半导体器件的制造方法和衬底处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体器件的制造方法和衬底处理装置，可抑制在绝缘膜上进行成膜处理时的潜伏期的产生、转变层的形成。包含如下工序：通过对在表面形成有绝缘膜的衬底供给包含第一元素以及卤族元素的原料，来对所述绝缘膜的表面进行预处理；和将非同时地进行对所述衬底供给所述原料的工序和对所述衬底供给包含第二元素的反应物的工序作为一循环，通过以规定次数进行该循环，在进行了所述预处理的所述绝缘膜的表面上形成包含所述第一元素以及所述第二元素的膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置。
技术介绍
作为半导体器件（器件）的制造工序的一工序，有时进行如下工序：对衬底供给例 如包含娃的原料和/或氮化气体和/或氧化气体等反应物（reactant)，在衬底上形成氮化 膜和/或氧化膜等膜。
技术实现思路
【专利技术要解决的问题】 但是，在将缺乏原料吸附性的绝缘膜设为成膜的基底的情况下，有时在成膜处理 刚开始后产生潜伏期（incubation time)，在成膜处理的初始形成不连续的膜。另外，有时 因对成膜的基底供给反应物，而在成膜的基底和要形成的膜的界面形成与想要形成的膜组 成不同的层（以下，也称作转变层或者劣化层）。 本专利技术的目的在于提供能够抑制在绝缘膜上进行成膜处理时的潜伏期的产生、转 变层的形成的技术。 【用于解决问题的手段】 根据本专利技术的一技术方案，提供一种技术，包括如下工序： 通过对在表面形成有绝缘膜的衬底供给包含第一元素以及卤族元素的原料，来对 所述绝缘膜的表面进行预处理；和 将非同时地进行对所述衬底供给所述原料的工序和对所述衬底供给包含第二元 素的反应物的工序作为一循环，通过以规定次数进行该循环，在进行了所述预处理的所述 绝缘膜的表面上形成包含所述第一元素以及所述第二元素的膜。 【专利技术效果】 根据本专利技术，能够抑制在绝缘膜上进行成膜处理时的潜伏期的产生、转变层的形 成。【附图说明】 图1是本专利技术的实施方式中合适地使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略结 构图，是将处理炉部分以纵剖视图示出的图。 图2是本专利技术的实施方式中合适地使用的衬底处理装置的立式处理炉的一部的 概略结构图，是将处理炉的一部分以图1的A-A线剖视图示出的图。 图3是本专利技术的实施方式中合适地使用的衬底处理装置的控制器的概略结构图， 是将控制器的控制系统以框图示出的图。 图4是示出本专利技术的一实施方式的成膜顺序中的气体供给的定时的图。 图5是示出本专利技术的一实施方式的成膜顺序的变形例4中的气体供给的定时的 图。 图6是示出本专利技术的一实施方式的成膜顺序的变形例6中的气体供给的定时的 图。 图7是示出本专利技术的一实施方式的成膜顺序的变形例8的气体供给的定时的图。 图8是示出本专利技术的一实施方式的成膜顺序的变形例12中的气体供给的定时的 图。 图9是示出成膜处理后的衬底的剖面构造的图。 图10是通过实施例作成的样品1、2的剖面放大照片。 图11是通过比较例作成的样品3、4的剖面放大照片。 图12是（a)是示出环硼氮烷的化学结构式的图，（b)是示出环硼氮烷化合物的化 学结构式的图，（c)是示出n、n'、n"_三甲基环硼氮烷的化学结构式的图，（d)是示出n、n'、 n"_三-正丙基环硼氮烷的化学结构式的图。 图13是本专利技术其他的实施方式中合适地使用的衬底处理装置的处理炉的概略结 构图，是将处理炉部分以纵剖视图示出的图。 图14是本专利技术其他的实施方式合适地使用的衬底处理装置的处理炉的概略结构 图，是将处理炉部分以纵剖视图示出的图。 【附图标记说明】 121控制器（控制部）200晶片（衬底）201处理室202处理炉203反应管207 加热器231排气管232a~232e气体供给管【具体实施方式】 〈本专利技术的一实施方式〉 以下，主要使用图1~图3来对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 如图1所示，处理炉202具有作为加热单元（加热机构）的加热器207。加热器 207是圆筒形状，通过支承于作为保持板的加热器基座（未图示）而垂直地安装。加热器 207也如后述那样作为利用热来使气体活化（激发）的活化机构（激发部）发挥功能。 在加热器207的内侧，与加热器207呈同心圆状地配设有构成反应容器（处理容 器）的反应管203。反应管203例如由石英（Si02)或碳化硅（SiC)等耐热性材料构成，形 成为上端封闭、下端开口的圆筒形状。在反应管203的筒中空部形成有处理室201。处理室 201被构成为能够通过后述的晶舟217将作为衬底的晶片200以水平姿势且在垂直方向排 列多层的状态进行收纳。 在处理室201内，喷嘴249a、249b被设置成贯穿反应管203的下部。喷嘴249a、 249b例如由石英或SiC等耐热性材料构成。在喷嘴249a、249b分别连接有气体供给管 232a、232b。在气体供给管232b连接有气体供给管232c。这样，在反应管203设置有2根 喷嘴249a、249b和3根气体供给管232a~232c，被构成为能够向处理室201内供给多种气 体。 但是，本实施方式的处理炉202不限定于上述的形态。例如，也可以在反应管203 的下方设置支承反应管203的金属制的集流管，将各喷嘴设置成贯穿集流管的侧壁。在该 情况下，也可以在集流管还设置后述的排气管231。即使在该情况下，也可以将排气管231 不是设置在集流管的下部，而是设置在反应管203的下部。这样，也可以将处理炉202的炉 口部设为金属制，在该金属制的炉口部安装喷嘴等。 在气体供给管232a~232c，从上游方向开始依次分别设置有作为流量控制器（流 量控制部）的质量流量控制器（MFC)241a~241c以及作为开闭阀的阀243a~243c。在 气体供给管232a、232b的阀243a、243b的下游侧分别连接有供给非活性气体的气体供给管 232d、232e。在气体供给管232d、232e，从上游方向开始，依次设置有作为流量控制器（流量 控制部）的MFC241d、241e以及作为开闭阀的阀243d、243e。 在气体供给管232a、232b的前端部分别连接有喷嘴249a、249b。如图2所示，在反 应管203的内壁与晶片200之间的圆环状的空间，以自反应管203的内壁的下部沿上部朝 向晶片200的排列方向上方竖立的方式设置喷嘴249a、249b。即，在排列晶片200的晶片 排列区域的侧方的水平包围晶片排列区域的区域，沿着晶片排列区域设置喷嘴249a、249b。 喷嘴249a、249b分别被构成为L字型的延伸喷嘴，这些各水平部被设置成贯穿反应管203 的下部侧壁，这些各垂直部至少被设置成从晶片排列区域的一端侧朝向另一端侧竖立。在 喷嘴249a、249b的侧面分别设置有供给气体的气体供给孔250a、250b。气体供给孔250a、 250b分别以朝向反应管203的中心的方式开口，能够朝向晶片200供给气体。在从反应管 203的下部到上部的范围内设置有多个气体供给孔250a、250b，分别具有相同的开口面积， 而且以相同的开口间距设置。 这样，在本实施方式中，经由配置在由反应管203的内壁与所排列的多张晶片200 的端部定义的圆环状的纵长空间内、即配置在圆筒状的空间内的喷嘴249a、249b来输送气 体。并且，从分别向喷嘴249a、249b开口的气体供给孔250a、250b在晶片200的近旁首先 向反应管203内喷出气体。然后，使反应管203内的气体的主要流动成为与晶片200的表 面平行的方向，即水平方向。通过这样的构成，能够向各晶片200均匀地供给气体，能够提 高形成于各晶片200的薄膜的膜厚均匀性。在晶片200的表面上流动的气体、即反应后的 残余气体朝向排气口、即后述的排气管231的方向流动。但是，该残余气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，包括如下工序：通过对在表面形成有绝缘膜的衬底供给包含第一元素以及卤族元素的原料，来对所述绝缘膜的表面进行预处理；和将非同时地进行对所述衬底供给所述原料的工序和对所述衬底供给包含第二元素的反应物的工序作为一循环，通过以规定次数进行该循环，在进行了所述预处理的所述绝缘膜的表面上形成包含所述第一元素以及所述第二元素的膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桥本良知，广濑义朗，原田胜吉，中村吉延，笹岛亮太，
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