JPH0758098A - シリコン酸化膜形成方法 - Google Patents
シリコン酸化膜形成方法Info
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- JPH0758098A JPH0758098A JP20512293A JP20512293A JPH0758098A JP H0758098 A JPH0758098 A JP H0758098A JP 20512293 A JP20512293 A JP 20512293A JP 20512293 A JP20512293 A JP 20512293A JP H0758098 A JPH0758098 A JP H0758098A
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- oxide film
- silicon oxide
- silicon substrate
- silicon
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不純物の混入を防ぎ、低温で、かつ、選択的
に必要な部分にのみシリコン基板上にシリコン酸化膜を
形成することができるようにする。 【構成】 真空容器５内にシリコン基板１を設置してシ
リコン堆積用ガス９と酸素１０を導入し、シリコン基板
１表面を電子線４を照射してシリコン基板１上にシリコ
ン酸化膜を形成させる。
に必要な部分にのみシリコン基板上にシリコン酸化膜を
形成することができるようにする。 【構成】 真空容器５内にシリコン基板１を設置してシ
リコン堆積用ガス９と酸素１０を導入し、シリコン基板
１表面を電子線４を照射してシリコン基板１上にシリコ
ン酸化膜を形成させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路におけ
るシリコン基板上に酸化膜、例えば電解効果トランジス
タのゲート酸化膜やデバイスを外界から保護するための
膜等を高真空中で低温かつ選択的に形成することができ
るシリコン酸化膜形成方法に関するものである。
るシリコン基板上に酸化膜、例えば電解効果トランジス
タのゲート酸化膜やデバイスを外界から保護するための
膜等を高真空中で低温かつ選択的に形成することができ
るシリコン酸化膜形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコン基板上に酸化膜を形成す
る方法として熱酸化によるものが知られている。この熱
酸化方法としては、（１）スチーム酸化、（２）ドライ
酸化、（３）ウェット酸化が挙げられ、いずれもシリコ
ン基板表面と酸素分子との反応により、シリコン基板全
面に酸化膜を作製する方法である。図５は従来の熱酸化
により成膜を行うシリコン酸化膜形成方法を示すもの
で、図示しない反応容器内でシリコン基板１を下から加
熱装置により加熱３し、基板表面全面にシリコン酸化膜
２を作製する状態を示している。
る方法として熱酸化によるものが知られている。この熱
酸化方法としては、（１）スチーム酸化、（２）ドライ
酸化、（３）ウェット酸化が挙げられ、いずれもシリコ
ン基板表面と酸素分子との反応により、シリコン基板全
面に酸化膜を作製する方法である。図５は従来の熱酸化
により成膜を行うシリコン酸化膜形成方法を示すもの
で、図示しない反応容器内でシリコン基板１を下から加
熱装置により加熱３し、基板表面全面にシリコン酸化膜
２を作製する状態を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の熱酸化方
法は、成膜速度を上げるために基板温度を１０００℃以
上に上げて酸化膜形成を行っているが、現在の素子の集
積化に従い他層の膜質変化を避けるために、このような
温度での製造は好まれず低温化が要望されている。ま
た、反応容器内は真空度が悪い（数Torr〜数十Torr）た
め、膜内に不純物混入の恐れがある。さらに、従来の様
々な酸化膜形成方法は基板全面に成膜を行っており部分
的・選択的な成膜はできず、別途リソグラフィ等のエッ
チング工程が必要となる。
法は、成膜速度を上げるために基板温度を１０００℃以
上に上げて酸化膜形成を行っているが、現在の素子の集
積化に従い他層の膜質変化を避けるために、このような
温度での製造は好まれず低温化が要望されている。ま
た、反応容器内は真空度が悪い（数Torr〜数十Torr）た
め、膜内に不純物混入の恐れがある。さらに、従来の様
々な酸化膜形成方法は基板全面に成膜を行っており部分
的・選択的な成膜はできず、別途リソグラフィ等のエッ
チング工程が必要となる。
【０００４】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるシリコン酸化膜形成方法を提供しようとするもの
である。
できるシリコン酸化膜形成方法を提供しようとするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、気体及び固体
が電子線により部分的かつ効率的に励起することに着目
し、真空容器内にシリコン基板を設置して同真空容器内
にシリコン堆積用ガスと酸素含有ガスを導き、シリコン
基板表面上に電子線の照射を行うことにより、シリコン
基板上にシリコン酸化膜を作製する。
が電子線により部分的かつ効率的に励起することに着目
し、真空容器内にシリコン基板を設置して同真空容器内
にシリコン堆積用ガスと酸素含有ガスを導き、シリコン
基板表面上に電子線の照射を行うことにより、シリコン
基板上にシリコン酸化膜を作製する。
【０００６】
【作用】真空容器内にシリコン基板を設置して真空容器
内にＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、Ｓｉ2 Ｃｌ2 Ｈ4 等のシリ
コン堆積用ガスとＯ2 等の酸素含有ガスを導き、シリコ
ン基板表面を電子線で照射することによって、シリコン
基板表面及び原料ガスが励起し電子線照射を受けたシリ
コン基板上の部分にのみシリコン酸化膜が形成される。
内にＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、Ｓｉ2 Ｃｌ2 Ｈ4 等のシリ
コン堆積用ガスとＯ2 等の酸素含有ガスを導き、シリコ
ン基板表面を電子線で照射することによって、シリコン
基板表面及び原料ガスが励起し電子線照射を受けたシリ
コン基板上の部分にのみシリコン酸化膜が形成される。
【０００７】
【実施例】図１に本発明の一実施例に用いられる成膜装
置の概略を示す。真空容器５に、差動排気７された電子
銃６を設ける。真空容器５内にシリコン基板１を設置
し、シリコン基板１を加熱するために真空容器５の下部
に赤外光加熱装置１１を設ける。シリコン基板１に向け
て真空容器５の上部にシリコン堆積用ガス（ジシランＳ
ｉ2 Ｈ6 ）９を導入可能とするガスドーザ８を設け、ま
た、真空容器５の側部に酸素１０を導入する配管１２を
開口させる。
置の概略を示す。真空容器５に、差動排気７された電子
銃６を設ける。真空容器５内にシリコン基板１を設置
し、シリコン基板１を加熱するために真空容器５の下部
に赤外光加熱装置１１を設ける。シリコン基板１に向け
て真空容器５の上部にシリコン堆積用ガス（ジシランＳ
ｉ2 Ｈ6 ）９を導入可能とするガスドーザ８を設け、ま
た、真空容器５の側部に酸素１０を導入する配管１２を
開口させる。
【０００８】本実施例では、〜１０-10 Torrまで真空排
気した真空容器５でシリコン基板１を赤外光加熱装置１
１により室温〜４００℃により加熱する。原料ガスとし
てはジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガス９と酸素（Ｏ2 ）ガス
１０を用い、ジシランガス９はガスドーザ８より真空容
器５内に導入し、酸素ガス１０は配管１２より真空容器
５内に導入する。差動排気７された電子銃６より加速電
圧５〜１７keV の電子線４をシリコン基板表面に２〜３
°の入射角で照射させ、図２に示すように、電子線４が
照射された部分に加熱されたシリコン酸化膜２の形成を
行なう。
気した真空容器５でシリコン基板１を赤外光加熱装置１
１により室温〜４００℃により加熱する。原料ガスとし
てはジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガス９と酸素（Ｏ2 ）ガス
１０を用い、ジシランガス９はガスドーザ８より真空容
器５内に導入し、酸素ガス１０は配管１２より真空容器
５内に導入する。差動排気７された電子銃６より加速電
圧５〜１７keV の電子線４をシリコン基板表面に２〜３
°の入射角で照射させ、図２に示すように、電子線４が
照射された部分に加熱されたシリコン酸化膜２の形成を
行なう。
【０００９】図３は、原料ガスの混合比（Ｓｉ2 Ｈ6 ／
Ｏ2 ）が０．４、ガス導入後の真空容器内の全圧を４．
９×１０-5Torrとし基板温度を１００℃、電子線の加速
電圧を５，１０，１７keV と変化させた時のシリコン酸
化膜の断面形状を示す。また、図４は加速電圧を１７ke
V としシリコン基板温度を２８，８０，１００℃と変化
させたときのシリコン酸化膜の断面形状を示す。これら
の結果、最高０．６５μｍ程度までシリコン酸化膜が成
長した。また、図３に示すように、成膜されたシリコン
酸化膜の形状は、一般的に電子線の電子の密度分布に近
似されるガウス分布に良く一致していることが確認でき
た。
Ｏ2 ）が０．４、ガス導入後の真空容器内の全圧を４．
９×１０-5Torrとし基板温度を１００℃、電子線の加速
電圧を５，１０，１７keV と変化させた時のシリコン酸
化膜の断面形状を示す。また、図４は加速電圧を１７ke
V としシリコン基板温度を２８，８０，１００℃と変化
させたときのシリコン酸化膜の断面形状を示す。これら
の結果、最高０．６５μｍ程度までシリコン酸化膜が成
長した。また、図３に示すように、成膜されたシリコン
酸化膜の形状は、一般的に電子線の電子の密度分布に近
似されるガウス分布に良く一致していることが確認でき
た。
【００１０】なお、前記の原料ガスの混合比は０．１〜
２．０、加速電圧は数eV以上でシリコン酸化膜の作製が
可能である。また、シリコン基板の温度は室温〜２００
℃付近に設定するのがよい。
２．０、加速電圧は数eV以上でシリコン酸化膜の作製が
可能である。また、シリコン基板の温度は室温〜２００
℃付近に設定するのがよい。
【００１１】以上の通り本実施例では、高真空の真空容
器５内でシリコン酸化膜の成膜を行うことができるため
に不純物混入を抑え、かつ、製造過程を低温化すること
ができる。しかも、電子線４の照射部分にのみ選択的に
シリコン酸化膜の成膜が行われ、集積回路等の製造過程
におけるエッチング工程を省くことができる。
器５内でシリコン酸化膜の成膜を行うことができるため
に不純物混入を抑え、かつ、製造過程を低温化すること
ができる。しかも、電子線４の照射部分にのみ選択的に
シリコン酸化膜の成膜が行われ、集積回路等の製造過程
におけるエッチング工程を省くことができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は次の効果を奏することができ
る。 （１）高真空中でシリコン酸化膜の成膜を行うことがで
きるため不純物混入を抑えることができる。 （２）製造過程を低温化することができる。 （３）電子線の照射部分のみに選択的にシリコン酸化膜
の成膜を行うことができ、集積回路等の製造過程におけ
るエッチング工程を省くことが可能である。
る。 （１）高真空中でシリコン酸化膜の成膜を行うことがで
きるため不純物混入を抑えることができる。 （２）製造過程を低温化することができる。 （３）電子線の照射部分のみに選択的にシリコン酸化膜
の成膜を行うことができ、集積回路等の製造過程におけ
るエッチング工程を省くことが可能である。
【図１】本発明の一実施例に用いられる成膜装置の概略
図である。
図である。
【図２】同実施例によるシリコン酸化膜の作製状況の説
明図である。
明図である。
【図３】加速電圧を変化させた時の同実施例により作製
されたシリコン酸化膜の膜厚の形状を示すグラフであ
る。
されたシリコン酸化膜の膜厚の形状を示すグラフであ
る。
【図４】シリコン基板温度を変化させた時の同実施例に
より作製されたシリコン酸化膜の形状を示すグラフであ
る。
より作製されたシリコン酸化膜の形状を示すグラフであ
る。
【図５】従来の熱酸化によるシリコン酸化膜形成方法の
説明図である。
説明図である。
１ シリコン基板 ４ 電子線 ５ 真空容器 ６ 電子銃 ８ ガスドーザ ９ シリコン堆積用ガス（ジシラン） １０ 酸素 １１ 赤外光加熱装置
Claims (1)
- 【請求項１】 真空容器内にシリコン基板を設置して同
真空容器内にシリコン堆積用ガスと酸素含有ガスを導
き、シリコン基板表面を電子線で照射することによりシ
リコン基板上にシリコン酸化膜を作製することを特徴と
するシリコン酸化膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20512293A JPH0758098A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | シリコン酸化膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20512293A JPH0758098A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | シリコン酸化膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758098A true JPH0758098A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16501793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20512293A Pending JPH0758098A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | シリコン酸化膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758098A (ja) |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP20512293A patent/JPH0758098A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020319 |