JPS6341028A - 酸化膜形成方法 - Google Patents
酸化膜形成方法Info
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- JPS6341028A JPS6341028A JP18489786A JP18489786A JPS6341028A JP S6341028 A JPS6341028 A JP S6341028A JP 18489786 A JP18489786 A JP 18489786A JP 18489786 A JP18489786 A JP 18489786A JP S6341028 A JPS6341028 A JP S6341028A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体ウェハ等の被処理基板を酸化して酸化
膜等を形成する酸化膜形成装置に関する。
膜等を形成する酸化膜形成装置に関する。
（従来の技術）
一般に半導体ウェハ等の被処理基板の酸化処理に用いら
れる従来の酸化膜形成装置は、電気炉等を用いて複数の
被処理基板を８００〜１２００℃程度に加熱し、例えば
酸素ガスあるいは酸素ガスと水素ガスの混合ガス等の、
酸化性雰囲気により酸化し、例えばｓｒｔ酸化してＳ！
０２等とし、酸化膜等の形成を行なう。
れる従来の酸化膜形成装置は、電気炉等を用いて複数の
被処理基板を８００〜１２００℃程度に加熱し、例えば
酸素ガスあるいは酸素ガスと水素ガスの混合ガス等の、
酸化性雰囲気により酸化し、例えばｓｒｔ酸化してＳ！
０２等とし、酸化膜等の形成を行なう。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら上記説明の従来の酸化膜形成装置では、半
導体ウェハ等の被処理基板を８００〜１２００°Ｃ程度
の高熱に加熱するため、この熱により被処理基板に損傷
を与える等の問題があった。
導体ウェハ等の被処理基板を８００〜１２００°Ｃ程度
の高熱に加熱するため、この熱により被処理基板に損傷
を与える等の問題があった。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に比べて、低温で酸化処理を行なうことができ、
熱により半導体ウェハ等の被処理基板に損傷を与えるこ
となく酸化膜等を形成することのできる酸化膜形成装置
を提供しようとするものでおる。
、従来に比べて、低温で酸化処理を行なうことができ、
熱により半導体ウェハ等の被処理基板に損傷を与えるこ
となく酸化膜等を形成することのできる酸化膜形成装置
を提供しようとするものでおる。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
すなわち本発明の酸化膜形成装置は、オゾン発生装置と
、被処理基板に近接対向して配置されこの被処理基板に
向けて前記オゾン発生装置で発生じたオゾンを含有する
ガスを流出させるガス流出部と、前記被処理基板を加熱
する加熱装置とを備えている。
、被処理基板に近接対向して配置されこの被処理基板に
向けて前記オゾン発生装置で発生じたオゾンを含有する
ガスを流出させるガス流出部と、前記被処理基板を加熱
する加熱装置とを備えている。
（作 用）
本発明の酸化膜形成装置は、オゾン発生装置を備え、こ
のオゾン発生装置で発生したオゾンを含むガスを、半導
体ウェハ等の被処理基板に近接対向して配置されたガス
流出部から被処理基板に向けて流出させ、被処理基板表
面に常に新しいオゾンを供給する。そして、加熱装置に
より加熱された被処理基板およびその周囲の雰囲気によ
りオゾンを含むガスを加熱し、オゾンを分解して、酸化
力の強い酸素原子ラジカルを発生させて被処理基板を酸
化し、酸化膜等を形成する。
のオゾン発生装置で発生したオゾンを含むガスを、半導
体ウェハ等の被処理基板に近接対向して配置されたガス
流出部から被処理基板に向けて流出させ、被処理基板表
面に常に新しいオゾンを供給する。そして、加熱装置に
より加熱された被処理基板およびその周囲の雰囲気によ
りオゾンを含むガスを加熱し、オゾンを分解して、酸化
力の強い酸素原子ラジカルを発生させて被処理基板を酸
化し、酸化膜等を形成する。
（実施例）
以下、本発明の酸化膜形成装置を図面を参照して実施例
について説明する。
について説明する。
第１図は本発明の一実施例の酸化膜形成装置を示すもの
で、この実施例の酸化膜形成装置では、処理室１１内に
は、例えば真空チャック等により被処理基板として半導
体ウェハ１２を吸着保持する載置ピン１３が配置されて
あり、この載置ピン１３の下方には、温度制御装置１４
によって制御される赤外線ランプ、ヒータ、あるいはこ
れらの両方を併用した加熱装置１５が配置されており、
載置ピン１３は昇降袋＠１６によって上下に移動可能に
構成されている。また、処理室１１の側壁には、例えば
石英ガラス等からなり、内部の半導体ウェハ１２を外部
から口碑可能とする窓１１ａが配置されている。
で、この実施例の酸化膜形成装置では、処理室１１内に
は、例えば真空チャック等により被処理基板として半導
体ウェハ１２を吸着保持する載置ピン１３が配置されて
あり、この載置ピン１３の下方には、温度制御装置１４
によって制御される赤外線ランプ、ヒータ、あるいはこ
れらの両方を併用した加熱装置１５が配置されており、
載置ピン１３は昇降袋＠１６によって上下に移動可能に
構成されている。また、処理室１１の側壁には、例えば
石英ガラス等からなり、内部の半導体ウェハ１２を外部
から口碑可能とする窓１１ａが配置されている。
載置ピン１３上方には、円錐形状のコーン部１７ａと、
このコーン部１７ａの開口部に配置され、第２図にも示
すように多数の小孔１７ｂを備えた拡散板１７ｃとから
構成されるガス流出部１７が配置されており、ガス流出
部１７は、冷却装置１８からコーン部１７ａの外側に配
置された配管１８ａ内を循環される冷却水等により冷却
されている。
このコーン部１７ａの開口部に配置され、第２図にも示
すように多数の小孔１７ｂを備えた拡散板１７ｃとから
構成されるガス流出部１７が配置されており、ガス流出
部１７は、冷却装置１８からコーン部１７ａの外側に配
置された配管１８ａ内を循環される冷却水等により冷却
されている。
そしてガス流出部１７は、ガス流量調節器１９を介して
酸素供給源２１に接続されたオゾン発生器２０に接続さ
れている。なお処理室１１の下部には、排気口２２が設
けられており、この排気口２２から排気装置２３により
排気が行なわれる。
酸素供給源２１に接続されたオゾン発生器２０に接続さ
れている。なお処理室１１の下部には、排気口２２が設
けられており、この排気口２２から排気装置２３により
排気が行なわれる。
そして上記構成のこの実施例の酸化膜形成装置では、次
のようにして酸化を行なう。
のようにして酸化を行なう。
すなわち、まず昇降装置１６によって載置ピン１３を下
降させ、ガス流出部１７との間に図示しないウェハ搬送
装置のアーム等が導入される間隔が設けられ、半導体ウ
ェハ１２がこのウェハ搬送装置等により載置ピン１３上
に載置され、吸着保持される。
降させ、ガス流出部１７との間に図示しないウェハ搬送
装置のアーム等が導入される間隔が設けられ、半導体ウ
ェハ１２がこのウェハ搬送装置等により載置ピン１３上
に載置され、吸着保持される。
この後、昇降装置１６によって載置ピン１３を上昇させ
、ガス流出部１７の拡散板１７Ｇと、半導体ウェハ１２
表面との間隔が例えば０６５〜２０ｍｍ程度の所定の間
隔に設定される。なおこの場合、ガス流出部１７を昇降
装置によって上下動させてもよい。
、ガス流出部１７の拡散板１７Ｇと、半導体ウェハ１２
表面との間隔が例えば０６５〜２０ｍｍ程度の所定の間
隔に設定される。なおこの場合、ガス流出部１７を昇降
装置によって上下動させてもよい。
そして、加熱装置１５を温度制御装置１４により制御し
半導体ウェハ１２を例えば１５０℃〜５００°Ｃ程度の
範囲に加熱し、酸素供給源２１およびオゾン発生器２０
から供給されるオゾンを含有する酸素ガスをガス流量調
節器１９によって流量が、例えば３〜１５β／ｍｉｎ程
度となるよう調節し、拡散板１７ｃの多数の小孔１７ｂ
から半導体ウェハ１２に向けて流出させ、排気装置２３
により例えば処理室１１内の気体圧力が７００〜２００
Ｔｏｒｒ程度の範囲になるよう排気する。
半導体ウェハ１２を例えば１５０℃〜５００°Ｃ程度の
範囲に加熱し、酸素供給源２１およびオゾン発生器２０
から供給されるオゾンを含有する酸素ガスをガス流量調
節器１９によって流量が、例えば３〜１５β／ｍｉｎ程
度となるよう調節し、拡散板１７ｃの多数の小孔１７ｂ
から半導体ウェハ１２に向けて流出させ、排気装置２３
により例えば処理室１１内の気体圧力が７００〜２００
Ｔｏｒｒ程度の範囲になるよう排気する。
この時、第３図に矢印で示すようにガス流出部１７の多
数の小孔１７ｂから流出したガスは、拡散板１７ｃと半
導体ウェハ１２との間で、半導体ウェハ１２の中央部か
ら周辺部へ向かうガスの流れを形成する。
数の小孔１７ｂから流出したガスは、拡散板１７ｃと半
導体ウェハ１２との間で、半導体ウェハ１２の中央部か
ら周辺部へ向かうガスの流れを形成する。
ここでオゾンは、加熱された半導体ウェハ１２およびそ
の周囲の雰囲気により加熱され、分解されて、酸素原子
ラジカルが多量に発生する。そして、この酸素原子ラジ
カルか半導体ウェハ１２と反応し、酸化が行われ、酸化
膜が形成される。
の周囲の雰囲気により加熱され、分解されて、酸素原子
ラジカルが多量に発生する。そして、この酸素原子ラジ
カルか半導体ウェハ１２と反応し、酸化が行われ、酸化
膜が形成される。
なお、オゾン発生器２０で生成されたオゾンの寿命は、
温度に依存し、縦軸をオゾン分解半減期、横軸をオ゛シ
ンを含有するガスの温度とした第４図のグラフに示すよ
うに、温度が高くなるとオゾンの寿傘は急激に短くなる
。このためガス流出部１７の開口の温度は２５℃程度以
下とすることが好ましく、一方、半導体ウェハ１２の温
度は１５０’Ｃ程度以上に加熱することが好ましい。
温度に依存し、縦軸をオゾン分解半減期、横軸をオ゛シ
ンを含有するガスの温度とした第４図のグラフに示すよ
うに、温度が高くなるとオゾンの寿傘は急激に短くなる
。このためガス流出部１７の開口の温度は２５℃程度以
下とすることが好ましく、一方、半導体ウェハ１２の温
度は１５０’Ｃ程度以上に加熱することが好ましい。
上記説明のこの実施例の酸化膜形成装置では、例えば縦
軸をＳ！０２膜厚、横軸を処理時間とした第５図のグラ
フに示すようにオゾン濃度を３〜１０重量％程度とし、
６インチの半導体ウェハ１２を６００’Ｃ程度に加熱し
、半導体ウェハ１２とガス流出部１７との間を２韮とし
、オゾンを含有するガス流量を２〜４０３β（ＳＪ２は
常温常圧換算での流量）程度の範囲とすることにより、
６ ｎｍ／ｍｉｎ程度の成膜速度で酸化膜の形成を行な
うことができる。
軸をＳ！０２膜厚、横軸を処理時間とした第５図のグラ
フに示すようにオゾン濃度を３〜１０重量％程度とし、
６インチの半導体ウェハ１２を６００’Ｃ程度に加熱し
、半導体ウェハ１２とガス流出部１７との間を２韮とし
、オゾンを含有するガス流量を２〜４０３β（ＳＪ２は
常温常圧換算での流量）程度の範囲とすることにより、
６ ｎｍ／ｍｉｎ程度の成膜速度で酸化膜の形成を行な
うことができる。
また処理室１１には、窓１１ａが配置されているので、
内部の半導体ウェハ１２の設置状態あるいは処理の進行
状況等を外部から目視し確認することができるので、確
実な酸化処理を行うことができる。
内部の半導体ウェハ１２の設置状態あるいは処理の進行
状況等を外部から目視し確認することができるので、確
実な酸化処理を行うことができる。
なお、この実施例ではガス流出部１７を、円錐形状のコ
ーン部１７ａの開口部に多数の小孔１７ｂを備えた拡散
板１７ｃを配置して構成したが、本発明は係る実施例に
限定されるものではなく、例えば拡散板１７ｃは、第６
図に示すように複数の同心円状のスリット２７ｂを備え
た拡散板２７Ｃ１第７図に示すように金属あるいはセラ
ミック等の焼結体からなる拡散板３７Ｃ１第８図に示す
ように直線状のスリット４７ｂを備えた拡散板４７Ｃ１
第９図に示すように規則的に配列された大きざの異なる
小孔５７ｂを備えた拡散板５７Ｃ１第１０図に示すよう
に渦巻状のスリット６７ｂを備えた拡散板６７Ｃ等とし
てもよく、これらの拡散板をいくつかの領域に分割し、
これらの領域毎にオゾンを含むガスの流量およびオゾン
濃度を調節可能に構成してもよく拡散板に例えば冷却水
の循環あるいはペルチェ素子等の電子冷却素子等からな
る冷却機構を設けたり、オゾンを分解する触媒を配置す
ること等もできる。また、円錐形状のコーン部１７ａは
、第１１図に示すように円柱形状部２７ａ等としても、
どのような形状としてもよいことは、勿論である。
ーン部１７ａの開口部に多数の小孔１７ｂを備えた拡散
板１７ｃを配置して構成したが、本発明は係る実施例に
限定されるものではなく、例えば拡散板１７ｃは、第６
図に示すように複数の同心円状のスリット２７ｂを備え
た拡散板２７Ｃ１第７図に示すように金属あるいはセラ
ミック等の焼結体からなる拡散板３７Ｃ１第８図に示す
ように直線状のスリット４７ｂを備えた拡散板４７Ｃ１
第９図に示すように規則的に配列された大きざの異なる
小孔５７ｂを備えた拡散板５７Ｃ１第１０図に示すよう
に渦巻状のスリット６７ｂを備えた拡散板６７Ｃ等とし
てもよく、これらの拡散板をいくつかの領域に分割し、
これらの領域毎にオゾンを含むガスの流量およびオゾン
濃度を調節可能に構成してもよく拡散板に例えば冷却水
の循環あるいはペルチェ素子等の電子冷却素子等からな
る冷却機構を設けたり、オゾンを分解する触媒を配置す
ること等もできる。また、円錐形状のコーン部１７ａは
、第１１図に示すように円柱形状部２７ａ等としても、
どのような形状としてもよいことは、勿論である。
また、排気口２２は、第１２図および第１２図に示すＡ
−Ａ線に沿った縦断面図である第１３図に示すように、
載置台１３の周囲を囲む複数の開口２２ａあるいは、第
１４図および第１４図に示すＢ−Ｂ線に沿った縦断面図
である第１５図に示すように、スリット２２ｂ等から構
成することもでき、半導体ウェハ１２に対向させてガス
流出部１７側に開口あるいはスリット等を設けることも
できる。
−Ａ線に沿った縦断面図である第１３図に示すように、
載置台１３の周囲を囲む複数の開口２２ａあるいは、第
１４図および第１４図に示すＢ−Ｂ線に沿った縦断面図
である第１５図に示すように、スリット２２ｂ等から構
成することもでき、半導体ウェハ１２に対向させてガス
流出部１７側に開口あるいはスリット等を設けることも
できる。
さらに、この実施例ではオゾンを含有するガスとして酸
素ガスを用いたが、ガスは酸素に限らずオゾンと反応し
ないようなガス、特にＮ２、Ａｒ、Ｎ８等のような不活
性なガスにオゾンを含有させて使用することができる。
素ガスを用いたが、ガスは酸素に限らずオゾンと反応し
ないようなガス、特にＮ２、Ａｒ、Ｎ８等のような不活
性なガスにオゾンを含有させて使用することができる。
［発明の効果］
上記説明のように本発明の酸化膜形成装置では、半導体
ウェハ等の被処理基板を従来に比べて低温で酸化処理す
ることができるので、熱により被処理基板が損傷を受け
ることなく酸化膜等を形成することができる。
ウェハ等の被処理基板を従来に比べて低温で酸化処理す
ることができるので、熱により被処理基板が損傷を受け
ることなく酸化膜等を形成することができる。
第１図は本発明の一実施例の酸化膜形成装置を示す構成
図、第２図は第１図の要部を示す下面図、第３図はオゾ
ンを含有するガスの流れを示す説明図、第４図はオゾン
の半減期と温度の関係を示すグラフ、第５図は膜厚と処
理時間の関係を示すグラフ、第６図〜第１０図は第２図
に示すガス流出部の変形例を示す下面図、第１１図はガ
ス流出部の変形例を示す縦断面図、第１２図は排気口の
例を示す上面図、第１３図は第１２図に示すＡ−Ａ線に
沿った縦断面図、第１４図は排気口の例を示す上面図、
第１５図は第１４図に示すＢ−Ｂ線に沿った縦断面図で
ある。 １１・・・・・・処理室、１２・・・・・・半導体ウェ
ハ、１４・・・・・・温度制御装置、１５・・・・・・
加熱装置、１７・・・・・・ガス流出部、２１・・・・
・・オゾン発生器。 出願人 東京エレクトロン株式会社代理人 弁
理士 須 山 佐 − 第２図 １度 （’Ｃ） 第４−１ ０２ｏ４ｏ６０８０１００ 処理同量（ｍｉｎ） 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 竿１３図 第１５図
図、第２図は第１図の要部を示す下面図、第３図はオゾ
ンを含有するガスの流れを示す説明図、第４図はオゾン
の半減期と温度の関係を示すグラフ、第５図は膜厚と処
理時間の関係を示すグラフ、第６図〜第１０図は第２図
に示すガス流出部の変形例を示す下面図、第１１図はガ
ス流出部の変形例を示す縦断面図、第１２図は排気口の
例を示す上面図、第１３図は第１２図に示すＡ−Ａ線に
沿った縦断面図、第１４図は排気口の例を示す上面図、
第１５図は第１４図に示すＢ−Ｂ線に沿った縦断面図で
ある。 １１・・・・・・処理室、１２・・・・・・半導体ウェ
ハ、１４・・・・・・温度制御装置、１５・・・・・・
加熱装置、１７・・・・・・ガス流出部、２１・・・・
・・オゾン発生器。 出願人 東京エレクトロン株式会社代理人 弁
理士 須 山 佐 − 第２図 １度 （’Ｃ） 第４−１ ０２ｏ４ｏ６０８０１００ 処理同量（ｍｉｎ） 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 竿１３図 第１５図
Claims (1)
- （１）オゾン発生装置と、被処理基板に近接対向して配
置されこの被処理基板に向けて前記オゾン発生装置で発
生したオゾンを含有するガスを流出させるガス流出部と
、前記被処理基板を加熱する加熱装置とを備えたことを
特徴とする酸化膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184897A JPH0724266B2 (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 酸化膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184897A JPH0724266B2 (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 酸化膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341028A true JPS6341028A (ja) | 1988-02-22 |
| JPH0724266B2 JPH0724266B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=16161236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61184897A Expired - Fee Related JPH0724266B2 (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 酸化膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724266B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01278401A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-08 | Teru Kyushu Kk | オゾン発生装置 |
| JPH03285328A (ja) * | 1990-03-31 | 1991-12-16 | Tokyo Electron Sagami Ltd | 縦型熱処理装置 |
| US5592581A (en) * | 1993-07-19 | 1997-01-07 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus |
| WO2003041151A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-15 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Method and device for forming oxide film |
| US6812064B2 (en) * | 2001-11-07 | 2004-11-02 | Micron Technology, Inc. | Ozone treatment of a ground semiconductor die to improve adhesive bonding to a substrate |
| JP2009239082A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | ガス供給装置、処理装置及び処理方法 |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5125967A (ja) * | 1974-08-28 | 1976-03-03 | Sony Corp | Kagobutsuhandotaiheno zetsuenseisankamaku no keiseiho |
| JPS5621317A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-27 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS59168642A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | Nec Corp | 半導体基板の酸化装置 |
| JPS60177618A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6177695A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-21 | Applied Material Japan Kk | 気相成長方法 |
-
1986
- 1986-08-06 JP JP61184897A patent/JPH0724266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JPH03285328A (ja) * | 1990-03-31 | 1991-12-16 | Tokyo Electron Sagami Ltd | 縦型熱処理装置 |
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| US7214412B2 (en) | 2001-11-08 | 2007-05-08 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Magenta toner and method for producing same |
| JP2009239082A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | ガス供給装置、処理装置及び処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724266B2 (ja) | 1995-03-15 |
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