半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。提高形成于衬底上的氧化膜的膜品质。在同一处理室内进行如下工序：向设为第一温度的衬底供给包含规定元素的原料，从而在所述衬底上形成包含所述规定元素的膜的成膜工序；在包含第一含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度变更为比所述第一温度高的第二温度的升温工序；和在包含第二含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度维持为所述第二温度，从而将所述膜氧化的氧化工序。

Manufacturing method, substrate processing device and recording medium for semiconductor devices

The invention relates to a manufacturing method of a semiconductor device, a substrate processing device and a recording medium. Improve the film quality of the oxide film formed on the substrate. The following processes in the same processing chamber to set the substrate supply: the first temperature contains provisions to form elements of raw materials, including the provisions of filming elements of the film on the substrate; the atmosphere comprises a first oxygen-containing gas, the temperature of the substrate becomes more than the heating process the second temperature of the first high temperature; and contains second oxygen containing gas atmosphere, the temperature of the substrate to maintain the temperature of second, so that the oxide film oxidation process.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质
本专利技术涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。
技术介绍
作为半导体器件的制造工序的一个工序，有时在衬底上进行形成包含硅(Si)等规定元素的氧化膜的成膜处理(例如，参见专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-67747号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种能够使形成在衬底上的氧化膜的膜品质提高的技术。用于解决问题的手段根据本专利技术的一个方式，提供一种技术，其中，在同一处理室内进行如下工序：向设为第一温度的衬底供给包含规定元素的原料，从而在所述衬底上形成包含所述规定元素的膜的成膜工序；在包含第一含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度变更为比所述第一温度高的第二温度的升温工序；和在包含第二含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度维持为所述第二温度，从而将所述膜氧化的氧化工序。专利技术效果根据本专利技术，能够提高形成于衬底上的氧化膜的膜品质。附图说明图1：是本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，是以纵剖面图表示处理炉部分的图。图2：是本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，是以图1的A-A线剖面图表示处理炉部分的图。图3：是本专利技术的一实施方式中优选使用的衬底处理装置的控制器的概略构成图，是用框图来表示控制器的控制系统的图。图4:是表示本专利技术的一个实施方式的成膜步骤的气体供给顺序的图。图5：(a)是表示本专利技术的一个实施方式的衬底处理顺序的图，(b)及(c)各自分别是表示实施成膜步骤、升温步骤及氧化步骤后的晶片表面的剖面结构的图。图6：(a)是表示Si膜中包含的Si迁移并聚集、从Si膜中脱离的情形的图，(b)是表示通过Si膜的表面被氧化而抑制了Si的聚集、脱离的情形的图。图7：是表示SiO膜的表面粗糙度的评价结果的图。图8：(a)及(b)分别是表示SiO膜的表面的AFM图像的图。附图标记说明200晶片(衬底)201处理室具体实施方式<本专利技术的一个实施方式>以下，针对本专利技术的一实施方式，使用图1～图3进行说明。(1)衬底处理装置的构成如图1所示，处理炉202具有作为加热机构(温度调节部)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过保持板支承而被垂直地安装。加热器207也作为通过热使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥功能。在加热器207的内侧以与加热器207呈同心圆状的方式配置有反应管203。反应管203例如由石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料形成，并形成上端闭塞、下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方配设有与反应管203呈同心圆状的集流管209。集流管209例如由不锈钢(SUS)等金属形成，并且形成为上端和下端开口的圆筒形状。集流管209的上端部构成为，与反应管203的下端部卡合，支承反应管203。在集流管209和反应管203之间设置有作为密封部件的O形密封圈220a。反应管203与加热器207同样地垂直安装。主要由反应管203和集流管209构成处理容器(反应容器)。在处理容器的筒中空部形成处理室201。处理室201构成为能够收纳多片作为衬底的晶片200。在处理室201内，以贯穿集流管209的侧壁的方式设置有喷嘴249a、249b。喷嘴249a、249b分别连接气体供给管232a、232b。在气体供给管232a、232b上，从上游方向开始依序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、241b及作为开闭阀的阀243a、243b。在比气体供给管232a、232b的阀243a、243b更靠近下游一侧，分别连接有供给非活性气体的气体供给管232c，232d。在气体供给管232c，232d上，从上游方向开始依序分别设置有MFCMFC241c、241d及阀243c、243d。如图2所示，喷嘴249a、249b以沿着反应管203的内壁与晶片200之间的、在俯视中为圆环状的空间中，沿反应管203的内壁的下部至上部，朝向晶片200的搭载方向上方而直立地设置。也就是说，喷嘴249a、249b以在排列着晶片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中，以沿着晶片排列区域的方式设置。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。作为第一原料(原料气体)，从气体供给管232a经由MFC241a、阀243a、喷嘴249a而向处理室201内供给包含作为规定元素(主元素)的Si和卤元素的卤代硅烷原料气体。所谓原料气体，是指气态的原料，例如，通过将常温常压下为液态的原料气化而得的气体、常温常压下为气态的原料等。所谓卤代硅烷，是指具有卤素基团的硅烷。卤素基团包括氯基、氟基、溴基、碘基等。也就是说，卤素基团包括氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等卤元素。作为第一原料气体，例如，可使用包含Si及Cl的氯硅烷原料气体。作为氯硅烷原料气体，例如，可使用二氯硅烷(SiH2Cl2、简称：DCS)气体。作为第二原料(原料气体)，从气体供给管232b经由MFC241b、阀243b、喷嘴249b而向处理室201内供给包含作为规定元素(主元素)的Si而不含卤元素的硅烷原料气体。作为第二原料气体，例如，能够使用氢化硅气体。作为氢化硅气体，例如，能够使用二硅烷(Si2H6，简称：DS)气体。从气体供给管232a经由MFC241a、阀243a、喷嘴249a而向处理室201内供给含氧(O)气体。在本说明书中，也将在后述升温步骤中供给的含O气体称为第一含O气体，另外也将在后述氧化步骤中供给的含O气体称为第二含O气体。第一含O气体以如下方式发挥作用：当对形成于晶片200上的硅膜(Si膜)进行加热时，抑制Si膜中包含的Si的移动(迁移)、Si从Si膜的脱离(热蚀刻)。第二含O气体作为将形成于晶片200上的Si膜整体的氧化气体，即O源而发挥作用。作为第一、第二含O气体，例如，能够使用氧(O2)气。从气体供给管232b经由MFC241b、阀243b、喷嘴249b而向处理室201内供给含氢(H)气体。含H气体以其单体而言得不到氧化作用，但在特定的条件下通过与含O气体反应从而生成原子氧(atomicoxygen，O)等氧化种，从而以提高氧化处理的效率的方式发挥作用。因此，能够将含H气体与含O气体同样地视为氧化气体。作为含H气体，例如，能够使用氢(H2)气。作为非活性气体，从气体供给管232c、232d分别经由MFC241c、241d，阀243c、243d，气体供给管232a、232b，喷嘴249a、249b而向处理室201内供给例如氮(N2)气。主要由气体供给管232a、MFC241a、阀243a构成第一原料(原料气体)供给系统。主要由气体供给管232b、MFC241b、阀243b构成第二原料(原料气体)供给系统。主要由气体供给管232a、MFC241a、阀243a构成第一、第二含O气体供给系统。主要由气体供给管232b、MFC241b、阀243b构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，具有在同一处理室内进行如下工序的工序：(a)向设为第一温度的衬底供给包含规定元素的原料，从而在所述衬底上形成包含所述规定元素的膜的工序；(b)在包含第一含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度变更为比所述第一温度高的第二温度的工序；和(c)在包含第二含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度维持为所述第二温度，从而将所述膜氧化的工序。

【技术特征摘要】
2016.05.31 JP 2016-1086271.一种半导体器件的制造方法，具有在同一处理室内进行如下工序的工序：(a)向设为第一温度的衬底供给包含规定元素的原料，从而在所述衬底上形成包含所述规定元素的膜的工序；(b)在包含第一含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度变更为比所述第一温度高的第二温度的工序；和(c)在包含第二含氧气体的气氛下，将所述衬底的温度维持为所述第二温度，从而将所述膜氧化的工序。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述第二温度是如下温度，即，在不含所述第一含氧气体的气氛下，所述膜中所含的所述规定元素的移动、及所述规定元素从所述膜的脱离中的至少任一者显著发生的温度。3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，将(b)中的所述处理室内的压力设为大于(c)中的所述处理室内的压力的压力。4.根据权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其中，将(b)中的所述处理室内的压力设为大于(a)中的所述处理室内的压力的压力。5.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，将(b)中的所述处理室内的压力设为大于(a)中的所述处理室内的压力的压力。6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，(c)包含向所述衬底同时供给所述第二含氧气体和含氢气体的期间。7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述第一含氧气体与所述第二含氧气体具有相同的分子结构。8.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述第一含氧气体与所述第二含氧气体具有不同的分子结构。9.根据权利要求8所述的半导体器件的制造方法，其中，作为所述第一含氧气体，使用比所述第二含氧气体的氧化能力小的气体。10.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其中，作为所述第一含氧气体使用含氮气体，作为所述第二含氧气体使用不含氮的气体。11.根据权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其中，作为所述第一含氧气体，使用包含选自由氧化亚氮、一氧化氮、及二氧化氮构成的组中的至少一种的气体，作为所述第二含氧气体，使用包含选自由氧、臭氧、原子氧、氧自由基、及羟基自由基构成的组中的至少一种的气体。12.根据权利要求1所述的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田胜吉，高泽裕真，岛本聪，八田启希，
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