JPH0648682B2 - 酸化方法とその装置 - Google Patents
酸化方法とその装置Info
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- JPH0648682B2 JPH0648682B2 JP8172486A JP8172486A JPH0648682B2 JP H0648682 B2 JPH0648682 B2 JP H0648682B2 JP 8172486 A JP8172486 A JP 8172486A JP 8172486 A JP8172486 A JP 8172486A JP H0648682 B2 JPH0648682 B2 JP H0648682B2
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- JP
- Japan
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- vacuum chamber
- oxidation
- irradiated
- sample
- ozone
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子デバイス製造プロセスに用いられる酸化方
法とその装置に関する。
法とその装置に関する。
従来、試料を酸化するには酸素、あるいは酸素、水素等
の高温ガス中に試料をさらすことによって行われていた
（Ｎ．Cabrera：on Progress in Physics12P48）。し
かし、素子の微細化が進むにともないプロセスの低温化
が重要な課題となってきた。特に、酸化反応は900℃程
度の高温下で行われるため、不純物の再分布等の問題が
あった。
の高温ガス中に試料をさらすことによって行われていた
（Ｎ．Cabrera：on Progress in Physics12P48）。し
かし、素子の微細化が進むにともないプロセスの低温化
が重要な課題となってきた。特に、酸化反応は900℃程
度の高温下で行われるため、不純物の再分布等の問題が
あった。
以上のような理由から、低温下での酸化方法が必要とな
っている。現在、不純物のドーピングにはイオン注入法
が用いられている。この特徴は、計算された深さに計算
どおりの不純物分布で不純物をドーピングできる点にあ
る。しかし、不純物は熱処理によってその計算された分
布が変えられてしまう。この熱処理は酸化過程において
起こり、900℃程度の従来の熱分解による酸化では、不
純物分布は大きく変化してしまう。
っている。現在、不純物のドーピングにはイオン注入法
が用いられている。この特徴は、計算された深さに計算
どおりの不純物分布で不純物をドーピングできる点にあ
る。しかし、不純物は熱処理によってその計算された分
布が変えられてしまう。この熱処理は酸化過程において
起こり、900℃程度の従来の熱分解による酸化では、不
純物分布は大きく変化してしまう。
本発明の目的はこのような欠点を除去し、低温の下で酸
化する方法とその装置を提供することにある。
化する方法とその装置を提供することにある。
本発明は酸素ガスを放電させてオゾンを発生し、そのオ
ゾンに紫外光を照射し、発生した酸素原子に低エネルギ
ー電子線を照射して電子を付着させ、その負イオンを試
料に照射することを特徴とする酸化方法 および、 酸素ガス導入口および放電装置を備えた第１の真空チャ
ンバーと、紫外光源から発した光を透過させる窓を備
え、第１の真空チャンバーと連通させた第２の真空チャ
ンバーと、試料ホルダーおよび電子銃を内部に備え、真
空ポンプを接続した第３の真空チャンバーとを有し、第
２の真空チャンバーと第３の真空チャンバーとを微小孔
をもって連通させたことを特徴とする酸化装置である。
ゾンに紫外光を照射し、発生した酸素原子に低エネルギ
ー電子線を照射して電子を付着させ、その負イオンを試
料に照射することを特徴とする酸化方法 および、 酸素ガス導入口および放電装置を備えた第１の真空チャ
ンバーと、紫外光源から発した光を透過させる窓を備
え、第１の真空チャンバーと連通させた第２の真空チャ
ンバーと、試料ホルダーおよび電子銃を内部に備え、真
空ポンプを接続した第３の真空チャンバーとを有し、第
２の真空チャンバーと第３の真空チャンバーとを微小孔
をもって連通させたことを特徴とする酸化装置である。
なお、本発明において第２の真空チャンバーに光を透過
する窓が特別に設けられている場合、および、第２の真
空チャンバー自体が光を透過する材料で作られている場
合の両方を含む意味で用いるものとする。又、第１の真
空チャンバーも、放電の方式によってはガラスを用いる
場合がある。
する窓が特別に設けられている場合、および、第２の真
空チャンバー自体が光を透過する材料で作られている場
合の両方を含む意味で用いるものとする。又、第１の真
空チャンバーも、放電の方式によってはガラスを用いる
場合がある。
本発明では通常の酸素の熱分解ではなく、低エネルギー
の負の酸素イオンを用いている。しかし、負の酸素イオ
ンとして、分析等に用いられている高エネルギーのイオ
ン源は損傷等の発生の問題から酸化に用いることはでき
ない。そこで本発明ではまず低エネルギーの負の酸素イ
オンを発生させるものである。放電で発生したオゾン
は、紫外線を良く吸収し、その光分解で酸素原子とな
る。この酸素原子に低エネルギーの電子を付着し、低エ
ネルギーの負の酸素イオンを発生させる。負イオンは、
試料表面で付着しやすいので、酸化温度が比較的低温に
なる。
の負の酸素イオンを用いている。しかし、負の酸素イオ
ンとして、分析等に用いられている高エネルギーのイオ
ン源は損傷等の発生の問題から酸化に用いることはでき
ない。そこで本発明ではまず低エネルギーの負の酸素イ
オンを発生させるものである。放電で発生したオゾン
は、紫外線を良く吸収し、その光分解で酸素原子とな
る。この酸素原子に低エネルギーの電子を付着し、低エ
ネルギーの負の酸素イオンを発生させる。負イオンは、
試料表面で付着しやすいので、酸化温度が比較的低温に
なる。
以下に本発明の実施例を図によって説明する。
第１図において、本発明装置は第１の真空チャンバー12
と、第２の真空チャンバー14と、第３の真空チャンバー
16とを有している。第１の真空チャンバー12は放電装置
13を備え、その一側に酸素ガス導入口11が開口されてい
る。第２の真空チャンバー14は第１の真空チャンバー12
に連通し、外部に設置された紫外光源15と向き合せてそ
の一部に窓111が設けられている。第３の真空チャンバ
ー16は微小孔110を通して第２の真空チャンバー14に連
通し、端部に真空ポンプ19を接続してある。第３の真空
チャンバー16内には低エネルギー電子銃17および試料ホ
ルダー18が設置され、試料ホルダー18には試料20がセッ
トされる。
と、第２の真空チャンバー14と、第３の真空チャンバー
16とを有している。第１の真空チャンバー12は放電装置
13を備え、その一側に酸素ガス導入口11が開口されてい
る。第２の真空チャンバー14は第１の真空チャンバー12
に連通し、外部に設置された紫外光源15と向き合せてそ
の一部に窓111が設けられている。第３の真空チャンバ
ー16は微小孔110を通して第２の真空チャンバー14に連
通し、端部に真空ポンプ19を接続してある。第３の真空
チャンバー16内には低エネルギー電子銃17および試料ホ
ルダー18が設置され、試料ホルダー18には試料20がセッ
トされる。
実施例においてまず、ガス導入口11を通して第１の真空
チャンバー12内に酸素ガスを導入する。一方、放電装置
13でガス圧力200Torrで放電する。この放電装置13は、
本実施例ではマイクロ波放電を利用している。従って放
電の都合上、第１の真空チャンバー12は、石英管を用い
ている。しかし、ＲＦ放電でも十分放電できる。この放
電により発生したオゾンは、拡散して第２の真空チャン
バー14に入る。ここで紫外光源15より発した光を、窓11
1を通してオゾンに照射する。照射に用いる光源15はマ
イクロ波励起の水銀ランプで200nm〜500nmの光を発生
し、オゾンを十分分解できる。出力は約600mW／cm2であ
る。ここで分解したオゾンから発生した酸素原子は、10
-5Torr台にポンプ19で排気された第３の真空チャンバー
16へ微小孔110を通して放出される。第３の真空チャン
バー16内の低エネルギー電子銃17より、０〜10eV程度の
電子線を発生させる。微小孔110から放出された酸素原
子は、この低速電子線により負イオンとなる。この負イ
オンのエネルギーを負イオン分析器で測定すると、10eV
以下ときわめて低い。試料ホルダー18上に置いた試料20
に負イオンが照射され、酸化が起こる。この際、試料ホ
ルダー18の温度は600℃であった。この低温化は負イオ
ンが吸着しやすい性質によっており、従来温度より約20
0〜300℃低い。。
チャンバー12内に酸素ガスを導入する。一方、放電装置
13でガス圧力200Torrで放電する。この放電装置13は、
本実施例ではマイクロ波放電を利用している。従って放
電の都合上、第１の真空チャンバー12は、石英管を用い
ている。しかし、ＲＦ放電でも十分放電できる。この放
電により発生したオゾンは、拡散して第２の真空チャン
バー14に入る。ここで紫外光源15より発した光を、窓11
1を通してオゾンに照射する。照射に用いる光源15はマ
イクロ波励起の水銀ランプで200nm〜500nmの光を発生
し、オゾンを十分分解できる。出力は約600mW／cm2であ
る。ここで分解したオゾンから発生した酸素原子は、10
-5Torr台にポンプ19で排気された第３の真空チャンバー
16へ微小孔110を通して放出される。第３の真空チャン
バー16内の低エネルギー電子銃17より、０〜10eV程度の
電子線を発生させる。微小孔110から放出された酸素原
子は、この低速電子線により負イオンとなる。この負イ
オンのエネルギーを負イオン分析器で測定すると、10eV
以下ときわめて低い。試料ホルダー18上に置いた試料20
に負イオンが照射され、酸化が起こる。この際、試料ホ
ルダー18の温度は600℃であった。この低温化は負イオ
ンが吸着しやすい性質によっており、従来温度より約20
0〜300℃低い。。
本発明方法によれば600℃で約150Å／60分という酸化速
度が得られた。温度を上昇させれば、さらに大きな酸化
速度が得られた。60分で15Åの酸化速度は、従来の熱酸
化と比べて遅いが、従来の温度より約300℃低温化でき
た。又Qssも1010台と熱酸化膜と同レベルのものであっ
た。しかも、不純物分布は、酸化後も変化しなかった。
これは、MOSデバイスのゲート酸化等に有効ある。
度が得られた。温度を上昇させれば、さらに大きな酸化
速度が得られた。60分で15Åの酸化速度は、従来の熱酸
化と比べて遅いが、従来の温度より約300℃低温化でき
た。又Qssも1010台と熱酸化膜と同レベルのものであっ
た。しかも、不純物分布は、酸化後も変化しなかった。
これは、MOSデバイスのゲート酸化等に有効ある。
以上のように本発明によれば低温の下で有効に酸化する
ことができ、したがって電子デバイス製造プロセスに用
いて試料中の不純物分布を変化させることなく酸化処理
を行うことがきる効果を有するものである。
ことができ、したがって電子デバイス製造プロセスに用
いて試料中の不純物分布を変化させることなく酸化処理
を行うことがきる効果を有するものである。
第１図は本発明の一実施例を示す概略図ある。 11……酸素ガス導入口、12……第１の真空チャンバー 13……放電装置、14……第２の真空チャンバー 15……紫外光源、16……第３の真空チャンバー 17……電子銃、18………試料ホルダー 19……ポンプ、110……微小孔 111……窓
Claims (2)
- 【請求項１】酸素ガスを放電させてオゾンを発生し、そ
のオゾンに紫外光を照射し、発生した酸素原子に低エネ
ルギー電子線を照射して電子を付着させ、その負イオン
を試料に照射することを特徴とする酸化方法。 - 【請求項２】酸素ガス導入口および放電装置を備えた第
１の真空チャンバーと、紫外光源から発した光を透過さ
せる窓を備え、第１の真空チャンバーと連通させた第２
の真空チャンバーと、試料ホルダーおよび電子銃を内部
に備え、真空ポンプを接続した第３の真空チャンバーと
を有し、第２の真空チャンバーと第３の真空チャンバー
とを微小孔をもって連通させたことを特徴とする酸化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8172486A JPH0648682B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 酸化方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8172486A JPH0648682B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 酸化方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237733A JPS62237733A (ja) | 1987-10-17 |
| JPH0648682B2 true JPH0648682B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=13754359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8172486A Expired - Lifetime JPH0648682B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 酸化方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648682B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7214412B2 (en) | 2001-11-08 | 2007-05-08 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Magenta toner and method for producing same |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2605100B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1997-04-30 | 東京エレクトロン株式会社 | オゾン発生装置 |
| JPH038331A (ja) * | 1989-06-06 | 1991-01-16 | Nec Corp | 酸化シリコン形成方法及び形成装置 |
| US5595643A (en) * | 1995-05-24 | 1997-01-21 | Kao Corporation | Method for generating negatively charged oxygen atoms and apparatus used therefor |
| JP2022072305A (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | キヤノン株式会社 | 活性酸素供給装置 |
-
1986
- 1986-04-08 JP JP8172486A patent/JPH0648682B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7214412B2 (en) | 2001-11-08 | 2007-05-08 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Magenta toner and method for producing same |
| CN100338744C (zh) * | 2001-11-08 | 2007-09-19 | 株式会社明电舍 | 形成氧化物薄膜的方法及其装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62237733A (ja) | 1987-10-17 |
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