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。提高在衬底上形成的氧化膜的膜质。半导体器件的制造方法具有将非同时地进行(a)向衬底供给成膜气体以形成氮化膜的工序和(b)向衬底供给氧化气体而使氮化膜氧化以转换为氧化膜的工序的循环进行多次，从而在衬底的表面上形成规定膜厚的氧化膜的工序，将从(a)中形成的氮化膜与氮化膜的基底的界面起到氮化膜的表面为止的最大距离设为2nm以上且4nm以下。

【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工序，存在进行下述氧化膜的形成处理的情况，其中，该氧化膜的形成处理包含衬底上的氮化膜形成和使该氮化膜氧化的向氧化膜的转换(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2010-087167号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提高在衬底上形成的氧化膜的膜质。用于解决课题的手段根据本专利技术的一方案，具有将非同时地进行下述(a)和(b)的循环进行多次，从而在所述衬底的表面上形成规定膜厚的氧化膜的工序：(a)向衬底供给成膜气体，形成氮化膜的工序；和(b)向所述衬底供给氧化气体，将所述氮化膜氧化以转换为氧化膜的工序，使从(a)中形成的所述氮化膜与所述氮化膜的基底间的界面起到所述氮化膜的表面为止的最大距离为2nm以上且4nm以下。专利技术效果根据本专利技术，能够提高在衬底上形成的氧化膜的膜质。附图说明图1是本专利技术的一方式中优选使用的衬底处理装置的纵型处理炉的概略构成图，是将处理炉202部分以纵剖视图示出的图。图2是本专利技术的一方式中优选使用的衬底处理装置的纵型处理炉的概略构成图，是将处理炉202部分以图1的A-A线剖视图示出的图。图3是本专利技术的一方式中优选使用的衬底处理装置的控制器121的概略构成图，是将控制器121的控制系统以框图示出的图。图4的(a)是以晶片200的表面为基底形成氮化硅膜后的晶片200的表面处的剖面局部放大图；图4的(b)是将以晶片200的表面为基底形成的氮化硅膜转换为氧化硅膜后的晶片200的表面处的剖面局部放大图；图4的(c)是以晶片200上形成的氧化硅膜为基底形成氮化硅膜后的晶片200的表面处的剖面局部放大图；图4的(d)是将以氧化硅膜为基底形成的氮化硅膜转换为氧化硅膜后的晶片200的表面处的剖面局部放大图。图5是下述层叠结构体的表面处的剖面局部放大图，该层叠结构体具备具有第1角部的基底和具有因第1角部而形成的第2角部的氮化硅膜。具体实施方式＜本专利技术的一方式＞以下，主要参照图1～图4说明本专利技术的一方式。(1)衬底处理装置的构成如图1所示，处理炉202具有作为温度调节器(加热部)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过支承在保持板上而垂直安装。加热器207也作为通过热而使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥作用。在加热器207的内侧，以与加热器207呈同心圆状地配置有反应管203。反应管203由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为上端闭塞且下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方，以与反应管203同心圆状地配置有歧管209。歧管209由例如不锈钢(SUS)等金属材料构成，形成为上端及下端开口的圆筒形状。歧管209的上端部与反应管203的下端部卡合，以支承反应管203的方式构成。在歧管209与反应管203之间设有作为密封部件的O型圈220a。反应管203与加热器207同样地垂直安装。主要由反应管203和歧管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以能够收容作为衬底的晶片200的方式构成。在该处理室201内进行针对晶片200的处理。在处理室201内以贯通歧管209的侧壁的方式分别设有作为第1至第3供给部的喷嘴249a至249c。也将喷嘴249a至249c分别称为第1至第3喷嘴。喷嘴249a至249c由例如石英或SiC等耐热性材料构成。在喷嘴249a至249c上分别连接有气体供给管232a至232c。喷嘴249a至249c为互不相同的喷嘴，喷嘴249a、249c分别与喷嘴249b邻接设置。在气体供给管232a至232c上，从气流的上游侧起依次分别设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a至241c及作为开闭阀的阀243a至243c。在气体供给管232a的与阀243a相比的下游侧，分别连接有气体供给管232d、232f。在气体供给管232b的与阀243b相比的下游侧，分别连接有气体供给管232e、232g。在气体供给管232c的与阀243c相比的下游侧连接有气体供给管232h。在气体供给管232d至232h上，从气流的上游侧起依次分别设有MFC241d至241h及阀243d至243h。气体供给管232a至232h由例如SUS等金属材料构成。如图2所示，喷嘴249a至249c分别从反应管203的内壁的下部沿着上部以朝向晶片200的排列方向上方立起的方式，设置在反应管203的内壁与晶片200之间的俯视下为圆环状的空间。即，喷嘴249a至249c以沿着晶片排列区域的方式分别设置在供晶片200排列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。在俯视观察时，喷嘴249b以夹着被搬入处理室201内的晶片200的中心而与后述的排气口231a在一条直线上对置的方式配置。喷嘴249a、249c以沿着反应管203的内壁(晶片200的外周部)将从喷嘴249b与排气口231a的中心通过的直线L从两侧夹持的方式配置。直线L也是通过喷嘴249b与晶片200的中心的直线。即，喷嘴249c也可以夹着直线L而设置在与喷嘴249a相反一侧。喷嘴249a、249c以直线L为对称轴线对称地配置。在喷嘴249a至249c的侧面，分别设有供给气体的气体供给孔250a至250c。气体供给孔250a至250c分别以在俯视观察时与排气口231a对置(面对)的方式开口，能够向晶片200供给气体。气体供给孔250a至250c在反应管203的从下部到上部的范围内设有多个。作为原料(原料气体)，例如从气体供给管232a经由MFC241a、阀243a、喷嘴249a向处理室201内供给含有作为构成在晶片200上形成的膜的主元素即硅(Si)的硅烷系气体。作为硅烷系气体，例如能够使用含有Si及卤素的气体、即卤代硅烷系气体。卤素包含氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等。作为卤代硅烷系气体，例如能够使用含有Si及Cl的氯硅烷系气体。作为氯硅烷系气体，例如能够使用六氯乙硅烷气体(Si2Cl6、简称：HCDS)气体。HCDS气体为1分子中含有2个Si的气体，为在同一条件下与后述的SiCl4气体相比容易分解的(容易吸附的、反应性高的)气体。为便于说明，也将具有这种性质的原料气体称为第2原料气体。作为氮化气体(氮化剂)，例如从气体供给管232b经由MFC241b、阀243b、喷嘴249b向处理室201内供给含氮(N)气体。作为含N气体，例如能够使用包含N及氢(H)的氮化氢系气体。作为氮化氢系气体，例如能够使用氨(NH3)气体。作为氧化气体(氧化剂)，例如从气体供给管232c经由MFC241c、阀243c、喷嘴249c向处理室201内供给含氧(O)气体。作为含O气体，例如能够使用氧(O本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体器件的制造方法，其具有将非同时地进行下述(a)和(b)的循环进行多次，从而在衬底的表面上形成规定膜厚的氧化膜的工序：/n(a)向衬底供给成膜气体，形成氮化膜的工序；和/n(b)向所述衬底供给氧化气体，将所述氮化膜氧化以转换为氧化膜的工序，/n所述制造方法中，使从(a)中形成的所述氮化膜与所述氮化膜的基底的界面起到所述氮化膜的表面为止的最大距离为2nm以上且4nm以下。/n

【技术特征摘要】
20200109 JP 2020-0020631.半导体器件的制造方法，其具有将非同时地进行下述(a)和(b)的循环进行多次，从而在衬底的表面上形成规定膜厚的氧化膜的工序：
(a)向衬底供给成膜气体，形成氮化膜的工序；和
(b)向所述衬底供给氧化气体，将所述氮化膜氧化以转换为氧化膜的工序，
所述制造方法中，使从(a)中形成的所述氮化膜与所述氮化膜的基底的界面起到所述氮化膜的表面为止的最大距离为2nm以上且4nm以下。


2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述基底具有第1角部，
所述氮化膜具有因所述第1角部而形成的第2角部，
所述最大距离为从所述第1角部起到所述第2角部为止的距离。


3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使(a)中形成的所述氮化膜的厚度在第1循环中与在第2循环以后的循环中不同。


4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在(a)中，将包含向所述衬底供给原料气体作为所述成膜气体的工序和向所述衬底供给氮化气体作为所述成膜气体的工序的组进行规定次数，
使第1循环中的组数与第2循环以后的循环中的组数不同。


5.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使第1循环中在(a)中形成的所述氮化膜的厚度比第2循环以后的循环中在(a)中形成的所述氮化膜的厚度薄。


6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在(a)中，将包含向所述衬底供给原料气体作为所述成膜气体的工序和向所述衬底供给氮化气体作为所述成膜气体的工序的组进行规定次数，
使第1循环中的组数比第2循环以后的循环中的组数少。


7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使(b)中将所述氮化膜氧化的条件在第1循环中与在第2循环以后的循环中不同。


8.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使第1循环中的(b)中的将所述氮化膜氧化时的所述衬底的温度、所述衬底存在的空间的压力、所述氧化气体的供给时间及所述氧化气体的供给流量中的至少任一者分别与在第2循环以后的循环中的(b)中的将所述氮化膜氧化时的相应条件不同。


9.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使第1循环中的(b)中的将所述氮化膜氧化的条件为与第2循环以后的循环中的(b)中的将所述氮化膜氧化的条件相比氧化力减小的条件。


10.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使第1循环中的(b)中的将所述氮化膜氧化时的所述衬底的温度比第2循环以后的循环中的(b)中的将所述氮化膜氧化时的所述衬底的温度低。


11.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使第1循环中的(...

【专利技术属性】
技术研发人员：镰仓司，石桥清久，片冈良太，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP