JPS6279627A - Reacting method for semiconductor material at high temperature - Google Patents
Reacting method for semiconductor material at high temperatureInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、一般に、半導体材料の表面を制御された高い
温度で短時間反応させる方法に係り。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention generally relates to a method for reacting surfaces of semiconductor materials at controlled elevated temperatures for short periods of time.
特に、薄い高密度酸化物層、薄いエピタキシャル層及び
浅い拡散層を形成する方法に係る。In particular, it relates to methods of forming thin dense oxide layers, thin epitaxial layers and shallow diffusion layers.
従来の技術
最近の出版物には、インプランテーション後のアニーリ
ング中にドープ剤の拡散を最小にするために、短時間の
高温アニーリングを利用することが示されている。タン
グステン−ハロゲンランプ配列体、アルゴン放電ランプ
、キセノンフラッシュランプ及び抵抗加熱のブラックダ
イオードを含む光源からの放射によってシリコンが加熱
される。これらの高温光源は、制御された短い時間に、
シリコンを1000ないし1200℃の温度に迅速に加
熱することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION Recent publications have shown the use of short, high temperature anneals to minimize dopant diffusion during post-implantation anneals. The silicon is heated by radiation from light sources including tungsten-halogen lamp arrays, argon discharge lamps, xenon flash lamps, and resistively heated black diodes. These high-temperature light sources can
Silicon can be rapidly heated to temperatures of 1000 to 1200°C.
E2FROMにおいては、ドレインの一部分上に薄い酸
化物が成長され、その後、強くドープされたポリシリコ
ンのフローティングゲートが形成される。第2図は、本
体11及びドレイン12を含む典型的な装置の一部分を
示している。ドレインに薄い領域14を含む酸化物層1
3が装置の表面上に形成される。酸化物層13の上にフ
ローティングゲート16が形成される。次いで、装置に
は、別の酸化物層17及び外部ゲート18が含まれる。In E2FROM, a thin oxide is grown over a portion of the drain, followed by the formation of a heavily doped polysilicon floating gate. FIG. 2 shows a portion of a typical device including body 11 and drain 12. FIG. Oxide layer 1 including a thin region 14 in the drain
3 is formed on the surface of the device. A floating gate 16 is formed on the oxide layer 13. The device then includes another oxide layer 17 and an outer gate 18.
作動に際し、フローティングゲートとドレインとの間に
高い電界が確立され、ドレインからフローティングゲー
トへ或いはその反対に電子を通過させることができる。In operation, a high electric field is established between the floating gate and the drain, allowing electrons to pass from the drain to the floating gate and vice versa.
フローティングゲートに送られる電荷によって、装置の
通常作動中のスレンシュホールド電圧を変更することが
でき、これにより、装置をメモリ素子として使用するこ
とができる。The charge sent to the floating gate can modify the threshold voltage during normal operation of the device, thereby allowing the device to be used as a memory element.
発明が解決しようとする問題点
薄い酸化物は、現在のところ、その成長を約1oO人に
制限するために、比較的低い温度(800’C)で従来
通りに酸化物を成長させることによって形成されている
。然し乍ら、このような低い温度で酸化物を成長させる
場合には、酸化物の「ピンホール」密度、ブレークダウ
ン時の電界、及び電荷捕獲密度といった酸化物の特性が
、装置にとって最適なものとはならない。VLSI装置
の場合には、高密度の酸化物層が必要とされる。Problem that the invention seeks to solve Thin oxides are currently formed by conventionally growing oxides at relatively low temperatures (800'C) to limit their growth to about 1oO has been done. However, when growing oxides at such low temperatures, the oxide properties such as oxide "pinhole" density, electric field at breakdown, and charge trapping density are not optimal for the device. It won't happen. For VLSI devices, dense oxide layers are required.
酸化温度を1100℃に上昇すれば、酸化物層の特性が
改善されるが、1100°Cにおいては酸化物の成長速
度が非常に速く、従来の酸化技術では、E”PROM、
VLS I装置、MOSFET及びその他の半導体装置
に要求される100人程程度充分に制御された厚みを有
する酸化物を形成することができない。Increasing the oxidation temperature to 1100°C improves the properties of the oxide layer, but the oxide growth rate is very fast at 1100°C, and conventional oxidation techniques cannot
It is not possible to form oxides with sufficiently controlled thicknesses on the order of 100 required for VLSI devices, MOSFETs, and other semiconductor devices.
問題点を解決するための手段
そこで1本発明の目的は、制御された厚みの酸化物を高
い温度で形成する方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method for forming oxides of controlled thickness at elevated temperatures.
アニーリング中の不純物の再分配は、格子間原子を導入
することによって制御できることが知られている。そこ
で、シリコンの格子間原子を酸化によって形成する。か
くて、酸化物層の厚みを正確に制御することにより、ア
ニーリング中の不捕物の再分配及び拡散の深さが制御さ
れる。It is known that the redistribution of impurities during annealing can be controlled by introducing interstitial atoms. Therefore, interstitial atoms of silicon are formed by oxidation. Thus, by precisely controlling the thickness of the oxide layer, the redistribution and diffusion depth of traps during annealing is controlled.
それ故、本発明の別の目的は、格子間原子の数を制御し
、ひいては、アニーリング中の拡散を制御するように、
制御された厚みの酸化物を高い温度で形成することであ
る。Therefore, another object of the present invention is to control the number of interstitials and thus the diffusion during annealing.
The goal is to form oxides of controlled thickness at elevated temperatures.
本発明の別の特徴によれば、制御された厚みの酸化物は
、これが成長される時に、不純物でドープされる。その
後、シリコンウェハが迅速に加熱され、酸化物からの不
純物が、酸化工程中に形成されたウェハの格子間原子へ
拡散される。According to another feature of the invention, the controlled thickness oxide is doped with impurities as it is grown. The silicon wafer is then rapidly heated and impurities from the oxide diffuse into the wafer's interstitial atoms formed during the oxidation process.
炉内に適当な雰囲気を含ませることにより、迅速な熱サ
イクルを使用して、制御されたエツチング及び制御され
たエピタキシャル成長が行なわれる。By including a suitable atmosphere in the furnace, rapid thermal cycling is used to effect controlled etching and controlled epitaxial growth.
本発明の更に別の目的は、制御された酸化物を形成し、
拡散、エツチングもしくはエピタキシャル成長を行なう
改良された高温プロセスを提供することである。Yet another object of the invention is to form a controlled oxide;
An object of the present invention is to provide an improved high temperature process for diffusion, etching or epitaxial growth.
上記及び他の目的は、シリコンウェハを高い温度に迅速
に加熱し、この温度を短時間維持し、そしてウェハの表
面と反応する化学的組成物を含むJメ囲気にウェハを入
れてこれを冷却するという段階を備えた方法によって達
成される。The above and other purposes are to rapidly heat a silicon wafer to a high temperature, maintain this temperature for a short period of time, and then cool it by placing the wafer in an atmosphere containing a chemical composition that reacts with the surface of the wafer. This is achieved by a method comprising the steps of:
本発明の上記及び他の目的は、添付図面を参照した以下
の詳細な説明より理解されよう。These and other objects of the present invention will be understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
実施例
シリコンの酸化は、次の関係式によって数学的に表され
ることが分かっている。EXAMPLE It has been found that the oxidation of silicon can be expressed mathematically by the following relationship.
xo”/ B + xo/ B / A = t
(1)但し、しは、酸化時間であり、xoは、
酸化厚みであり、(B/A)は、酸化温度T及びシリコ
ンの結晶方向の関数であり、次のような値を有する。xo”/B + xo/B/A = t
(1) However, is the oxidation time, and xo is,
The oxidation thickness (B/A) is a function of the oxidation temperature T and the silicon crystal direction, and has the following value.
(B/A)=2.7X10’ exp(−2,0/kT
)μm/秒 (2)これは、結晶方向(100)のシ
リコンに対し。(B/A)=2.7X10'exp(-2,0/kT
) μm/sec (2) This is for silicon with crystal orientation (100).
蒸気中で酸化を行なった場合である。This is the case when oxidation is carried out in steam.
薄い酸化物の場合、式(1)の主たる項は、次のように
なる。For thin oxides, the main terms in equation (1) are:
x、/ (B / A)= t
(3)式3は、次のように書き表すことができる。x, / (B / A) = t
(3) Equation 3 can be written as follows.
(d xa/ d t )= (B / A)
(4)酸化中に温度Tが変化する場合は、成長
する酸化物の厚みは、次式を満足させ、
dx、/dt=B(T)/A(T)=f、(T)
、 (5)そしてしに対するTの依存性を
次式で明確に認識することによって計算される。(dxa/dt)=(B/A)
(4) If the temperature T changes during oxidation, the thickness of the growing oxide satisfies the following equation, dx, /dt=B(T)/A(T)=f,(T)
, (5) and is calculated by explicitly recognizing the dependence of T on .
T= f2(T) 、 、
(6)LをTの関数として表すように式(6)を直すと
、次のようになる。T= f2(T) , ,
(6) When formula (6) is modified so that L is expressed as a function of T, the following is obtained.
t−q(T) (7)こ
こで、次の式が得られる。t-q(T) (7) Here, the following equation is obtained.
d t = q’(T)d T
(8)式(4)、(5)及び(8)を用いると、Xl。d t = q'(T) d T
(8) Using formulas (4), (5) and (8), Xl.
は1次のように表される。is expressed as first order.
Xo” / f、(T)q’(T)dT
(9)T工
式(9)は、酸化サイクル中に温度Tが変化する時に、
薄い酸化物の成長を計算することができる。Xo”/f, (T)q’(T)dT
(9) T formula (9) is as follows: when the temperature T changes during the oxidation cycle,
The growth of thin oxides can be calculated.
これらの条件を用いて、正確な酸化物の成長及び正確な
半導体のドーピングを行なうように、正確な制御を達成
できるので、これらの条件が注目される。These conditions are of interest because they can be used to achieve precise control to achieve precise oxide growth and precise semiconductor doping.
第1図は、ウェハ24を照射するための放射源22及び
23を有する放射炉21を概略的に示している。この炉
は2人口26及び27を備えている。FIG. 1 schematically shows a radiation furnace 21 with radiation sources 22 and 23 for irradiating a wafer 24. FIG. This furnace has two populations 26 and 27.
薄い酸化物の成長は、水晶ハロゲンランプの配列体又は
非常に輝度の高いアーク灯でシリコンウェハを照射する
ことにより形成される迅速な熱サイクルによって正確に
制御される。このような装置の温度プロファイルは、は
ゾ次の通りである。Thin oxide growth is precisely controlled by rapid thermal cycles created by irradiating the silicon wafer with an array of quartz halogen lamps or a very bright arc lamp. The temperature profile of such a device is as follows.
温度Tは、周囲温度Taがら次の式に基づいて直線的に
上昇する。The temperature T increases linearly from the ambient temperature Ta based on the following equation.
T−Ta=r1j O<t<tt (10
)次いで、温度Tは、1=11で得られる値TPに一定
に保たれ、1=12まで保たれる。T-Ta=r1j O<t<tt (10
) The temperature T is then kept constant at the value TP obtained at 1=11 and up to 1=12.
Tp=Ta、+r□t、 t、<t<tz (11
)次いで、t2から、温度Tは、率r2ではゾ直線的に
第2の温度Tbまで下がる。Tp=Ta, +r□t, t, <t<tz (11
) Then, from t2, the temperature T falls linearly at a rate r2 to the second temperature Tb.
T =T p r、 t +、z < t <
t3(12)L〉し2の間は、温度Tが、時間(t−
tz)の指数関数としてより正確に表されるが、探索の
目的としては、このような精巧なレベルは、必要ではな
い。T = T p r, t +, z < t <
t3(12)L>2, the temperature T changes over time (t-
tz), but for search purposes such a level of sophistication is not necessary.
運転に際しては、温度T′h<0℃から10秒間で11
00℃まで上昇し、この1100℃に5秒間はシ一定に
留まり、次いで、1100°Cから25秒間で400℃
まで下がるような温度プロファイルが使用される。これ
らの値に対しては、Taが0℃で、r、が110℃/秒
で、Tpが1100℃で、r2が35℃/秒でそしてT
bが400℃である。During operation, from temperature T'h<0℃, 11
00℃, remained constant at this 1100℃ for 5 seconds, then increased from 1100℃ to 400℃ for 25 seconds.
A temperature profile is used that reduces the temperature to For these values, Ta is 0°C, r is 110°C/s, Tp is 1100°C, r2 is 35°C/s, and T
b is 400°C.
蒸気酸化状態のもとての対応する酸化物の成長は、次の
式で計算される。The growth of the corresponding oxide under steam oxidation conditions is calculated by the following formula:
Xo” x、、+ XO2+ Xl+3
(13)但し、
xo1= / (2,7xlO4/110) eXp
(−2/kT)dT (14)=8.44人
x、2=[2,7XIO’exp(−2/に+h137
3)]$5 (15)=63.5人
)(,3: f (2,7xlO’/35) eXp
(−2/kT)ciT (16)=26.5人
従って、98.4人の全酸化物厚みが成長される。高速
熱アニールにおけるピーク温度と、このピーク温度にあ
る時間(tz ti)の両方を変えることにより、別
の制御された厚みの薄い酸化物を任意に成長させること
もできる。又、蒸気に代わって乾燥した酸素を使用し、
(B/A)における予めの指数係数を2.7 X 10
’μm1秒から1.03 X 103μm/秒に減少し
て、同じ温度条件のもとで26分の1の酸化物厚みを得
ることができる。このようにして、高速な熱サイクルに
より、制御可能な薄い酸化物層をシリコン基体上に成長
させる技術が提供される。Xo” x,, + XO2+ Xl+3
(13) However, xo1= / (2,7xlO4/110) eXp
(-2/kT)dT (14) = 8.44 people x, 2 = [2,7XIO'exp (-2/+h137
3)] $5 (15) = 63.5 people) (,3: f (2,7xlO'/35) eXp
(-2/kT)ciT (16) = 26.5 people Therefore, a total oxide thickness of 98.4 people is grown. By varying both the peak temperature in the rapid thermal anneal and the time at this peak temperature (tz ti), other controlled thin oxide thicknesses can be optionally grown. Also, using dry oxygen instead of steam,
The pre-exponential coefficient in (B/A) is 2.7 x 10
It can be reduced from 'μm/sec to 1.03×103 μm/sec to obtain an oxide thickness that is 26 times smaller under the same temperature conditions. Thus, a technique is provided for growing controllable thin oxide layers on silicon substrates through rapid thermal cycling.
約100人のゲート酸化物厚みが所望されるVLS I
装置にこの方法をいかに適用するかの一例として、第3
図には、シリコン基体31が示されており、従来の処理
によってこの基体には厚い(フィールド)酸化物32が
成長され、FETを形成しようとする領域33において
この酸化物が従来の写真平版技術によって除去されてい
る。次いで、基体は、上記したような酸化サイクルを受
け、98.4人のゲート酸化物34が成長される。VLS I where gate oxide thickness of about 100 is desired
As an example of how to apply this method to a device, the third
A silicon substrate 31 is shown in the figure, on which a thick (field) oxide 32 is grown by conventional processing, and this oxide is deposited using conventional photolithographic techniques in the regions 33 in which the FET is to be formed. has been removed by. The substrate is then subjected to an oxidation cycle as described above and a 98.4 gate oxide 34 is grown.
次いで、全構造体上にポリシリコンの層36が付着され
、MOSFET用のゲート層37を形成するように輪郭
取りされる。次いで、ゲート酸化物が露出領域から除去
され、砒素のインプランテーション38及びアニーリン
グを用いてゲートがドープされ、ソース、ドレイン及び
ゲートのドーピングが同時に行なわれる。その前に輪郭
取りされているゲート層37は、ソース及びドレイン領
域と自己整列される。これは、VLS Iに適用する場
合に重要なことである。A layer of polysilicon 36 is then deposited over the entire structure and contoured to form a gate layer 37 for the MOSFET. The gate oxide is then removed from the exposed areas and the gate is doped using an arsenic implant 38 and an anneal, with simultaneous source, drain and gate doping. The previously contoured gate layer 37 is self-aligned with the source and drain regions. This is important when applied to VLSI.
上記したような制御された酸化サイクルを用いて、アニ
ーリング中の不純物の再分配が正確に制御される。これ
は、酸化によってシリコンの格子間原子が発生されて、
例えば、101″/Cm3の密度レベルにおける砒素の
拡散係数が約50%向上するためである。従って、第3
図に示すように砒素をインプランテーションした構造体
を真空中において低い温度(例えば、700’C)でア
ニールして結晶の大きな損傷部を補修する場合には、上
記した迅速な酸化サイクルを用いて上記のインプランテ
ーションされた結晶領域の上に100人の酸化物を成長
させることにより、砒素の再分配を正確に制御すること
できる。ここで、酸化物厚みに対する正確な制御とは、
正確に制御された少数のシリコン格子間原子を酸化中に
解除することを意味し、これにより、1100℃での電
気的な活性化中に砒素の拡散が厳密に制限されることに
なる。Using a controlled oxidation cycle as described above, the redistribution of impurities during annealing is precisely controlled. This is because interstitial atoms of silicon are generated by oxidation.
For example, the diffusion coefficient of arsenic at a density level of 101"/Cm3 is improved by approximately 50%. Therefore, the third
If the arsenic-implanted structure shown in the figure is to be annealed in vacuum at a low temperature (e.g., 700'C) to repair large crystal damage, the rapid oxidation cycle described above can be used. By growing a 100% oxide on top of the implanted crystalline regions described above, arsenic redistribution can be precisely controlled. Here, accurate control over oxide thickness means:
This implies the release of a precisely controlled small number of silicon interstitial atoms during oxidation, which leads to a strict restriction of arsenic diffusion during electrical activation at 1100°C.
これは、非常に重要である6というのは、砒素がインプ
ランテーションされた部分の後端にある領域であって、
アニーリング中に位置ずれループやその他の欠陥が生じ
るような領域に、砒素を丁度通すように拡散することが
所望されるからである。This is of great importance because the area at the posterior end of the arsenic implanted area is
This is because it is desirable to diffuse the arsenic just through areas where misalignment loops or other defects may occur during annealing.
制御された厚みを得る酸化サイクル中に酸化#囲気にド
ープガスを含ませるだけで、ドープされた酸化物を成長
させることもできる。従って。Doped oxides can also be grown by simply including a doping gas in the oxidation atmosphere during the oxidation cycle to obtain controlled thickness. Therefore.
例えば、反応管にホスフィン(PH3)を流し込むこと
ができる場合には、先ず、次のような化学反応が生じ、
2PH3+402→P2O5+3H20(17)そして
その後1次のような反応がシリコンの表面に生じる。For example, if phosphine (PH3) can be poured into a reaction tube, the following chemical reaction will first occur: 2PH3+402→P2O5+3H20 (17) Then, a first-order reaction will occur on the silicon surface.
2P20.+53i(固体)−+4P+5Sio2
(18)ここでは、Sio□が生成され、燐が開放され
、厚み100人の酸化物にドープすると共に、シリコン
の表面に若干拡散する。2P20. +53i (solid) -+4P+5Sio2
(18) Here, Sio□ is generated and phosphorus is released, doping into the 100 μm thick oxide and slightly diffusing into the silicon surface.
この反応が終了した後、酸化雰囲気を除去し。After this reaction is finished, remove the oxidizing atmosphere.
これに代わって、例えば、乾燥した流動窒素N2を用い
、その後、第2の迅速な熱サイクルを行なって、ドープ
ガスからシリコンへ正確に制御された深さに燐を拡散さ
せる。例えば、酸化に用いたものと厳密に同じ熱サイク
ルにより、その下のシリコン基体中の約500人の深さ
まで燐が拡散される。Alternatively, for example, dry flowing nitrogen N2 can be used followed by a second rapid thermal cycle to diffuse the phosphorus from the dope gas into the silicon to precisely controlled depths. For example, the exact same thermal cycle used for oxidation will diffuse phosphorus to a depth of about 500 nm into the underlying silicon substrate.
一般的なプロセスの更に別の例としては、シリコンウェ
ハと、N2及びH,C1より成るガス流でプロセスを開
始する。ピーク温度800℃の迅速な熱サイクルを行な
って、シリコンの表面を制御しつ\エツチングし、表面
の残留酸化物や汚染物を除去し、エピタキシャル成長の
ために表面を整える。次いで、低い温度で装置からHC
lをパージし、ガス流を、5iC14+水素か、純5i
H1かのいずれかに切り換える。1200℃のピーク温
度に達する迅速な熱サイクルを行なって、約1μm/分
という率で基体上にシリコンをエピタキシャル成長させ
る。ここで、反応を6秒行なう場合には、厚さ100人
のシリコンエピタキシャル層が成長される。この層は、
従来のエピタキシャル反応の場合と同様に、ガス流にド
ープ剤を含ませることによってドープされる。Yet another example of a typical process is to start the process with a silicon wafer and a gas stream consisting of N2, H, and C1. A rapid thermal cycle with a peak temperature of 800°C is used to controllably etch the silicon surface, remove residual oxides and contaminants from the surface, and prepare the surface for epitaxial growth. HC is then removed from the device at a low temperature.
purge the gas stream to either 5iC14+hydrogen or pure 5i
Switch to either H1. Silicon is epitaxially grown on the substrate at a rate of about 1 μm/min using rapid thermal cycling to reach a peak temperature of 1200°C. Here, if the reaction is carried out for 6 seconds, a silicon epitaxial layer with a thickness of 100 layers is grown. This layer is
As in conventional epitaxial reactions, doping is achieved by including a dopant in the gas stream.
かくて、上記の迅速な熱プロセスにより、制御しつ5層
を成長させる技術であって、100人程程度層厚みまで
この制御を拡張できるような技術が提供される。このよ
うにして、多数のnpnpFJを成長させることにより
、これまで非常に経費のか\る分子ビームエピタキシャ
ル技術でなければ形成できなかった構造体を作ることが
できる。Thus, the rapid thermal process described above provides a technique for growing five layers in a controlled manner, which can be extended to layer thicknesses on the order of 100 layers. By growing a large number of npnpFJs in this manner, structures that could previously only be formed using very expensive molecular beam epitaxial techniques can be created.
更に、迅速な熱サイクルプロセスを用いて。Additionally, using a rapid thermal cycling process.
50A程度の厚みに制御しつ\成長を行なって。Controlled growth to a thickness of about 50A.
G a Cl 3及び砒素を用いてG a A sにA
、H4を付着することもできる。又、G a A s基
体上にエピタキシャル成長を行なったり、格子定数が不
適当な基体上に多結晶を成長させたりすることもできる
(水晶のようなアモルファス基体上に粒子の細かい多結
晶層を成長させることを含む)。シリコンの場合と同様
に、これらの層哄、成長用の流れに適当なガスを含ませ
ることによってドープされる。A to G a A s using G a Cl 3 and arsenic
, H4 can also be attached. It is also possible to perform epitaxial growth on a GaAs substrate, or to grow polycrystals on a substrate with an inappropriate lattice constant (e.g., growing a fine-grained polycrystalline layer on an amorphous substrate such as quartz). ). As with silicon, these layers are doped by including appropriate gases in the growth stream.
かくて、酸化物成長、不純物拡散、エツチング及び結晶
成長といった表面反応を制御しつ5行なう改良された方
法が提供された。Thus, an improved method for controlling surface reactions such as oxide growth, impurity diffusion, etching, and crystal growth has been provided.
第1図は、ガスの入口及び出口を有していて、ウェハが
設置された放射加熱装置を示す概略図、第2図は、E
2F ROMの部分図、そして第3図は、VLSI(7
)MO8FET回路に作られたFETを示す部分図であ
る。
11・・・本体 12・・・ドレイン13・・・
酸化物層 14・・・薄い領域16・・・フローティ
ングゲート
17・・・酸化物層 18・・・外部ゲート21・・
・放射炉
22.23・・・放射源
24・・・ウェハ 31・・・シリコン基体32・
・・酸化物 34・・・ゲート酸化物36・・・ポ
リシリコン層
37・・・ゲート層
38・・・砒素のインプランテーション手続補正書(方
式)
61.2.1!li
昭和 年 月 日
1、事件の表示 昭和60年特許顆第217763
号2、発明の名称 半導体材料の表面を高温で反
応させる方法
3、補正をする者
事件との関係 出願人
氏名 ジェームス エフ キバンズ4、代理人
住 所 東京都千代田区丸の内3丁目3番1号−電話
(代) 21!−8741二114.−・氏 名(59
95)弁理士 中 村 稔ε5ノ 11ツ′FIG. 1 is a schematic diagram showing a radiant heating device with a gas inlet and outlet and in which a wafer is installed; FIG.
A partial diagram of the 2F ROM and Figure 3 are VLSI (7
) is a partial diagram showing a FET made in a MO8FET circuit. 11...Main body 12...Drain 13...
Oxide layer 14... Thin region 16... Floating gate 17... Oxide layer 18... External gate 21...
・Radiation furnace 22.23...Radiation source 24...Wafer 31...Silicon substrate 32.
...Oxide 34...Gate oxide 36...Polysilicon layer 37...Gate layer 38...Arsenic implantation procedure amendment (method) 61.2.1! li Month, Day 1, Showa 1985, Incident Display 1985 Patent Case No. 217763
No. 2, Title of the Invention: Method for Reacting the Surface of a Semiconductor Material at High Temperatures 3, Relationship with the Amendment Case Applicant Name: James F. Kibans 4, Agent Address: 3-3-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Telephone (main) 21! -87412114. -・Name (59
95) Patent Attorney Minoru Nakamura ε5ノ11'
Claims (16)
る方法であって、選択された反応剤を有する所定の雰囲
気中で上記非常に薄いフィルムを均一厚みに形成するよ
う制御する方法において、基体を迅速に加熱し、上記雰
囲気の温度を第1の割合で所定の温度まで直線的に上昇
させ、上記の雰囲気を、何秒という選択された時間中、
上記の上昇した温度に維持し、そして 選択された反応剤の存在中で、上記の基体を冷却して、
温度を第2の割合で比較的低い温度まで直線的に減少さ
せることを特徴とする方法。(1) A method of forming one or more very thin films on a substrate, the method controlling the formation of the very thin films to a uniform thickness in a predetermined atmosphere with a selected reactant. , rapidly heating the substrate and linearly increasing the temperature of the atmosphere at a first rate to a predetermined temperature, and increasing the temperature of the atmosphere for a selected number of seconds.
maintaining said elevated temperature and cooling said substrate in the presence of a selected reactant;
A method characterized in that the temperature is linearly reduced at a second rate to a relatively low temperature.
成するような酸化雰囲気である特許請求の範囲第(1)
項に記載の方法。(2) The above-mentioned atmosphere is an oxidizing atmosphere that forms an oxide on the surface of the semiconductor material.
The method described in section.
不純物が拡散されると同時に酸化物が形成される特許請
求の範囲第(2)項に記載の方法。(3) The method according to claim (2), wherein the oxidizing atmosphere contains impurities, and an oxide is formed at the same time as the impurities are diffused.
特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。(4) The method of claim (1), wherein the selected reactants are N_2 and HCl.
うに半導体材料の原子を含む特許請求の範囲第(1)項
に記載の方法。(5) A method according to claim (1), wherein the atmosphere contains atoms of a semiconductor material to effect epitaxial growth.
シリコンの原子である特許請求の範囲第(5)項に記載
の方法。(6) The semiconductor material is silicon, and the atoms are:
The method according to claim (5), wherein the atom is a silicon atom.
請求の範囲第(6)項に記載の方法。(7) The method according to claim (6), wherein the silicon atoms are SiCI_4.
求の範囲第(6)項に記載の方法。(8) The method according to claim (6), wherein the silicon atoms are SiH_4.
許請求の範囲第(1)項に記載の方法。(9) A method according to claim (1), wherein the substrate is heated by pulsed radiation.
℃の範囲であり、上記比較的低い温度は、約400℃で
ある特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。(10) The above predetermined temperature is approximately 1000°C to 1200°C.
A method according to claim 1, wherein the relatively low temperature is approximately 400°C.
求の範囲第(1)項に記載の方法。(11) The method according to claim (1), wherein the predetermined temperature is maintained for about 5 seconds.
を上昇及び下降させるのに用いるものと同じ雰囲気又は
環境に入れられる特許請求の範囲第(1)項に記載の方
法。12. The method of claim 1, wherein said selected reactants are placed in the same atmosphere or environment used to raise and lower the temperature of said wafer.
未満の厚みである特許請求の範囲第(1)項に記載の方
法。(13) Each of the very thin films has a thickness of about 500 Å.
A method as claimed in claim (1), wherein the thickness is less than or equal to.
である特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。(14) The method of claim (1), wherein the selected reactants are phosphine and nitrogen.
常に薄いフィルムが形成される特許請求の範囲第(1)
項に記載の方法。(15) Claim (1) in which an epitaxial layer of silicon is grown to form a very thin film.
The method described in section.
SiCl_4及び水素、又は、純SiH_4である特許
請求の範囲第(15)項に記載の方法。(16) The above selected reactants include nitrogen and HCl,
The method according to claim 15, which is SiCl_4 and hydrogen or pure SiH_4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217763A JP2608049B2 (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | How to form a thin film |
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| JP60217763A JP2608049B2 (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | How to form a thin film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6279627A true JPS6279627A (en) | 1987-04-13 |
| JP2608049B2 JP2608049B2 (en) | 1997-05-07 |
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ID=16709349
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217763A Expired - Lifetime JP2608049B2 (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | How to form a thin film |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608049B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6258731B1 (en) | 1998-04-24 | 2001-07-10 | Nec Corporation | Method for fabricating oxide film |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5179580A (en) * | 1975-01-08 | 1976-07-10 | Hitachi Ltd | Netsushorirono ondoseigyohoho |
| JPS55105334A (en) * | 1979-02-06 | 1980-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | Method for surface treatment |
| JPS5710240A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Sony Corp | Forming method of insulating film |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217763A patent/JP2608049B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5179580A (en) * | 1975-01-08 | 1976-07-10 | Hitachi Ltd | Netsushorirono ondoseigyohoho |
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|---|---|---|---|---|
| US6258731B1 (en) | 1998-04-24 | 2001-07-10 | Nec Corporation | Method for fabricating oxide film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2608049B2 (en) | 1997-05-07 |
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