成膜装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种非晶体硅膜的成膜方法和成膜装置。该成膜方法包括如下工序：对基底进行加热，使氨基硅烷系气体流经加热后的基底，在基底的表面形成晶种层；对基底进行加热，向加热后的基底的表面的晶种层供给不含氨基的硅烷系气体，使不含氨基的硅烷系气体热分解，从而在晶种层上形成非晶体硅膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种非晶体硅膜的成膜方法和成膜装置。该成膜方法包括如下工序：对基底进行加热，使氨基硅烷系气体流经加热后的基底，在基底的表面形成晶种层；对基底进行加热，向加热后的基底的表面的晶种层供给不含氨基的硅烷系气体，使不含氨基的硅烷系气体热分解，从而在晶种层上形成非晶体硅膜。【专利说明】成膜装置(本申请是申请号为201110107275.1，申请日为2011-04-27，专利技术创造名称为非晶体硅膜的成膜方法和成膜装置的申请的分案申请)
本专利技术涉及成膜装置。
技术介绍
使用非晶体硅而填埋半导体集成电路装置的接触孔、线。例如专利文献1、2记载有非晶体硅的成膜方法。特别是在专利文献2中记载有如下方法:以400°C?500°C使乙硅烷分解，得到表面平滑的导电体层。 近来，随着半导体集成电路装置的微细化，填埋接触孔、线的要求益发严格。 专利文献1:日本特开昭63-29954号公报 专利文献2:日本特开平1-217956号公报 但是，在欲利用采用了乙硅烷而形成的非晶体硅填埋微细化了的接触孔、线时，成膜后的非晶体硅在接触孔部的有效区域变差，产生了较大的空隙(void)。在大的空隙产生在接触孔、线内时，例如，会成为引起电阻值增大的主要原因之一。而且，表面粗糙度的精度变差也是其主要原因。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种能够进一步改善表面粗糙度的精度、且能够应对接触孔、线等的微细化的进展的非晶体硅膜的成膜方法和成膜装置。 本专利技术的第I技术方案的非晶体硅膜的成膜方法，其用于在基底上形成包括非晶体硅膜的膜，该成膜方法包括如下工序:(I)对上述基底进行加热，使氨基硅烷系气体流经上述加热后的基底，在上述基底的表面形成晶种层；(2)对上述基底进行加热，向上述加热后的基底的表面的晶种层供给不含氨基的硅烷系气体，使上述不含氨基的硅烷系气体热分解，从而在上述晶种层上形成非晶体硅膜。 本专利技术的第2技术方案的成膜装置，其用于在基底上形成非晶体硅膜，其包括:处理室，其用于收容被处理体，该被处理体具有在其上形成上述非晶体硅膜的基底；处理气体供给机构，其用于向上述处理室内供给处理所使用的气体；加热装置，其用于对被收容在上述处理室内的上述被处理体进行加热；排气机构，其用于对上述处理室内进行排气；控制器，其用于控制上述处理气体供给机构、上述加热装置以及上述排气机构，上述控制器控制上述处理气体供给机构、上述加热装置以及上述排气机构，以实施第I技术方案的非晶体娃膜的成膜方法。 将在下面的说明中阐述本专利技术的其它目的和优点，其部分地从下面的说明中显现或者可以通过实施本专利技术而了解。 本专利技术的目的和优点可以借助于在下文中特别指示的手段和组合实现及获得。 【专利附图】【附图说明】 被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图图示出本专利技术的实施方式，并且与上述概略说明及下面给出的对实施方式的详细说明一起，用于解释本专利技术的原理。 图1是表示本专利技术的一实施方式的非晶体硅膜的成膜方法的顺序的一个例子的流程图。 图2的(A)?(C)是概略地表示顺序中的样品的状态的剖视图。 图3是表示堆积时间和非晶体硅膜的膜厚之间的关系的图。 图4是表示堆积时间和非晶体硅膜的膜厚之间的关系的图。 图5是将图3中的虚线框A内放大的放大图。 图6是将图4中的虚线框B内放大的放大图。 图7A是表示非晶体硅膜的表面和截面的2次电子像的代替图面用照片。 图7B是表示非晶体硅膜的表面和截面的2次电子像的代替图面用照片。 图8A是表示非晶体硅膜的表面和截面的2次电子像的代替图面用照片。 图SB是表示非晶体硅膜的表面和截面的2次电子像的代替图面用照片。 图9是表示非晶体硅膜的膜厚和非晶体硅膜表面的平均线粗糙度Ra之间的关系的图。 图10是表示非晶体硅膜的膜厚和非晶体硅膜表面的雾度之间的关系的图。 图11是表示层间绝缘膜中所形成的接触孔的结构例的剖视图。 图12的(A)、⑶是相当于图11中的虚线圆C内的放大图。 图13是概略地表示能够实施本专利技术的一实施方式的非晶体硅膜的成膜方法的成膜装置的一个例子的剖视图。 【具体实施方式】 现在，将参照【专利附图】【附图说明】基于上面给出的发现而实现的本专利技术的实施方式。在下面的说明中，用相同的附图标记指示具有实质相同的功能和结构的构成元件，并且仅在必需时才进行重复说明。 本申请专利技术人推测非晶体硅膜的表面粗糙度可能与非晶体硅膜的培养(incubat1n)时间有关。假定为:培养时间越长，核的尺寸越容易产生偏差，就越对产生核后开始堆积的非晶体硅的表面粗糙度的精度产生影响。 但是，不知道缩短非晶体硅膜的培养时间的方法。 本申请专利技术人如以下说明那样成功地缩短了非晶体硅膜的培养时间，结果，成功地进一步改善了非晶体硅的表面粗糙度的精度。 下面，参照附图对本专利技术的一实施方式进行说明。另外，在所有图中，对通用的部分标注相同的附图标记。 另外，在本说明书中，将非晶体硅定义为，不是单指非晶体硅的用语，是包括非晶体硅、能够达到在本说明书中所公开的表面粗糙度的精度的、非晶体?纳米尺寸的晶粒聚集而成的纳米结晶硅(多晶硅)、以及上述非晶体硅与上述纳米结晶硅混合而成的硅的全部的用语。 图1是表示本专利技术的一实施方式的非晶体硅膜的成膜方法的顺序的一个例子的流程图。图2的(A)?(C)是概略地表示顺序中的样品的状态的剖视图。 首先，将在图2的(A)所示的半导体基板、例如硅基板I上形成有厚度约为10nm的基底2而成的样品(参照图2的(A))搬入成膜装置的处理室。基底2的例子是氧化硅膜、氮化硅膜。 接着，如图1和图2的(B)所示，在基底2的表面形成晶种层3。在本例中，加热基底2,使氣基娃烧系气体流经加热后的基底2,从而在基底2的表面形成晶种层3 (步骤I)。 作为氨基硅烷系气体的例子，能够列举出丁基氨基硅烷(BAS)、双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)、(二甲氨基)硅烷(DMAS)、二(二甲氨基)硅烷(BDMAS)、三(二甲氨基)硅烷(TDMAS)、二乙基氨基硅烷(diethylaminosilane:DEAS)、双二乙基氨基硅烷(bisdiethy laminosi lane:BDEAS)、二丙基氨基娃烧(dipropy laminosi lane:DPAS)以及二异丙基氨基硅烷(DIPAS)等。在本例中，采用了 DIPAS。 步骤I的处理条件的一个例子如下所述: DIPAS 流量:500sccm 处理时间:5min 处理温度:400 °C 处理压力:53.2Pa (0.4Torr) 在本说明书中，下面将步骤I的工序称为预供气(preflow)。 接着，如图1和图2的(C)所示，在晶种层3上形成非晶体硅膜4。 在本例中，加热基底2，向加热后的基底2的晶种层3上供给不含氨基的硅烷系气体，使该不含氨基的硅烷系气体热分解，从而在晶种层3上形成非晶体硅膜4 (步骤2)。 作为不含氨基的硅烷系气体的例子，能够列举出包括SiH2、SiH4、SiH6、Si2H4、Si2H6、以式Si111H2n^2表示的硅的氢化物以及以式SinH2n表示的硅的氢化物中的至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置，其用于在基底上形成非晶体硅膜，其特征在于，具有：处理室，其用于收容被处理体，该被处理体具有在其上形成上述非晶体硅膜的基底；处理气体供给机构，其用于向上述处理室内供给处理所使用的气体；加热装置，其用于对被收容在上述处理室内的上述被处理体进行加热；排气机构，其用于对上述处理室内进行排气；以及控制器，其用于控制上述处理气体供给机构、上述加热装置以及上述排气机构，上述控制器控制上述处理气体供给机构、上述加热装置以及上述排气机构，以实施下述(1)工序和(2)工序，即：(1)对上述基底进行加热，使氨基硅烷系气体流经上述加热后的基底，在上述基底的表面形成晶种层；(2)对上述基底进行加热，向上述加热后的基底的表面的晶种层供给不含氨基的硅烷系气体，使上述不含氨基的硅烷系气体热分解，从而在上述晶种层上形成非晶体硅膜，上述(1)工序中的上述基底的加热温度低于上述(2)工序中的上述基底的加热温度，上述(1)工序中的用于形成上述晶种层的处理时间比上述(2)工序中的用于形成上述非晶体硅膜的处理时间短。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长谷部一秀，村上博纪，柿本明修，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP