膜形成方法和膜形成装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及膜形成方法和膜形成装置。[课题]提供可以形成大粒径的多晶硅膜的技术。[解决方案]本公开的一方式的膜形成方法具备如下工序：在基底上形成依次层叠有界面层、主体层和表面层的层叠膜的工序；和，对前述层叠膜进行结晶处理的工序，前述主体层在前述进行结晶处理的工序中由比前述界面层还容易结晶的膜形成，前述表面层在前述进行结晶处理的工序中由比前述主体层还容易结晶的膜形成。由比前述主体层还容易结晶的膜形成。由比前述主体层还容易结晶的膜形成。

【技术实现步骤摘要】
膜形成方法和膜形成装置


[0001]本公开涉及膜形成方法和膜形成装置。

技术介绍

[0002]作为三维NAND结构的通道，有时使用有多晶硅膜。专利文献1中公开了一种形成多晶硅膜的方法，其在晶体生长慢的第1非晶硅膜上层叠晶体生长快于第1非晶硅膜的第2非晶硅膜后进行结晶处理，从而形成多晶硅膜。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2015
‑
115435号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]本公开提供：可以形成大粒径的多晶硅膜的技术。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本公开的一方式的膜形成方法具备如下工序：在基底上形成依次层叠有界面层、主体层和表面层的层叠膜的工序；和，对前述层叠膜进行结晶处理的工序，前述主体层在前述进行结晶处理的工序中由比前述界面层还容易结晶的膜形成，前述表面层在前述进行结晶处理的工序中由比前述主体层还容易结晶的膜形成。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据本公开，可以形成大粒径的多晶硅膜。
附图说明
[0012]图1为示出一实施方式的膜形成方法的流程图。
[0013]图2为示出图1的膜形成方法中的形成层叠膜的工序的一例的流程图。
[0014]图3为示出图1的膜形成方法中的形成层叠膜的工序的一例的工序剖视图。
[0015]图4为用于说明一实施方式的膜形成方法的作用效果的图。<br/>[0016]图5为示出立式热处理装置的构成例的纵剖视图。
[0017]图6为用于说明图5的立式热处理装置的反应管的图。
[0018]图7为示出基于XRD的评价结果的一例的图。
[0019]图8为示出基于SIMS的评价结果的一例的图。
[0020]图9为示出基于光谱椭偏仪的评价结果的一例的图。
[0021]图10为示出基于光谱椭偏仪的评价结果的另一例的图。
[0022]图11为示出基于TEM的评价结果的一例的图。
[0023]附图标记说明
[0024]110 基底
[0025]120 层叠膜
[0026]121 界面层
[0027]122 主体层
[0028]123 表面层
具体实施方式
[0029]以下，边参照所附的附图边对本公开的非限定性的示例的实施方式进行说明。所附的全部附图中，对于相同或对应的构件或部件，标注相同或对应的附图标记，省略重复的说明。
[0030]〔膜形成方法〕
[0031]对于一实施方式的膜形成方法，将形成多晶硅膜的情况作为举例进行说明。图1为示出一实施方式的膜形成方法的流程图。一实施方式的膜形成方法具备如下工序：形成层叠膜的工序S10；对层叠膜进行结晶处理的工序S20；和，减小层叠膜的膜厚的工序S30。
[0032](形成层叠膜的工序S10)
[0033]图2为示出图1的膜形成方法中的形成层叠膜的工序S10的一例的流程图。图3为示出图1的膜形成方法中的形成层叠膜的工序S10的一例的工序剖视图。
[0034]形成层叠膜的工序S10为形成依次层叠有界面层、主体层和表面层的层叠膜的工序。形成层叠膜的工序S10中形成的层叠膜的膜厚例如为比设计上的目标膜厚还厚的膜厚。本实施方式中，形成层叠膜的工序S10包括：形成界面层的工序S11、形成主体层的工序S12和形成表面层的工序S13。
[0035]工序S11中，如图3的(a)所示那样，在基底110上形成界面层121。本实施方式中，基底110包含基板111和绝缘膜112。基板111例如可以为硅晶圆等半导体晶圆。绝缘膜112形成于基板111的表面。绝缘膜112例如可以为氧化硅膜(SiO2膜)、氮化硅膜(SiN膜)。
[0036]界面层121例如由包含硅(Si)和氢(H)的非晶硅膜形成。该非晶硅膜例如通过使用了高级硅烷系气体的原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法、化学气相沉积(CVD：Chemical Vapor Deposition)法而形成。作为高级硅烷系气体，例如可以利用Si2H6、Si3H8、Si4H
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等在一分子中包含2个以上的硅的硅烷系气体。通过使用高级硅烷系气体，从而可以形成膜中氢浓度高的非晶硅膜。另外，界面层121例如可以由包含硅和用于妨碍结晶的杂质的非晶硅膜形成。作为用于妨碍结晶的杂质，例如可以举出氧(O)、碳(C)、氮(N)。该非晶硅膜例如可以通过使用了硅原料气体和含有用于妨碍结晶的杂质的气体的ALD法、CVD法而形成。作为硅原料气体，例如可以利用SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H
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。作为含有用于妨碍结晶的杂质的气体，例如可以利用N2O、NO、C2H4、NH3、N2H4、单甲基肼(MMH)。
[0037]工序S12中，如图3的(b)所示那样，在界面层121上形成主体层122。主体层122由对层叠膜进行结晶处理的工序S20中比界面层121还容易结晶的膜形成。主体层122例如由包含硅和氢、膜中氢浓度比形成界面层121的非晶硅膜还低的非晶硅膜形成。该非晶硅膜例如通过使用了比形成界面层121时使用的高级硅烷系气体还低级的硅烷系气体的ALD法、CVD法而形成。例如，形成界面层121时，使用Si2H6的情况下，作为硅烷系气体，可以利用SiH4。主体层122例如可以为比界面层121还厚的层。另外，主体层122可以具有多层结构。上述情况下，多层结构的各层由对层叠膜进行结晶处理的工序S20中比界面层121还容易结晶的膜形
成。
[0038]工序S13中，如图3的(c)所示那样，在主体层122上形成表面层123。表面层123由对层叠膜进行结晶处理的工序S20中比主体层122还容易结晶的膜形成。表面层123例如由包含硅和氢、膜中氢浓度比形成主体层122的非晶硅膜还低的非晶硅膜形成。该非晶硅膜例如通过使用了比形成主体层122时使用的处理条件还不易掺入氢至膜中的处理条件的ALD法、CVD法而形成。另外，表面层123例如可以由包含硅和用于促进结晶的杂质的非晶硅膜形成。作为用于促进结晶的杂质，例如可以举出氯(Cl)、磷(P)、硼(B)、锗(Ge)、铝(Al)、镍(Ni)、氟(F)。该非晶硅膜通过使用了硅原料气体和含有用于促进结晶的杂质的气体的ALD法、CVD法而形成。作为硅原料气体，例如可以利用SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H
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。作为含有用于促进结晶的杂质的气体，例如可以利用二氯硅烷(DCS)、PH3、BCl3、B2H6、GeH4、GeCl4、AlCl3、三甲基铝(TMA)、SiF4。另外，表面层123可以不含硅且由用于促进结晶的杂质形成，可以通过在主体层122的表面掺杂用于促进结晶的杂质而形成。
[0039]通过以上的工序S11～S13，在基底110上形成依次层叠有界面层121、主体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜形成方法，其具备如下工序：在基底上形成依次层叠有界面层、主体层和表面层的层叠膜的工序；和，对所述层叠膜进行结晶处理的工序，所述主体层在所述进行结晶处理的工序中由比所述界面层还容易结晶的膜形成，所述表面层在所述进行结晶处理的工序中由比所述主体层还容易结晶的膜形成。2.根据权利要求1所述的膜形成方法，其中，还具备如下工序：减小所述层叠膜的膜厚的工序，其在所述进行结晶处理的工序后进行。3.根据权利要求2所述的膜形成方法，其中，形成所述层叠膜的工序中形成的所述层叠膜的膜厚为比目标膜厚还厚的膜厚，减小所述层叠膜的膜厚的工序为将所述层叠膜的膜厚减小至所述目标膜厚的工序。4.根据权利要求1至3中任一项所述的膜形成方法，其中，所述主体层具有多层结构，所述多层结构的各层在所述进行结晶处理的工序中由比所述界面层还容易结晶的膜形成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的膜形成方法，其中，所述界面层和所述主体层由包含硅和氢的膜形成，膜中氢浓度按照所述界面层和所述主体层的顺序依次降低。6.根据权利要求5所述的膜形成方法，其中，所述表面层由包含硅和用于促进结晶的杂质的膜形成。7.根据权利要求5所述的膜形成方法，其中，所述表面层由包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹泽由裕，铃木大介，林宽之，本山丰，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：