JPH03183132A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH03183132A JPH03183132A JP1321361A JP32136189A JPH03183132A JP H03183132 A JPH03183132 A JP H03183132A JP 1321361 A JP1321361 A JP 1321361A JP 32136189 A JP32136189 A JP 32136189A JP H03183132 A JPH03183132 A JP H03183132A
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- gate oxide
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、更に詳しくはゲ
ート酸化膜の形成に使用されるものである。
ート酸化膜の形成に使用されるものである。
ＭＯ３ＩＣのゲート酸化膜は、充分に清浄な膜にする必
要がある。従来、この目的を達成するために、ゲート酸
化膜はシリコンウエノ１をＨＣＩを含むドライ０２雰囲
気中で酸化する方法により形成されている。この方法で
は、Ｈ（，９により酸化膜の耐圧特性を劣化させる原因
である金属不純物を補獲し、酸化膜中に金属不純物が取
り込まれないようにしている。
要がある。従来、この目的を達成するために、ゲート酸
化膜はシリコンウエノ１をＨＣＩを含むドライ０２雰囲
気中で酸化する方法により形成されている。この方法で
は、Ｈ（，９により酸化膜の耐圧特性を劣化させる原因
である金属不純物を補獲し、酸化膜中に金属不純物が取
り込まれないようにしている。
また、ウェハを含水素雰囲気中で処理する方法として以
下のものがある。
下のものがある。
特開昭６１−１９３４５８号公報には、ウェハ表面近傍
の酸素を低減させるために、水素又は水素を含む不活性
ガス雰囲気中で熱処理する方法が開示されている。
の酸素を低減させるために、水素又は水素を含む不活性
ガス雰囲気中で熱処理する方法が開示されている。
特開昭６１−１９３４５９号公報には、ウェハ表面近傍
の酸素を低減させる目的で水素処理を行うにあたり、水
素処理時に発生する面アレという問題を解決するために
、水素処理を行う直前に酸化膜を形成させることが開示
されている。
の酸素を低減させる目的で水素処理を行うにあたり、水
素処理時に発生する面アレという問題を解決するために
、水素処理を行う直前に酸化膜を形成させることが開示
されている。
特開昭５７−１９９２２７号公報には、イントリンシッ
ク・ゲッタリング法による熱処理を行うにあたり、鏡面
性の低下及び表面の汚染の問題を解決するために、熱処
理の前処理として酸化膜を形成することが開示されてい
る。
ク・ゲッタリング法による熱処理を行うにあたり、鏡面
性の低下及び表面の汚染の問題を解決するために、熱処
理の前処理として酸化膜を形成することが開示されてい
る。
特開昭５９−２０２６４０号公報には、イントリンシッ
り・ゲッタリング法による熱処理を行うにあたり、熱処
理によって発生する不具合を解決するために、水素処理
を行うことが開示されている。
り・ゲッタリング法による熱処理を行うにあたり、熱処
理によって発生する不具合を解決するために、水素処理
を行うことが開示されている。
しかし、従来の方法では、ＨＣＩＩによって充分に金塊
不純物を捕獲できるわけではない。この結果、近年のＭ
Ｏ３ＩＣの高集積化の進展に伴って、金属汚染によるゲ
ート酸化膜の耐圧特性の劣化が問題となっている。
不純物を捕獲できるわけではない。この結果、近年のＭ
Ｏ３ＩＣの高集積化の進展に伴って、金属汚染によるゲ
ート酸化膜の耐圧特性の劣化が問題となっている。
また、水素処理技術は、−時的に形成され、その後除去
される酸化膜に対して適用されるものであるため、酸化
膜中に微量に残留する金属不純物などを考慮していない
。
される酸化膜に対して適用されるものであるため、酸化
膜中に微量に残留する金属不純物などを考慮していない
。
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであ
り、ゲート酸化膜の金属汚染を有効に防止する方法を提
供することを目的とする。
り、ゲート酸化膜の金属汚染を有効に防止する方法を提
供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段と作用〕
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウェハを熱酸
化処理してその表面にゲート酸化膜を形成した後、含水
素還元性ガスを含む雰囲気中、６００〜１３５０℃で１
秒〜４８時間にわたって熱処理を行い、ゲート酸化膜中
の金属汚染を除去することを特徴とするものである。
化処理してその表面にゲート酸化膜を形成した後、含水
素還元性ガスを含む雰囲気中、６００〜１３５０℃で１
秒〜４８時間にわたって熱処理を行い、ゲート酸化膜中
の金属汚染を除去することを特徴とするものである。
本発明において、半導体ウェハを熱酸化処理してその表
面にゲート酸化膜を形成する方法は特に限定されず、い
かなる方法でもよ＜、例えばシリコンウェハをＨＣＩを
含むドライ０□雰囲気中で酸化する方法が挙げられる。
面にゲート酸化膜を形成する方法は特に限定されず、い
かなる方法でもよ＜、例えばシリコンウェハをＨＣＩを
含むドライ０□雰囲気中で酸化する方法が挙げられる。
本発明において、熱酸化処理後に行われる熱処理時には
含水素還元性ガスを含む雰囲気が用いられる。このよう
な雰囲気としては、Ｎ２ガス１００％でもよいし、Ｎ２
ガスをＮ２ガスもしくはＡｒガスなどの不活性ガス又は
これらの混合ガスで希釈したものでもよい。
含水素還元性ガスを含む雰囲気が用いられる。このよう
な雰囲気としては、Ｎ２ガス１００％でもよいし、Ｎ２
ガスをＮ２ガスもしくはＡｒガスなどの不活性ガス又は
これらの混合ガスで希釈したものでもよい。
熱処理温度を６００〜１３５０℃としたのは、６００℃
未満ではサーマルドナーが発生するおそれがあるうえ熱
処理に超時間を要し、一方１３５０℃を超えるとシリコ
ンウェハに歪が生じやすいためである。
未満ではサーマルドナーが発生するおそれがあるうえ熱
処理に超時間を要し、一方１３５０℃を超えるとシリコ
ンウェハに歪が生じやすいためである。
より好ましい熱処理温度は、１１００〜１３００℃であ
る。
る。
熱処理時間を１秒〜４８時間としたのは、１秒未満では
金属不純物を除去する効果が得られず、−方４８特間を
超えて熱処理しても金属不純物を除去する効果が向上す
ることはないためである。より好ましい熱処理Ｈ，ｆ間
は、５〜３０分間である。
金属不純物を除去する効果が得られず、−方４８特間を
超えて熱処理しても金属不純物を除去する効果が向上す
ることはないためである。より好ましい熱処理Ｈ，ｆ間
は、５〜３０分間である。
本発明方法を用いれば、どのような酸化方法を用いたと
しても、その後の含水素還元ガス雰囲気での熱処理によ
り酸化膜中の金属不純物を除去することができる。
しても、その後の含水素還元ガス雰囲気での熱処理によ
り酸化膜中の金属不純物を除去することができる。
以下、本発明の詳細な説明する。
シリコンウェハを熱処理炉に収容し、ＨＣρ１０％を含
むドライ０□雰囲気中、８００℃で熱処理して、膜厚１
２０大のゲート酸化膜相当の酸化膜を成長させた。この
シリコンウェハを別の熱処理炉に収容し、Ｈ２１００％
雰囲気中、１２００℃で（０分間熱処理した。
むドライ０□雰囲気中、８００℃で熱処理して、膜厚１
２０大のゲート酸化膜相当の酸化膜を成長させた。この
シリコンウェハを別の熱処理炉に収容し、Ｈ２１００％
雰囲気中、１２００℃で（０分間熱処理した。
一方、これと比較するために、実施例と同様にシリコン
ウェハを熱処理炉に収容し、ＨＣｌｌｌＯ％を含むドラ
イ０２雰囲気中、８００℃で熱処理して、膜厚１２０人
のゲート酸化膜相当の酸化膜を成長させたが、このシリ
コンウェハにはＨ２雰囲気中での熱処理を行わなかった
。
ウェハを熱処理炉に収容し、ＨＣｌｌｌＯ％を含むドラ
イ０２雰囲気中、８００℃で熱処理して、膜厚１２０人
のゲート酸化膜相当の酸化膜を成長させたが、このシリ
コンウェハにはＨ２雰囲気中での熱処理を行わなかった
。
次に、各シリコンウェハにＭＯＳキャパシタを形成し、
酸化膜耐圧を測定した。この結果を第１図に示す。
酸化膜耐圧を測定した。この結果を第１図に示す。
第１図から明らかなように、実施例の方法で形成された
酸化膜は、比較例の方法で形成されたものよりも、良好
な耐圧特性を示している。
酸化膜は、比較例の方法で形成されたものよりも、良好
な耐圧特性を示している。
また、実施例及び比較例の各方法で形成された酸化膜に
ついて、これらを高純度ＨＦに溶解し、原子吸光法で分
析することにより、酸化膜中に含有される金属不純物量
を測定した。この結果を第２図に示す。
ついて、これらを高純度ＨＦに溶解し、原子吸光法で分
析することにより、酸化膜中に含有される金属不純物量
を測定した。この結果を第２図に示す。
第２図から明らかなように、実施例の方法で形成された
酸化膜中では耐圧特性を劣化させる原因となるＡｌ２．
Ｎａ、Ｆｅなとの金属不純物が低減していることが確認
された。
酸化膜中では耐圧特性を劣化させる原因となるＡｌ２．
Ｎａ、Ｆｅなとの金属不純物が低減していることが確認
された。
以上詳述したように本発明方法によれば、酸化膜中の金
属不純物が除去され、酸化膜耐圧が向上することができ
、１ｇ子の高集積化に対応でき゛る。
属不純物が除去され、酸化膜耐圧が向上することができ
、１ｇ子の高集積化に対応でき゛る。
第１図は本発明方法及び従来の方法により形成された酸
化膜の耐圧特性を示すヒストグラム図、第２図は本発明
方法及び従来の方法により形成された酸化膜中に含有さ
れる金属不純物量を示す図である。
化膜の耐圧特性を示すヒストグラム図、第２図は本発明
方法及び従来の方法により形成された酸化膜中に含有さ
れる金属不純物量を示す図である。
Claims (1)
- 半導体ウェハを熱酸化処理してその表面にゲート酸化膜
を形成した後、含水素還元性ガスを含む雰囲気中、６０
０〜１３５０℃で１秒〜４８時間にわたって熱処理を行
い、ゲート酸化膜中の金属汚染を除去することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321361A JPH03183132A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321361A JPH03183132A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183132A true JPH03183132A (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=18131715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1321361A Pending JPH03183132A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03183132A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0745603A (ja) * | 1993-07-27 | 1995-02-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体装置の製造方法及びその製造工程の管理方法 |
| US6933189B2 (en) * | 2002-12-23 | 2005-08-23 | International Business Machines Corporation | Integration system via metal oxide conversion |
| US7063992B2 (en) | 2003-08-08 | 2006-06-20 | Solid State Measurements, Inc. | Semiconductor substrate surface preparation using high temperature convection heating |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52127182A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-25 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP1321361A patent/JPH03183132A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52127182A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-25 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0745603A (ja) * | 1993-07-27 | 1995-02-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体装置の製造方法及びその製造工程の管理方法 |
| US6933189B2 (en) * | 2002-12-23 | 2005-08-23 | International Business Machines Corporation | Integration system via metal oxide conversion |
| US7063992B2 (en) | 2003-08-08 | 2006-06-20 | Solid State Measurements, Inc. | Semiconductor substrate surface preparation using high temperature convection heating |
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