TWI353636B - - Google Patents

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TWI353636B
TWI353636B TW094102906A TW94102906A TWI353636B TW I353636 B TWI353636 B TW I353636B TW 094102906 A TW094102906 A TW 094102906A TW 94102906 A TW94102906 A TW 94102906A TW I353636 B TWI353636 B TW I353636B
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Keisuke Suzuki
Toshiyuki Ikeuchi
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Tokyo Electron Ltd
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1353636 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種對於半導體晶圓等之被處理體表面實 施氧化處理的被處理體之氧化方法、氧化裝置以及記錄控 制該氧化裝置之程式的記錄媒體。 【先前技術】 通常，為製造半導體積體電路，對於含有矽基板等之半 導體晶圓實行成膜處理、姓刻處理、氧化處理、擴散處理 以及改質處理等各種處理。上述各種處理中，若例如以氧 化處理為例，則該氧化處理係眾所周知有氧化單晶或多晶 矽膜之表面等之情形、氧化處理金屬膜之情形等，特別2 主要用於形成閘極氧化膜或電容器等之絕緣膜時。 又’如上所述之氧化處理，其亦可用於實行修復處理之 時，上述修復處理係用以修復閘電極形成時由於電漿多曰 石夕層所遭受的損壞等者。具體的是，先前，作為閉電極： 採用由閘極氧化膜上摻雜有雜質之多晶石夕構成之石夕層與鶴 石夕化物層（WSi)的疊層構造’但為進—步實現低抵抗化，作 為閘電極逐步—採用由摻雜有雜質之多晶料成之㈣與金 屬層（細…層）的疊層構造。圖5係表示如此之多晶石夕•金屬 構造之閘電極之一例的剖面圖。於圖5(A)中，例如於含有 單晶石夕基板之被處理體W表面形成有閘極氧化膜2,於該閘 極氧化臈2上依次疊層由摻雜有雜質之多晶石夕構成之石夕層 4、由例如觀(氮化鎢）層構成之障礙金屬層6以及作為金屬 層之鎢層8,從而形成間電極1〇。再者，上述障礙金層層具 98751.doc 有用以防止Si原子擴散之功能。 2此構造之閘電極1G中，雖㈣上述鶴層8圖案 :實行電Μ刻處理，但因實施該電㈣刻處理時，由 漿珞出矽層4之表面遭受損壞，故而為修復該損壞，如 所述於閘電極10形成後實行氧化處理。 此時實行之氧化處理，其目的在於如圖5(Β)所示修復石夕 4’且於其側面之露出面上形成含有Si〇2膜之邊踏層& 旦因實行該氧化處理時，若氧化鶴層8則其抵抗變大，故而 二抑制易氡_化之該鎢層表面之氧化，且僅選擇性地氧化 1之露出面。因此’作為該氧化處理方法，主要利用例 如於富集氫㈣之環境中使用水蒸氣進行氧化之水蒸氣氧 化（例如專利文獻1}。關於該選擇性氧化處理之機構可如下 考慮。即’鎢層表面係一旦藉由水蒸氣氧化會成為氧化面， 該氧化面係藉由富集狀態之h2氣體得以還原而恢復為鶴， 對此因由於氧化所形成之Si〇2膜（邊牆層12)中之氧的結合 力較強’故而矽層4之表面無法還原而殘留氧化面，其結果 實行選擇氧化-。 [專利文獻1]曰本專利特開平4_18727號公報 [發明所欲解決之問題] 然而’如上所述之氧化處理方法巾，因考慮㈣可能抑 制鎢層8表面之氧化的必要性，氧化力逐步變弱，並且製程八 溫度較低，例如為850t左右，故而存有下述問題：如圖5(b) 所示，閘極氧化膜2與矽層4之交界部分之周邊部分被氧 化’形成所謂鳥喙14。 98751.doc 1353636 j制該鳥幻4之產生，亦考慮藉由提高製程溫度，例 :疋為900〜95(rc左右’從而增強氧化力但該情形時， 尚溫摻雜於石夕層4中之雜質擴散從而雜質濃度之分佈產 生變動’或者即使設置含有WN膜之障礙金屬層6，石夕原子 亦會擴散從而鶴層8與石夕結合產生石夕化增大該間電極此 抵^ ’故而無法採用。 /本發明係著眼於上述問題點，為有效解決該問題點所進
订發明者。本發明之目的在於提供一種無需使製程溫度高 温化’即可抑，鎢層之氧化，並且使石夕層表面選擇性地且 有效地氧化的被處理體之氧化方法、氧化裝置及記錄媒體。 【發明内容】 本發明者就石夕層與鎢層之選擇氧化進行積極研究之社 果，獲得下述見解而完成本發明：實行使用氧活性種與經 基活性種之低壓氧化處理，且此時藉由使作為還原性氣體 之虱氣體濃度最佳化，可選擇氧化’並且可抑制烏嗓之產 生0 請求項1之發明係一種被處理體之氧化 特定長度之可抽成真空之處理容器内，收容複=層: 鎢層露出於表面之被處理體，供給處理氣體至上述處理容 器内而使上述被處理體之㈣表面選擇性地氧化者，其特 徵在於使用氧錢氣H㈣輕氣體作為上述處理氣體， 減壓下使上述兩種氣體反應而產生氧活性種與羥基活性 種’藉此使上述石夕層表面氧化。 由於如此使用氧化性氣體與還原性氣體，減壓下使兩種 98751.doc 1353636 氣體反應而產生氧活性種與羥基活性種，實行氧化處理， 故而對於矽層與鎢層露出於表面之被處理體，可使矽層表 面選擇性地且有效地氧化，並且可大幅度抑制烏喙等不良 部位產生。 於該情形時，例如如請求項2規定，上述氧化時之製程壓 力為 466 Pa(3.5 torr)以下。 又，例如如請求項3規定，對於上述兩種氣體之上述還原 性氣體之漠度為小於75%〜1〇〇%。 又，例如如請求項4規定，上述氧化時之溫度為45〇。匸〜 9〇〇°C之範圍内。 列如如睛求項5規定，上述氧化性氣體含有選自由 〇2、N2〇、N0、N〇2以及〇3所組成之群中之一種以上氣體， 上述還原性氣體含有選自由h2、NH3、CH4、HC1以及氣所 組成之群中之一種以上氣體。 請求項6中規定之發明係一種氧化裝置，其特徵在於：且 2以特W距支持複數〇層與鎢層露出於表面之被處理 ^保持機H選擇性地氧化處理上述被處理體之石夕層 可收容上耗持機構之方式具有特定長度且可抽 成真工的處理容器；用以加熱 ^ . 、上述破處理體之加熱機構； 向上迷處理容器内供給氧化性 m ^ 虱體之氧化性氣體供給機 構’向上述處理容器内供給還 機構，M 、, 、f軋體之還原性氣體供給 構，及以於上述處理容器内產 之方4枷μ L 氣活性種與經基活性種 之方式控制上述氧化性氣體與還原 制部。 氣體各個之流量的控 98751.doc 1353636 明求項7之發明係一種記錄程式之記錄媒體，該程式係於 使用氧化裝置使被處理體氧化時，使用氧化性氣體與還原 性氣體作為上述處理氣體’以減壓下使上述兩種氣體反應 而產生氧活性種與羥基活性種，藉此使上述矽層表面氧化 之方式控制上述氧化裝置者，上述氧化裝置係於具有特定 長度之可抽成真空之處理容器内，收容複數片矽層與鎢層 露出於表面之被處理體，向上述處理容器内供給處理氣體 而使上述被處理體之矽層表面選擇性地氧化者。 [發明之效果;| 根據本發明之被處理體之氧化方法、氧化裝置及記錄媒 體’可發揮下述作用效果。 由於使用氡化性氣體與還原性氣體，減壓下使兩種氣體 反應，產生氧活性種與羥基活性種，從而實行氧化處理， 故而對於矽層與鎢層露出於表面之被處理體可選擇性、高 效性地氧化矽層表面，並且可大幅度抑制鳥喙等不良部位 產生。 【實施方式】 以下，基於所附圖式，詳述本發明之被處理體之氧化方 法、氧化裝置及記錄媒體之一實施例。 圖1係表不用於實施本發明方法之氧化裝置之一例的構 成圖《首先，就該氧化裝置加以說明。如圖所示，該氧化 裝置20含有下端開放、於上下方向具有特定長度、呈圓筒 體狀之縱型處理容器22。該處理容器22,其可使用例如: 熱性較高之石英。 t 98751.doc 1353636 严 ^ ^ J3. >7Γ 24連設有例如以直角向橫方向f曲之排氣管線26 β 並且，於該排氣管線26連接有中間設置壓力控制閥28或真 工泵30等之真空排氣系32，從而可以抽成真空之方式排出 上述處理容器22内之環境氣體。
上述處理容器22之下端，其藉由例如不錄銅製之筒體狀 歧管34仟以支持，自該歧管34之下方可自由升降地插脫有 作為保持機構之石英製晶圓舟36，其係將作為被處理體之 多數片半導體_晶圓|以特定間距分為多段所載置者。上述 處理令器22之下端與上述歧管34之上端之間，介存有〇環等 密封構件38從而維持該部分之氣密性。本實施例之情形 中，可於該晶圓舟36内以大致相等間距分為多段支持有例 如25 片左右直棱為300 mm的晶圓w。
，該處理容n22之天井料㈣口之排氣口24 該晶圓舟36係經由石英製保溫筒40載置於台板42上，該 台板42係支持於貫通蓋部44的旋轉軸牝之上端#，上述蓋 部44係開閉歧管34之下端開口部者。並且，於該㈣㈣ 之貫通部設置有例如磁性流體密封圈48，從而氣密地密封 且可旋轉地支持該輯軸46<)又，於蓋部44之周邊部與歧 管34之下端部設置有例如含有〇環等之密封構件⑼，從而保 持處理容器22内之氣密性。 上述旋轉轴46係安裝於例如支持於晶舟升降機等升降機 構52之臂54的前端，從而可一體升降晶圓舟似及蓋部44 等。再者，亦可將上述台板42固設於上述蓋部44側，無需 旋轉晶圓舟36即可實行晶圓w之處理。 98751.doc 12 1353636 於上述處理容器22之側部，以將其包圍之方式設置有加 熱機構56 ’從而可加熱位於其内側之處理容器22以及其中 之上述半導體晶圓W，上述加熱機構56係含有例如曰本專 利特開2003-209063號公報揭示之碳線製加熱器者。該碳線 加熱器可實現清潔之製程，且升降溫特性優良。又，於該 加熱機構56之外周設置有隔熱材料58，從而確保其熱穩定 性。並且，於上述歧管34設置有用以將各種處理氣體等導 入供給至該處理容器22内之各種氣體供給機構。 具體的是，於該歧管34分別設置有向上述處理容器22内 供給氧化性氣體之氧化性氣體供給機構6〇與向處理容器22 内供給還原性氣體之還原性氣體供給機構62 ◊上述氧化性 氣體供給機構60與還原性氣體供給機構62分別具有氧化性 氣體喷射喷嘴64以及還原性氣體喷射喷嘴66 ’該等係貫通 上述歧官34側壁，從而將其先端部插入至作為處理容器22 内之一端側之下部相臨設置者〇並且，於自各喷射喷嘴64、 66延伸之氣體通路68、70中間，分別設置有如質流控制器 之流量控制器一72、74，藉由含有微電腦等之控制部％分別. 控制上述各流量控制器72、74從而控制各氣體流量，故而 可藉由上述兩種氣體之反應產生氧活性種與羥基活性種。 又’ 4控制部76係亦可控制該氧化裝置2〇之全體動作 者，下述該氧化裝置20之動作係藉由來自該控制部％之指 令得以實行。又，該控制部76具有預先記錄有用於實行該 控制動作之程式的軟盤或快閃記憶體等記錄媒體8〇。此 處，作為其一例使用〇2氣體作為氧化性氣體，使用氣體 98751.doc •13· 1353636 作為還原性氣體。又’雖然無圖示’但亦可設置有相應必 要供給A氣體等惰性氣體之惰性氣體供給機構。 接著，就使用如上所述構成之氧化裝置20實行之氧化方 法加以說明。如上所述，以下說明之氧化裝置2〇的動作係 错由來自控制部76之指令所實行’上述控制部76係根據記 錄媒體80記錄之程式所動作。 首先’例如含有矽晶圓之半導體晶片W為卸載狀態下， _ 氧化裝置2〇處於待機狀態時’將處理容器22維持為低於製 程溫度之溫度_，使常溫下載置多數片、例如50片晶圓W之 狀態之晶圓舟36，於成為熱壁狀態之處理容器22内自其下 方上升所負载’以蓋部44關閉歧管34之下端開口部，藉此 密閉處理容器22内。如上所述，於該半導體晶圓貿之表面， 例如形成有圖5(A)所示之主要由矽層4與鎢層8形成之閘電 極10’石夕層4之表面與鎢層8之表面皆露出。再者，矽層亦 含有碎基板之表面自身。 • 並且，藉由將處理容器22内抽成真空維持為特定製程壓 力，且增大供給至加熱機構56之電力，從而使晶圓溫度上 升，升溫至氧化處理用之製程溫度為止後使其穩定，此後， 流量控制實行氧化處理步驟所需之特定處理氣體，即此處 為〇2氣體與H2氣體，並且將該等氣體自各氣體供給機構 - 6〇 62之氧化性氣體嘴射喷嘴64、66分別供給至處理容器 22内。 該兩種氣體係於處理容器Μ内上升且於真空環境下反 應’從而產生經基活性種與氧活性種，該環境與收容於旋 98751.doc -14- 1353636 轉之晶圓舟36之晶圓W相互接觸，對晶圓表面實施選擇性 氧化處理。即，將矽層4之表面氧化從而於表面形成較厚之 Si〇2之氧化膜，將鎢層8之表面幾乎未氧化從而未形成膜。 並且，該處理氣體或藉由反應生成之氣體，其係自處理容 器22之天井部之排氣口 24排氣至系外。 此時之氣體流量即％氣體與A氣體之總流量，其係例如 於2000〜4000 SCCm範圍内，例如為2〇〇〇8(：(；111，對於該氣體 總流量之H2氣體濃度為未滿75〜1〇〇❶此處，如下所述當 H2氣體濃度低於75%時，不僅氧化矽層4之表面，亦氧化^ 層8之表面從而殘留氧化狀態，故而無法充分實行選擇氧化 處理。又，當h2氣體濃度為1GG%之情形時，無法氧化石夕層 4之表面。 如日本專利㈣2002_176052號公報所示，上述氧化處理 之具體流程係如下實施：分別導入處理容器22内之〇2氣體 ”H2氣體該等氣體係於成為熱壁狀態之處理容器22内上 升’且於晶圓W附近通過氫之燃燒反應形成以氧活性種 (〇”與羥基活性種(0H”為主體之環境，藉由該等活性種氧 化明圓W之矽層4之表面從而形成Si〇2膜。又，即使氧化鎢 層8之表面，亦可藉由H2氣體立即還原從而以金屬狀態殘 留’結果實行選擇氧化’如圖5(B)所示於梦層8之側面形成 邊牆層12，且修復矽層8之電漿損壞。 此時之製程條件為如下：晶圓溫度為45〇〜它之範圍 内，例如85(TC 1力為_叫35論）以下，例如㈣ (5 torr)又，處理時間亦依據應形成之膜厚，例如1 〇 98751.doc 15 1353636 〜30分鐘左右。又，若製程溫度低於45(rc，則無法充分產 生上述活性種（游離基），又，若製程溫度高於9〇〇<»c，則導 致鎢層8與石夕原子反應而產生石夕化物。又，若製程壓力大於 3.5 torr，則無法充分產生上述活性種。此時，製程壓力較 好的是1 torr以下。 此處，認為上述活性種之形成過程為如下。即，認為減 壓環境下將虱與氧分別導入熱壁狀態之處理容器22内，藉 φ 此於晶圓w附近進行下述氫之燃燒反應。再者，下述式中 附有*印之化学記號表示其活性種。 H2+〇2—h*+ho2 〇2+H*— 0H*+0* H2 + 0*—H*+0H* H2+OH*—H*+H20 如此，將H2以及〇2分別導入處理容器22内，則於氫之燃 燒反應過程中產生〇*(氧活性種）、〇H*(羥基活性種）與 • H2〇(水蒸氣），藉由該等氧化晶圓之矽層4之表面，從而如 上所述選擇性地形成有Si〇2膜。此時，認為特別是上述〇* 與OH*兩活性種發揮較大作用。 接著，㈣㈣層與H層露出於表面之$基板之晶圓實 際實施選擇氧化處理，評估此時之製程魔力或氫氣體濃度 等’故而就該評估結果加以說明。 <評估1> 首先，作為評估丨為查明於氧化鎢層表面與矽層表面時呈 有選擇性之條件，討論製程壓力對於膜厚（成膜率）之料 98751.doc • 16 * 1353636 性’同時評估氧化種對於選擇性之依存性。 圖2係表示製程壓力與膜厚（8丨〇2膜）之關係的曲線圖。此 處，如下所述於氧化時可維持高選擇性之情形的h2氣體濃 度為9〇%之條件下’求得使製程壓力於0.15torr(20Pa)〜76 t〇n*(10108 Pa)範圍内變化時之膜厚。此時，製程溫度為850 C，製程時間為2〇分鐘。關於處理氣體，h2氣體流量為18〇〇 seem，〇2氣體流量為2〇〇 sccm，總流量為2〇〇〇 sccm。 如圖2所明示，由於自76t〇rr逐步降低製程時之壓力時， 氧化力亦會逐步下降’故而所形成之Si〇2膜之膜厚亦逐漸· 變小。並且，若製程壓力低於1〇 t〇rr，則臈厚之降低程度 亦逐漸緩慢，若低於i tG„，則與此相反膜厚會增加，並且 會急劇增加。 成為上述特性之原因在於：製程壓力大於i torr之區域 中有助於石夕層氧化之氧化種為水蒸氣，且水蒸氣成為支 配性環境，但若製㈣力低於"⑽，則會急劇產生氧活性 種與經基活性種，該等活性種成為支配性環境形成氧化 種，從而有助於石夕層之氧化。如此，因兩活性種成為氧化一 種從而氧化石夕層’故而無論製程壓力是否小於Η。"，膜厚 皆會急劇增加。 此處’若僅考慮膜厚，則無論氧化種為水蒸氣時，或為 氧或經基之活性種時，均可認為良好，但若測定實行上述 處理時之鶴層表面的微粒，則可判斷出下述情形：以水蒸 氣為主體之環境中之氧化處理並非較好，從而必須於主要 以氧或經基之活性種為氧化種之環境中實行氧化處理。 9875I.doc •17· 1353636 即，計數測定實行上述圖2所示之處理時之鶴層表面的微粒 數時，製程壓力為0.15 torr時係0.244個/cm2 ’製程壓力為 . ^ ^時係〇.3_/cm2,製程壓力為76加時係67刀個 ，“2。此處，若鶴層表面被氧化或成為結晶，則將該部分 作為微粒計數。即，可將微粒數作為有無選擇氧化性之判 斷基準所使用。故而，測定上述微粒數之結果，因製程壓 力為7.6 t0rr時微粒數過多m，因石夕層表面過於被氧 • 化，從而該製程壓力下無法實行必要之選擇氧化處理。 對此，可確-認下述情形：因製程壓力低於35 1(^時，微 粒數非常少，換言之，因鎢層表面幾乎未被氧化，故而當 製程壓力低於3_5 t〇rr時，可實行充分具有選擇性之選擇氧 化處理。該情形時，藉由圖2所示之曲線圆，判斷出特別好 的是將製程壓力設定為藉由氧活性種或羥基活性種之氧化 成為支配的1 ton·以下。再者，若考慮生產量之下限值，則 製程壓力之下限為0.1 torr左右。 9 接著，作為評估2,為選定對鎮層表面與碎層表面實行之 氧化具有選擇性的條件，評估對於A氣體與％氣體總流量 之&氣體濃度與選擇性的關係。 圖3係表示對於氣體總流量將H2氣體濃度實行種種改變 時之鎢層表面的圖式代用照片（電子顯微鏡）。再者，圖3中 _ 一併記錄有結晶狀態之模式圖。 一 此處，將〇2氣體與氣體總流量固定為2000 scem，將h2 氣體濃度變化為50%、75%以及85%。製程條件為如下：製 程溫度為850°C，製程壓力為作為上述評估i中特定之壓力 98751.doc 1353636 • 範圍内的特定值+ (An •35 toir(47 pa)，製程時間分別為2〇 鐘。 • 首先，於上述各仏氣體濃度中，矽層表面上以充分大之 ， ㈣率藉由氧化形成有叫媒。對此，如圖3㈧所示，當 H2氣體漠度為50%時，於鶴層表面上鎮被氧化從而可發現 較大的鎮氧化膜（W〇3)結晶，鶴層過於被氧化。故而，可確 認下述情形•·當H2氣體濃度為5〇%時，不僅石夕層，鶴層表 # &亦過於被氧化’從而無法實行充分具有選擇性之選擇氧 化。 如圖（B)所示备軋體濃度為75%時，鎢層表面上少量 鶴被氧化，僅散佈有非常細微之鶴氧化膜結晶。故而，可 確認下述情形：訊氣體濃度為75%時，㈣表面被氧化， 對此鎢層表面上僅少量鎮被氧化而大部分依舊作為金屬鎮 殘留’從而可實行充分具有選擇性之氧化，#選擇氧化。 如圖3(C)所示’當h2氣體漠度為85 〇/〇時，鶴層表面幾乎未 • 被氧化，依舊作為金屬鎢而殘留。故而，可確認下述情形： 备Η:氣體濃度為85%時，矽層表面被氧化，對此鎢層表面 幾乎被未氧化，故而可實行具有高選擇性之選擇氧化。 藉由上述結果可確認下述情形··為實行選擇性充分高之 選擇氧化，必須將對於處理氣體總流量之h2氣體濃度設定 ' 為75°/°以上，使氫成為富集狀態，較好的是必須將H2氣體 — 濃度設定為85%以上。於該情形時，H2氣體濃度之上限為 未滿100%，但若考慮形成於矽層表面之氧化膜的成膜率以 及生產量，則H2氣體濃度之實用性上限為95%左右。又， 9875 l.doc -19· 1353636 亦可確認於上述各Ha氣體濃度中，未發現任何鳥喙之產 生’可抑制該鳥喙之產生之情形。 <評估3> 接著’為於下述說明之評估3中確認結晶構造，就對於經 上述處理之鎢層内之一部分表面照射X線，評估X線繞射光 譜°圖4係表示將X線照射至鎢層表面時獲得之X線繞射光 譜之曲線圖。圖中，特性Α表示Η2氣體濃度為50%之情形， 特性Β表示Hz氣體濃度為85%之情形，特性c表示作為基準 之金屬鎢表面之特性。再者，省略Η2氣體濃度為75%時之 特性之記載。 於圖4中，結合能量為3〇〜35 ev間之♦值表示[w-W]結合 (金屬狀態），35〜40 eV間之峰值表示[W-0]結合（氧化狀 態）’兩峰值間之高度差越大，則氧化時選擇性越高。再者， 關於縱軸之亮度，於各特性A〜c間使位置上下偏離表示。 如圖所示，若結合能量為30〜35 eV之範圍内，於全部特 性A〜C中’可發現兩個較大峰值[W-W結合]。對此，結合 能量為35〜40」eV之範圍内，特性八中可發現兩個較小之峰 值[w-o結合]’對此特性B、c中幾乎未發現峰值從而可 確認鎢氧化膜不存在之情形。此處，特性A之峰值間之差值 以"A1"表示’特性B之峰值間之差值以” Bl"表示，特性匸之 峰值間之差值以"C1 ”表示，但相對於峰值間之差值a丨較小 且氧化時之選擇性較小相比，峰值間之差值B丨較大，其與 基準特性C之峰值間之差值C1大致相同，自該結果可確認 特性B中氧化時之選擇性非常高之情形。 98751.doc -20- 1353636 上述實施例中，料氣體喷射喷嘴64、66使用氣體喷射 口僅為-個之喷嘴’但並非僅限定於此，亦可使用例如於 沿處理容器22内之長度方向直線狀設置之破璃管上以特定 間距設置複數個氣體喷射口的所謂分散型氣體喷射喷嘴。 又，作為處理容器22,並非僅限定於單管式容器，亦可使 用含有内側管與外側管之雙重管構造之處理容器。 又，上述實施例中，使用〇2氣體作為氧化性氣體，但並 非僅限定於此，亦可使用N2〇氣體、N〇氣體、n〇2氣體等。 又’上述實施例中使用&氣體作為還原性氣體，但並非僅 限定於此’亦可使用NH3氣體、CH4氣體或HC1氣體。 又’作為被處理體，本發明並非僅限定於半導體晶圓， 亦可適用於LCD基板、玻璃基板等。 【圖式簡單說明】 圖1係表示用以實施本發明方法之氧化裝置之一例的構 成圖。 圖2係表示製程壓力與膜厚（Si〇2膜）之關係的曲線圖。 圖3(A)〜3(C)係表示對於氣體總流量，將Ha氣體濃度實 行種種改變時之鎢層表面的圖式代用照片（電子顯微鏡）。 圖4係表示於鎢層表面照射X線時所獲得之X線繞射光譜 的曲線圖。 圖5(A)〜5(B)係表示多晶矽·金屬構造之閘電極之一例 的剖面圖。 【主要元件符號說明】 2〇 氧化裝置 98751.doc -21 · 1353636 22 處理容器 36 晶圓舟（保持機構） 56 加熱機構 60 氧化性氣體供給機構 62 還原性氣體供給機構 64 氧化性氣體喷射喷嘴 66 還原性氣體喷射喷嘴 76 控制部 80 g錄媒體 W 半導體晶圓（被處理體） 98751.doc -22-

Claims (1)

1353636 ㈣年（月七日修正本 第094102906號專利申請案 中文申請專利範圍替換本〇〇〇年5月 十、申請專利範圍： 1. 一種被處理體之氧化方 乳化方法，其係於具有特定長度之 成真空之處理容器内， 谷複數片矽層與鎢層露出於表 面之被處理體，供給處 衣 虱體至上述處理容器内而使上 述被處理體之矽層表面馮遥从u e 表面選擇性地氧化者’其特徵在於： 使用氧化性氣體與還原性氣 ’秕婼作為上迷處理氣體，使 上述兩種氣體於減壓下反瘅姦 夂應而產生巩活性種與羥基活性 種，藉此使上述矽層表面氧化。 2. 如請求項！之被處理體之氧化方法，其中上述氧化時之製 程塵力為466 Pa(3.5 torr)以下。 3. 如請求項！之被處理體之氧化方法，其中相對於上述兩種 氣體之上述還原性氣體濃度為小於75%〜丨。 4_如請求項2之被處理體之氧化方法’其中相對於上述兩種 氣體之上述還原性氣體濃度為小於75%〜1⑼％。 5. 如請求項1至4中任何一項之被處理體之氧化方法，其中 上述氧化時之溫度為450 °C〜900 °C之範圍内。 6. 如請求項1至4中任何一項之被處理體之氧化方法，其中 上述氧化性氣體含有選自由〇2、AO、NO、n〇2以及〇 所組成之群中之一種以上氣體，上述還原性氣體含有選 自由％、NH3、CH4、HC1以及氘所組成之群中之—種以 上氣體。 7·如請求項5之被處理體之氧化方法’其中上述氧化性氣體 含有選自由〇2、N20、NO、N〇2以及03所組成之群中之一 種以上氣體，上述還原性氣體含有選自由H2、NH3、CH、 98751-1000531.doc 1353636 HC丨以及氘所組成之群中之一種以上氣體。 8. 一種氧化裝置，其特徵在於具有： 保持機構，其以特定間距支捭菇 心叉符複數片矽層與鎢層露出 於表面之被處理體； 處理容器， 碎層表面，以 且可抽成真空 其用於選擇性地氧化處理上述被處理體之 可收容上述保持機構之方式具有特定長度 口熱機構，其用於加熱上述被處理體； 氧化性氣體供給機構，其向上述處理容器内 性氣體； 還原性氣體供給機構，其向上述處理容器内供給還原 性氣體；及 ,制部’其控制上述氧化性氣體與還原性氣體各個之 流置，使其上述處理容器内產生氧活性種與經基活性種。 9· 一種記錄媒體，其記錄一種程式， 當使用於具有特定長度之可抽成真空之處理容器内， 收容複數0層與鶴層露出於表面之被處理體，供給處 理氣體至上述處理容器内而使上述被處理體之矽層 選擇性地氧化之氧化裝置氧化被處理體時； 該程式可以使用氧化性氣體與還原性氣體作為上述處 理氣體，使上述兩種氣體於減壓下反應而產生氧活性種 與經基活性種’藉此使上述石夕層表面氧化之方式控制上 述氧化裝置。 98751-l〇〇〇53i.doc
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