を動作させ、試料室内の圧力を1.9〜2.0〔Torr〕
に保持する。
ハーサセプタ２上にまず、Ｐ型（100）シリコン
（Si）基板（15−20Ω・cm）３を設置し、次にロ
ータリーポンプ１０を作動させて試料室１内の圧
力を粗引きした後、メカニカルブースタポンプ９
を用いて試料室１内を10-3〔Torr〕まで真空排気
した。この排気操作中にIRランプ４を用いて基
板３の温度を150〔℃〕まで上昇させて保持した。
上記のポンプ９によつて10-3〔Torr〕以下まで真
空引きを行なつた後、酸化性ガスとしてN2Oガ
スをガス導入口７より例えば200（SCCM）導入し
ながら、自動圧力制御装置（APC、図示せず）
を動作させ、試料室内の圧力を1.9〜2.0〔Torr〕
に保持する。
次に、この条件下で水銀灯（Hgランプ）６を
用いてシリコン基板３の表面上へ紫外光（例えば
185nm）を60分間照射する。次にこの状態でジシ
ラン（Si2H6）ガスを例えば3.2（SCCM）導入し、
1.9〜2.0〔Torr〕に保持し、水銀灯（Hgランプ）
６を用いて、シリコン基板３の表面上へ紫外光を
60分間照射してシリコン酸化膜を形成した。
用いてシリコン基板３の表面上へ紫外光（例えば
185nm）を60分間照射する。次にこの状態でジシ
ラン（Si2H6）ガスを例えば3.2（SCCM）導入し、
1.9〜2.0〔Torr〕に保持し、水銀灯（Hgランプ）
６を用いて、シリコン基板３の表面上へ紫外光を
60分間照射してシリコン酸化膜を形成した。
次にガス導入口７を閉じ、メカニカルブースタ
ーポンプ９を使用して10-3｛Torr〕以下まで排気
後、試料室１内にN2ガスを導入して大気圧にも
どし、試料室１を開いて試料３を取り出した。
ーポンプ９を使用して10-3｛Torr〕以下まで排気
後、試料室１内にN2ガスを導入して大気圧にも
どし、試料室１を開いて試料３を取り出した。
また、上記と同様にしてN2Oガス中での紫外
光照射を480分行なつた後にシリコン酸化膜を形
成した試料及び比較のためにN2Oガス中での紫
外光照射を行なわなかつたシリコン基板上にシリ
コン酸化膜を形成した試料について、それぞれ
MISキヤパシタを作製し、絶縁耐圧分布を調べた
ところ、その理由は定かではないが、第２図ａ〜
ｃに示すようにN2Oガス中での紫外光照射時間
長くなると共に絶縁耐圧が向上し、良質なシリコ
ン酸化膜が得られた。
光照射を480分行なつた後にシリコン酸化膜を形
成した試料及び比較のためにN2Oガス中での紫
外光照射を行なわなかつたシリコン基板上にシリ
コン酸化膜を形成した試料について、それぞれ
MISキヤパシタを作製し、絶縁耐圧分布を調べた
ところ、その理由は定かではないが、第２図ａ〜
ｃに示すようにN2Oガス中での紫外光照射時間
長くなると共に絶縁耐圧が向上し、良質なシリコ
ン酸化膜が得られた。
なお、第２図においてａは紫外光を照射しなか
つた場合、ｂは紫外光を60分間照射した場合、ｃ
は紫外光を480分間照射した場合の絶縁耐圧分布
を示したものである。
つた場合、ｂは紫外光を60分間照射した場合、ｃ
は紫外光を480分間照射した場合の絶縁耐圧分布
を示したものである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形
で実施することが出来、例えばシリコン基板上へ
照射するエネルギービーム源は水銀灯に限定され
るものではなく、例えばエキシマレーザー等でも
良く、また酸化性ガスとしての雰囲ガスもN2O
ガスに限定されるものではなく、例えばO2を用
いても良いことは言うまでもない。
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形
で実施することが出来、例えばシリコン基板上へ
照射するエネルギービーム源は水銀灯に限定され
るものではなく、例えばエキシマレーザー等でも
良く、また酸化性ガスとしての雰囲ガスもN2O
ガスに限定されるものではなく、例えばO2を用
いても良いことは言うまでもない。
更に、上記した試料室内のガス圧力や基板加熱
温度等の条件は仕様等に応じて適宜定めれば良い
ことは言うまでもない。
温度等の条件は仕様等に応じて適宜定めれば良い
ことは言うまでもない。
＜発明の効果＞
以上のように、本発明によれば耐圧の向上及び
リーク電流の低減を計つた良質な絶縁膜を形成す
ることが出来、その結果として層間絶縁膜及びメ
モリ容量部への応用ができ、極めて有効なもので
ある。
リーク電流の低減を計つた良質な絶縁膜を形成す
ることが出来、その結果として層間絶縁膜及びメ
モリ容量部への応用ができ、極めて有効なもので
ある。
第１図は本発明の絶縁膜形成方法を実施するた
めに用いた薄膜形成装置の一構成例を示す模式
図、第２図ａ乃至ｃはそれぞれ本発明に係るシリ
コン酸化膜の絶縁耐圧分布を示す図である。 １…試料室、２…ウエハーサセプタ、３…シリ
コンウエハ、６…水銀灯、７…ガス導入口。
めに用いた薄膜形成装置の一構成例を示す模式
図、第２図ａ乃至ｃはそれぞれ本発明に係るシリ
コン酸化膜の絶縁耐圧分布を示す図である。 １…試料室、２…ウエハーサセプタ、３…シリ
コンウエハ、６…水銀灯、７…ガス導入口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化性ガスの中でシリコン基板にエネルギー
ビームを照射する工程と、 前記工程の後、引き続いて原料ガスを導入し、
光化学気相成長法により上記シリコン基板上に絶
縁膜を形成する工程と、からなることを特徴とす
る絶縁膜形成方法。 ２ 前記エネルギービームが水銀灯による紫外光
であり、前記酸化性ガスがN2OまたはO2である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の絶
縁膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073513A JPS61232626A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 絶縁膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073513A JPS61232626A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 絶縁膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232626A JPS61232626A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0329295B2 true JPH0329295B2 (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=13520400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60073513A Granted JPS61232626A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 絶縁膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232626A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106098542A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种提升碳化硅功率器件反向阻断电压的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59147435A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-23 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 酸化シリコン膜の形成法 |
-
1985
- 1985-04-09 JP JP60073513A patent/JPS61232626A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61232626A (ja) | 1986-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |