JPH04168768A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

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、特にＭＯＳ型半
導体装置のグーｌ−酸化膜の形成方法に関する。

〔従来の技術〕

薄いゲート酸化膜を用いるＭＯＳ型半導体装置では、自
然酸化膜が結晶的に均質なゲート酸化膜の成長をさまた
げる為、半導体基板表面の酸化前に自然酸化膜の除去が
行なわれている。従来この自然酸化膜の除去には、フッ
化水素酸等による化学エツチング法が主に用いられてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の自然酸化膜の除去方法は、フッ化水素酸
等により自然酸化膜が除去できたとしても、むき出しに
なった正常な半導体基板表面が非常に活性な為、フッ化
水素酸中又は次工程の純水洗浄中で酸素基又は水酸基を
吸着し、再度不均一な自然酸化膜が成長する。その為に
次工程での酸化により形成されるゲート酸化膜の厚さが
不均一となり、半導体装置の特性がばらつくという欠点
がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板表面を高
真空中で水蒸気及び酸素ガスを遮断した状態で水素ガス
と反応させて自然酸化膜を還元的に除去し、さらに清浄
化された半導体基板表面に水素を吸着結合させることに
より安定化させるという工程を有する。水素ガスと反応
させる方法としては、水素ガスのプラズマ化または半導
体基板表面への光照射等を用いる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を説明する
ための装置の断面図及びＡ部の拡大図である。

ＭＯ８型半導体装置のゲート酸化膜形成工程前のシリコ
ン基板１を、反応容器３内に設けられたステージ２の上
に置き、反応容器３の内部を真空系４にて１Ｏ−５Ｐａ
程度の高真空にする。次に水素ガス供給系５から水素ガ
スを適量供給した後、マグネットコイル６にて磁場をか
けなから導波管７を通してマイクロ波８を供給する。こ
の時電子サイクロトロン共鳴効果によりイオンプラズマ
化した水素ガス９はシリコン基板１上の自然酸化膜１０
と還元的に反応し、例えば５ｉｎ）＜膜をＨ２０＋Ｓｉ
Ｈ４の様に分解除去する。

この後、マグネットコイル６の磁場およびマイクロ波８
を切ると、清浄化したシリコン基板１の表面は水素ガス
が吸着され安定化される。

このようにして自然酸化膜除去を行った後に酸化しゲー
ト酸化膜を形成した結果、膜厚的にも結晶的にも均質な
ゲート酸化膜が得られた。

第３図は本発明の第２の実施例を説明するための装置の
断面図である。

第１の実施例と同様に、シリコン基板をステージ２の上
に置き、反応容器３の内部を真空系４にて高真空にした
後、水素ガス供給系５がら水素ガスを流す。この後に、
ランプ系１１により例えば遠紫外線１２をシリコン基板
１に照射する。これにより水素ガスが励起され、第１の
実施例と同様に自然酸化膜は分解除去される。その後遠
紫外線の照射をとめることにより、シリコン基板１の表
面は水素ガスの吸着により安定化される。以下シリコン
基板１の表面を酸化してゲート酸化膜を形成する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、半導体基板表面の自然酸
化膜を高真空中で水蒸気および酸素ガスを遮断した状態
で水素ガスと反応させることにより確実に除去すると共
に、清浄化された基板表面を安定化することができるた
め、次工程の、例えばＭＯ８型半導体装置のゲート酸化
膜形成時に均一な酸化が可能となり、膜厚的にも結晶的
にも均質なゲート酸化膜が得られ、ＭＯ８型半導体装置
の電気特性を向上させることができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を説明するた
めの装置の断面図及びＡ部の拡大図、第３図は本発明の
第２の実施例を説明するための装置の断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・ステージ、３・・・反
応容器、４・・・真空系、５・・・水素ガス供給系、６
・・・マグネットコイル、７・・・導波管、８・・・マ
イクロ波、９・・・水素ガス、１０・・・自然酸化膜、
１１・・・ランプ＝５− 系、１２・・・遠紫外線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板表面を酸化し酸化膜を形成する半導体装置の
   製造方法において、半導体基板表面に成長した自然酸化
   膜を水素ガスを用いて除去したのち酸化することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。