衬底处理装置、半导体器件的制造方法及气化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种衬底处理装置，具有：处理衬底的反应室；气化装置，其具有被供给包含过氧化氢或过氧化氢和水的处理液的气化容器、向所述气化容器供给处理液的处理液供给部和加热所述气化容器的加热部；气体供给部，将由该气化装置生成的处理气体供给到所述反应室；排气部，对所述反应室内的环境气体进行排气；所述控制部，控制所述加热部和所述处理液供给部，以使得在所述加热部加热所述气化容器的同时所述处理液供给部向所述气化容器供给处理液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬底处理装置、半导体器件的制造方法及气化装置
本专利技术涉及利用气体处理衬底的衬底处理装置、半导体器件的制造方法及气化装置。
技术介绍
伴随大规模集成电路(LargeScaleIntegratedCircuit：以下称为LSI)的微细化，控制晶体管元件间的漏电流干涉的加工技术增大了技术性困难。在LSI的元件间分离的情况下，采用如下方法，对于成为衬底的硅(Si)，在欲分离的元件间形成槽或孔等的空隙，将绝缘物堆积在该空隙。作为绝缘物大多使用氧化硅膜(SiO2)，通过Si衬底自身的氧化、化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition：以下称为CVD)、绝缘物涂布法(SpinOnDielectric：以下称为SOD)形成。随着近年的微细化，对于微细构造的嵌入，尤其氧化物向纵向深或横向窄的空隙构造的嵌入，利用CVD法的嵌入方法达到了技术极限。在这样的背景下，使用具有流动性的氧化物的嵌入方法即SOD的采用有增加的倾向。在SOD中，使用了被称为SOG(Spinonglass，旋涂玻璃)的含有无机或有机成分的涂布绝缘材料。该材料在CVD氧化膜的出现以前被用于LSI的制造工序，但加工技术是0.35μm～1μm左右的加工尺寸，不是微细的，因此，通过在氮环境气体下进行400℃左右的热处理而可以实现涂布后的改质方法。在近年的LSI中，以DRAM(DynamicRandomAccessMemory，动态随机存取存储器)或FlashMemory(闪存)为代表的最小加工尺寸变得比50nm宽度小，作为取代SOG的材料，使用聚硅氮烷的器件制造商正在增加。聚硅氮烷是例如通过二氯硅烷或三氯氢硅和氨的催化反应得到的材料，使用旋转涂布机涂布在衬底上，由此，在形成薄膜时被使用。根据聚硅氮烷的分子量、粘度、涂布机的转速来调节膜厚。聚硅氮烷在制造时的过程中作为杂质包含由氨产生的氮气。为了从使用聚硅氮烷形成的涂布膜中去除杂质而得到致密的氧化膜，需要在涂布后进行水分的添加和热处理。作为水分的添加方法，公知有在热处理炉体中使氢和氧反应而产生水分的方法，使产生的水分进入聚硅氮烷膜中，通过赋予热量，得到致密的氧化膜。此时进行的热处理在元件间分离用的STI(ShallowTrenchIsolation，浅沟槽绝缘)的情况下，有时最高温度达到1000℃左右。聚硅氮烷在LSI工序中被广泛使用，而对于晶体管的热负载的降低要求也随之增加。作为要降低热负载的理由有：防止为了晶体管工作所掺入的硼、砷、磷等杂质的过剩的扩散；防止电极用的金属硅化物的凝集；防止栅极用功函数金属材料的性能变动；确保存储器元件的反复写入读取的寿命；等等。因此，在赋予水分的工序中，能够效率良好地赋予水分直接关系到之后进行的热处理工艺的热负载降低。专利文献1:日本特开2010-87475号
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够提高半导体器件的制造品质、并能够提高制造生产量的衬底处理装置、半导体器件的制造方法及气化装置。根据本专利技术的一方式，提供一种衬底处理装置，具有：反应室，对衬底进行处理；气化装置，其具有被供给处理液(包含过氧化氢或过氧化氢和水)的气化容器、向所述气化容器供给处理液的处理液供给部和加热所述气化容器的加热部；气体供给部，将由该气化装置生成的处理气体供给到所述反应室；排气部，对所述反应室内的环境气体进行排气；控制部，以所述加热部加热所述气化容器的同时、所述处理液供给部向所述气化容器供给处理液的方式，控制所述加热部和所述处理液供给部。根据本专利技术的其他方式，提供一种半导体器件的制造方法，具有：将衬底送入反应室的工序；对设置在气化装置中的气化容器进行加热的工序；向所述气化容器供给包含过氧化氢或过氧化氢和水的处理液的工序；所述气化装置向所述反应室供给由所述气化装置生成的处理气体的工序。根据本专利技术的其他方式，提供一种气化装置，具有：处理液供给部，将包含过氧化氢或过氧化氢和水的混合液的处理液供给到气化容器；加热部，加热所述气化容器；排气口，排出从所述处理液产生的处理气体。根据本专利技术的衬底处理装置、半导体器件的制造方法及气化装置，能够以低温、短时间形成氧化膜。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的衬底处理装置的结构。图2是本专利技术的一实施方式的气化装置的构造。图3是本专利技术的一实施方式的控制器的构造例。图4是本专利技术的一实施方式的衬底处理工序的流程例。图5是本专利技术的第二实施方式的气化装置的构造例。图6是本专利技术的第二实施方式的气化装置的构造例。图7是本专利技术的第二实施方式的气化装置的构造例。图8是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图9是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图10是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图11是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图12是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图13是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图14是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图15是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图16是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图17是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。图18是本专利技术的第三实施方式的气化装置的构造例。具体实施方式＜本专利技术的一实施方式＞以下，关于本专利技术的一实施方式进行说明。(1)衬底处理装置的结构首先，关于实施本实施方式的半导体器件的制造方法的衬底处理装置的结构例，使用图1进行说明。图1是衬底处理装置的截面结构图。衬底处理装置是使用被气化的含氧的液体处理衬底的装置。例如是处理由硅等形成的作为衬底的晶圆100的装置。此外，作为晶圆100，使用具有微细构造即凹凸构造(空隙)的衬底即可。具有微细构造的衬底是指具有例如10nm～50nm左右的宽度的横向窄的槽(凹部)等的纵横比高的构造的衬底。如图1所示，衬底处理装置由以下部件构成：气体供给部；保持晶圆100的舟皿102；加热晶圆100的作为反应室加热部的加热器103；反应室104；对反应室内的环境气体进行排气的排气部；控制器200。以下，针对气体供给部进行说明。气体供给部由向反应室104内供给处理气体的气体供给口101a构成。根据需要，其结构中也可以包括处理液供给单元101b、作为气化部的气化单元101c和排出部101d中的至少1个以上。处理液供给单元101b由以下部件构成：处理液箱106a和处理液预备箱106b；净化水供给部107和净化空气供给部108；处理液泵109；分别分隔它们的手动阀110a、110b、110c、110d；被控制器200控制的自动阀111a、111b、111c。净化水供给部107、净化空气供给部108和手动阀111a、111b是在药液供给单元101b的维护时、即清洗处理液供给单元101b内部时等使用，手动阀110a、110b通常为关闭状态。在处理液箱106a和处理液预备箱106b中放入含氧液体。含氧液体是指包含过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)的任意一种或混合的液体在内的液体。在以下的例子中，描述了使用过氧化氢的例子。气化单元101c由以下部件构成：净化气体供给部112；液体流量控制装置113；气化装置114；储存罐115；分隔它们的手动阀110e、110f、110g；由控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底处理装置，其特征在于，具有：反应室，对衬底进行处理；气化装置，其具有气化容器、处理液供给部和加热部，所述气化容器被供给包含过氧化氢或过氧化氢和水的处理液，所述处理液供给部向所述气化容器供给所述处理液，所述加热部对所述气化容器进行加热；气体供给部，将由该气化装置生成的处理气体供给到所述反应室；排气部，对所述反应室内的环境气体进行排气；和控制部，控制所述加热部和所述处理液供给部，以使得在所述加热部加热所述气化容器的同时所述处理液供给部向所述气化容器供给所述处理液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.20 JP 2011-2788871.一种衬底处理装置，其特征在于，具有：反应室，对衬底进行处理；气化装置，其具有气化容器、处理液供给部和加热部，所述处理液供给部将包含过氧化氢或过氧化氢和水的处理液供给到所述气化容器，所述气化容器由内部部件和外部部件构成，所述内部部件由硅氧化物形成，构成与所述处理液接触的所述气化容器的内侧的面，所述外部部件由铝或不锈钢中的任意一方或它们的混合物形成，以包围所述内部部件的外侧的方式设置，所述加热部直接加热所述外部部件，通过已被加热的所述外部部件传导的热加热所述内部部件；气体供给部，将由该气化装置生成的含有过氧化氢的处理气体供给到所述反应室；排气部，对所述反应室内的环境气体进行排气；和控制部，控制所述加热部和所述处理液供给部，以使得在所述加热部加热所述内部部件的同时所述处理液供给部向所述气化容器供给所述处理液。2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述处理液供给部是滴下所述处理液的处理液滴下喷嘴。3.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，在所述衬底上形成有具有硅氮烷键的膜。4.如权利要求3所述的衬底处理装置，其中，所述具有硅氮烷键的膜是聚硅氮烷膜。5.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述控制部以使所述气化容器的温度成为所述处理液的沸点以上的方式控制所述加热部。6.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述控制部以在向所述反应室内供给由所述气化装置生成的含有过氧化氢的处理气体时停止所述反应室内的环境气体的排气的方式，控制所述排气部。7.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具有：将衬底送入反应室的工序；在设置在气化装置中的由内部部件和外部部件构成的气化容器中，通过设置在所述气化装置中的加热部对所述外部部件直...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦原洋司，佐久间春信，立野秀人，和田优一，
申请(专利权)人：株式会社日立国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP