JPH0422128A - 酸化シリコン膜の窒化処理方法 - Google Patents
酸化シリコン膜の窒化処理方法Info
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- JPH0422128A JPH0422128A JP12749190A JP12749190A JPH0422128A JP H0422128 A JPH0422128 A JP H0422128A JP 12749190 A JP12749190 A JP 12749190A JP 12749190 A JP12749190 A JP 12749190A JP H0422128 A JPH0422128 A JP H0422128A
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- JP
- Japan
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- oxide film
- silicon oxide
- nitriding
- substrate
- ammonia gas
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- Pending
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、酸化シリコン膜の窒化処理方法に関する。
ことに、半導体装置の製造に用いられる。
（ロ）従来の技術
従来、ゲート絶縁膜（酸化シリコン）の膜質を高め信頼
性を向上させるのに、Ｎ Ｈ３ガスによる酸化／リコノ
膜の窒化技術が検討されている。特に、最近では、短時
間処理で空気の巻き込みも防止できるＲ Ｔ Ａ （Ｒ
ａｐｔｄ Ｔｈｅｒｎａｌ Ａｒｒｅａｌｉｎｇ）によ
る酸化シリコン膜の窒化技術が積極的に開発されている
。このＲＴＡの加熱用光源は、通常長波長側ノスペクト
ルをＷするタノグステノハロケ７ランプか用いられる。
性を向上させるのに、Ｎ Ｈ３ガスによる酸化／リコノ
膜の窒化技術が検討されている。特に、最近では、短時
間処理で空気の巻き込みも防止できるＲ Ｔ Ａ （Ｒ
ａｐｔｄ Ｔｈｅｒｎａｌ Ａｒｒｅａｌｉｎｇ）によ
る酸化シリコン膜の窒化技術が積極的に開発されている
。このＲＴＡの加熱用光源は、通常長波長側ノスペクト
ルをＷするタノグステノハロケ７ランプか用いられる。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上述の酸化シリコン膜の窒化処理方法は、有効な窒化反
応を行うには１２００°Ｃ程度の高温が必要となる。し
かし、この様な高温域では基板表面に熱ストレスによる
スリップラインか発生するとＬ）う問題がある。
応を行うには１２００°Ｃ程度の高温が必要となる。し
かし、この様な高温域では基板表面に熱ストレスによる
スリップラインか発生するとＬ）う問題がある。
この発明は、上記問題を！決するｆ二めになされた乙の
であって、窒化処理の粍による基板表面の熱ストレスか
小さく基板表面にスリップラインを発生させることなく
窒化処理を行うことのできろ酸化シリコン膜の窒化処理
方法を提供しようとするものである。
であって、窒化処理の粍による基板表面の熱ストレスか
小さく基板表面にスリップラインを発生させることなく
窒化処理を行うことのできろ酸化シリコン膜の窒化処理
方法を提供しようとするものである。
（ニ）課題を解決するｒニめの手段
この発明によれば、アンモニアガス雰囲気中に表面に酸
化シリコン膜か形成されｆこ基板が配置されｒ二状態で
、アンモニアガス分解性の光を照射すると共に該基板に
約７００−１０５（１℃の瞬時熱アニルを施すことによ
り上記酸化シリコン膜を窒化することを特徴とする酸化
ンリコン膜の窒化処理方法か提供されろ。
化シリコン膜か形成されｆこ基板が配置されｒ二状態で
、アンモニアガス分解性の光を照射すると共に該基板に
約７００−１０５（１℃の瞬時熱アニルを施すことによ
り上記酸化シリコン膜を窒化することを特徴とする酸化
ンリコン膜の窒化処理方法か提供されろ。
上記アンモニアガス雰囲気は、基板上の酸化シリコン膜
の窒化処理には対する窒素の供給を行うためのらのであ
って、通常真空又は不活性ガス中に、１００〜７６０Ｔ
ｏｒｒの分圧（標準状態換算値）を有するようにアンモ
ニアガスを供給して形成することができる。
の窒化処理には対する窒素の供給を行うためのらのであ
って、通常真空又は不活性ガス中に、１００〜７６０Ｔ
ｏｒｒの分圧（標準状態換算値）を有するようにアンモ
ニアガスを供給して形成することができる。
上記酸化シリコン膜は、窒化処理を施して窒化酸化シリ
コン膜を構成するためのものであって、ンリコン基板上
の所定領域に、通常０００５〜０．０２μｍの膜厚にし
て形成することかできる。この膜の形成は、例えば熱酸
化法、ＣＶＤ法等によって行うことができる。
コン膜を構成するためのものであって、ンリコン基板上
の所定領域に、通常０００５〜０．０２μｍの膜厚にし
て形成することかできる。この膜の形成は、例えば熱酸
化法、ＣＶＤ法等によって行うことができる。
上記アンモニアガス分解性の光は、上記アンモニアガス
を分解してこの分解物と上記酸化シリコン膜との反応を
促進するためのらのであって、通常波長０１８５．０２
５４μｍ（水銀ランプ）の光を用いることができる。ま
た、この光の光強度は、通常２０〜３０Ｋｗとするのが
好ましい。
を分解してこの分解物と上記酸化シリコン膜との反応を
促進するためのらのであって、通常波長０１８５．０２
５４μｍ（水銀ランプ）の光を用いることができる。ま
た、この光の光強度は、通常２０〜３０Ｋｗとするのが
好ましい。
この光の光源装置としては、例えば水銀ラップ等が好ま
しい。
しい。
上記瞬時熱アニールは、該基板表面の酸化ンリコン膜を
比較的低温て加熱処理するｆこめのらのであって、通常
約７００〜１０５０℃好ましくは９００〜１０５０℃の
温度で１０〜１２０秒間基板を加熱して行うことかでき
る。この温度か約７ＤｒＪ℃未満では上記酸化シリコン
膜を窒化酸化シリコン膜に変換するための反応が遅すぎ
るので好ましくない。この温度か１０５０℃超では基板
表面に熱ストレスによるスリップラインが発生するので
好ましくない。瞬時熱アニール装置としては、例えばタ
ングステンハロゲンランプ、アークランプ等を用いるこ
とができる。
比較的低温て加熱処理するｆこめのらのであって、通常
約７００〜１０５０℃好ましくは９００〜１０５０℃の
温度で１０〜１２０秒間基板を加熱して行うことかでき
る。この温度か約７ＤｒＪ℃未満では上記酸化シリコン
膜を窒化酸化シリコン膜に変換するための反応が遅すぎ
るので好ましくない。この温度か１０５０℃超では基板
表面に熱ストレスによるスリップラインが発生するので
好ましくない。瞬時熱アニール装置としては、例えばタ
ングステンハロゲンランプ、アークランプ等を用いるこ
とができる。
上記酸化シリコン膜の窒化処理によって形成された窒化
酸化シリコン膜は、例えばトランジスタのゲート絶縁膜
、キャパンター絶縁膜等に用いられ、半導体装置を構成
することかできる。
酸化シリコン膜は、例えばトランジスタのゲート絶縁膜
、キャパンター絶縁膜等に用いられ、半導体装置を構成
することかできる。
（ホ）作用
アンモニアガス分解性の光が、アンモニアガスを分解し
、この分解物と酸化シリコン膜との反応を促進し窒化処
理に必要な温度を低下させる。
、この分解物と酸化シリコン膜との反応を促進し窒化処
理に必要な温度を低下させる。
（へ）実施例
この発明の実施例を図面を用いて説明する。
窒化装置
第１図に示すように、水冷可能な金＠壁ｌ′の内部にチ
ャンバー１が形成され、このチャンバーの上方は石英窓
６で区切られこの上部に水銀ラップ２を配設する。この
チャンバーの下方は石英窓７で区切られこの下部にタン
グステンハロゲンランプ３を並列配設する。
ャンバー１が形成され、このチャンバーの上方は石英窓
６で区切られこの上部に水銀ラップ２を配設する。この
チャンバーの下方は石英窓７で区切られこの下部にタン
グステンハロゲンランプ３を並列配設する。
水冷可能な金属壁１°にはチャンバー１内の排気及びア
ンモニアガスの吸気のための排吸気口４を設置して窒化
装置を構成する。
ンモニアガスの吸気のための排吸気口４を設置して窒化
装置を構成する。
酸化シリコン膜の窒化処理
上記窒化装置のチャンバー１内にサセプター８で支持し
て表面に酸化ノリクン膜か形成されｒニウエハ−５を配
設する。
て表面に酸化ノリクン膜か形成されｒニウエハ−５を配
設する。
次に、このチャンバー１内を真空度１ ｘｘＴｏｒｒ以
下になるまで排吸気口４から真空ポンプによって排気す
る。
下になるまで排吸気口４から真空ポンプによって排気す
る。
次に、このチャツバ−１内に排吸気口４を通して１ｏＯ
Ｔｏｒｒになるまてアンモニアガスを吸気させる。
Ｔｏｒｒになるまてアンモニアガスを吸気させる。
次に、出力２０ＫＷの水銀ランプ２に電流を流して波長
０１８５．０２５４μｍ（水銀ランプ）の光をチャンバ
ー内に照射すると共に２０ＫＹのタングステンハロゲン
ランプを１０〜１５１ｔｌ並へて構成し几ランプ加熱装
置に電流を流して上記ウェハー５を９００〜１０５０℃
で６０秒間加鴫処理し、ウェハー５表面の酸化シリコン
膜を窒化する。
０１８５．０２５４μｍ（水銀ランプ）の光をチャンバ
ー内に照射すると共に２０ＫＹのタングステンハロゲン
ランプを１０〜１５１ｔｌ並へて構成し几ランプ加熱装
置に電流を流して上記ウェハー５を９００〜１０５０℃
で６０秒間加鴫処理し、ウェハー５表面の酸化シリコン
膜を窒化する。
この加熱処理後金属壁ｌ°に冷水を通してチャンバー内
を冷却し、上記窒化処理された酸化シリコン膜を有する
ウェハーを取り出す。
を冷却し、上記窒化処理された酸化シリコン膜を有する
ウェハーを取り出す。
得られたウェハーは、その表面の酸化シリコン膜が、ス
リップラインの発生かなく絶縁性が高く信頼性に優れに
窒化酸化シリコン膜に変換れていることか認められた。
リップラインの発生かなく絶縁性が高く信頼性に優れに
窒化酸化シリコン膜に変換れていることか認められた。
（ト）発明の効果
この発明によれば、窒化処理温度を比較的低下させるこ
とかでき、窒化処理の熱による基板表面の熱ストレスを
小さくて基板表面にスリップラインを発生させることな
く窒化処理を行うことのできる酸化ンリコン膜の窒化処
理方法を提供することかできる。この発明の方法を用い
てトランジスタのゲート絶縁膜を形成することにより、
絶縁性に優れ、信頼性の高いトランジスタからなる半導
体装置を製造することができる。
とかでき、窒化処理の熱による基板表面の熱ストレスを
小さくて基板表面にスリップラインを発生させることな
く窒化処理を行うことのできる酸化ンリコン膜の窒化処
理方法を提供することかできる。この発明の方法を用い
てトランジスタのゲート絶縁膜を形成することにより、
絶縁性に優れ、信頼性の高いトランジスタからなる半導
体装置を製造することができる。
第１図は、この発明の実施例で用いた窒化装置の説明図
である。 チャンバー １′・・・・冷却可能な金属壁、水銀ラン
プ、 ・タングステンハロゲンランプ、 吸排気口、５・ ・ウェハー ７・・・・石英窓、８ ・サセプター１ ・ ２・・ ・ ３ ・ ４ ・ 箪 図
である。 チャンバー １′・・・・冷却可能な金属壁、水銀ラン
プ、 ・タングステンハロゲンランプ、 吸排気口、５・ ・ウェハー ７・・・・石英窓、８ ・サセプター１ ・ ２・・ ・ ３ ・ ４ ・ 箪 図
Claims (1)
- １ アンモニアガス雰囲気中に表面に酸化シリコン膜が
形成された基板が配置された状態で、アンモニアガス分
解性の光を照射すると共に該基板に約７００〜１０５０
℃の瞬時熱アニールを施すことにより上記酸化シリコン
膜を窒化することを特徴とする酸化シリコン膜の窒化処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749190A JPH0422128A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 酸化シリコン膜の窒化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749190A JPH0422128A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 酸化シリコン膜の窒化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422128A true JPH0422128A (ja) | 1992-01-27 |
Family
ID=14961273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12749190A Pending JPH0422128A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 酸化シリコン膜の窒化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0422128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009212537A (ja) * | 2000-11-28 | 2009-09-17 | Sumco Corp | シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260226A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-16 | Seiko Epson Corp | 高速光酸化・窒化装置 |
| JPS63276270A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-14 | Nec Corp | 耐放射線性半導体装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP12749190A patent/JPH0422128A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260226A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-16 | Seiko Epson Corp | 高速光酸化・窒化装置 |
| JPS63276270A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-14 | Nec Corp | 耐放射線性半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009212537A (ja) * | 2000-11-28 | 2009-09-17 | Sumco Corp | シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ |
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