JP2686762B2 - ゲッタリング方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体基板に形成されるゲート酸化膜等のゲッタリン
グ方法に関し、より詳細には、ゲート酸化膜中の可動イ
オンや、金属原子等の不動態化、安定化に適したゲッタ
リング方法に関し、 ゲート酸化膜中の可動イオンあるいは金属原子等を不動
態化し安定化でき、乾式で汚染あるいは欠陥等の除去、
抑制ができるゲッタリング方法を提供することを目的と
し、 シリコン基板にゲート酸化膜を形成する工程と、前記
工程の後に、塩素雰囲気下でゲート酸化膜上に光を照射
し光励起塩素処理を行う工程とを有することを特徴とす
るゲッタリング方法を含み構成する。
グ方法に関し、より詳細には、ゲート酸化膜中の可動イ
オンや、金属原子等の不動態化、安定化に適したゲッタ
リング方法に関し、 ゲート酸化膜中の可動イオンあるいは金属原子等を不動
態化し安定化でき、乾式で汚染あるいは欠陥等の除去、
抑制ができるゲッタリング方法を提供することを目的と
し、 シリコン基板にゲート酸化膜を形成する工程と、前記
工程の後に、塩素雰囲気下でゲート酸化膜上に光を照射
し光励起塩素処理を行う工程とを有することを特徴とす
るゲッタリング方法を含み構成する。
本発明は、半導体基板に形成されるゲート酸化膜等の
ゲッタリング方法に関し、より詳細には、ゲート酸化膜
中の可動イオンや、金属原子等の不動態化、安定化に適
したゲッタリング方法に関する。
ゲッタリング方法に関し、より詳細には、ゲート酸化膜
中の可動イオンや、金属原子等の不動態化、安定化に適
したゲッタリング方法に関する。
従来、半導体装置製造の分野において、特に、ダイナ
ミックRAM（DRAM）等の製造、またはMOSLSI等の製造工
程においては、シリコン基板上にゲート酸化膜を形成
し、このゲート酸化膜上にレジスト膜を塗布し、その
後、所望のエッチング、リソグラフィイ等の処理を行
う。そして、ゲート酸化膜上のレジスト膜を除去してか
ら、新たなゲート酸化膜を形成し直すことなく、その上
にゲートとなるポリシリコン膜を形成する。そのため、
レジスト膜やエッチング工程等において可動イオンある
いは金属原子等がゲート酸化膜中に入り込みやすく、こ
れら可動イオンあるいは金属原子等の非常に多いゲート
酸化膜を使用することになる。従って、半導体装置設計
上の種々の制約となり、理想的なゲート酸化膜が形成で
きないことがある。
ミックRAM（DRAM）等の製造、またはMOSLSI等の製造工
程においては、シリコン基板上にゲート酸化膜を形成
し、このゲート酸化膜上にレジスト膜を塗布し、その
後、所望のエッチング、リソグラフィイ等の処理を行
う。そして、ゲート酸化膜上のレジスト膜を除去してか
ら、新たなゲート酸化膜を形成し直すことなく、その上
にゲートとなるポリシリコン膜を形成する。そのため、
レジスト膜やエッチング工程等において可動イオンある
いは金属原子等がゲート酸化膜中に入り込みやすく、こ
れら可動イオンあるいは金属原子等の非常に多いゲート
酸化膜を使用することになる。従って、半導体装置設計
上の種々の制約となり、理想的なゲート酸化膜が形成で
きないことがある。
これに対して、従来、ゲート酸化膜中の可動イオンを
不動態化する方法として、塩酸酸化法用いられている。
この塩酸酸化法は、ゲート酸化膜の形成工程において、
酸素中に少量のハロゲン化水素（主に塩化水素:HCl）を
添加する方法であり、これによりゲート酸化膜中の可動
イオンが不動態化され、汚染あるいは欠陥等の除去、抑
制が行われる。
不動態化する方法として、塩酸酸化法用いられている。
この塩酸酸化法は、ゲート酸化膜の形成工程において、
酸素中に少量のハロゲン化水素（主に塩化水素:HCl）を
添加する方法であり、これによりゲート酸化膜中の可動
イオンが不動態化され、汚染あるいは欠陥等の除去、抑
制が行われる。
しかし、従来の塩酸酸化法では、塩素がバルクシリコ
ンの界面のみに存在することが知られており、例えば、
Na等の原子は動きやすいため、界面に集まってNaClとし
て固定され有効であるが、Fe、Ni等の重金属は動くこと
ができず、通常とは違う振る舞いをし、完全なゲート酸
化膜として働かず、デバイス特性に重大な影響を及ぼ
す。すなわち、ゲート酸化膜形成後、表面から浸入する
汚染に関しては効果がないという問題点があった。
ンの界面のみに存在することが知られており、例えば、
Na等の原子は動きやすいため、界面に集まってNaClとし
て固定され有効であるが、Fe、Ni等の重金属は動くこと
ができず、通常とは違う振る舞いをし、完全なゲート酸
化膜として働かず、デバイス特性に重大な影響を及ぼ
す。すなわち、ゲート酸化膜形成後、表面から浸入する
汚染に関しては効果がないという問題点があった。
そこで本発明は、ゲート酸化膜中の可動イオンあるい
は金属原子等を不動態化し安定化でき、乾式で汚染ある
いは欠陥等の除去、抑制ができるゲッタリング方法を提
供することを目的とする。
は金属原子等を不動態化し安定化でき、乾式で汚染ある
いは欠陥等の除去、抑制ができるゲッタリング方法を提
供することを目的とする。
上記問題点は、シリコン基板にゲート酸化膜を形成す
る工程と、前記工程の後に、塩素雰囲気下でゲート酸化
膜上に光を照射し光励起塩素処理を行う工程とを有する
ことを特徴とするゲッタリング方法によって解決され
る。
る工程と、前記工程の後に、塩素雰囲気下でゲート酸化
膜上に光を照射し光励起塩素処理を行う工程とを有する
ことを特徴とするゲッタリング方法によって解決され
る。
すなわち、本発明において、まず、塩素雰囲気下にお
いて光を照射することによって、光エネルギーによって
塩素ラジカルが生成される。この塩素ラジカルによっ
て、塩素がゲート酸化膜中に均一に入り込み、このゲー
ト酸化膜中の可動イオンあるいは金属原子等を不動態化
し安定化する。従って、乾式で汚染あるいは欠陥等の除
去、抑制ができる。
いて光を照射することによって、光エネルギーによって
塩素ラジカルが生成される。この塩素ラジカルによっ
て、塩素がゲート酸化膜中に均一に入り込み、このゲー
ト酸化膜中の可動イオンあるいは金属原子等を不動態化
し安定化する。従って、乾式で汚染あるいは欠陥等の除
去、抑制ができる。
以下、本発明のゲッタリング方法を一実施例により具
体的に説明する。
体的に説明する。
第１図は、本発明実施例のゲッタリング方法を示す半
導体装置の製造工程断面図である。
導体装置の製造工程断面図である。
まず、同図（ａ）に示す如く、通常の方法によりシリ
コン基板11を酸素雰囲気中に曝し、その表面にゲート酸
化膜12を形成する。
コン基板11を酸素雰囲気中に曝し、その表面にゲート酸
化膜12を形成する。
次に、同図（ｂ）に示す如く、上記ゲート酸化膜12の
形成されたシリコン基板11を、第２図に示す如きゲッタ
リングの処理装置内において塩素雰囲気中に曝す。すな
わち、第２図に示す如く、ゲッタリングの処理装置の反
応容器13内には、保持と加熱のためのホルダ14が設けら
れており、このホルダ14上面に、上記ゲート酸化膜12が
形成されたシリコン基板11が配置される。このシリコン
基板11上部の反応容器13部分には、透過窓15が設けられ
ており、光源16から出た紫外線がミラー17で反射され、
この透過窓15を通って、シリコン基板11のゲート酸化膜
12上に照射される。また、反応容器13内には、ガス供給
源18から流量計19を通して高純度の塩素ガスが導入さ
れ、排気口20より排出されるようになっている。
形成されたシリコン基板11を、第２図に示す如きゲッタ
リングの処理装置内において塩素雰囲気中に曝す。すな
わち、第２図に示す如く、ゲッタリングの処理装置の反
応容器13内には、保持と加熱のためのホルダ14が設けら
れており、このホルダ14上面に、上記ゲート酸化膜12が
形成されたシリコン基板11が配置される。このシリコン
基板11上部の反応容器13部分には、透過窓15が設けられ
ており、光源16から出た紫外線がミラー17で反射され、
この透過窓15を通って、シリコン基板11のゲート酸化膜
12上に照射される。また、反応容器13内には、ガス供給
源18から流量計19を通して高純度の塩素ガスが導入さ
れ、排気口20より排出されるようになっている。
この処理装置により、シリコン基板11を100℃から400
℃程度の温度に保ち、ガス供給源17から流量計19を通し
て高純度の塩素ガスを反応容器13内に導入する。そし
て、その状態で、光源16から、200nmから300nm程度の波
長で、照射エネルギーが20mW/cm2程度の紫外線を出し、
ゲート酸化膜12の表面に照射する。
℃程度の温度に保ち、ガス供給源17から流量計19を通し
て高純度の塩素ガスを反応容器13内に導入する。そし
て、その状態で、光源16から、200nmから300nm程度の波
長で、照射エネルギーが20mW/cm2程度の紫外線を出し、
ゲート酸化膜12の表面に照射する。
上記工程の後に、通常の方法により、ポリシリコン膜
等からなるゲート電極が形成される。
等からなるゲート電極が形成される。
このようなゲッタリング方法によれば、まず、塩素ガ
ス雰囲気下において、200nmから300nm程度の波長の光を
照射したときに、塩素ガスが光励起により解離され、塩
素ラジカル（第１図及び第２図において＊Cllで示す）
が生成される。この塩素ラジカルの雰囲気中にシリコン
基板11を曝すことにより、ゲート酸化膜12中には、塩素
が均一に入り込み、第３図に示す如く、例えば、Na、F
e、Ni、Cr等の金属原子と塩素とが結合し、不動態化し
安定化する。従って、ゲート酸化膜12中の可動イオンの
量が減少し、このゲート酸化膜12界面下の少数キャリア
の生成寿命が増加し、乾式で汚染あるいは欠陥等の除
去、抑制ができるようになる。
ス雰囲気下において、200nmから300nm程度の波長の光を
照射したときに、塩素ガスが光励起により解離され、塩
素ラジカル（第１図及び第２図において＊Cllで示す）
が生成される。この塩素ラジカルの雰囲気中にシリコン
基板11を曝すことにより、ゲート酸化膜12中には、塩素
が均一に入り込み、第３図に示す如く、例えば、Na、F
e、Ni、Cr等の金属原子と塩素とが結合し、不動態化し
安定化する。従って、ゲート酸化膜12中の可動イオンの
量が減少し、このゲート酸化膜12界面下の少数キャリア
の生成寿命が増加し、乾式で汚染あるいは欠陥等の除
去、抑制ができるようになる。
なお、上記実施例において、少なくとも塩素ラジカル
の雰囲気中に、表面にゲート酸化膜が形成されたシリコ
ン基板を曝すようにすればよい。
の雰囲気中に、表面にゲート酸化膜が形成されたシリコ
ン基板を曝すようにすればよい。
また、ゲート酸化膜に照射する光は、少なくとも塩素
を光励起でき、解離により塩素ラジカルが生成される波
長とエネルギーを有するものであればよい。
を光励起でき、解離により塩素ラジカルが生成される波
長とエネルギーを有するものであればよい。
以上説明したように本発明によれば、シリコン基板に
通常の方法によりゲート酸化膜を形成した後に、塩素雰
囲気下でゲート酸化膜上に光を照射し、塩素ラジカルを
生成し光励起塩素処理を行うため、これにより塩素がゲ
ート酸化膜中に均一に入り込み、ゲート酸化膜中の可動
イオンあるいは金属原子等を不動態化し安定化でき、乾
式で汚染あるいは欠陥等の除去、抑制ができる。
通常の方法によりゲート酸化膜を形成した後に、塩素雰
囲気下でゲート酸化膜上に光を照射し、塩素ラジカルを
生成し光励起塩素処理を行うため、これにより塩素がゲ
ート酸化膜中に均一に入り込み、ゲート酸化膜中の可動
イオンあるいは金属原子等を不動態化し安定化でき、乾
式で汚染あるいは欠陥等の除去、抑制ができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明実施例のゲッタリング方法を示す製造工
程断面図、 第２図は本発明実施例のゲッタリング方法を実施する処
理装置を示す図、 第３図は本発明実施例のゲート酸化膜の模式図である。 図において、 11はシリコン基板、 12は酸化膜、 13は反応容器、 14はホルダ、 15は透過窓、 16は光源、 17はミラー、 18はガス供給源、 19は流量計、 20は排出口、 を示す。
程断面図、 第２図は本発明実施例のゲッタリング方法を実施する処
理装置を示す図、 第３図は本発明実施例のゲート酸化膜の模式図である。 図において、 11はシリコン基板、 12は酸化膜、 13は反応容器、 14はホルダ、 15は透過窓、 16は光源、 17はミラー、 18はガス供給源、 19は流量計、 20は排出口、 を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−175129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−136827（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】シリコン基板（11）にゲート酸化膜（12）
を形成する工程と、 前記工程の後に、塩素雰囲気下でゲート酸化膜（12）上
に光を照射し光励起塩素処理を行う工程とを有すること
を特徴とするゲッタリング方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041895A JP2686762B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | ゲッタリング方法 |
| KR1019890001822A KR920010130B1 (ko) | 1988-02-26 | 1989-02-17 | 게터링 처리방법 |
| DE68928064T DE68928064D1 (de) | 1988-02-26 | 1989-02-20 | Getterprozess |
| EP89400470A EP0331555B1 (en) | 1988-02-26 | 1989-02-20 | Gettering treatment process |
| US07/852,506 US5225355A (en) | 1988-02-26 | 1992-03-17 | Gettering treatment process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041895A JP2686762B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | ゲッタリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01217926A JPH01217926A (ja) | 1989-08-31 |
| JP2686762B2 true JP2686762B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=12621021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63041895A Expired - Fee Related JP2686762B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | ゲッタリング方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2686762B2 (ja) |
| KR (1) | KR920010130B1 (ja) |
| DE (1) | DE68928064D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6271153B1 (en) * | 1998-07-22 | 2001-08-07 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing method and trench isolation method |
| KR102588567B1 (ko) * | 2021-07-16 | 2023-10-16 | 주식회사 원익홀딩스 | Zr계 게터의 표면 불순물 제거 방법 |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
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| EP0227839B1 (en) * | 1985-07-02 | 1991-05-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming a thin film |
| JPH071766B2 (ja) * | 1985-12-11 | 1995-01-11 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62272541A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Fujitsu Ltd | 半導体基板の表面処理方法 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63041895A patent/JP2686762B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 1989-02-20 DE DE68928064T patent/DE68928064D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-20 EP EP89400470A patent/EP0331555B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0331555B1 (en) | 1997-05-28 |
| DE68928064D1 (de) | 1997-07-03 |
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| KR890013735A (ko) | 1989-09-25 |
| JPH01217926A (ja) | 1989-08-31 |
| EP0331555A1 (en) | 1989-09-06 |
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