專利名稱：半導體器件制造用爐及用其形成柵氧化層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造半導體器件用的一種爐子以及用這種爐子形成柵氧化層的方法，具體地說，涉及一種能產(chǎn)生性能有所提高的氧化層并減少熱聚集現(xiàn)象的半導體器件制造用爐，以及用這種爐子形成柵氧化層的方法；提高氧化層質(zhì)量和減少熱聚焦現(xiàn)象的具體措施是先分解保持高溫的源爐子中的N2O，然后令N2O氣與NH3氣在主爐子中在低溫下反應(yīng)，使圓片經(jīng)選定的部分氧化。
隨著集成度的提高，通常形成MOS(金屬氧化物半導體)器件的柵氧化層變薄。下面參看

圖1和圖2說明現(xiàn)有技術(shù)制造半導體器件用的爐子和用這種爐子形成柵氧化層的方法。
現(xiàn)有技術(shù)制造半導體器件用的爐子，其結(jié)構(gòu)使裝在舟形槽4的圓片5可以安置在配備有一個進氣口2和一個出氣口1的爐子1中，如圖1中所示。在采用爐子1形成半導體器件柵氧化層的方法中，圓片5是在650℃的溫度下裝入爐子1中的，升溫過程進行得使爐子1的溫度升高到700℃至900℃如圖2中所示。接著，爐子1在N2氣氛圍下穩(wěn)定下來，N2O和NH3氣體通過進氣口2通入爐子1中，在爐子1中起反應(yīng)，產(chǎn)生氧化作用；經(jīng)此氧化處理，圓片5上形成柵氧化層，接著在N2氣氣氛下進行熱處理，然后是降溫工序爐子1的溫度下降到800℃。這時將圓片5卸下。N2O氣體的分解溫度是在900℃以上，NH3氣體的分解溫度為600℃至700℃，這樣就使N2O氣體在氧化過程中的分解量小。另一方面，NH3氣過量分解，這使NH3氣的量減少。若為了提高柵氧化層的質(zhì)量而降低爐子1在氧化過程中的溫度，則NH3氣甚至分解得更多，從而使H2的量增加，有爆炸的危險，而且柵氧化層的品質(zhì)下降。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺點的用于制造半導體器件的爐，和用這種爐子形成柵氧化層的方法，具體措施是先分解保持高溫的源爐子中的N2O氣體；令N2O氣和NH3氣在保持低溫的主爐子中反應(yīng)，從而氧化圓片經(jīng)選擇的部分。
為達到上述目的，本發(fā)明形成柵氧化層的方法包括下列步驟將圓片裝入恒溫的源爐子中，通過第二進氣口往恒溫的源爐子中通N2O氣；履行各爐子的升溫工序，即提高主爐子和源爐子的溫度；令主爐子內(nèi)部在N2氣氛圍下穩(wěn)定下來，并在源爐子中已分解的N2O氣通過連接管線流入主爐子中時進行預氣化處理；在經(jīng)第一進氣口通入的經(jīng)分解的N2O氣和NH3氣的氛圍下進行主氧化處理；在經(jīng)分解的N2O氣的氛圍下進行吹洗；在N2氣體氛圍下對圓片進行熱處理，然后進行降溫工序，降低主爐子的溫度，再卸下圓片。
為全面理解本發(fā)明的本質(zhì)和目的，應(yīng)結(jié)合附圖參閱下面的詳細說明。附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)制造半導體器件用的爐子的示意圖；圖2是說明用圖1現(xiàn)有技術(shù)的爐子進行氧化的方法的流程圖；圖3是本發(fā)明制造半導體器件用的爐子的示意圖；圖4和圖5是說明用圖3的爐子進行氧化處理的方法的流程圖。
附圖諸視圖中類似的編號表示類似的部分。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)制造半導體器件用的爐子的示意圖，上面已說明過。
圖3是本發(fā)明制造半導體器件用的爐子的示意圖。本發(fā)明的爐子100由主爐子6和源爐子8組成，主爐子6配備有出氣口7和第一進氣口9A，主爐子6內(nèi)可以安置裝有圓片5的舟形槽4，源爐子通過連接管線8與主爐子6相連接，且配備有第二進氣口9。
現(xiàn)在參看圖4和圖5說明用爐子100形成柵氧化層的方法。
在用上述爐子形成柵氧化層的方法中，如圖4中所示，圓片5是在650℃的溫度下裝入主爐子6中的，升溫工序系進行得使主爐子6的溫度上升到700℃～900℃。這時，如圖5中所示，通過第二進氣口9通有NO2氣的源爐子8其溫度也因升溫工序而從300℃～400℃上升至900℃～1000℃。這之后，主爐子6在N2氣氛圍下穩(wěn)定起來。在源爐子8中經(jīng)分解的N2O氣通過連接管線10流入主爐子6中，在這種情況下，圓片5的表面處于預氧化狀態(tài)。NH3氣從第一進氣口9A供應(yīng)時，主氧化過程是因NH3氣和經(jīng)分解的N2O氣進行的。這之后，在N2O氣氛圍下吹洗主爐子6的內(nèi)部，然后在N2氣氛圍下形成柵氧化層。接著進行降溫工序，降低主爐子6的溫度，然后把圓片5卸下來。源爐子8供來的N2O氣其流量調(diào)節(jié)到2％～10％。進行預氧化和吹洗工序是為了避免NH3氣中的H2氣過多。
綜上所述，本發(fā)明通過提供在維持高溫的高源爐子中充分分解的N2O氣減少了半導體器件中熱量聚集的現(xiàn)象。此外，不僅柵氧化層能在低溫下生成從而使薄氧化層達到制造高集成度集成器件所要求的理想平直程度，而且還避免了NH3分解時因產(chǎn)生H2氣而爆炸的風險。
雖然本發(fā)明就其最佳實施例進行介紹具有一定程度的特殊性，但本技術(shù)領(lǐng)域的行家們都知道，這里公開的最佳實施例僅僅是舉例而已，在不脫離本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍的前提下是可以就其各部分在結(jié)構(gòu)、組合和配置方式上進行種種修改的。
權(quán)利要求
1.制造半導體器件用的一種爐子，其特征在于，它包括一個主爐子，供進行氧化處理，配備有一個出氣口和第一進氣口，爐中可安置裝有圓片的舟形槽；和一個源爐子，通過連接管線與所述主爐子相連接，給所述主爐子提供經(jīng)高溫分解的氣體，源爐子配備有第二進氣口。
2.用制造半導體器件的爐子形成柵氧化層的一種方法，其特征在于，它包括下列步驟將圓片裝入恒溫的主爐子中，并通過第二進氣口往恒溫的源爐子中通入N2O氣；對各爐子履行升溫工序，提高所述主爐子和源爐子的溫度；在N2氣氛圍下使所述主爐子內(nèi)部穩(wěn)定下來，并在在所述源爐子中分解過的N2O氣通過連接管線流入所述主爐子中時進行預氧化處理；在所述經(jīng)分解的N2O氣和通過第一進氣口通入的NH3氣的氛圍下進行預氧化處理；在所述經(jīng)公解的N2O氣氛圍下進行吹洗工序；在N2氣氛圍下對圓片進行熱處理，然后進行降溫，降低所述主爐子的溫度，再卸下所述圓片。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，升溫之后，將所述源爐子的溫度保持在900℃～1000℃，將所述主爐子的溫度保持在700℃～900℃。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，主氧化過程中所述源爐子供來的N2O氣流的流量為2％～10％。
全文摘要
公開了一種制造半導體器件用的爐子和用這種爐子形成柵氧化層的方法。這種爐子和方法能減少半導體器件熱量聚集的現(xiàn)象，而且提高氧化層的質(zhì)量。具體措施是光分解保持高溫的源爐子中的N
文檔編號H01L21/00GK1118518SQ9510925
公開日1996年3月13日 申請日期1995年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月7日
發(fā)明者樸美羅 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社