JPH04242933A - 酸化膜形成方法 - Google Patents

酸化膜形成方法

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化膜形成方法に係る
。
【０００２】
【従来の技術】従来、現在、半導体材料または金属材料
もしくは合金材料の表面への酸化膜の形成は、酸化性雰
囲気中において、その材料を、５００℃以上の温度に加
熱することにより行っていた。
【０００３】しかし、例えば、半導体基板上に、各種薄
膜を形成後、その各種薄膜の一部を取り除いて半導体基
板の表面を露出させ、該露出させた表面に酸化膜を形成
するような場合、薄膜の種類によっては４００℃以上に
基板を加熱することはできないことがある。また、４０
０℃以上の温度に加熱すると、半導体基板上に形成され
ている膜相互の反応が生じたりして膜の品質の低下をま
ねいてします。
【０００４】従って、４００℃以下の温度で高品質の酸
化物を形成することが可能な酸化膜形成方法が望まれて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、４００℃以
下の低温で、高品質の酸化膜の形成が可能な酸化膜形成
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の酸化膜形成方法は、半導体材料または金属材
料もしくは合金材料の表面に、運動エネルギーが９０ｅ
Ｖ以下の不活性ガスイオンを照射するとともに、酸素ガ
ス分子を供給することにより前記材料の酸化物薄膜を、
前記材料表面に形成することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明方法は、例えば、Ａｒイオンで、金属表
面をたたくと、欠陥を生じないで表面の原子層を活性化
できる。２５ｅＶのイオンは表面の２〜３原子層内にと
どまるため表面にのみそのエネルギーを与える。そして
、実効的に金属表面の温度を上昇させることができる。 同時に酸素ガスを成膜室内に導入すると、酸素分子や放
電によって生じた酸素ラジカルが金属表面に吸着し、Ａ
ｒイオン照射により高温になった金属表面で金属と反応
を起こす。これにより金属の酸化が進行する。
【０００８】従って、基板温度を４００℃まで上昇させ
なくとも、例えば、１５０から２００℃でも５〜１０ｎ
ｍの金属酸化膜（例えば、Ｔａ２Ｏ５膜）を形成するこ
とができる。なお、照射するイオンのエネルギーを９０
ｅＶ以下に保てば下地にダメージを与えることはない。
【０００９】なお、このように、９０ｅＶ以下のイオン
を照射するための装置をしては、例えば、図１あるいは
図２に示すような装置を用い、Ｏ２ガスとＡｒガスとを
装置内に導入し、基板側の周波数を５０ＭＨｚ、ターゲ
ット側の周波数を２００ＭＨｚ、ＲＦパワーを１０〜５
０Ｗとし、１ｍＴｏｒｒ〜数１０ｍＴｏｒｒの雰囲気中
でプラズマを発生させて行えばよい。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００１１】（実施例１）本例では、図１に示す装置を
用い、Ｏ２ガスとＡｒガスとを装置内に導入し、基板側
の周波数を５０ＭＨｚ、ターゲット側の周波数を２００
ＭＨｚ、ＲＦパワーを２Ｗとし、１ｍＴｏｒｒ〜数１０
ｍＴｏｒｒの雰囲気中でプラズマを発生させて、Ｓｉウ
エハ表面に酸化膜を形成した。なお、Ｏ２ガスは１０−
３Ｔｏｒｒとした。
【００１２】Ｓｉウエハの温度を４００℃に保持し、５
ｎｍの酸化膜が形成されるまでの時間を測定したところ
、約３０分であった。
【００１３】一方、酸化を促進するＨＣｌを含んだ（Ｈ
Ｃｌ／Ｏ２）ガス中で、Ｓｉウエハを４００℃に保持し
、５ｎｍの酸化膜が形成されるまでの時間を測定したと
ころ約３万時間であった。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、４００℃以下の低温で
、他の膜の品質を劣化させることなく酸化膜の形成が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　本発明において用いる酸化膜形成装置例で
ある。
【図２】　　本発明において用いる酸化膜形成装置例で
ある。
【符号の説明】
２０２，２０４…電極、２０３…基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　半導体材料または金属材料もしくは合
    金材料の表面に、運動エネルギーが９０ｅＶ以下の不活
    性ガスイオンを照射するとともに、酸素ガス分子を供給
    することにより前記材料の酸化物薄膜を、前記材料表面
    に形成することを特徴とする酸化膜形成方法。
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