JP2000183060A - Manufacturing equipment and method of semicondcutor device - Google Patents

Manufacturing equipment and method of semicondcutor device

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JP2000183060A
JP2000183060A JP11282403A JP28240399A JP2000183060A JP 2000183060 A JP2000183060 A JP 2000183060A JP 11282403 A JP11282403 A JP 11282403A JP 28240399 A JP28240399 A JP 28240399A JP 2000183060 A JP2000183060 A JP 2000183060A
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JP
Japan
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substrate
gas
wafer
processing chamber
inlet
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Japanese (ja)
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Kazurou Saki
和朗 佐喜
Shuji Katsui
修二 勝井
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an oxide nitride film which is uniformly high in nitrogen concentration by a method wherein a high-temperature gas layer formed above a processed substrate is lessened in thickness. SOLUTION: A wafer 8 is introduced into a processing chamber 4 and then placed on a susceptor 9. Then, the wafer 8 is held with the susceptor 9, and a reaction chamber 5 is isolated from the outside air. Then, a valve 23 is opened, a pump 24 is driven, and the valve 18 is opened to feed a mixed gas of oxidizing gas and nitriding gas into the reaction chamber 5 through a flowmeter 19 from an oxidizing gas source 16 and a nitriding gas source 17. In succession, the susceptor 9 and the wafer 8 are rotated with a rotating mechanism 3 whose rotational speed is controlled by a rotation control mechanism 10. When the feed of a mixed gas and the rotational speed of the susceptor 9 become constant, then the wafer 8 is quickly raised in temperature as it is irradiated with light rays from light sources 7 which are controlled in output power by a lamp power controller 6. Thereafter, the wafer is made to drop quickly in temperature, a mixed gas is stopped, the susceptor 9 is stopped from being rotated, and a process is finished.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法及び半導体装置の製造装置に係り、例えばMOSト
ランジスタのゲート絶縁膜を形成する半導体装置の製造
方法及び半導体装置の製造装置に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device for forming a gate insulating film of a MOS transistor and an apparatus for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、情報処理装置の記憶装置とし
て磁気ディスク記憶装置が広く利用されている。しかし
ながら、磁気ディスク記憶装置は、極めて精密な機械的
駆動機構を必要とするので衝撃に弱い。さらに、磁気デ
ィスク記憶装置では、記憶媒体への情報の記録及びそれ
からの情報の読み出しを行うのに磁気ヘッドや記憶媒体
を機械的に動作させなければならない。そのため、磁気
ディスク記憶装置では高速アクセスが不可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, magnetic disk storage devices have been widely used as storage devices for information processing devices. However, magnetic disk storage devices are vulnerable to shock because they require extremely precise mechanical drive mechanisms. Further, in a magnetic disk storage device, a magnetic head and a storage medium must be mechanically operated to record information on the storage medium and read information from the storage medium. Therefore, high-speed access is not possible with a magnetic disk storage device.

【0003】それに対し、半導体記憶装置は機械的に駆
動される部分を有していないので、衝撃に強く且つ高速
アクセスが可能である。そのため、近年、半導体記憶装
置の需要が高まっており、それに伴い、半導体記憶装置
に関する研究開発が盛んに進められている。
On the other hand, a semiconductor memory device does not have a mechanically driven portion, so that it is resistant to impact and can be accessed at high speed. Therefore, in recent years, the demand for semiconductor memory devices has been increasing, and accordingly, research and development on semiconductor memory devices have been actively pursued.

【0004】半導体記憶装置に関する研究開発は、主
に、微細加工技術の進歩によるメモリセルの微細化へと
向けられている。すなわち、メモリセルを比例縮小する
ことにより、記憶容量等の向上が図られている。このよ
うなメモリセルの微細化においては、当然の如く、ゲー
ト絶縁膜にも薄膜化が求められている。しかしながら、
ゲート絶縁膜の薄膜化は、ゲート絶縁膜の信頼性やトラ
ンジスタの性能に関する問題を生じさせている。
Research and development on semiconductor memory devices has been mainly directed to miniaturization of memory cells due to advances in microfabrication technology. That is, the memory capacity is improved by proportionally reducing the size of the memory cell. In such miniaturization of the memory cell, it is natural that the gate insulating film is also required to be thinner. However,
The thinning of the gate insulating film has caused problems regarding the reliability of the gate insulating film and the performance of the transistor.

【0005】ところで、トンネル電流が流れる薄いゲー
ト絶縁膜−すなわちトンネル絶縁膜を−有するトランジ
スタでメモリセルが構成された不揮発性メモリにおいて
も、その高集積化に応じてトンネル絶縁膜の薄膜化が進
められる傾向にある。
Incidentally, even in a nonvolatile memory in which a memory cell is constituted by a transistor having a thin gate insulating film through which a tunnel current flows, that is, a transistor having a tunnel insulating film, the thickness of the tunnel insulating film has been reduced in accordance with high integration. Tend to be.

【0006】しかしながら、トンネル絶縁膜の薄膜化に
伴い、高電界ストレスがトンネル絶縁膜に印加されるた
め、低電界域で流れるリーク電流−ストレスリーク電流
−が増加することが大きな問題となっている。また、高
電界ストレスの印加により生ずる電子トラップの増加
や、絶縁膜中を流すことができる電荷量の低下−すなわ
ちQbd特性の低下−等も懸念される。
However, since a high electric field stress is applied to the tunnel insulating film as the thickness of the tunnel insulating film is reduced, an increase in leakage current flowing in a low electric field region—stress leakage current—is a serious problem. . Also, there are concerns about an increase in electron traps caused by application of a high electric field stress and a decrease in the amount of charge that can flow through the insulating film—that is, a decrease in Qbd characteristics.

【0007】このような問題を解決するために、トンネ
ル絶縁膜として、シリコン酸化膜の代わりに酸窒化膜が
用いられている。シリコン酸窒化膜では、シリコン酸化
膜とは異なり、弱いS i−O結合が窒素によって修飾さ
れている。そのため、酸窒化膜のトンネル絶縁膜として
の使用は、高電界ストレスの印加による電子トラップの
発生やストレス電流の増加を抑制するのに効果的である
ものと考えられる。しかしながら、従来の方法により形
成した酸窒化膜では、十分な特性が得られていない。
In order to solve such a problem, an oxynitride film is used as a tunnel insulating film instead of a silicon oxide film. In the silicon oxynitride film, unlike the silicon oxide film, the weak Si—O bond is modified by nitrogen. Therefore, it is considered that the use of the oxynitride film as the tunnel insulating film is effective in suppressing the occurrence of electron traps and the increase in stress current due to the application of high electric field stress. However, the oxynitride film formed by the conventional method does not have sufficient characteristics.

【0008】例えば、上述したトンネル絶縁膜である酸
窒化膜は、シリコンウエハの裏面にシリコン酸化膜を形
成した後、アンモニア(NH3)ガスを用いた窒化、続
いて酸素ガスを用いたアニールを行うことにより形成す
ることができる。この方法によると、酸窒化膜の信頼性
を高めるのに重要な窒素を、膜全体にわたって高濃度に
導入することができる。
For example, the oxynitride film serving as the tunnel insulating film is formed by forming a silicon oxide film on the back surface of a silicon wafer, nitriding using an ammonia (NH 3) gas, and then performing annealing using an oxygen gas. Can be formed. According to this method, nitrogen, which is important for improving the reliability of the oxynitride film, can be introduced at a high concentration throughout the film.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、窒化プロセスにおける膜中の窒素の導入に伴っ
て水素までも導入されてしまう。導入された水素の大半
は、次の酸化プロセスで脱離するが、その一部は膜中に
残留する。膜中に残留した水素は、絶縁破壊、電子トラ
ップの形成、及びストレスリーク電流の増加をもたら
す。したがって、アンモニアを用いたプロセスに代わ
り、水素フリーで酸窒化膜を成膜するプロセスが望まれ
ている。
However, in this method, hydrogen is also introduced along with the introduction of nitrogen in the film in the nitriding process. Most of the introduced hydrogen is desorbed in the next oxidation process, but a part of the hydrogen remains in the film. Hydrogen remaining in the film causes dielectric breakdown, formation of electron traps, and an increase in stress leak current. Therefore, a process for forming an oxynitride film in a hydrogen-free manner instead of a process using ammonia is desired.

【0010】そのようなプロセスとして、一酸化ニ窒素
(N2O)ガスを用いたプロセス及び一酸化窒素(N
O)ガスと酸素(O2)ガスとを用いたプロセスが知ら
れている。
As such a process, a process using nitrogen monoxide (N 2 O) gas and a process using nitric oxide (N 2 O)
A process using O) gas and oxygen (O2) gas is known.

【0011】N2Oガスを用いたプロセスによると例え
ば、950℃程度に加熱したシリコンウエハの表面への
N2Oガスの供給が行われる。ウエハ表面の近傍に到達
したN2Oガスは加熱されて、窒素(N2)ガスと酸素
(O2)ガスと一酸化窒素(NO)ガスとに熱分解され
る(例えば、ウエハの温度を950℃とした場合、6
4.3%のN2ガス、31.3%のO2ガス、4.7%
のNOガスを生成する)。このプロセスによると、N2
Oの熱分解によって生じた酸化種O2と少量の窒化種N
Oとを用いて酸窒化膜が形成される。しかしながら、こ
の方法では、窒化種であるNOガスの生成量はごく少量
である。そのため、膜中に十分な量の窒素を導入するこ
とができない。
According to the process using the N2O gas, for example, the N2O gas is supplied to the surface of the silicon wafer heated to about 950.degree. The N 2 O gas that has reached the vicinity of the wafer surface is heated and thermally decomposed into nitrogen (N 2) gas, oxygen (O 2) gas, and nitric oxide (NO) gas (for example, the temperature of the wafer is 950 ° C.). Case 6
4.3% N2 gas, 31.3% O2 gas, 4.7%
NO gas is generated). According to this process, N2
Oxidizing species O2 generated by thermal decomposition of O and a small amount of nitriding species N
An oxynitride film is formed using O. However, in this method, the generation amount of NO gas, which is a nitriding species, is extremely small. Therefore, a sufficient amount of nitrogen cannot be introduced into the film.

【0012】一方、NOガスとO2ガスとを用いたプロ
セスでは、加熱したウエハの表面にNOガスとO2ガス
とを供給することにより酸窒化膜が形成される。この方
法によると、N2Oガスを用いた場合とは異なり、十分
な量のNOガスを供給可能であると考えられる。しかし
ながら、実際には、NOとO2とがウエハ表面に到達す
る前に下記反応式: 2NO+O2→2NO2 に示す気相反応を生じてしまう。その結果、NOガスの
多くはウエハ表面の窒化に関与しないNO2の生成に消
費され、ウエハ表面近傍でのNO濃度が低下する。その
ため、この方法でも、N2Oガスを用いた場合と同様
に、膜中の窒素濃度を高めることは困難である。
On the other hand, in a process using NO gas and O 2 gas, an oxynitride film is formed by supplying NO gas and O 2 gas to the surface of a heated wafer. According to this method, unlike the case where N2O gas is used, it is considered that a sufficient amount of NO gas can be supplied. However, actually, before NO and O2 reach the wafer surface, a gas phase reaction represented by the following reaction formula: 2NO + O2 → 2NO2 occurs. As a result, much of the NO gas is consumed for the generation of NO2 that is not involved in nitriding the wafer surface, and the NO concentration near the wafer surface decreases. Therefore, even in this method, it is difficult to increase the nitrogen concentration in the film as in the case of using N2O gas.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、高い濃度で窒
素を含有する酸窒化膜を有する半導体装置の製造方法並
びにそのような半導体装置を製造するための製造装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device having an oxynitride film containing nitrogen at a high concentration, and a manufacturing apparatus for manufacturing such a semiconductor device. I do.

【0014】また、本発明は、窒素濃度が十分に均一な
酸窒化膜を有する半導体装置の製造方法並びにそのよう
な半導体装置を製造するための製造装置を提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device having an oxynitride film having a sufficiently uniform nitrogen concentration and a manufacturing apparatus for manufacturing such a semiconductor device.

【0015】さらに、本発明は、電気的特性に優れたゲ
ート絶縁膜を有する半導体装置の製造を可能とする製造
方法並びにそのような半導体装置を製造するための製造
装置を提供することを目的とする。
Still another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a semiconductor device having a gate insulating film having excellent electric characteristics, and a manufacturing apparatus for manufacturing such a semiconductor device. I do.

【0016】本発明の一側面によると、半導体基板の一
方の主面に基板を加熱しつつ酸化性ガスと窒化性ガスと
を供給する工程、それにより基板の表面領域を酸窒化す
る、を具備し、供給する工程は、基板の一方の主面の上
方の気相が、基板の一方の主面に垂直な方向で実質的に
温度が均一な第1の領域と、第1の領域と基板との間に
位置し且つ第1の領域側に比べて基板側が高い温度匂配
を有する第2の領域とを形成するように、及び基板の一
方の主面から第1のガス領域と第2のガス領域との界面
までの距離が9.5cm以下となるように行われる半導
体装置の製造方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a step of supplying an oxidizing gas and a nitriding gas to one main surface of a semiconductor substrate while heating the substrate, thereby oxynitriding a surface region of the substrate. Then, the supplying step includes a first region in which a gas phase above one main surface of the substrate has a substantially uniform temperature in a direction perpendicular to the one main surface of the substrate; And a second region having a higher temperature gradient on the substrate side than on the first region side, and from one main surface of the substrate to the first gas region and the second gas region. A semiconductor device manufacturing method performed so that the distance to the interface with the gas region is 9.5 cm or less.

【0017】また、本発明の他の側面によると、半導体
基板の一方の主面に基板を加熱しつつ酸化性ガスと窒化
性ガスとを供給する工程、それにより基板の表面領域を
酸窒化する、を具備し、供給する工程は、基板の一方の
主面からの距離が1.5cmの位置で基板の一方の主面
の上方の気相の温度が900℃以下となるように行われ
る半導体装置の製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, a step of supplying an oxidizing gas and a nitriding gas to one main surface of a semiconductor substrate while heating the substrate, thereby oxynitriding a surface region of the substrate. Wherein the supply step is performed such that the temperature of the gas phase above the one main surface of the substrate is 900 ° C. or less at a distance of 1.5 cm from the one main surface of the substrate. A method for manufacturing a device is provided.

【0018】本発明のさらに他の側面によると、内部に
処理室を形成し、インレットとインレットより下方に位
置するアウトレットとを有する処理容器と、処理容器内
に回転可能に配置され、処理されるべき基板を保持する
ホルダと、ホルダに保持された基板と対向して配置さ
れ、基板に光を照射することにより基板を加熱する光源
と、処理室内のインレットとホルダに保持された基板と
の間に設けられ、インレットから導入されたガスを実質
的に均一に基板の一方の主面に供給するシャワーヘッド
とを具備する半導体装置の製造装置が提供される。
According to still another aspect of the present invention, a processing chamber having a processing chamber formed therein and having an inlet and an outlet located below the inlet, and rotatably disposed in the processing chamber for processing. A holder that holds a substrate to be placed, a light source that is disposed to face the substrate held by the holder, and heats the substrate by irradiating the substrate with light, and an inlet in the processing chamber and the substrate held by the holder. And a shower head for supplying the gas introduced from the inlet to one main surface of the substrate substantially uniformly.

【0019】本発明のさらに他の側面によると、内部に
処理室を形成し、インレットとインレットと実質的に等
しいレベルに位置するアウトレットとを有する処理容器
と、処理容器内に配置され、処理されるべき基板を保持
するホルダと、ホルダに保持された基板と対向して配置
され、基板に光を照射することにより基板を加熱する光
源とを具備する半導体装置の製造装置が提供される。
According to yet another aspect of the present invention, a processing chamber having an inlet and an outlet positioned at substantially the same level as the inlet, the processing chamber being formed therein, and a processing chamber disposed and processed in the processing chamber. There is provided an apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a holder for holding a substrate to be formed; and a light source arranged to face the substrate held by the holder and heating the substrate by irradiating the substrate with light.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながらより詳細に説明する。なお、各図において、同
様の部材には同一の参照符号を付し、重複する説明は省
略する。図1は、本発明の第1の態様に係る半導体装置
の製造装置を示す図である。図1に示す製造装置1−1
は、コールドウォール型の枚葉式ランプアニール装置で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In each of the drawings, similar members are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. Manufacturing apparatus 1-1 shown in FIG.
Is a cold wall type single-wafer lamp annealing apparatus.

【0021】この装置1−1は、概略的には、基盤2上
に回転機構3を介して処理容器4を配置した構造を有し
ている。処理容器4は、内部に処理室5を形成してお
り、内側上部にそれぞれランプパワーコントローラ6と
接続された複数の光源7を有している。これら光源7
は、例えばタングステンハロゲンランプであり、後述す
るウエハ8を任意の速度―例えば100℃/sec以下
―で昇温させることができる。
The apparatus 1-1 has a structure in which a processing vessel 4 is arranged on a base 2 via a rotating mechanism 3. The processing chamber 4 has a processing chamber 5 formed therein, and has a plurality of light sources 7 connected to a lamp power controller 6 at an upper inside thereof. These light sources 7
Is a tungsten halogen lamp, for example, and can raise the temperature of a wafer 8 described later at an arbitrary speed, for example, 100 ° C./sec or less.

【0022】処理容器4は、半導体基板であるウエハ8
を保持するサセプタ9を収容している。サセプタ9は、
回転制御機構10と接続された回転機構3に回転可能に
支持されている。回転機構3は、例えば0rpm〜10
000rpmの速度でサセプタ9を回転させることがで
きる。なお、矢印11は、ウエハ8及びサセプタ9の回
転方向を示している。
The processing container 4 includes a wafer 8 as a semiconductor substrate.
Is accommodated. The susceptor 9
It is rotatably supported by the rotation mechanism 3 connected to the rotation control mechanism 10. The rotation mechanism 3 is, for example, 0 rpm to 10 rpm.
The susceptor 9 can be rotated at a speed of 000 rpm. The arrow 11 indicates the rotation direction of the wafer 8 and the susceptor 9.

【0023】サセプタ9内にはパイロメータ30が収容
されており、パイロメータ30に接続された温度測定機
構31によりウエハ8の温度を測定可能である。温度測
定機構31はランプパワーコントローラ6と接続されて
おり、得られたウエハ8の温度データは、光源7に供給
するパワーの調節に利用される。
A pyrometer 30 is accommodated in the susceptor 9, and the temperature of the wafer 8 can be measured by a temperature measuring mechanism 31 connected to the pyrometer 30. The temperature measurement mechanism 31 is connected to the lamp power controller 6, and the obtained temperature data of the wafer 8 is used for adjusting the power supplied to the light source 7.

【0024】処理容器4の上部にはシャワーヘッド12
が設けられている。シャワーヘッド12は後述する酸化
性ガス及び窒化性ガスをウエハ8の表面に均一に供給す
るためのものであり、通常は、多数の孔が設けられた板
状体等である。
A shower head 12 is provided above the processing vessel 4.
Is provided. The shower head 12 is for uniformly supplying an oxidizing gas and a nitriding gas, which will be described later, to the surface of the wafer 8, and is usually a plate-like body provided with many holes.

【0025】処理容器4の上部にはインレット13が設
けられている。インレット13には、配管15を介して
酸化性ガス源16及び窒化性ガス源17が接続されてい
る。配管15には、バルブ18及び流量計19が設けら
れており、処理室5内に、所望の流量で酸化性ガス及び
窒化性ガスを供給可能である。
An inlet 13 is provided at an upper portion of the processing container 4. An oxidizing gas source 16 and a nitriding gas source 17 are connected to the inlet 13 via a pipe 15. The pipe 15 is provided with a valve 18 and a flow meter 19, and can supply an oxidizing gas and a nitriding gas at desired flow rates into the processing chamber 5.

【0026】また、処理容器4の下部にはアウトレット
21が設けられている。アウトレット21には配管22
が接続されている。配管22には、圧力コントロールバ
ルブ23及びポンプ24が設けられており、処理室5内
のガス圧力を制御しながら外部に排出できる。
An outlet 21 is provided below the processing container 4. A pipe 22 is connected to the outlet 21.
Is connected. The piping 22 is provided with a pressure control valve 23 and a pump 24, which can discharge the gas to the outside while controlling the gas pressure in the processing chamber 5.

【0027】なお、図1に示す装置1−1は、処理室5
内に図中縦方向に移動可能に配置された温度測定用プロ
ーブ35とプローブ35に接続された温度測定器36と
を有している。これらは、処理条件を設定するために、
ウエハ8の上方の気相温度を測定するものである。した
がって、これらは、処理条件決定後は不要であり、通常
は装置1−1から取り外されている。
The apparatus 1-1 shown in FIG.
A temperature measuring probe 35 and a temperature measuring device 36 connected to the probe 35 are provided in the inside so as to be movable in the vertical direction in the figure. These are used to set processing conditions,
The temperature of the gas phase above the wafer 8 is measured. Therefore, these are unnecessary after the processing conditions are determined, and are usually removed from the apparatus 1-1.

【0028】上述した装置1−1を用いた半導体装置の
製造は、例えば以下に示す方法により行われる。まず、
処理容器4内に半導体ウエハ8としてシリコンウエハを
搬送し、サセプタ9上に載置する。次に、ウエハ8をサ
セプタで保持し、反応室5を外気から隔離する。その後
バルブ23を開放してポンプ24を駆動するとともにバ
ルブ18を開放して流量計19より、酸化性ガス源16
及び窒化性ガス源17から反応室5内に酸化性ガスと窒
化性ガスとの混合ガスを供給する。酸化性ガスとしては
酸素(O2)ガス等を用いることができ、窒化性ガスと
しては一酸化窒素(NO)ガス等を用いることができ
る。
The manufacture of a semiconductor device using the above-described device 1-1 is performed, for example, by the following method. First,
A silicon wafer is transferred as a semiconductor wafer 8 into the processing container 4 and placed on the susceptor 9. Next, the wafer 8 is held by the susceptor, and the reaction chamber 5 is isolated from the outside air. After that, the valve 23 is opened to drive the pump 24 and the valve 18 is opened, and the oxidizing gas source 16 is
A mixed gas of an oxidizing gas and a nitriding gas is supplied from the nitriding gas source 17 into the reaction chamber 5. As the oxidizing gas, oxygen (O2) gas or the like can be used, and as the nitriding gas, nitrogen monoxide (NO) gas or the like can be used.

【0029】上記混合ガスの供給とともに、回転制御機
構10で回転速度を例えば3000rpmに制御しつつ
回転機構3によりサセプタ9並びにウエハ8を回転させ
る。混合ガスの供給量とサセプタ9の回転速度が一定と
なった後に、ランプパワーコントローラ6でパワーを制
御しつつ複数の光源7からウエハ8に光照射することに
より、ウエハ8を高速昇温させる。ウエハ8の温度は、
パイロメータ30及び温度測定機構31により観測され
ており、ランプパワーコントローラ6は、その測定値に
基づいて、ウエハ8の昇温速度が例えば50℃/sec
となるように光源7に供給するパワーを制御する。
Along with the supply of the mixed gas, the susceptor 9 and the wafer 8 are rotated by the rotation mechanism 3 while the rotation control mechanism 10 controls the rotation speed to, for example, 3000 rpm. After the supply amount of the mixed gas and the rotation speed of the susceptor 9 become constant, the wafer 8 is heated at a high speed by irradiating the wafer 8 with light from a plurality of light sources 7 while controlling the power by the lamp power controller 6. The temperature of the wafer 8 is
The lamp power controller 6 monitors the temperature of the wafer 8 at, for example, 50 ° C./sec based on the measured values.
The power supplied to the light source 7 is controlled so that

【0030】ウエハ8の温度が設定値―例えば1050
℃―に達すると、その温度が例えば60sec維持され
る。この設定値は、通常は1000℃〜1200℃の範
囲内である。
The temperature of the wafer 8 is equal to a set value—for example, 1050
When the temperature reaches ° C., the temperature is maintained, for example, for 60 seconds. This set value is usually in the range of 1000C to 1200C.

【0031】その後、光源7に供給するパワーを減少さ
せて、ウエハ8を急速降温させる。ウエハ8の温度が、
例えば200℃程度になった時点で、混合ガスの供給並
びにサセプタ9の回転を停止してプロセスを終了する。
このような方法により、例えば、ウエハ8の素子領域上
に、MOSトランジスタのゲート絶縁膜として厚さ6m
m程度の酸窒化膜を形成することができる。
Thereafter, the power supplied to the light source 7 is reduced, and the temperature of the wafer 8 is rapidly lowered. When the temperature of the wafer 8 is
For example, when the temperature reaches about 200 ° C., the supply of the mixed gas and the rotation of the susceptor 9 are stopped to end the process.
By such a method, for example, a 6 m-thick gate insulating film of a MOS transistor is formed on the element region of the wafer 8.
An m-thick oxynitride film can be formed.

【0032】以上のようにして形成される酸窒化膜中の
窒素濃度分布を調べた。その結果を図2に示す。図2
は、本発明の第1の態様に係る方法により形成した酸窒
化膜中の窒素の濃度分布を概略的に示す図である。図
中、曲線41は窒素濃度を示している。図2に示すよう
に、本態様のプロセスにより酸窒化膜を成膜した場合、
窒素は、シリコン基板/酸窒化膜界面の近傍に局在化す
ることなく、膜中でほぼ均一に分布している。
The distribution of nitrogen concentration in the oxynitride film formed as described above was examined. The result is shown in FIG. FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a nitrogen concentration distribution in an oxynitride film formed by the method according to the first embodiment of the present invention. In the figure, a curve 41 indicates the nitrogen concentration. As shown in FIG. 2, when an oxynitride film is formed by the process of the present embodiment,
Nitrogen is distributed almost uniformly in the film without being localized near the silicon substrate / oxynitride film interface.

【0033】上述した方法で形成される酸窒化膜中の窒
素濃度は、サセプタ9及びウエハ8の回転速度に応じて
変化する。これについては、図3を参照しながら説明す
る。図3は、ウエハ8の回転速度と酸窒化膜中の窒素濃
度との関係を示すグラフである。図中、横軸は、ウエハ
8の回転速度を示し、縦軸は酸窒化膜中の窒素濃度を示
している。なお、窒素濃度は、標準サンプルの窒素濃度
に対する相対値で示されている。
The nitrogen concentration in the oxynitride film formed by the above method changes according to the rotation speed of the susceptor 9 and the wafer 8. This will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the wafer 8 and the nitrogen concentration in the oxynitride film. In the figure, the horizontal axis indicates the rotation speed of the wafer 8, and the vertical axis indicates the nitrogen concentration in the oxynitride film. Note that the nitrogen concentration is shown as a relative value to the nitrogen concentration of the standard sample.

【0034】図3に示すように、ウエハ8の回転数が1
00rpm未満の場合、酸窒化膜中の窒素濃度は極めて
低く且つほぼ一定である。それに対し、ウエハ8の回転
数が100rpm以上の場合、回転数の増加に応じて窒
素濃度が増加している。すなわちウエハ8の回転数を1
00rpm以上とすることにより、酸窒化膜中に所望の
濃度で窒素を導入することができる。
As shown in FIG. 3, the number of rotations of the wafer 8 is 1
If it is less than 00 rpm, the nitrogen concentration in the oxynitride film is extremely low and almost constant. On the other hand, when the rotation speed of the wafer 8 is 100 rpm or more, the nitrogen concentration increases as the rotation speed increases. That is, the number of rotations of the wafer 8 is set to 1
By setting the rotation speed to 00 rpm or more, nitrogen can be introduced into the oxynitride film at a desired concentration.

【0035】なお、ウエハ8の回転数の上限に特に制限
はないが、通常、約10000rpmより高く回転数を
増加させても窒素濃度は大幅には増加しない。したがっ
て、ウエハ8の回転数は、100rpm〜10000r
pmの範囲内で制御することにおいて、窒素濃度は相対
値で示されている。
Although the upper limit of the number of rotations of the wafer 8 is not particularly limited, the nitrogen concentration does not greatly increase even when the number of rotations is increased to be higher than about 10,000 rpm. Therefore, the rotation speed of the wafer 8 is 100 rpm to 10000 r.
In controlling within the range of pm, the nitrogen concentration is shown as a relative value.

【0036】図7に示すように、酸窒化膜中の窒素濃度
を高めることにより、電子トラップの発生量を低減する
ことができる。すなわち、ウエハ8の回転数を適宜制御
することにより、ストレス印加時における電子トラップ
の発生が抑制された酸窒化膜を形成することができる。
As shown in FIG. 7, by increasing the nitrogen concentration in the oxynitride film, the amount of electron traps can be reduced. That is, by appropriately controlling the number of rotations of the wafer 8, an oxynitride film in which the generation of electron traps during stress application is suppressed can be formed.

【0037】次に、酸窒化膜中の水素濃度と電子トラッ
プ発生量との関係を調べた。すなわちシリコン酸化膜を
NH3窒化して続いて酸素ガスを用いたアニールを種々
の条件を行うことにより、水素添加量を変化させて複数
の酸窒化膜を形成し、それぞれについて、所定のストレ
スを印加した際に生ずる電子トラップの発生量を調べ
た。その結果を図8に示す。
Next, the relationship between the hydrogen concentration in the oxynitride film and the amount of generated electron traps was examined. That is, by subjecting the silicon oxide film to NH3 nitridation and subsequently performing annealing using oxygen gas under various conditions, the amount of hydrogen added is changed to form a plurality of oxynitride films, and a predetermined stress is applied to each of them. The amount of electron traps generated during the process was examined. FIG. 8 shows the result.

【0038】図8は、本発明の第1の態様に係る装置1
−1により形成した酸窒化膜の水素濃度と電気的特性と
の関係を示すグラフである。図中、横軸は酸窒化膜中の
水素濃度を示し、縦軸は電子トラップの発生量を示して
いる。なお、図8において、水素濃度は相対値で示され
ている。
FIG. 8 shows an apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a relationship between a hydrogen concentration of the oxynitride film formed according to -1 and electric characteristics. In the figure, the horizontal axis shows the hydrogen concentration in the oxynitride film, and the vertical axis shows the amount of electron traps generated. In FIG. 8, the hydrogen concentration is shown as a relative value.

【0039】図8から明らかなように、電子トラップの
発生量は膜中の水素濃度の上昇に応じて増加する。本態
様に係る方法によると、酸化性ガス及び窒化性ガスのそ
れぞれに酸素や一酸化窒素(NO)のように水素を含有
しないガスを用いることができる。したがって、本態様
に係る方法によると、水素濃度が極めて低い酸窒化膜を
形成することができる。
As is apparent from FIG. 8, the amount of generated electron traps increases as the hydrogen concentration in the film increases. According to the method according to this embodiment, a gas that does not contain hydrogen, such as oxygen or nitrogen monoxide (NO), can be used for each of the oxidizing gas and the nitriding gas. Therefore, according to the method of this embodiment, an oxynitride film having an extremely low hydrogen concentration can be formed.

【0040】上述した第1の態様では、窒素を高濃度に
及び均一に含有する酸窒化膜を形成するためにウエハ8
を回転させたが、他の方法を利用することも可能であ
る。以下に説明する第2の態様では、ウエハ8に平行に
及び高速で混合ガスを供給することにより、窒素を高濃
度に及び均一に含有する酸窒化膜が形成される。
In the first embodiment, the wafer 8 is formed to form an oxynitride film containing nitrogen at a high concentration and uniformly.
Has been rotated, but other methods can be used. In the second embodiment described below, an oxynitride film containing nitrogen at a high concentration and uniformly is formed by supplying the mixed gas in parallel to the wafer 8 at a high speed.

【0041】図9は、本発明の第2の態様に係る半導体
装置の製造装置を示す図である。図9に示す製造装置1
−2は、コールドウォール型の枚葉式ランプアニール装
置である。
FIG. 9 is a view showing an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. Manufacturing apparatus 1 shown in FIG.
Reference numeral -2 denotes a cold wall type single-wafer lamp annealing apparatus.

【0042】この装置1−2は、概略的には、基盤2上
に処理容器4を配置した構造を有している。処理容器4
は、内部に処理室5を形成しており、内側上部にそれぞ
れランプパワーコントローラ6と接続された複数の光源
7を有している。
The apparatus 1-2 has a structure in which a processing vessel 4 is arranged on a base 2. Processing container 4
Has a processing chamber 5 formed therein, and has a plurality of light sources 7 connected to a lamp power controller 6 at an upper portion inside.

【0043】処理容器4は、ウエハ8を保持するサセプ
タ9を収容している。装置1−2においては、装置1 −
1 とは異なり、サセプタ9は回転可能には設けられてい
ない。サセプタ9内にはパイロメータ30が収容されて
おり、パイロメータ30に接続された温度測定機構31
によりウエハ8の温度を測定可能である。温度測定機構
31はランプパワーコントローラ6と接続されており、
得られたウエハ8の温度データは、光源7に供給するパ
ワーの調節に利用される。
The processing container 4 contains a susceptor 9 for holding a wafer 8. In the device 1-2, the device 1-
Unlike 1, the susceptor 9 is not rotatably provided. A pyrometer 30 is accommodated in the susceptor 9, and a temperature measurement mechanism 31 connected to the pyrometer 30 is provided.
Thus, the temperature of the wafer 8 can be measured. The temperature measurement mechanism 31 is connected to the lamp power controller 6,
The obtained temperature data of the wafer 8 is used for adjusting the power supplied to the light source 7.

【0044】処理容器4には、ウエハ8とほぼ同じレベ
ルに、インレット13及びアウトレット21がウエハ8
を挟み込むように設けられている。インレット13に
は、配管15を介して酸化性ガス源16及び窒化性ガス
源17が接続されている。配管15には、バルブ18及
び流量計19が設けられており、処理室5内に、所望の
流量で酸化性ガス及び窒化性ガスを供給可能である。ま
た、アウトレット21には配管22が接続されている。
配管22には、圧力制御バルブ23及びポンプ24が設
けられており、処理室5内のガスを外部に排気可能とさ
れている。
The processing container 4 has an inlet 13 and an outlet 21 at substantially the same level as the wafer 8.
Is provided so as to sandwich it. An oxidizing gas source 16 and a nitriding gas source 17 are connected to the inlet 13 via a pipe 15. The pipe 15 is provided with a valve 18 and a flow meter 19, and can supply an oxidizing gas and a nitriding gas at desired flow rates into the processing chamber 5. Further, a pipe 22 is connected to the outlet 21.
The pipe 22 is provided with a pressure control valve 23 and a pump 24 so that the gas in the processing chamber 5 can be exhausted to the outside.

【0045】上述した装置1−2を用いた半導体装置の
製造は、例えば以下に示す方法により行われる。まず、
処理容器4内にウエハ8を搬送し、サセプタ9上に載置
する。次に、ウエハ8をサセプタで保持し、反応室5を
外気から隔離する。その後、バルブ23を開放してポン
プ24を駆動して排気するとともにバルブ18を開放し
て流量計19より、酸化性ガス源16及び窒化性ガス源
17から反応室5内に酸化性ガスと窒化性ガスとの混合
ガスを供給する。このとき、混合ガスの流速を高速―例
えば約3140cm/sec以上―にする。
The manufacture of a semiconductor device using the above-described device 1-2 is performed, for example, by the following method. First,
The wafer 8 is transported into the processing container 4 and placed on the susceptor 9. Next, the wafer 8 is held by the susceptor, and the reaction chamber 5 is isolated from the outside air. Thereafter, the valve 23 is opened, the pump 24 is driven to evacuate, and the valve 18 is opened. The flow meter 19 is used to oxidize the oxidizing gas from the oxidizing gas source 16 and the Supply mixed gas with neutral gas. At this time, the flow rate of the mixed gas is set to a high speed (for example, about 3140 cm / sec or more).

【0046】混合ガスの流量が一定となった後に、ラン
プパワーコントローラ6でパワーを制御しつつ複数の光
源7からウエハ8に光照射することにより、ウエハ8を
高速昇温させる。ウエハ8の温度は、パイロメータ30
及び温度測定機構31により観測されており、ランプパ
ワーコントローラ6は、その測定値に基づいて、ウエハ
8の昇温速度が所定値となるように光源7に供給するパ
ワーを制御する。
After the flow rate of the mixed gas becomes constant, the wafer 8 is heated at a high speed by irradiating the wafer 8 with light from a plurality of light sources 7 while controlling the power by the lamp power controller 6. The temperature of the wafer 8 is measured by a pyrometer 30.
The lamp power controller 6 controls the power supplied to the light source 7 based on the measured value so that the temperature rise rate of the wafer 8 becomes a predetermined value.

【0047】ウエハ8の温度が設定値に達すると、その
温度が所定時間維持される。その後、光源7に供給する
パワーを減少させて、ウエハ8を急速降温させる。ウエ
ハ8が十分に冷却された時点で、混合ガスの供給を停止
してプロセスを終了する。このような方法により、酸窒
化膜を形成することができる。
When the temperature of the wafer 8 reaches the set value, the temperature is maintained for a predetermined time. Thereafter, the power supplied to the light source 7 is reduced, and the temperature of the wafer 8 is rapidly lowered. When the wafer 8 has been sufficiently cooled, the supply of the mixed gas is stopped to end the process. With such a method, an oxynitride film can be formed.

【0048】装置1−2を用いた酸窒化膜の形成条件に
ついても、第1の態様で行ったのと同様の方法で調べた
ところ、混合ガスの流量を1.05×102cm/se
c以上に制御することにより、図7で説明した第2の領
域52の厚さを9.5cm以下に制御すること、或いは
900℃以上の気相領域の厚さを1.5cm以下に制御
することができ、酸窒化膜中の窒素濃度を高めることが
できた。また、第2の態様に係る方法でも、窒素をほぼ
均一に含有する酸窒化膜が得られることが分かった。
The conditions for forming the oxynitride film using the apparatus 1-2 were examined in the same manner as in the first embodiment, and the flow rate of the mixed gas was set to 1.05 × 102 cm / sec.
By controlling the thickness to not less than c, the thickness of the second region 52 described with reference to FIG. 7 is controlled to 9.5 cm or less, or the thickness of the gas phase region at 900 ° C. or more is controlled to 1.5 cm or less. As a result, the nitrogen concentration in the oxynitride film could be increased. In addition, it was found that the oxynitride film containing nitrogen almost uniformly can be obtained also in the method according to the second aspect.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
処理されるべき基板の上方に形成される高温ガス層の厚
さを薄くすることにより、酸化性ガスと窒化性ガスとの
間の不所望な気相反応が抑制される。そのため、基板の
表面に十分な量の窒化性ガスを常時供給することができ
る。したがって、本発明によると、窒素を高い濃度で及
び均一に含有する酸窒化膜を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
By reducing the thickness of the hot gas layer formed above the substrate to be processed, unwanted gas phase reactions between the oxidizing gas and the nitriding gas are suppressed. Therefore, a sufficient amount of nitriding gas can be constantly supplied to the surface of the substrate. Therefore, according to the present invention, an oxynitride film containing nitrogen at a high concentration and uniformly can be obtained.

【0050】また、本発明によると、高濃度に窒素を含
有する酸窒化膜を、水素を含む化合物を原料として用い
ることなく得ることができる。そのため、本発明により
得られる酸窒化膜は、窒素を高濃度に含有するだけでな
く、水素を殆ど含有していない。したがって、本発明に
よると、そのような酸窒化膜をトンネル絶縁膜として用
いることにより、高い信頼性を実現することができる。
すなわち、本発明によると、電気的特性に優れたゲート
絶縁膜を有する半導体装置の製造が可能である。
According to the present invention, an oxynitride film containing nitrogen at a high concentration can be obtained without using a compound containing hydrogen as a raw material. Therefore, the oxynitride film obtained according to the present invention not only contains a high concentration of nitrogen but also hardly contains hydrogen. Therefore, according to the present invention, high reliability can be realized by using such an oxynitride film as a tunnel insulating film.
That is, according to the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor device having a gate insulating film having excellent electrical characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本説明の第1 の態様に係る製造装置を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present description.

【図2】本説明の第1 の態様に係る方法により形成した
酸窒化膜中の窒素の濃度分布を概略的に示す図。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a nitrogen concentration distribution in an oxynitride film formed by a method according to a first embodiment of the present description.

【図3】本説明の第1の態様に係る方法におけるウエハ
の回転速度と酸窒化膜中の窒素化膜中の窒素濃度との関
係を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the wafer and the nitrogen concentration in the nitrided film in the oxynitride film in the method according to the first embodiment of the present description.

【図4】本説明の第1 の態様に係る製造装置の処理室内
の気相状態を概略的に示す図。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a gas phase state in a processing chamber of the manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present description.

【図5】本説明の第1 の態様に係る製造装置の処理室内
で観測される気相温度を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing a gas phase temperature observed in a processing chamber of the manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present description.

【図6】本説明の第1の態様に係る製造装置の処理室内
で観測される気相温度を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing a gas phase temperature observed in a processing chamber of the manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present description.

【図7】本説明の第1の態様に係る製造装置により形成
した酸窒化膜の窒素濃度と電気的特性との関係を示すグ
ラフ。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the nitrogen concentration and the electrical characteristics of the oxynitride film formed by the manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present description.

【図8】本説明の第1の態様に係る製造装置により形成
した酸窒化膜の水素濃度と電気的特性との関係を示すグ
ラフ。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the hydrogen concentration and the electrical characteristics of the oxynitride film formed by the manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第2 の態様に係る製造装置を示す
図。
FIG. 9 is a view showing a manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1…半導体装置の製造装置 2…基板 3…回転機構 4…処理容器 7…光源 8…ウエハ 1-1: Semiconductor device manufacturing apparatus 2: Substrate 3: Rotating mechanism 4: Processing container 7: Light source 8: Wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/788 29/792 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 29/788 29/792

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の一方の主面に前記基板を加
熱しつつ酸化性ガスと窒化性ガスとを供給する工程、そ
れにより前記基板の表面領域を酸窒化する、を具備し、 前記供給する工程は、 前記基板の一方の主面の上方の気相が、前記基板の一方
の主面に垂直な方向で実質的に温度が均一な第1の領域
と、前記第1の領域と前記基板との間に位置し且つ前記
第1の領域側に比べて前記基板側が高い温度匂配を有す
る第2の領域とを形成するように、及び前記基板の一方
の主面から前記第1のガス領域と前記第2のガス領域と
の界面までの距離が9.5cm以下となるように行われ
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A step of supplying an oxidizing gas and a nitriding gas to one main surface of a semiconductor substrate while heating the substrate, thereby oxynitriding a surface region of the substrate. The step of performing the first step, wherein a gas phase above one main surface of the substrate has a first region in which a temperature is substantially uniform in a direction perpendicular to the one main surface of the substrate; A second region having a higher temperature gradient on the substrate side than on the first region side, and the first region is formed from one main surface of the substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is performed such that a distance between an interface between a gas region and the second gas region is 9.5 cm or less.
【請求項2】 前記基板はシリコン基板であることを特
徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the substrate is a silicon substrate.
【請求項3】 前記基板の加熱を光照射により行うこと
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the substrate is heated by light irradiation.
【請求項4】 前記供給する工程は、前記基板の一方の
主面からの距離が1.5cmの位置で前記気相の温度が
900℃以下となるように行われることを特徴とする請
求項1に記載の半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the supplying step is performed such that the temperature of the gas phase is 900 ° C. or less at a position at a distance of 1.5 cm from one main surface of the substrate. 2. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 1.
【請求項5】 前記供給する工程は、前記基板を100
0℃以上に加熱しつつ行われることを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the supplying step includes:
The method according to claim 1, wherein the method is performed while heating to 0 ° C. or more.
【請求項6】 前記供給する工程は、前記基板の一方の
主面からの距離が1.5cmの位置で前記気相の温度が
900℃以下となるように行われることを特徴とする請
求項5に記載の半導体装置の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the supplying step is performed such that the temperature of the gas phase is 900 ° C. or less at a position at a distance of 1.5 cm from one main surface of the substrate. 6. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項7】 前記酸化性ガスは酸素ガスであり、前記
窒化性ガスは一酸化窒素ガスであることを特徴とする請
求項1に記載の半導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the oxidizing gas is an oxygen gas, and the nitriding gas is a nitric oxide gas.
【請求項8】 前記酸化性ガスと前記窒化性ガスとはそ
れらの混合ガスとして前記基板の一方の主面に供給され
ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造
方法。
8. The method according to claim 1, wherein the oxidizing gas and the nitriding gas are supplied as a mixed gas thereof to one main surface of the substrate.
【請求項9】 前記供給する工程は、前記基板を回転さ
せながら行われることを特徴とする請求項1に記載の半
導体装置の製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the supplying is performed while rotating the substrate.
【請求項10】 前記基板の回転速度は100rpm以
上であることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置
の製造方法。
10. The method according to claim 9, wherein the rotation speed of the substrate is 100 rpm or more.
【請求項11】 前記酸化性ガスと前記窒化性ガスとは
それらの混合ガスとして前記基板の一方の主面に平行な
方向から供給されることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置の製造方法。
11. The semiconductor device according to claim 1, wherein the oxidizing gas and the nitriding gas are supplied as a mixed gas thereof in a direction parallel to one main surface of the substrate. Production method.
【請求項12】 前記混合ガスの流量は1.05×10
2cm/sec以上であることを特徴とする請求項11
に記載の半導体装置の製造方法。
12. The flow rate of the mixed gas is 1.05 × 10
12. The pressure is 2 cm / sec or more.
13. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項13】 内部に処理室を形成し、インレットと
前記インレットより下方に位置するアウトレットとを有
する処理容器と、前記処理容器内に回転可能に配置さ
れ、処理されるべき基板を保持するホルダと、前記ホル
ダに保持された基板と対向して配置され、前記基板に光
を照射することにより前記基板を加熱する光源と、前記
処理室内の前記インレットと前記ホルダに保持された基
板との間に設けられ、前記インレットから導入されたガ
スを実質的に均一に前記基板の一方の主面に供給するシ
ャワーヘッドとを具備することを特徴とする半導体装置
の製造装置。
13. A processing container having a processing chamber formed therein and having an inlet and an outlet located below the inlet, and a holder rotatably disposed in the processing container and holding a substrate to be processed. And a light source arranged to face the substrate held by the holder and heating the substrate by irradiating the substrate with light, and between the inlet in the processing chamber and the substrate held by the holder. And a shower head for supplying the gas introduced from the inlet to one main surface of the substrate substantially uniformly.
【請求項14】 前記ホルダを回転させる駆動機構をさ
らに具備することを特徴とする請求項13に記載の半導
体装置の製造装置。
14. The apparatus according to claim 13, further comprising a driving mechanism for rotating the holder.
【請求項15】 前記駆動機構は前記ホルダを100r
pm以上で回転させ得ることを特徴とする請求項14に
記載の半導体装置の製造装置。
15. The driving mechanism moves the holder to 100r.
The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein the semiconductor device can be rotated at a speed of not less than pm.
【請求項16】 前記インレットを介して前記処理室と
接続され、前記処理室内に酸化性ガスと窒化性ガスとを
供給するためのガス供給源をさらに具備することを特徴
とする請求項13に記載の半導体装置の製造装置。
16. The apparatus according to claim 13, further comprising a gas supply source connected to said processing chamber via said inlet, for supplying an oxidizing gas and a nitriding gas into said processing chamber. An apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
【請求項17】 内部に処理室を形成し、インレットと
前記インレットと実質的に等しいレベルに位置するアウ
トレットとを有する処理容器と、前記処理容器内に配置
され、処理されるべき基板を保持するホルダと、前記ホ
ルダに保持された基板と対向して配置され、前記基板に
光を照射することにより前記基板を加熱する光源とを具
備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
17. A processing chamber having a processing chamber formed therein and having an inlet and an outlet located at a level substantially equal to the inlet, and a processing chamber disposed in the processing chamber and holding a substrate to be processed. An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a holder; and a light source arranged to face the substrate held by the holder and heating the substrate by irradiating the substrate with light.
【請求項18】 前記ホルダは、少なくとも前記基板の
処理の際に、前記基板を前記インレットと前記アウトレ
ットとの間に位置させることを特徴とする請求項17に
記載の半導体製造装置。
18. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 17, wherein said holder positions said substrate between said inlet and said outlet at least during processing of said substrate.
【請求項19】 前記ホルダは、少なくとも前記基板の
処理の際に、前記基板を前記インレット及び前記アウト
レットと実質的に等しいレベルに位置させることを特徴
とする請求項18に記載の半導体製造装置。
19. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 18, wherein said holder positions said substrate at a level substantially equal to said inlet and said outlet at least during processing of said substrate.
【請求項20】 前記インレットを介して前記処理室と
接続され、前記処理室内に酸化性ガスと窒化性ガスとを
供給するためのガス供給源をさらに具備することを特徴
とする請求項19に記載の半導体製造装置。
20. The apparatus according to claim 19, further comprising a gas supply source connected to the processing chamber via the inlet, for supplying an oxidizing gas and a nitriding gas into the processing chamber. The semiconductor manufacturing apparatus according to the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101620053B1 (en) * 2009-12-22 2016-05-26 주식회사 원익아이피에스 Substrate processing device

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