DE1521538A1 - Verfahren zum Herstellen duenner Oxidschichten auf Halbleiterkoerpern oder anderen Substraten - Google Patents

Description

• "Verfahren zum Herstellen dünner Oxidschichten auf "Halbleiterkörpern oder anderen Substraten" Die ßdiMung betrifft ein Verfahren zum Herstellen dünner Oxidschichten auf Halbleiterkörpern und anderen Substraten. In der Halbleitertechnologie ist es vielfach nötig, Halbleiterkörper mit einer Oxidschicht zu versehen, die z. B. als diffusionshemmende oder als oberflächenpassivierende Schicht oder auch als Quelle für den zu dotierenden Halbleiterkörper dient. Soweit es sich um Silizium handeltr ist die Aufbringung von Siliziumdioxid durch thermische Oxydation des Siliziums einfach. Besteht das Substratmaterial dagegen aus Germanium, Galliumarsenid oder keramischen Massen, so muß die Oxidsehicht chemisch erzeugt werden, z..B. durch Pyrolyse oder Hydrolyse von flüchtigen Verbindungen desjenigen Elementes, dessen Oxid gewünscht wird. Es hat sich nun herausgestellt, daB bei Anwendung der bekannten Verfahren z. B. zur Abscheidung von Si02, 7.i.02 oder Sn02 auf einem Substrat unzulässig hohe Schwankungen der Dicke der abgeschiedenen Schicht auf dem Substrat auftreten. Dies hat seine Ursache darin, daß in den gebräuchlichen Apparaturen das gasförmige Reaktionsgemisch, aus welchem die dünne Schicht abgeschieden werden soll, nicht mit konstanter Dichte das gesamte Substrat anströmt. Gewöhnlich befindet sich nämlich das Substrat entweder in einem Rohr, welches vom Reaktionsgemisch durchströmt wird, oder es strömt das Reaktionsgemisch durch eine Düse auf das Substrat aus. Im ersten Fall wird dann der effektive Querschnitt des Rohres durch die Probe verengt, die Stromlinien werden gegen die Berandung des Substrates zusammengedrängt und als Folge davon strömt mehr Gas ^r der Berandung des Substrates vorbei, so daß dort die abge-

  .;@. _.iedene Schicht dicker als in der litte des Substrates wird.

  Der umgekehrte Fall tritt bei Verwendung einer Düse ein. Durch die plötzliche Verbreiterung des Aasstromes nach dem Durchströmen der Düse gelangen bedeutend geringere Mengen Reaktionsgemisch an die Substratberandung, so daß dort nur eine geringere Dicke-der abgeschiedenen Schicht als in. der Mitte, wo der noch im wesentlichen ungestörte Strahl auftrifft, erreicht wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen dünner Oaddschichten auf Halbleiterkörpern oder anderen Substraten anzugeben, bei ,dessen Anwendung es möglich ist, gleichmäßig dicke Oxidschichten auf einem Substrat herzustellen. ErfindungsgemU wird die Aufgabe dadurch gelöst, daB -ein Verfahren angegeben wird, bei dem ein. aus einer Düse strömendes gasförmiges Reaktionsgemisch so geführt Wird, da$ es mit konstanter Dichte die gesamte Oberfläche eines erhitzten Substrates anströmt, und dann beim Auftreffen dieses Gasstromes auf die Bubstratoberfläehe eine Oxidschicht abgeschieden wird. Da der Gasstrom des Reaktionsgemischewdie SubstratoberfläGhe mit konstanter Dichte anströmt, wird auf diese Weise die Bildung einer-Über die gesamte Substratoberfläche gleichm'Uig dicken Oxidschicht ermöglicht. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sei anhand der Figur dargestellt: Durch eine Düse 1 vom Radius R strömt mit einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit ein gasförmiges Reaktionsgemisch 2. An die Düse 1 ist ein Trich- ter 3 angesetzt, in dem sich der Gasstrom 2 entsprechend den in der Figur eingezeichneten Pfeilen auffächert. Erfindungsgemäß besitzt der Trichter 3 eine solche Form, daß der in ihm strömende Gasstrom eine über seinem Querschnitt konstante Dichte besitzt. Ist r ein Radius des Trichters und h der Abstand des entsprechenden Trichterpunktes von der Subetratoberfläche, so ergibt sich aus der Forderung, daß-an der Oberfläche des Substrates 4 der anströmende Gasätrom,übexall die gleiche Geschwindigkeit besitzen soll, die Bedingung h . 2 n r = conat also das ist die Gleichung einer Hyperbel. Die Innenwandung des Trichtere 3 muß also die form eines Rotationshyperboloidw besitzen, wenn man gewährleisten will, daß das im Abstand H von der Düse befindliche beheizte Substrat 4 von einem Gasstrom konstanter Dichte angeströmt und als Folge davon eine gleichmäßig dicke Oxidschicht auf dem Substrat 4 abgeschieden wird. Solange die Abmessungen des Substrates 4 kleiner als der größte Trichterdurchmesser d sind! ist die gleichmäßige Bedeckung der Substratoberfläche mit der Oxidschicht von der Lage des Substrates auf seiner Unterlage 5 unabhängig.

Claims (2)

1. P a t e n t a t, s p r ü c h e 1, Verfahren zum Herstellen dünner Oxidschichten auf Halbleiterkörpern oder anderen Substraten" dadurch gekennzeichnet, das ein iüs einer Düse strömendes gasförmiges Reaktionsgemisch so geführt wird, daß es mit konstanter Dichte die gesamte Ober-fläche des erhitzten Substrates anströmt und daß dann beim Auftreffen diese® Gasstromes auf die Substratoberfläche eine Oxidschicht abgeschieden wird.
2. 2, Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an die Düse angesetzten Trichter, _. dessen Innenwandung die Form einen Rotationshyperboloids besitzt.