半导体装置的制造方法、基板处理方法、记录介质和基板处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术是半导体装置的制造方法、基板处理方法、记录介质和基板处理装置。在基板上形成含预定元素的膜时，能抑制在基板上形成该预定元素的颗粒，并能在基板上的图案上均匀性良好地成膜。本发明专利技术的半导体装置的制造方法中，通过将依次进行(a)、(b)和(c)的循环进行预定次数，在基板上形成含预定元素的氮化膜，(a)：使处理室的压力为第一压力，对于处理室内的基板供给具有含预定元素的分子结构的第一原料气体的工序，(b)：使处理室的压力为比第一压力大的第二压力，对于基板供给与第一原料气体不同的第二原料气体的工序，第二原料气体具有含预定元素且不含预定元素的原子彼此之间的键的分子结构，(c)：对于基板，供给氮化剂的工序。供给氮化剂的工序。供给氮化剂的工序。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法、基板处理方法、记录介质和基板处理装置


[0001]本公开涉及半导体装置的制造方法、基板处理方法、记录介质和基板处理装置。

技术介绍

[0002]作为半导体装置的制造工序的一个工序，有进行在基板上形成膜的处理(参照例如专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2010
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50425号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]本公开的目的在于在基板上形成含有预定元素(例如，硅)的膜，提供一种技术，能够抑制在基板上形成含有该预定元素的颗粒，并能够在基板上的图案上均匀性良好地成膜。
[0008]解决课题的方法
[0009]根据本公开的一个实施方式，提供一种半导体装置的制造方法，通过将依次进行如下的(a)、(b)和(c)的循环进行预定次数，在基板上形成含有预定元素的氮化膜，(a)：使处理室的压力为第一压力，对于上述处理室内的上述基板供给第一原料气体的工序，所述第一原料气体具有含有上述预定元素的分子结构，(b)：使上述处理室的压力为比上述第一压力大的第二压力，对于上述基板供给与上述第一原料气体不同的第二原料气体的工序，所述第二原料气体具有含有上述预定元素且不含有上述预定元素的原子彼此之间的键的分子结构，(c)：对于上述基板供给氮化剂的工序。
[0010]专利技术效果
[0011]根据本公开，在基板上形成含有预定元素的膜时，能够抑制在基板上形成含有该预定元素的颗粒，并能够在基板上的图案上均匀性良好地成膜。
附图说明
[0012]图1是本公开的一个实施方式中适合使用的基板处理装置的纵型处理炉的概略构成图，是以纵截面图显示处理炉部分的图。
[0013]图2是本公开的一个实施方式中适合使用的基板处理装置的纵型处理炉的概略构成图，是以图1的A
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A线截面图显示处理炉部分的图。
[0014]图3是本公开的一个实施方式中适合使用的基板处理装置的控制器的概略构成图，是以框图显示控制器的控制系统的图。
[0015]图4是显示本公开的一个实施方式的基板处理工序中的流程的图。
[0016]图5是显示本公开的一个实施方式的成膜处理中的气体供给时刻的图。
[0017]符号说明
[0018]121：控制器，200：晶圆，201：处理室，202：处理炉，232a～232e：气体供给管，249a,249b：喷嘴，250a,250b：气体供给孔。
具体实施方式
[0019]＜本公开的一个实施方式＞
[0020]以下，对于本公开的一个实施方式，主要参照图1～图5进行说明。需说明的是，以下的说明中所使用的附图均为示意图，附图中所示的各要素的尺寸关系、各要素的比率等不必与现实中一致。此外，多个附图相互之间的各要素的尺寸关系、各要素的比率等也不必相同。
[0021](1)基板处理装置的构成
[0022]如图1所示，处理炉202具有作为加热机构(温度调整部)的加热器207。加热器207为圆筒形状，受到保持板支撑而垂直安装。加热器207还作为利用热使气体活性化(激发)的活性化机构(激发部)来发挥功能。
[0023]在加热器207的内侧，与加热器207同心圆状地配设反应管203。反应管203例如由石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为上端闭塞下端开口的圆筒形状。在反应管203的筒中空部，形成处理室201。处理室201构成为能够容纳作为基板的晶圆200。在该处理室201内，对晶圆200进行处理。
[0024]在处理室201内，喷嘴249a,249b以贯通反应管203的下部侧壁的方式设置。喷嘴249a,249b分别与气体供给管232a,232b连接。
[0025]在气体供给管232a,232b中，从气流上游侧开始依次设置作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a,241b和作为开关阀的阀门243a,243b。在气体供给管232a的阀门243a的下游侧连接气体供给管232c。在气体供给管232c中，从气流的上游侧开始依次设置MFC241c和阀门243c。在气体供给管232a,232b的阀门243a,243b的下游侧分别连接气体供给管232e,232d。在气体供给管232e,232d中，从气流上游侧开始依次分别设置MFC241e,241d和阀门243e,243d。
[0026]如图2所示，喷嘴249a,249b分别设置在反应管203的内壁与晶圆200之间的俯视时为圆环状的空间中，设置为沿着反应管203的内壁下部至上部，朝着晶圆200的排列方向的上方竖立。即，在排列晶圆200的晶圆排列区域的侧方的水平包围晶圆排列区域的区域内，喷嘴249a,249b分别以沿着晶圆排列区域的方式设置。在喷嘴249a,249b的侧面，分别设置供给气体的气体供给孔250a,250b。气体供给孔250a,250b分别以向着反应管203的中心的方式开口，能够向着晶圆200供给气体。气体供给孔250a,250b从反应管203的下部至上部设置多个。
[0027]从气体供给管232a，将作为具有含有预定元素的分子结构的第一原料气体的例如含有作为预定元素的硅(Si)的气体，经由MFC241a、阀门243a、喷嘴249a供给至处理室201内。第一原料气体是气体状态的原料，例如是：通过将常温常压下为液体状态的原料气化而得的气体、常温常压下为气体状态的原料等。第一原料气体在后述成膜处理中作为预定元素的第一来源(即，第一Si源)来发挥作用。此外，有时将处理室201内单独存在第一原料气
体时的处理室201的压力称为第一压力。
[0028]从气体供给管232c，将作为与上述第一原料气体不同的第二原料气体的例如含有作为上述预定元素的Si的气体，经由MFC241c、阀门243c、喷嘴249a供给至处理室201内，该第二原料气体具有含有上述预定元素且不含有上述预定元素的原子彼此之间的键的分子结构。第二原料气体在后述成膜处理中作为预定元素的第二来源(即，第二Si源)来发挥作用。本说明书中，有时将处理室201内单独存在第二原料气体时的热分解温度称为第二温度。这里，希望第二原料气体的热分解温度比第一原料气体的热分解温度低。换而言之，希望第二原料气体中所含的气体分子分解为多个化学结构(分子或自由基)时所需要的能量(离解能)比第一原料气体低。此外，有时将处理室201内单独存在第二原料气体时的处理室201的压力称为第二压力。
[0029]从气体供给管232b，将作为反应气体的含有氮(N)元素的氮化剂(氮化气体)经由MFC241b、阀门243b、喷嘴249b供给至处理室201内。氮化剂在后述成膜处理中作为N源来发挥作用。
[0030]从气体供给管232d,232e，将非活性气体分别经由MFC241d,241e、阀门243d,243e、气体供给管232a,232b、喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法，通过将依次进行如下(a)、(b)和(c)的循环进行预定次数，在基板上形成含有预定元素的氮化膜，(a)：使处理室的压力为第一压力，对于所述处理室内的所述基板供给第一原料气体的工序，所述第一原料气体具有含有所述预定元素的分子结构，(b)：使所述处理室的压力为比所述第一压力大的第二压力，对于所述基板供给与所述第一原料气体不同的第二原料气体的工序，所述第二原料气体具有含有所述预定元素且不含有所述预定元素的原子彼此之间的键的分子结构，(c)：对于所述基板，供给氮化剂的工序。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第二原料气体的热分解温度比所述第一原料气体低。3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第一压力和所述第二压力中的至少一方基于所希望的所述氮化膜中的所述预定元素的比率来确定。4.如权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其中，所述所希望的所述氮化膜中的所述预定元素的比率大于所述氮化膜的化学计量组成中的所述预定元素的比率。5.如权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第二压力是比(b)中因所述第二原料气体热分解引发的分子彼此结合而产生颗粒的压力小的值。6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，(a)中所述第一原料气体的供给流量即第一流量和(b)中所述第二原料气体的供给流量即第二流量中的至少一方，基于所述氮化膜中的所述预定元素的所希望的比率来确定。7.如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其中，所述氮化膜中的所述预定元素的所述所希望的比率大于所述氮化膜的化学计量组成中的所述预定元素的比率。8.如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第二流量是比(b)中因所述第二原料气体热分解引发的分子彼此结合而产生颗粒的供给流量小的值。9.如权利要求6～8任一项所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第二流量比所述第一流量大。10.如权利要求1～8任一项所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第一原料气体具有含有与所述预定元素的原子结合的卤元素的分子结构。11.如权利要求1～8任一项所述的半导体装置的制造方法，其中，(a)中，在所述基板表面不连续地形成含有所述预定元素的层。12.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，(a)中，相对于所述基板表面，含有所述预定元素的层的被覆率小于70％。13.如权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第一原料气体为卤硅烷气体。14.如权利要求13所述的半导体装置的制造方法，其中，
所述第一原料气体为氯硅烷气体。15.如权利要求1～8任一项所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第二原料气体具有仅含有1个所述预定元素的原子的分子结构。16.如权利要求1～8任一项所述的半导体装置的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：江端慎也，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：