JP2000228400A - Manufacture of semiconductor device and processor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子製造方
法および処理装置に関し、特に極薄酸化膜を制御性よく
かつ低損傷で形成する技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique for forming an ultrathin oxide film with good controllability and low damage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子デバイスの高速化・微細化の進展は
著しい速度で進んでおり、原子・分子レベルで制御さ
れ、損傷の少ない成膜技術や加工技術が要求されるよう
になってきている。そのため、成膜や加工の低温化に関
する検討が数多くなされている。2. Description of the Related Art High-speed and miniaturization of electronic devices is progressing at a remarkable speed, and a film forming technique and a processing technique which are controlled at an atomic / molecular level and have little damage are required. . Therefore, many studies have been made on lowering the temperature of film formation and processing.
【０００３】図６は、従来の半導体素子製造方法を説明
するための製造装置の概略図である。この従来の半導体
素子製造方法は、たとえばT. Fuyuki et al.“Single C
rystalline Si Metal/Oxide/Semiconductor Field-Effe
ct Transistors Using High-Quality Gate SiO2 Deposi
ted at 300℃ by Remote Plasma Technique ”, Jpn.J.
Appl. Phys. Vol.33（1994）, pp.440-443に記載され
ている。FIG. 6 is a schematic view of a manufacturing apparatus for explaining a conventional semiconductor element manufacturing method. This conventional semiconductor device manufacturing method is described, for example, in T. Fuyuki et al.
rystalline Si Metal / Oxide / Semiconductor Field-Effe
ct Transistors Using High-Quality Gate SiO 2 Deposi
ted at 300 ℃ by Remote Plasma Technique ”, Jpn.J.
Appl. Phys. Vol. 33 (1994), pp. 440-443.
【０００４】図６を参照して、製造装置は、成長容器１
と、基板ホルダ２と、酸素活性種供給源１０３と、酸素
供給量制御装置４と、ＳｉＨ4 供給源５、バルブ６と、
ＳｉＨ4 供給量制御装置７と、基板加熱機構８と、排気
ポンプ９とを有している。ここで、酸素活性種供給源１
０３としては、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラ
ズマ源が用いられている。Referring to FIG. 6, a manufacturing apparatus includes a growth vessel 1.
A substrate holder 2, an oxygen active species supply source 103, an oxygen supply control device 4, an SiH 4 supply source 5, a valve 6,
It has a SiH 4 supply amount control device 7, a substrate heating mechanism 8, and an exhaust pump 9. Here, oxygen active species supply source 1
As 03, an electron cyclotron resonance (ECR) plasma source is used.
【０００５】この装置における従来の半導体素子製造方
法によるフローを以下に説明する。まず、成長容器１内
へ基板１０が移送されて、基板ホルダ２に装着される。
そして基板加熱機構８により基板１０が加熱されること
により、基板１０表面の清浄化が行なわれる。その後、
酸素活性種供給源１０３とＳｉＨ4 供給源５とから原料
が供給されて成膜が行なわれることになる。酸素の供給
量は酸素供給量制御装置４により、ＳｉＨ4 の供給量は
ＳｉＨ4 供給量制御装置７により各々行なわれる。ここ
で、酸素活性種とＳｉＨ4 との供給は連続同時で行なわ
れることにより、基板１０上へのシリコン酸化膜の成膜
が行なわれる。たとえば３００℃において３０ｎｍ厚の
成膜が容易になされる。[0005] The flow of the conventional method for manufacturing a semiconductor device in this apparatus will be described below. First, the substrate 10 is transferred into the growth container 1 and mounted on the substrate holder 2.
Then, the surface of the substrate 10 is cleaned by heating the substrate 10 by the substrate heating mechanism 8. afterwards,
Raw materials are supplied from the oxygen active species supply source 103 and the SiH 4 supply source 5 to form a film. The amount of oxygen supplied by the oxygen supply amount control device 4, the supply amount of SiH 4 is performed each by SiH 4 supply amount control device 7. Here, the supply of the oxygen active species and SiH 4 is performed simultaneously and continuously, so that the silicon oxide film is formed on the substrate 10. For example, a film having a thickness of 30 nm is easily formed at 300 ° C.
【０００６】従来の半導体素子製造方法は、供給するガ
スの一部または全部を活性種あるいは励起種とするもの
で、励起状態において有するエネルギを利用することで
成膜の低温化を図っている。励起種を用いない場合に
は、たとえばＳｉＨ4 と酸素とを同時または交互に供給
しても、１０-1Ｐａ程度の供給量では６００℃以下の温
度範囲においてシリコン酸化膜の成膜は観測できない。In a conventional method for manufacturing a semiconductor device, a part or all of a supplied gas is used as an active species or an excited species, and the energy of the excited state is used to lower the film formation temperature. When the excited species is not used, even if, for example, SiH 4 and oxygen are supplied simultaneously or alternately, the formation of a silicon oxide film cannot be observed in a temperature range of 600 ° C. or less at a supply amount of about 10 −1 Pa. .
【０００７】このような活性種を用いた半導体素子製造
方法においては成膜を施す基板１０に常に活性種が照射
されることになるが、一般に活性種の発生においては成
膜にとって有用な活性種のみが発生するわけではない。
成膜を施す基板１０への損傷を避けるためには中性活性
種（電気的に中性な活性種）が有用である。しかしなが
ら、必ずしも必要でない、あるいは悪影響を及ぼす可能
性のある荷電粒子などもある確率で基板１０に供給され
てしまう。そのために、成膜された膜やあるいは基板１
０側の半導体に荷電粒子の影響で損傷が生じてしまうこ
とになる。In such a semiconductor element manufacturing method using active species, the substrate 10 on which a film is to be formed is always irradiated with the active species. It doesn't just happen.
Neutral active species (electrically neutral active species) are useful for avoiding damage to the substrate 10 on which the film is formed. However, charged particles that are not always necessary or may have an adverse effect are supplied to the substrate 10 with a certain probability. For that purpose, the deposited film or the substrate 1
The 0-side semiconductor will be damaged by the influence of the charged particles.
【０００８】また従来例で用いられる電子サイクロトロ
ン共鳴プラズマの場合、プラズマ中の電子が磁界によっ
て基板１０側へ輸送され、それによって生じた電位によ
りイオンが加速されるので、基板１０側に荷電粒子が導
入されるのを避けることができない。In the case of the electron cyclotron resonance plasma used in the conventional example, electrons in the plasma are transported to the substrate 10 by a magnetic field, and ions are accelerated by the potential generated by the magnetic field. It cannot be avoided.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の方
法により製造された半導体素子では、酸化膜や基板側半
導体、あるいは酸化膜／半導体界面は荷電粒子の影響に
よる損傷を受けることになる。そのため、酸化膜中や界
面に不必要な電荷を有したり、膜や半導体中に欠陥が発
生したりして、素子特性に悪影響が生じるという問題点
があった。In a semiconductor device manufactured by the above-mentioned conventional method, an oxide film, a substrate-side semiconductor, or an oxide film / semiconductor interface is damaged by the influence of charged particles. For this reason, there is a problem that an unnecessary charge is provided in the oxide film or the interface, or a defect is generated in the film or the semiconductor, which adversely affects the device characteristics.
【００１０】本発明は、係る問題点を解決するためにな
されたものであり、成膜の低温化を図るために導入する
励起種の供給方法を工夫することにより、荷電粒子の影
響による損傷を抑制して素子の特性や信頼性を高めるこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by devising a method of supplying an excited species to be introduced in order to lower the temperature of film formation, damages due to charged particles can be reduced. The object is to improve the characteristics and reliability of the element by suppressing the element.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の１の局面に従う
半導体素子製造方法は、基板上に酸化物薄膜を形成する
工程において、酸化物薄膜の形成に必要な酸素の原料と
して酸素の中性活性種をヘリコン波プラズマから供給す
ることを特徴とする。According to one aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device, a process for forming an oxide thin film on a substrate comprises neutralizing oxygen as an oxygen source necessary for forming the oxide thin film. It is characterized in that active species are supplied from helicon wave plasma.
【００１２】本発明の１の局面に従う半導体素子製造方
法では、酸素の中性活性種を供給するヘリコン波プラズ
マは、電子サイクロトロン共鳴プラズマに比べて高速の
電子成分が少なく、基板への電子の輸送も少ないため、
基板へのイオンの到達も少ない。このため、従来例より
も損傷の少ない膜および界面を得ることができるととも
に、成膜速度を小さくでき薄膜形成に有利である。In the method of manufacturing a semiconductor device according to one aspect of the present invention, the helicon wave plasma for supplying a neutral active species of oxygen has less high-speed electron components than the electron cyclotron resonance plasma, and transports electrons to the substrate. Is also small,
The arrival of ions at the substrate is also small. For this reason, a film and an interface with less damage than in the conventional example can be obtained, and the film forming rate can be reduced, which is advantageous for forming a thin film.
【００１３】本発明の他の局面に従う半導体素子製造方
法は、基板上に酸化物薄膜を形成する工程において、酸
化物薄膜の形成に必要な金属元素もしくは半導体元素を
含む原料を供給する工程と、酸化物薄膜の形成に必要な
酸素の中性活性種を供給する工程との少なくとも２つの
工程を、交互に繰返すことを特徴とする。According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: in a step of forming an oxide thin film on a substrate, supplying a raw material containing a metal element or a semiconductor element necessary for forming the oxide thin film; At least two steps of supplying a neutral active species of oxygen necessary for forming an oxide thin film are alternately repeated.
【００１４】本発明の他の局面に従う半導体素子製造方
法では、まず金属元素などを含む原料を供給した後に酸
素の中性活性種を供給して反応を起こさせることにより
成膜が行なわれる。この後、酸素の中性活性種の供給が
中断されている間に、酸素の中性活性種とともに供給さ
れた荷電粒子などが雰囲気中から排気される。このた
め、次に酸素の中性活性種が供給される際には、雰囲気
中に荷電粒子などは残っておらず成膜に関与しない。こ
のように中性活性種の供給中断ごとに、雰囲気中の荷電
粒子などの排気が行なわれるため、荷電粒子の蓄積が防
止され、成膜時の損傷を抑制することができる。In a method of manufacturing a semiconductor device according to another aspect of the present invention, a film is formed by first supplying a raw material containing a metal element or the like and then supplying a neutral active species of oxygen to cause a reaction. Thereafter, while the supply of the neutral active species of oxygen is interrupted, charged particles and the like supplied together with the neutral active species of oxygen are exhausted from the atmosphere. Therefore, when the neutral active species of oxygen is next supplied, the charged particles do not remain in the atmosphere and do not participate in the film formation. As described above, every time the supply of the neutral active species is interrupted, the charged particles and the like in the atmosphere are exhausted. Therefore, the accumulation of the charged particles is prevented, and the damage during film formation can be suppressed.
【００１５】また酸素の中性活性種の供給時に基板表面
に入射した荷電粒子などは中性活性種の供給中断のうち
に、その寿命が尽きて反応性の低い定常状態に戻る。そ
のため、荷電粒子などの成膜への関与が著しく減少し、
成膜時の損傷を抑制することができる。In addition, charged particles and the like incident on the substrate surface during the supply of the neutral active species of oxygen have their lifetimes exhausted and return to a low-reactive steady state while the supply of the neutral active species is interrupted. As a result, the contribution of the charged particles and the like to the film formation is significantly reduced,
Damage during film formation can be suppressed.
【００１６】上記の半導体素子製造方法において好まし
くは、酸素の中性活性種はヘリコン波プラズマから供給
される。In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the neutral active species of oxygen is preferably supplied from helicon wave plasma.
【００１７】これにより、電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマに比べてイオンの基板への到達を少なくできるた
め、損傷の少ない膜および界面を得ることができるとと
もに、成膜速度を小さくでき成膜形成に有利とすること
ができる。Thus, compared with the electron cyclotron resonance plasma, the number of ions that can reach the substrate can be reduced, so that a film and an interface with less damage can be obtained, and the film formation rate can be reduced, which is advantageous for film formation. be able to.
【００１８】上記の半導体素子製造方法において好まし
くは、酸素の中性活性種は酸素ガスに光を照射すること
により発生させられる。In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the neutral active species of oxygen is preferably generated by irradiating oxygen gas with light.
【００１９】これにより、光照射によっても中性活性種
を発生させることができる。上記の半導体素子製造方法
において好ましくは、酸素の中性活性種を供給する工程
の開始および終了は、酸素の中性活性種を発生させる活
性種発生手段と基板との間にあるシャッタを用いて行な
われる。Thus, neutral active species can be generated by light irradiation. In the above-described semiconductor device manufacturing method, preferably, the start and the end of the step of supplying neutral active species of oxygen are performed by using a shutter provided between the active species generating means for generating neutral active species of oxygen and the substrate. Done.
【００２０】これにより、酸素の中性活性種の供給の開
始および終了をシャッタにより制御性よく行なうことが
できる。Thus, the start and end of the supply of the neutral active species of oxygen can be controlled by the shutter with good controllability.
【００２１】上記の半導体素子製造方法において好まし
くは、酸化物薄膜はシリコン酸化膜である。In the above method for manufacturing a semiconductor device, the oxide thin film is preferably a silicon oxide film.
【００２２】これにより、損傷を抑制してシリコン酸化
物を形成することができる。上記の半導体素子製造方法
において好ましくは、酸化物薄膜はペロブスカイト構造
の強誘電体膜である。As a result, a silicon oxide can be formed while suppressing damage. In the above-described semiconductor device manufacturing method, the oxide thin film is preferably a ferroelectric film having a perovskite structure.
【００２３】これにより、損傷を抑制してペロブスカイ
ト構造の強誘電体膜を形成することができる。Thus, a ferroelectric film having a perovskite structure can be formed while suppressing damage.
【００２４】本発明の処理装置は、基板に処理を施す処
理装置であって、内部に基板を保持可能な容器と、酸素
の中性活性種を発生させかつ発生した酸素の中性活性種
を容器内に供給する活性種発生手段と、活性種発生手段
によって発生した酸素の中性活性種の容器への供給の流
れを遮断可能なシャッタとを備えている。The processing apparatus of the present invention is a processing apparatus for processing a substrate, comprising a container capable of holding a substrate therein, a neutral active species of oxygen, and a neutral active species of oxygen generated. An active species generating means to be supplied into the container, and a shutter capable of blocking a flow of supply of the neutral active species of oxygen generated by the active species generating means to the container are provided.
【００２５】本発明の処理装置では、シャッタを用いる
ことで、金属元素などを含む原料と酸素の中性活性種と
の供給を交互に繰返すことが可能となる。これにより、
雰囲気中の荷電粒子の蓄積が防止されるとともに、基板
表面に入射した荷電粒子なども寿命が尽きて反応性の低
い定常状態に戻るため、荷電粒子などの成膜への関与が
著しく減少し、成膜時の損傷を抑制することができる。In the processing apparatus of the present invention, the use of the shutter makes it possible to alternately repeat the supply of the raw material containing the metal element and the like and the neutral active species of oxygen. This allows
In addition to preventing the accumulation of charged particles in the atmosphere, the charged particles and the like incident on the substrate surface return to a steady state with low reactivity due to their life expiring, so the involvement of charged particles and the like in film formation is significantly reduced, Damage during film formation can be suppressed.
【００２６】上記の処理装置において好ましくは、活性
種発生手段は、酸素の中性活性種をヘリコン波プラズマ
から供給する構成を有する。Preferably, in the above processing apparatus, the active species generating means has a configuration for supplying neutral active species of oxygen from helicon wave plasma.
【００２７】これにより、電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマに比べてイオンの基板への到達を少なくでき、それ
により損傷の少ない膜および界面を得ることができると
ともに、成膜速度を小さくでき薄膜形成に有利とするこ
とができる。As a result, compared with the electron cyclotron resonance plasma, the number of ions that can reach the substrate can be reduced, whereby a film and an interface with less damage can be obtained, and the film forming speed can be reduced, which is advantageous for forming a thin film. be able to.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２９】実施の形態１ 図１は、本発明の実施の形態１における半導体素子製造
方法を説明するための製造装置の概略図である。また図
２は、図１の酸素活性種供給源の構成を具体的に示した
図である。 Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram specifically showing the configuration of the oxygen activated species supply source in FIG.
【００３０】主に図１を参照して、製造装置は、成長容
器１と、基板ホルダ２と、酸素中性活性種供給源３と、
酸素供給量制御装置４と、ＳｉＨ4 供給源５と、バルブ
６と、ＳｉＨ4 供給量制御装置７と、基板加熱機構８
と、排気ポンプ９とを有している。Referring mainly to FIG. 1, the manufacturing apparatus comprises a growth vessel 1, a substrate holder 2, an oxygen-neutral active species supply source 3,
Oxygen supply control device 4, SiH 4 supply source 5, valve 6, SiH 4 supply control device 7, substrate heating mechanism 8
And an exhaust pump 9.
【００３１】成長容器１内には、基板１０を載置保持す
るための基板ホルダ２が配置されている。また成長容器
１には、酸素活性種供給源３とＳｉＨ4 供給源５とが取
付けられている。酸素活性種供給源３には、酸素供給量
を制御するための酸素供給量制御装置４が取付けられて
いる。ＳｉＨ4 供給源５にはＳｉＨ4 ガス供給量を制御
するためのＳｉＨ4 供給量制御装置７がバルブ６を介し
て取付けられている。また成長容器１には基板１０を加
熱するための基板加熱機構８が設けられており、かつ成
長容器１内を排気可能な排気ポンプ９が設けられてい
る。In the growth vessel 1, a substrate holder 2 for placing and holding the substrate 10 is arranged. The growth vessel 1 is provided with an oxygen activated species supply source 3 and a SiH 4 supply source 5. An oxygen supply control device 4 for controlling the oxygen supply is attached to the oxygen activated species supply source 3. The SiH 4 supply source 5 is provided with a SiH 4 supply amount control device 7 for controlling the SiH 4 gas supply amount via a valve 6. The growth vessel 1 is provided with a substrate heating mechanism 8 for heating the substrate 10, and is provided with an exhaust pump 9 capable of exhausting the inside of the growth vessel 1.
【００３２】本実施の形態において特に注目すべきは、
酸素活性種供給源３に、図２に示すようにヘリコン波プ
ラズマ源が用いられていることである。酸素活性種供給
源３は、ヘリコン波プラズマを発生させるために、プラ
ズマ室３ａと、そのプラズマ室３ａの周囲を取囲むコイ
ル３ｂとを主に有している。プラズマ室３ａは、酸素ガ
スを導入するための配管３ｅに連結されており、かつ貫
通孔３ｄを有する隔壁によって成長容器１と隔てられて
いる。In this embodiment, it should be particularly noted that
A helicon wave plasma source is used as the oxygen active species supply source 3 as shown in FIG. The oxygen activated species supply source 3 mainly has a plasma chamber 3a and a coil 3b surrounding the plasma chamber 3a in order to generate helicon wave plasma. The plasma chamber 3a is connected to a pipe 3e for introducing an oxygen gas, and is separated from the growth vessel 1 by a partition having a through hole 3d.
【００３３】この酸素活性種供給源３は、たとえばコイ
ル３ｂによる高周波を用いてヘリコン波を励起し、それ
により高密度プラズマ（ヘリコン波プラズマ）を生成す
るよう構成されている。また酸素活性種供給源３は、プ
ラズマ室３ａ内で発生した中性活性種、荷電粒子の一部
が貫通孔３ｄから吹出すよう構成されている。The oxygen activated species supply source 3 is configured to excite a helicon wave using, for example, a high frequency generated by a coil 3b, thereby generating a high-density plasma (helicon wave plasma). The oxygen active species supply source 3 is configured so that neutral active species generated in the plasma chamber 3a and a part of the charged particles are blown out from the through holes 3d.
【００３４】次に、本実施の形態における半導体素子製
造方法によるフローを説明する。図１を参照して、まず
基板１０が成長容器１内の基板ホルダ２に装着され、基
板加熱機構８により加熱されることにより、基板１０表
面の清浄化が行なわれる。この後、酸素活性種供給源３
とＳｉＨ4 供給源５とから原料が供給されて成膜が行な
われることになる。この際、酸素活性種供給源３では、
図２に示すコイル３ｂに通電することでプラズマ室３ａ
内にヘリコン波プラズマが発生される。そしてプラズマ
室３ａ内で発生した中性活性種、荷電粒子の一部が貫通
孔３ｄから基板１０に向けて吹出すことにより成長容器
１内に供給される。Next, the flow of the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described. Referring to FIG. 1, first, a substrate 10 is mounted on a substrate holder 2 in a growth container 1 and heated by a substrate heating mechanism 8 to clean the surface of the substrate 10. Thereafter, the oxygen activated species supply source 3
The raw material is supplied from the SiH 4 supply source 5 and the film is formed. At this time, the oxygen activated species supply source 3
By energizing the coil 3b shown in FIG.
Helicon wave plasma is generated inside. Then, some of the neutral active species and charged particles generated in the plasma chamber 3a are supplied into the growth vessel 1 by blowing out toward the substrate 10 from the through-hole 3d.
【００３５】なお酸素の供給量は酸素供給量制御装置４
により、ＳｉＨ4 の供給量はＳｉＨ 4 供給量制御装置７
により各々行なわれる。ここで、酸素とＳｉＨ4 との供
給は連続同時で行なわれる。The supply amount of oxygen is controlled by the oxygen supply amount control device 4.
With SiHFourSupply of SiH FourSupply control device 7
Respectively. Where oxygen and SiHFourWith
Feeding is performed simultaneously and continuously.
【００３６】本実施の形態では、酸素活性種供給源３に
ヘリコン波プラズマ源を用いているため、従来例のよう
に電子サイクロトロン共鳴プラズマ源を用いた場合より
も成膜での損傷を抑制することができる。以下、そのこ
とについて詳細に説明する。In the present embodiment, a helicon wave plasma source is used as the oxygen active species supply source 3, so that damage in film formation is suppressed as compared with the case where an electron cyclotron resonance plasma source is used as in the conventional example. be able to. Hereinafter, this will be described in detail.
【００３７】図３（ａ）に示すように電子サイクロトロ
ン共鳴プラズマ源１０３では、プラズマ室１０３ａ内の
プラズマ部から酸素の中性活性種を基板側へ供給するた
め、プラズマの密度が基板に向かって密から疎になるよ
うに設定されている。この設定は、磁場が基板に近づく
ほど弱くなるようにコイル１０３ｂを構成することによ
りなされている。このため、プラズマ室１０３ａ内で発
生した荷電粒子は加速され、中性活性種以上に効率的に
基板側へ供給されてしまう。したがって、成膜時の荷電
粒子などによる損傷が顕著に生じる。As shown in FIG. 3A, in the electron cyclotron resonance plasma source 103, the neutral density of oxygen is supplied from the plasma portion in the plasma chamber 103a to the substrate side. It is set to be dense and sparse. This setting is made by configuring the coil 103b so that the magnetic field becomes weaker as it approaches the substrate. For this reason, the charged particles generated in the plasma chamber 103a are accelerated and supplied to the substrate more efficiently than the neutral active species. Therefore, damage due to charged particles or the like during film formation is remarkable.
【００３８】これに対して図３（ｂ）に示すようにヘリ
コン波プラズマ源３では、プラズマ室３ａ内で発生した
中性活性種および荷電粒子の一部が貫通孔３ｄから基板
に向かって吹出される。このため、電子サイクロトロン
共鳴プラズマ源１０３のように荷電粒子だけが中性活性
種以上に効率的に基板側へ供給されることはない。よっ
て、高速の電子成分が少なく、かつ基板への電子の輸送
も少ないために、基板へのイオンの到達も少なくなる。
したがって、成膜による損傷の少ない膜および界面を得
ることができるとともに、シリコン酸化膜の成膜速度も
従来例に比べて２桁ほど小さい０．１〜１ｎｍ／ｍｉｎ
の値であって薄膜形成に有利とすることができる。On the other hand, as shown in FIG. 3B, in the helicon wave plasma source 3, neutral active species and a part of the charged particles generated in the plasma chamber 3a blow out from the through hole 3d toward the substrate. Is done. Therefore, unlike the electron cyclotron resonance plasma source 103, only charged particles are not supplied to the substrate side more efficiently than neutral active species. Therefore, since the high-speed electron component is small and the transport of electrons to the substrate is small, the arrival of ions at the substrate is also reduced.
Therefore, it is possible to obtain a film and an interface with less damage due to the film formation, and the film formation speed of the silicon oxide film is 0.1 to 1 nm / min, which is two orders of magnitude smaller than the conventional example.
Which is advantageous for forming a thin film.
【００３９】実施の形態２ 図４は、本発明の実施の形態２における半導体素子製造
方法を説明するための製造装置の概略図である。図４を
参照して、本実施の形態の製造装置の構成は、実施の形
態１の構成と比較して以下の点で異なる。 Embodiment 2 FIG. 4 is a schematic view of a manufacturing apparatus for illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 4, the configuration of the manufacturing apparatus of the present embodiment is different from the configuration of the first embodiment in the following points.
【００４０】つまり、シャッタ１１が酸素活性種供給源
３と基板１０との間に設けられていることである。この
シャッタ１１は、酸素活性種供給源３からの酸素の中性
活性種などの基板１０側への流れを遮断することができ
る。That is, the shutter 11 is provided between the oxygen active species supply source 3 and the substrate 10. The shutter 11 can block the flow of the neutral active species of oxygen and the like from the oxygen active species supply source 3 to the substrate 10 side.
【００４１】なお、これ以外の構成については上述した
実施の形態１の構成とほぼ同様であるため、同一の部材
については同一の符号を付し、その説明を省略する。The remaining structure is almost the same as the structure of the first embodiment described above. Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００４２】次に、本実施の形態における半導体素子製
造方法によるフローを説明する。図４を参照して、まず
基板４が成長容器１内の基板ホルダ２に装着される。そ
して基板加熱機構８によって基板１０が加熱されること
により基板１０表面の清浄化が行なわれる。その後、酸
素活性種供給源３とＳｉＨ4 供給源５とから原料が供給
されて成膜が行なわれることになる。酸素の供給量は酸
素供給量制御装置４により、ＳｉＨ4 の供給量はＳｉＨ
4 供給量制御装置７により行なわれる。Next, a flow of the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described. Referring to FIG. 4, first, substrate 4 is mounted on substrate holder 2 in growth container 1. The surface of the substrate 10 is cleaned by heating the substrate 10 by the substrate heating mechanism 8. After that, raw materials are supplied from the oxygen active species supply source 3 and the SiH 4 supply source 5 to form a film. The supply amount of oxygen is controlled by the oxygen supply control device 4, and the supply amount of SiH 4 is controlled by SiH
4 This is performed by the supply amount control device 7.
【００４３】ここで、酸素とＳｉＨ4 との供給は連続同
時で行なわずに、図５に示すように交互に断続的に行な
われる。原料供給の開始（再開）および終了（中断）
は、酸素についてはシャッタ１１により、ＳｉＨ4 につ
いてはバルブ６により行なわれる。これによって、laye
r-by-layerに高品質にＳｉＯ2 の堆積を行なうことがで
きる。Here, the supply of oxygen and SiH 4 is not performed simultaneously and continuously, but alternately and intermittently as shown in FIG. Start (resume) and end (suspend) of raw material supply
Is performed by the shutter 11 for oxygen and by the valve 6 for SiH 4 . This allows
High quality SiO 2 can be deposited on the r-by-layer.
【００４４】なお、酸素活性種の供給中断に際しては、
シャッタ７により酸素活性種が基板１０へ直接到達する
ことがないようにすればよく、バルブなどで完全に流れ
を遮断する必要はない。これは酸素活性種がシャッタ１
１に衝突した際に、その寿命が尽きて反応性の低い状態
になってしまうからである。When the supply of the oxygen active species is interrupted,
It is sufficient that the shutter 7 does not allow the oxygen active species to directly reach the substrate 10, and it is not necessary to completely shut off the flow with a valve or the like. This is when the oxygen active species is shutter 1.
This is because, when it collides with No. 1, its life is exhausted and the state becomes low in reactivity.
【００４５】このように原料ガスを断続的に交互に供給
することにより、酸素活性種の供給に際して、本来望ま
しくない種類の活性種（たとえば荷電粒子）の影響を、
連続または他の原料と同時供給した場合と比べて軽減す
ることができる。以下、そのことについて詳細に説明す
る。In this way, by supplying the source gas intermittently and alternately, it is possible to reduce the influence of the types of active species (eg, charged particles) that are originally undesirable when supplying the oxygen active species.
The amount can be reduced as compared with the case where the raw material is supplied continuously or simultaneously with other raw materials. Hereinafter, this will be described in detail.
【００４６】本来望ましくない種類の活性種のうち、成
長雰囲気に存在するものについては、酸素活性種の供給
中断の間に成長雰囲気から排気ポンプ９により取除くこ
とができる。このため、もう一方の原料ガスが供給され
るときには、望ましくない種類の活性種は成長雰囲気に
存在せず、成膜に関与しない。具体的には次のとおりで
ある。Among the types of active species that are originally undesirable, those that are present in the growth atmosphere can be removed from the growth atmosphere by the exhaust pump 9 during the interruption of the supply of the oxygen active species. Therefore, when the other source gas is supplied, an undesired type of active species does not exist in the growth atmosphere and does not participate in the film formation. The details are as follows.
【００４７】まずＳｉＨ4 を供給した後に酸素の中性活
性種を供給して反応させることにより成膜が行なわれ
る。この後、酸素の中性活性種の供給が中断されている
間に雰囲気中の荷電粒子などが排気ポンプ９により排気
される。このため、ＳｉＨ4 の再度の供給が完了し、次
の酸素の中性活性種が供給されるまでには、前回の中性
活性種の供給時に供給された荷電粒子などの望ましくな
い種類の活性種は成長容器１内に残っておらず、成膜に
関与しない。このように中性活性種の供給中断ごとに、
荷電粒子などの望ましくない種類の活性種の排気が行な
われるため、望ましくない活性種の蓄積が防止され、成
膜時の損傷を抑制することができる。First, a film is formed by supplying a neutral active species of oxygen and reacting after supplying SiH 4 . Thereafter, the charged particles and the like in the atmosphere are exhausted by the exhaust pump 9 while the supply of the neutral active species of oxygen is interrupted. For this reason, by the time supply of SiH 4 is completed again and until the next neutral active species of oxygen is supplied, undesired types of activated particles such as charged particles supplied during the previous supply of neutral active species are supplied. The seed does not remain in the growth container 1 and does not participate in film formation. Thus, every time the supply of neutral active species is interrupted,
Since undesired types of active species such as charged particles are exhausted, accumulation of undesired active species is prevented, and damage during film formation can be suppressed.
【００４８】次に、基板１０表面に入射した、望ましく
ない種類の活性種については、酸素活性種の供給中断の
うちにその寿命が尽きて反応性の低い定常状態に戻るこ
とにより、成膜への関与が著しく減少する。仮に望まし
くない種類の活性種がそのエネルギや荷電状態から基板
１０表面から内部に悪影響を与えたとしても、他の原料
に含まれていて成長雰囲気に残留している水素（本実施
の形態においてはＳｉＨ4 に含まれている水素）によっ
てその悪影響が不活性化される。Next, undesired types of active species incident on the surface of the substrate 10 have their lifetimes exhausted and return to a low-reactivity steady state while the supply of oxygen active species is interrupted, so that film formation is started. Is significantly reduced. Even if an undesirable kind of active species adversely affects the inside from the surface of the substrate 10 due to its energy or charged state, hydrogen contained in other raw materials and remaining in the growth atmosphere (in this embodiment, The adverse effect is inactivated by hydrogen contained in SiH 4 ).
【００４９】もちろん、連続または同時供給においても
水素による不活性化の効果は存在する。しかし、成膜速
度が本実施の形態の交互供給の場合と比べと極めて大き
いために、連続または同時供給では水素による不活性化
の効果は非常に小さい。このため、基板１０表面に入射
した望ましくない種類の活性種の成膜への関与が著しく
減少し、成膜時の損傷を抑制することができる。Of course, even in continuous or simultaneous supply, the effect of inactivation by hydrogen exists. However, since the deposition rate is extremely high as compared with the case of alternate supply in this embodiment, the effect of inactivation by hydrogen is extremely small in continuous or simultaneous supply. Therefore, the involvement of the undesired types of active species incident on the surface of the substrate 10 in the film formation is significantly reduced, and damage during the film formation can be suppressed.
【００５０】このようにして、活性種と金属または半導
体元素を含んだ原料との交互供給により損傷の少ない膜
および界面を得ることができる。In this way, a film and an interface with less damage can be obtained by alternately supplying the active species and the raw material containing the metal or semiconductor element.
【００５１】また、金属または半導体元素を含んだ原料
の中に含まれている水素だけでは上記悪影響の不活性化
が不十分なときには、酸素活性種供給の前あるいは後
に、別途水素を供給することも、断続的に原料ガスを供
給する、交互供給による成膜においては可能である。When hydrogen contained in a raw material containing a metal or semiconductor element alone is not enough to inactivate the above-mentioned adverse effects, it is necessary to supply hydrogen separately before or after the supply of oxygen active species. This is also possible in film formation by intermittent supply of a source gas and alternate supply.
【００５２】なお本実施の形態では、酸素活性種供給源
３としてヘリコン波プラズマ源を用いた場合について説
明したが、本実施の形態では電子サイクロトロン共鳴プ
ラズマ源が用いられてもよい。なぜなら、本実施の形態
では、励起種の供給を断続的に行なうことにより、ヘリ
コン波プラズマ源を用いなくとも、成膜による損傷の少
ない膜および界面を得ることができるからである。しか
し、酸素活性種供給源３にヘリコン波プラズマ源を用い
た方が、上述したように荷電粒子の影響をより少なくで
きるため、より良質の構造を得ることができる。In this embodiment, the case where a helicon wave plasma source is used as the oxygen active species supply source 3 has been described. However, in this embodiment, an electron cyclotron resonance plasma source may be used. This is because in this embodiment, by intermittently supplying the excited species, a film and an interface with less damage due to film formation can be obtained without using a helicon wave plasma source. However, when a helicon wave plasma source is used as the oxygen activated species supply source 3, the influence of the charged particles can be reduced as described above, so that a higher quality structure can be obtained.
【００５３】また酸素活性種供給方法として上記以外
に、酸素ガスを成長容器１にそのまま供給して光を照射
することによって活性種を発生させる方法が用いられて
も、上記と同様の効果が期待できる。In addition to the above-described method for supplying oxygen active species, the same effect as described above can be expected even if a method is used in which oxygen gas is directly supplied to the growth vessel 1 and light is irradiated to generate active species. it can.
【００５４】なお実施の形態１および２では、シリコン
の原料として水素化物の１つであるＳｉＨ4 を用いた場
合について説明したが、他の水素化物、たとえばジシラ
ン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）が用いられてもよく、この場合でも同
様の効果を期待することができる。In the first and second embodiments, the case where SiH 4 , which is one of the hydrides, is used as the silicon material has been described. However, another hydride, for example, disilane (Si 2 H 6 ) is used. In this case, the same effect can be expected.
【００５５】また実施の形態１および２では、シリコン
の原料として水素化物の１つであるＳｉＨ4 を用いた場
合について説明したが、有機物原料を用いても同様の効
果が期待できる。In the first and second embodiments, the case where SiH 4 , which is one of the hydrides, is used as the silicon raw material has been described. However, the same effect can be expected by using an organic raw material.
【００５６】また実施の形態１および２では、シリコン
酸化膜を成膜する場合について説明したが、ペロブスカ
イト構造の酸化物など、他の酸化物を成膜する場合も、
金属または半導体元素原料を用いて同様の効果が期待で
きる。In the first and second embodiments, the case where a silicon oxide film is formed has been described. However, when another oxide such as an oxide having a perovskite structure is formed,
Similar effects can be expected using metal or semiconductor element raw materials.
【００５７】また実施の形態１の製造装置（図１）にお
いても、実施の形態２の製造装置と同様、酸素の中性活
性種の供給の開始（再開）および終了（中断）を制御す
るためのシャッタ１１が設けられていてもよい。Also in the manufacturing apparatus of the first embodiment (FIG. 1), the start (restart) and the end (interruption) of the supply of the neutral active species of oxygen are controlled similarly to the manufacturing apparatus of the second embodiment. May be provided.
【００５８】本発明は、特に金属膜と酸化膜と半導体と
から形成されるＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor ）
構造の製造に適用される。The present invention is particularly applicable to a MOS (Metal Oxide Semiconductor) formed from a metal film, an oxide film and a semiconductor.
Applies to the manufacture of structures.
【００５９】また、実施の形態１および２で示された処
理装置は成膜だけでなく、プラズマを用いたエッチング
に適用されてもよい。The processing apparatus described in the first and second embodiments may be applied not only to film formation but also to etching using plasma.
【００６０】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【００６１】[0061]
【発明の効果】本発明の１の局面に従う半導体素子製造
方法では、酸素の中性活性種を供給するヘリコン波プラ
ズマは、電子サイクロトロン共鳴プラズマに比べて高速
の電子成分が少なく、基板への電子の輸送も少ないた
め、基板へのイオンの到達も少ない。このため、従来例
よりも損傷の少ない膜および界面を得ることができると
ともに、成膜速度を小さくでき薄膜形成に有利である。According to the semiconductor device manufacturing method according to one aspect of the present invention, the helicon wave plasma for supplying the neutral active species of oxygen has a smaller amount of high-speed electron components than the electron cyclotron resonance plasma, and the electron to the substrate is reduced. Transport of ions is also small, so that ions reach the substrate also little. For this reason, a film and an interface with less damage than in the conventional example can be obtained, and the film forming rate can be reduced, which is advantageous for forming a thin film.
【００６２】本発明の他の局面に従う半導体素子製造方
法では、まず金属元素などを含む原料を供給した後に酸
素の中性活性種を供給して反応を起こさせることにより
成膜が行なわれる。この後、酸素の中性活性種の供給が
中断されている間に、酸素の中性活性種とともに供給さ
れた荷電粒子などが雰囲気中に排気される。このため、
次に酸素の中性活性種が供給される際には、雰囲気中の
荷電粒子などは残っておらず成膜に関与しない。このよ
うに中性活性種の供給中断ごとに、雰囲気中の荷電粒子
などの排気が行なわれるため、荷電粒子の蓄積が防止さ
れ、成膜時の損傷を抑制することができる。In the method of manufacturing a semiconductor device according to another aspect of the present invention, a film is formed by first supplying a raw material containing a metal element and then supplying a neutral active species of oxygen to cause a reaction. Thereafter, while the supply of the neutral active species of oxygen is interrupted, charged particles and the like supplied together with the neutral active species of oxygen are exhausted into the atmosphere. For this reason,
Next, when the neutral active species of oxygen is supplied, the charged particles in the atmosphere do not remain and do not participate in the film formation. As described above, every time the supply of the neutral active species is interrupted, the charged particles and the like in the atmosphere are exhausted. Therefore, the accumulation of the charged particles is prevented, and the damage during film formation can be suppressed.
【００６３】また酸素の中性活性種の供給時に基板表面
に入射した荷電粒子などは中性活性種の供給中断のうち
に、その寿命が尽きて反応性の低い定常状態に戻る。そ
のため、荷電粒子などの成膜への関与が著しく減少し、
成膜時の損傷を抑制することができる。In addition, charged particles and the like incident on the substrate surface during the supply of the neutral active species of oxygen have their lifetimes exhausted and return to a steady state with low reactivity while the supply of the neutral active species is interrupted. As a result, the contribution of the charged particles and the like to the film formation is significantly reduced,
Damage during film formation can be suppressed.
【００６４】上記の半導体素子製造方法において好まし
くは、酸素の中性活性種はヘリコン波プラズマから供給
される。In the above semiconductor device manufacturing method, the neutral active species of oxygen is preferably supplied from helicon wave plasma.
【００６５】これにより、電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマに比べてイオンの基板への到達を少なくできるた
め、損傷の少ない膜および界面を得ることができるとと
もに、成膜速度を小さくでき成膜形成に有利とすること
ができる。As a result, compared with the electron cyclotron resonance plasma, ions can reach the substrate less, so that a film and an interface with less damage can be obtained, and the film forming speed can be reduced, which is advantageous for film forming. be able to.
【００６６】上記の半導体素子製造方法において好まし
くは、酸素の中性活性種は酸素ガスに光を照射すること
により発生させられる。In the above semiconductor device manufacturing method, the neutral active species of oxygen is preferably generated by irradiating oxygen gas with light.
【００６７】これにより、光照射によっても中性活性種
を発生させることができる。上記の半導体素子製造方法
において好ましくは、酸素の中性活性種を供給する工程
の開始および終了は、酸素の中性活性種を発生させる活
性種発生手段と基板との間にあるシャッタを用いて行な
われる。Thus, neutral active species can be generated by light irradiation. In the above-described semiconductor device manufacturing method, preferably, the start and the end of the step of supplying neutral active species of oxygen are performed by using a shutter provided between the active species generating means for generating neutral active species of oxygen and the substrate. Done.
【００６８】これにより、酸素の中性活性種の供給の開
始および終了をシャッタにより制御性よく行なうことが
できる。Thus, the start and end of the supply of the neutral active species of oxygen can be controlled by the shutter with good controllability.
【００６９】上記の半導体素子製造方法において好まし
くは、酸化物薄膜はシリコン酸化膜である。In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the oxide thin film is preferably a silicon oxide film.
【００７０】これにより、損傷を抑制してシリコン酸化
物を形成することができる。上記の半導体素子製造方法
において好ましくは、酸化物薄膜はペロブスカイト構造
の強誘電体膜である。Thus, a silicon oxide can be formed while suppressing damage. In the above-described semiconductor device manufacturing method, the oxide thin film is preferably a ferroelectric film having a perovskite structure.
【００７１】これにより、損傷を抑制してペロブスカイ
ト構造の強誘電体膜を形成することができる。Thus, a ferroelectric film having a perovskite structure can be formed while suppressing damage.
【００７２】本発明の処理装置では、酸素の中性活性種
の容器への供給の流れを遮断可能なシャッタを備えてい
るため、シャッタを用いて金属元素などを含む原料と酸
素の中性活性種との供給を交互に繰返すことが可能とな
る。これにより、雰囲気中の荷電粒子の蓄積が防止され
るとともに、基板表面に入射した荷電粒子なども寿命が
尽きて反応性の低い定常状態に戻るため、荷電粒子など
の成膜への関与が著しく減少し、成膜時の損傷を抑制す
ることができる。The processing apparatus of the present invention is provided with a shutter capable of blocking the flow of the supply of neutral active species of oxygen to the container. It is possible to alternately repeat the supply with the seed. This prevents the accumulation of charged particles in the atmosphere, and the charged particles and the like incident on the substrate surface return to a steady state with low reactivity due to the expiration of the life of the charged particles. Thus, damage during film formation can be suppressed.
【００７３】上記の処理装置において好ましくは、活性
種発生手段は、酸素の中性活性種をヘリコン波プラズマ
から供給する構成を有する。Preferably, in the above processing apparatus, the active species generating means has a configuration for supplying neutral active species of oxygen from helicon wave plasma.
【００７４】これにより、電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマに比べてイオンの基板への到達を少なくでき、それ
により損傷の少ない膜および界面を得ることができると
ともに、成膜速度を小さくでき薄膜形成に有利とするこ
とができる。As a result, compared with the electron cyclotron resonance plasma, the number of ions reaching the substrate can be reduced, whereby a film and an interface with less damage can be obtained, and the film forming speed can be reduced, which is advantageous for forming a thin film. be able to.
【図１】本発明の実施の形態１における半導体素子製造
方法を説明するための製造装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for describing a semiconductor element manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】酸素活性種供給源の構成を具体的に示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram specifically showing a configuration of an oxygen activated species supply source.
【図３】ヘリコン波プラズマ源を用いた方が電子サイク
ロトロン共鳴プラズマ源を用いる場合よりも成膜の損傷
を少なくできることを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining that film damage can be reduced by using a helicon wave plasma source as compared with the case of using an electron cyclotron resonance plasma source.
【図４】本発明の実施の形態２における半導体素子製造
方法を説明するための製造装置の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for describing a semiconductor element manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.
【図５】シランガスと酸素活性種との断続的な交互供給
を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining intermittent alternate supply of silane gas and oxygen active species.
【図６】従来の半導体素子製造方法を説明するための製
造装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a manufacturing apparatus for explaining a conventional semiconductor element manufacturing method.
１ 成長容器、２ 基板ホルダ、３ 酸素活性種供給
源、３ａ プラズマ室、３ｂ コイル、３ｄ 貫通孔、
３ｅ 配管、４ 酸素供給量制御装置、５ ＳｉＨ4 供
給源、６ バルブ、７ ＳｉＨ4 供給量制御装置、８
基板加熱機構、９排気ポンプ、１０ 基板、１１ シャ
ッタ。Reference Signs List 1 growth container, 2 substrate holder, 3 supply source of oxygen active species, 3a plasma chamber, 3b coil, 3d through hole,
3e piping, 4 oxygen supply control device, 5 SiH 4 supply source, 6 valve, 7 SiH 4 supply control device, 8
Substrate heating mechanism, 9 exhaust pumps, 10 substrates, 11 shutters.
フロントページの続き (72)発明者 大塚 健一 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 倉林 徹 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 西澤 潤一 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 Ｆターム(参考） 4K030 AA06 BA44 BB01 FA01 FA02 FA06 KA12 LA02 LA15 5C034 CC07 CC19 5F045 AA08 AB32 AB40 AC01 AC11 AF03 BB16 DP09 EF18 EH18 5F058 BA06 BA20 BC02 BC20 BF07 BF23 BF29 BF37 BF39 BJ01Continuing from the front page (72) Inventor Kenichi Otsuka 2-31-19 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside the Communication and Broadcasting Organization (72) Inventor Toru Kurabayashi 31-19-19 Shiba 2-chome, Minato-ku, Tokyo Inside the Communication and Broadcasting Organization (72) Inventor Junichi Nishizawa 2-31-19 Shiba 2-chome, Minato-ku, Tokyo F-term in the Communications and Broadcasting Organization (reference) 4K030 AA06 BA44 BB01 FA01 FA02 FA06 KA12 LA02 LA15 5C034 CC07 CC19 5F045 AA08 AB32 AB40 AC01 AC11 AF03 BB16 DP09 EF18 EH18 5F058 BA06 BA20 BC02 BC20 BF07 BF23 BF29 BF37 BF39 BJ01
Claims (9)
いて、前記酸化物薄膜の形成に必要な酸素の原料として
酸素の中性活性種をヘリコン波プラズマから供給するこ
とを特徴とする、半導体素子製造方法。In the step of forming an oxide thin film on a substrate, a neutral active species of oxygen is supplied from a helicon wave plasma as a source of oxygen necessary for forming the oxide thin film. Element manufacturing method.
いて、前記酸化物薄膜の形成に必要な金属元素もしくは
半導体元素を含む原料を供給する工程と、前記酸化物薄
膜の形成に必要な酸素の中性活性種を供給する工程との
少なくとも２つの工程を、交互に繰返すことを特徴とす
る、半導体素子製造方法。A step of supplying a raw material containing a metal element or a semiconductor element necessary for forming the oxide thin film; and a step of forming a material containing oxygen necessary for forming the oxide thin film. Wherein at least two steps of supplying a neutral active species are alternately repeated.
ラズマから供給される、請求項２に記載の半導体素子製
造方法。3. The method according to claim 2, wherein the neutral active species of oxygen is supplied from a helicon wave plasma.
を照射することにより発生させられる、請求項２に記載
の半導体素子製造方法。4. The method according to claim 2, wherein the neutral active species of oxygen is generated by irradiating oxygen gas with light.
開始および終了は、前記酸素の中性活性種を発生させる
活性種発生手段と前記基板との間にあるシャッタを用い
て行なう、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体素子
製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the step of supplying the neutral active species of oxygen is started and ended by using a shutter between the active species generating means for generating the neutral active species of oxygen and the substrate. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
る、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体素子製造方
法。6. The method according to claim 1, wherein the oxide thin film is a silicon oxide film.
強誘電体膜である、請求項１〜５のいずれかに記載の半
導体素子製造方法。7. The method according to claim 1, wherein the oxide thin film is a ferroelectric film having a perovskite structure.
中性活性種を前記容器内に供給する活性種発生手段と、 前記活性種発生手段によって発生した前記酸素の中性活
性種の前記容器への供給の流れを遮断可能なシャッタと
を備えた、処理装置。8. A processing apparatus for processing a substrate, comprising: a container capable of holding a substrate therein; a neutral active species of oxygen being generated; and the generated neutral active species of oxygen being generated in the container. And a shutter capable of blocking a flow of supply of the neutral active species of the oxygen generated by the active species generating device to the container.
活性種をヘリコン波プラズマから供給する構成を有す
る、請求項８に記載の処理装置。9. The processing apparatus according to claim 8, wherein said active species generating means has a configuration for supplying neutral active species of said oxygen from helicon wave plasma.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11029841A JP2000228400A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Manufacture of semiconductor device and processor |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002541332A (en) * | 1999-04-14 | 2002-12-03 | アーサー シャーマン | Sequential chemical vapor deposition |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP11029841A patent/JP2000228400A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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