用以形成矽氧化膜之方法及装置

主权项

一种用以形成膜厚在1.6nm以下之矽氧化膜之方法，包含有：将表面具有矽层之被处理基板，搬入反应容器内已设定为400℃以下之搬入温度之处理区域内的步骤；利用前述反应容器外之水蒸气产生器，使氢气与氧气反应来生成水蒸气的步骤；将收纳有前述被处理基板之前述处理区域从前述搬入温度升温到650℃以上之处理温度的步骤，且前述处理区域之升温系以50℃/分钟~100℃/分钟之平均升温速度进行；在前述处理区域升温时，在前述处理区域由400℃以下之温度到达前述处理温度为止，由前述水蒸气产生器将前述水蒸气持续地供给到前述反应容器内，藉此将前述矽层氧化来形成初步氧化膜的步骤，并且将前述处理区域之环境气体之前述水蒸气浓度设定为5ppm~1000ppm之第1浓度，前述处理区域之压力为第1减压压力；及将前述处理区域升温到前述处理温度之后，将氧化气体供给到前述反应容器内，将前述矽层氧化来使前述初步氧化膜成长，以形成膜厚在1.6nm以下之矽氧化膜的步骤。如申请专利范围第1项之方法，其中前述水蒸气产生器系在有触媒存在且氧较水生成反应之化学当量比多的状态下，使前述氧气及前述氢气发生反应以生成前述水蒸气，且将剩余氧气与前述水蒸气一齐供给。如申请专利范围第2项之方法，其中前述第1浓度系藉由对前述处理区域内供给较前述剩余氧气与前述水蒸气之总量多的稀释气体来获得。如申请专利范围第3项之方法，更包含有一控制前述氢气和前述氧气及前述稀释气体之其中之一之流量、或者前述第1减压压力，藉此调整前述第1浓度的步骤。如申请专利范围第1项之方法，其中前述第1减压压力为66.5Pa~13.3kPa。如申请专利范围第1项之方法，其中前述氧化气体具有水蒸气。如申请专利范围第6项之方法，其中前述处理区域中之环境气体之作为前述氧化气体之水蒸气之浓度较前述第1浓度高。如申请专利范围第1项之方法，其中前述处理温度为900℃以下。如申请专利范围第1项之方法，其中前述水蒸气产生器中，前述水蒸气相对于前述剩余氧气与前述水蒸气之总量的体积比系设定为0.1~80%。一种矽氧化膜形成方法，系于复数被处理基板上形成膜厚在1.6nm以下之矽氧化膜者，前述被处理基板系在纵型反应容器之处理区域内于上下方向相隔间距而固持于固持具，且表面具有矽层，前述方法包含有：将已固持于前述固持具之前述被处理基板，搬入前述反应容器内已设定为400℃以下之搬入温度之前述处理区域内的步骤；利用前述反应容器外之水蒸气产生器，使氢气与氧气反应以生成水蒸气的步骤，而前述水蒸气产生器系在有触媒存在且氧较水生成反应之化学当量比多的状态下，使前述氧气及前述氢气反应来生成前述水蒸气，且将剩余氧气与前述水蒸气一齐供给；将收纳有前述被处理基板之前述处理区域从前述搬入温度升温到650℃~900℃之处理温度的步骤，且前述处理区域之升温系以50℃/分钟~100℃/分钟之平均升温速度进行；在前述处理区域升温时，在前述处理区域由400℃以下之温度到达前述处理温度为止，将来自前述水蒸气产生器之前述剩余氧气和前述水蒸气、与较前述剩余氧气和前述水蒸气之总量多的氮气加以混合并持续地供给到前述反应容器内，藉此将前述矽层氧化来形成初步氧化膜的步骤，且将前述处理区域之环境气体之前述水蒸气浓度设定为5ppm~1000ppm之第1浓度，前述处理区域之压力为66.5Pa~13.3kPa之第1减压压力；及将前述处理区域升温到前述处理温度之后，将氧化气体供给到前述反应容器内，将前述矽层氧化来使前述初步氧化膜成长，以形成膜厚在1.6nm以下之矽氧化膜的步骤。如申请专利范围第10项之方法，更包含有一控制前述氢气和前述氧气及前述氮气之其中之一之流量、或者前述第1减压压力，藉此调整前述第1浓度的步骤。如申请专利范围第10项之方法，其中前述氧化气体具有水蒸气。如申请专利范围第12项之方法，其中前述处理区域中之环境气体之作为前述氧化气体之水蒸气之浓度较前述第1浓度高。如申请专利范围第10项之方法，其中前述水蒸气产生器中，前述水蒸气相对于前述剩余氧气与前述水蒸气之总量的体积比系设定为0.1~80%。