JP3078853B2 - 酸化膜形成方法 - Google Patents

酸化膜形成方法

Info

Publication number
JP3078853B2
JP3078853B2 JP03010008A JP1000891A JP3078853B2 JP 3078853 B2 JP3078853 B2 JP 3078853B2 JP 03010008 A JP03010008 A JP 03010008A JP 1000891 A JP1000891 A JP 1000891A JP 3078853 B2 JP3078853 B2 JP 3078853B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
gas
forming
temperature
oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03010008A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04242933A (ja
Inventor
忠弘 大見
Original Assignee
忠弘 大見
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 忠弘 大見 filed Critical 忠弘 大見
Priority to JP03010008A priority Critical patent/JP3078853B2/ja
Priority to PCT/JP1991/001799 priority patent/WO1992012274A1/ja
Priority to US08/081,370 priority patent/US5418017A/en
Publication of JPH04242933A publication Critical patent/JPH04242933A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3078853B2 publication Critical patent/JP3078853B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/0223—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate
    • H01L21/02233—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer
    • H01L21/02236—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer group IV semiconductor
    • H01L21/02238—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer group IV semiconductor silicon in uncombined form, i.e. pure silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/0223—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate
    • H01L21/02244—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of a metallic layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/3165—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass formed by oxidation
    • H01L21/31654—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass formed by oxidation of semiconductor materials, e.g. the body itself
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H01L21/02183—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing tantalum, e.g. Ta2O5
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/02252—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by plasma treatment, e.g. plasma oxidation of the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化膜形成方法に係
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、現在、半導体材料または金属材料
もしくは合金材料の表面への酸化膜の形成は、酸化性雰
囲気中において、その材料を、５００℃以上の温度に加
熱することにより行っていた。
【０００３】しかし、例えば、半導体基板上に、各種薄
膜を形成後、その各種薄膜の一部を取り除いて半導体基
板の表面を露出させ、該露出させた表面に酸化膜を形成
するような場合、薄膜の種類によっては５００℃以上に
基板を加熱することはできないことがある。また、５０
０℃以上の温度に加熱すると、半導体基板上に形成され
ている膜相互の反応が生じたりして膜の品質の低下をま
ねいてしまう。
【０００４】従って、４００℃以下の温度で高品質の酸
化物を形成することが可能な酸化膜形成方法が望まれて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、４００℃以
下の低温で、高品質の酸化膜の形成が可能な酸化膜形成
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の酸化膜形成方法は、半導体材料または金属材
料もしくは合金材料の表面に、運動エネルギーが９０ｅ
Ｖ以下のヘリウム以外の不活性ガスイオンを照射すると
ともに、酸素ガス分子を供給することにより前記材料の
酸化物薄膜を、前記材料表面に形成することを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】本発明方法は、例えば、Ａｒイオンで、金属表
面をたたくと、欠陥を生じないで表面の原子層を活性化
できる。２５ｅＶのイオンは表面の２〜３原子層内にと
どまるため表面にのみそのエネルギーを与える。そし
て、実効的に金属表面の温度を上昇させることができ
る。同時に酸素ガスを成膜室内に導入すると、酸素分子
や放電によって生じた酸素ラジカルが金属表面に吸着
し、Ａｒイオン照射により高温になった金属表面で金属
と反応を起こす。これにより金属の酸化が進行する。
【０００８】従って、基板温度を５００℃まで上昇させ
なくとも、例えば、１５０から２００℃でも５〜１０ｎ
ｍの金属酸化膜（例えば、Ｔａ2Ｏ5膜）を形成すること
ができる。なお、照射するイオンのエネルギーを９０ｅ
Ｖ以下に保てば下地にダメージを与えることはない。
【０００９】なお、このように、９０ｅＶ以下のイオン
を照射するための装置としては、例えば、図１あるいは
図２に示すような装置を用い、Ｏ2ガスとＡｒガスとを
装置内に導入し、基板側の周波数を５０ＭＨｚ、ターゲ
ット側の周波数を２００ＭＨｚ、ＲＦパワーを１〜５０
Ｗとし、１ｍＴｏｒｒ〜数１０ｍＴｏｒｒの雰囲気中で
プラズマを発生させて行えばよい。なお、基板側の周波
数をより高くしたり基板側のＲＦパワーをより低くする
ことにより照射するイオンエネルギーをより低くするこ
とができる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００１１】（実施例１） 本例では、図２に示す装置を用い、Ｏ2ガスとＡｒガス
とを装置内に導入し、基板側の周波数を５０ＭＨｚ、タ
ーゲット側の周波数を２００ＭＨｚ、ＲＦパワーを２Ｗ
とし、１ｍＴｏｒｒ〜数１０ｍＴｏｒｒの雰囲気中でプ
ラズマを発生させて、Ｓｉウエハ表面に酸化膜を形成し
た。なお、Ｏ2ガスは１０-3Ｔｏｒｒとした。
【００１２】Ｓｉウエハの温度を４００℃に保持し、５
ｎｍの酸化膜が形成されるまでの時間を測定したとこ
ろ、約３０分であった。
【００１３】一方、酸化を促進するＨＣｌを含んだ（Ｈ
Ｃｌ／Ｏ2）ガス中で、Ｓｉウエハを４００℃に保持
し、５ｎｍの酸化膜が形成されるまでの時間を測定した
ところ約３万時間であった。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、４００℃以下の低温
で、他の膜の品質を劣化させることなく酸化膜の形成が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明において用いる酸化膜形成装置例であ
る。
【図２】 本発明において用いる酸化膜形成装置例であ
る。
【符号の説明】
２０２，２０４…電極、２０３…基板。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体材料または金属材料もしくは合金
    材料の表面に、運動エネルギーが９０ｅＶ以下のヘリウ
    ム以外の不活性ガスイオンを照射するとともに、酸素ガ
    ス分子を供給することにより前記材料の酸化物薄膜を、
    前記材料表面に形成することを特徴とする酸化膜形成方
    法。
  2. 【請求項２】 前記運動エネルギーが２５ｅＶ以下であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の酸化膜形成方法。
  3. 【請求項３】 基板を４００℃以下とすることを特徴と
    する請求項１または２に記載の酸化膜形成方法。
  4. 【請求項４】 基板を１５０〜２００℃とすることを特
    徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の酸化
    膜形成方法。
  5. 【請求項５】 前記酸化物薄膜は５〜１０ｎｍであるこ
    とを特徴とする請求項４に記載の酸化膜形成方法。
  6. 【請求項６】 前記不活性ガスはアルゴンガスであるこ
    とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載
    の酸化膜形成方法。
JP03010008A 1991-01-01 1991-01-01 酸化膜形成方法 Expired - Fee Related JP3078853B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03010008A JP3078853B2 (ja) 1991-01-01 1991-01-01 酸化膜形成方法
PCT/JP1991/001799 WO1992012274A1 (en) 1991-01-01 1991-12-27 Method of forming oxide film
US08/081,370 US5418017A (en) 1991-01-01 1991-12-27 Method of forming oxide film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03010008A JP3078853B2 (ja) 1991-01-01 1991-01-01 酸化膜形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04242933A JPH04242933A (ja) 1992-08-31
JP3078853B2 true JP3078853B2 (ja) 2000-08-21

Family

ID=11738375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03010008A Expired - Fee Related JP3078853B2 (ja) 1991-01-01 1991-01-01 酸化膜形成方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5418017A (ja)
JP (1) JP3078853B2 (ja)
WO (1) WO1992012274A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3351843B2 (ja) * 1993-02-24 2002-12-03 忠弘 大見 成膜方法
ES2061399B1 (es) * 1993-03-31 1995-06-16 Consejo Superior Investigacion Procedimiento para la obtencion de capas finas de oxidos mediante bombardeo ionico y el uso de precursores metalicos volatiles
US5965629A (en) * 1996-04-19 1999-10-12 Korea Institute Of Science And Technology Process for modifying surfaces of materials, and materials having surfaces modified thereby
US6162513A (en) * 1996-04-19 2000-12-19 Korea Institute Of Science And Technology Method for modifying metal surface
JP4856297B2 (ja) * 1997-12-02 2012-01-18 公益財団法人国際科学振興財団 半導体装置の製造方法
US6596399B2 (en) 2000-12-04 2003-07-22 Guardian Industries Corp. UV absorbing/reflecting silver oxide layer, and method of making same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6212184A (ja) * 1985-07-09 1987-01-21 田中貴金属工業株式会社 石英板に銅をスパツタめつきする方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992012274A1 (en) 1992-07-23
US5418017A (en) 1995-05-23
JPH04242933A (ja) 1992-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3352842B2 (ja) ガスクラスターイオンビームによる薄膜形成方法
JPS60105235A (ja) アルミニウムおよびアルミニウム合金の反応性イオンエッチング法
JPH0228322A (ja) 半導体基板の前処理方法
JP3078853B2 (ja) 酸化膜形成方法
JP2757546B2 (ja) Ｆｅを含む物質のエッチング方法およびエッチング装置
JP3478561B2 (ja) スパッタ成膜方法
JP3273827B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH08213322A (ja) イオン衝撃増強リフロー
JPH029450B2 (ja)
JPH11111713A (ja) 絶縁膜改質方法及び半導体装置の製造方法
JPH0723532B2 (ja) 透明導電膜の形成方法
JP4364314B2 (ja) 薄膜トランジスタの作製方法
JP2782797B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3136764B2 (ja) カルコパイライト薄膜の製造方法
JPS6013067B2 (ja) 真空蒸着装置
JP3059597B2 (ja) 薄膜の製造方法及びその製造装置
JP2840660B2 (ja) 光ディスク基板の前処理方法
JPS6390138A (ja) 半導体表面の清浄化方法
JPH0995774A (ja) 窒化ホウ素膜の形成方法
JPS5821423B2 (ja) 半導体装置の処理方法
JPH0647725B2 (ja) 非晶質タングステン化合物膜の内部応力低減方法
JPH03188264A (ja) 金属酸化物被覆プラスチック
JPH03133101A (ja) 白金抵抗体およびその製造方法
JPH0469933A (ja) 半導体基板のエッチング方法
JPS6293366A (ja) 窒化ホウ素膜の作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees