衬底处理方法、半导体器件的制造方法、存储介质和衬底处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及衬底处理方法、半导体器件的制造方法、存储介质和衬底处理装置。提供能够在不残留氟的情况下使多个不同种类的膜的表面按照膜的种类选择性地改性的技术。通过向表面具有含氮膜及含氧膜的衬底供给含有氮的活性种及含有氢的活性种，从而以使含氮膜的表面氮化的方式进行改性。化的方式进行改性。化的方式进行改性。

【技术实现步骤摘要】
衬底处理方法、半导体器件的制造方法、存储介质和衬底处理装置


[0001]本公开文本涉及衬底处理方法、半导体器件的制造方法、存储介质和衬底处理装置。

技术介绍

[0002]有在衬底上具有含氮膜及含氧膜的结构中，将表面存在的自然氧化膜通过氢氟酸处理而除去后，选择性地对其表面进行改性的技术(例如参见专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2021
‑
27067号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]然而，在进行氢氟酸处理后，有时在氧化膜的表面残留有氟。
[0008]本公开文本的目的在于提供能够在不残留氟的情况下使具有含氮膜及含氧膜的表面按照膜的种类选择性地改性的技术。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]根据本公开文本的一个方式，提供通过向表面具有含氮膜及含氧膜的衬底供给含有氮的活性种及含有氢的活性种，从而以使上述含氮膜的表面氮化的方式进行改性的技术。
[0011]专利技术的效果
[0012]根据本公开文本，能够在不残留氟的情况下使多个不同种类的膜的表面按照膜的种类选择性地改性。
附图说明
[0013][图1]为示出本公开文本的第1实施方式中优选使用的改性处理装置的概略构成图，且是以纵向剖视图示出处理炉部分的图。
[0014][图2]为例示出上述改性处理装置中的等离子体的产生原理的图。
[0015][图3]为上述改性处理装置的控制器的概略构成图，且是以框图示出控制器的控制系统的图。
[0016][图4]为用于对上述改性处理装置中的改性处理顺序进行说明的图，图4的(A)为示出晶片准备工序的图，图4的(B)为示出表面改性处理工序的图，图4的(C)为示出成膜抑制剂结合处理工序的图，图4的(D)为示出成膜处理工序的图，图4的(E)为示出成膜抑制剂除去处理工序的图。
[0017][图5]为示出表面改性处理的详细情况的图，图5的(A)为示出向晶片供给氮的活
性种及氢的活性种的状态的图，图5的(B)为示出表面改性处理后的状态的图。
[0018][图6]为用于对表面改性处理的结构进行说明的图，图6的(A)为示出向晶片供给氮的活性种及氢的活性种的状态的图，图6的(B)为示出从晶片表面的含氮膜释放氧的状态的图，图6的(C)为示出羟基的活性种与晶片表面的含氧膜结合的状态的图。
[0019][图7]为用于对表面改性处理的结构进行说明的图，图7的(A)为示出向晶片表面的含氮膜供给氢的活性种的状态的图，图7的(B)为示出晶片表面的含氮膜经羟基封端后的状态的图。
[0020][图8]为示出衬底处理系统的图。
[0021][图9]为示出表面改性处理的详细情况的图，图9的(A)为示出向晶片供给氢的活性种的状态的图，图9的(B)为示出表面改性处理后的状态的图。
[0022][图10]为用于对表面改性处理的结构进行说明的图，图10的(A)为示出向晶片供给氢的活性种的状态的图，图10的(B)为示出从晶片表面的含氮膜释放氧的状态的图，图10的(C)为示出羟基的活性种与晶片表面的含氧膜结合的状态的图。
[0023][图11]为示出表面改性处理的详细情况的图，图11的(A)为示出向晶片供给氢的活性种及氧的活性种的状态的图，图11的(B)为示出表面改性处理后的状态的图。
[0024][图12]为示出含有氢及氧的气体的供给条件、与羟基、氢基、氧基各活性种的量的关系的图。
[0025][图13]为示出含有氢及氧的气体的供给条件、与羟基、氢基、氧基各活性种的量的关系的图。
[0026][图14]为示出使用含氢气体及含氧气体作为含有氢及氧的气体的情况下的氢的比率、与含氮膜的表面被氧化的速度相对于含氧膜的表面被氧化的速度的比率的关系的图。
[0027]附图标记说明
[0028]100 改性处理装置
[0029]200 晶片(衬底的一例)
[0030]201 处理室
[0031]221 控制器(控制部的一例)
具体实施方式
[0032]＜第1实施方式＞
[0033]以下，参照附图对本公开文本的第1实施方式进行说明。需要说明的是，以下的说明中使用的附图均为示意性的，附图所示的各要素的尺寸关系、各要素的比率等并不必然与实际情况一致。另外，在多个附图彼此之间，各要素的尺寸关系、各要素的比率等也不必然一致。
[0034](1)改性处理装置
[0035]如图1所示，作为衬底处理装置的一个方式的改性处理装置100具备收容作为衬底的晶片200并进行等离子体处理的处理炉202。处理炉202具备构成处理室201的处理容器203。处理容器203具有圆顶型的上侧容器210和碗型的下侧容器211。通过将上侧容器210覆盖在下侧容器211上，形成处理室201。
[0036]在下侧容器211的下部侧壁，设置有作为搬入搬出口(分隔阀)的闸阀244。通过将闸阀244打开，从而能够经由搬入搬出口245向处理室201内搬入晶片200、向处理室201外搬出晶片200。通过将闸阀244关闭，能够保持处理室201内的气密性。
[0037]如图2所示，处理室201具有：等离子体生成空间201a；和与等离子体生成空间201a连通、供晶片200被处理的改性处理空间201b。在等离子体生成空间201a的周围且处理容器203的外周侧，设置有后述的共振线圈212。等离子体生成空间201a是指生成等离子体的空间且为处理室201内的、例如与共振线圈212的下端(图1中的单点划线)相比靠上方侧的空间。另一方面，改性处理空间201b是指通过等离子体对晶片200进行处理的空间且为与共振线圈212的下端相比靠下方侧的空间。
[0038]在处理室201内的底侧中央，配置有作为衬底载置部的衬托器(susceptor)217。在衬托器217的上表面设置有载置晶片200的衬底载置面217d。在衬托器217的内部埋入作为加热机构的加热器217b。通过经由加热器电力调节机构276对加热器217b供电，能够将在衬底载置面217d上载置的晶片200加热到例如25～1000℃的范围内的规定温度。
[0039]衬托器217与下侧容器211电绝缘。在衬托器217的内部装备了阻抗(impedance)调节电极217c。阻抗调节电极217c通过作为阻抗调节部的阻抗可变机构275接地。通过使阻抗可变机构275的阻抗在规定的范围内变化，从而能够介由阻抗调节电极217c及衬托器217来控制等离子体处理中的晶片200的电位(偏置电压)。
[0040]在衬托器217的下方设置有使衬托器217升降的衬托器升降机构268。在衬托器217中设置有3个贯通孔217a。在下侧容器211的底面，以与3个贯通孔217a的各自对应的方式设置有3个作为支承晶片200的支承体的支承销266。在使衬托器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.衬底处理方法，其具有：(a)准备表面具有含氮膜及含氧膜的衬底的工序；和(b)供给含有氮的活性种及含有氢的活性种，以使所述含氮膜的表面氮化的方式进行改性；或者，供给含有氢的活性种、含有氢及氧的活性种、含有氢及氮的活性种中的至少任一活性种，在所述含氧膜的表面选择性地形成羟基封端的工序。2.如权利要求1所述的衬底处理方法，其中，在(b)中，通过供给所述含有氮的活性种及含有氢的活性种，从而以使所述含氮膜的表面的氮浓度以第1增加量增加的方式来使所述含氮膜改性，并且，以使所述含氧膜的表面的氮浓度以小于所述第1增加量的第2增加量增加、或不增加的方式来使所述含氧膜改性。3.如权利要求1所述的衬底处理方法，其中，在所述含氮膜的表面形成有含氧及氮的层，在(b)中，通过供给所述含有氮的活性种及含有氢的活性种，从而使所述含氧及所述氮的层氮化。4.如权利要求1所述的衬底处理方法，其中，在通过(b)以使所述含氮膜的表面氮化的方式进行改性后，具有下述工序：(c)向所述含氧膜的表面经羟基封端后的所述衬底供给成膜抑制剂，使构成所述成膜抑制剂的分子的分子结构的至少一部分吸附于所述含氧膜的表面，形成成膜阻碍层的工序。5.如权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述含有氮的活性种及所述含有氢的活性种通过使含有氮及氢的气体进行等离子体激发而生成。6.如权利要求5所述的衬底处理方法，其中，所述含有氮及氢的气体为含氮气体与含氢气体的混合气体、以及含有氮与氢的化学键(N
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H键)的气体中的至少任一者。7.如权利要求6所述的衬底处理方法，其中，含氮气体与含氢气体的混合气体为氮气(N2)与氢气(H2)的混合气体。8.如权利要求7所述的衬底处理方法，其中，含氮气体与含氢气体的混合气体中的氢气(H2)的比率为20％以上60％以下。9.如权利要求6所述的衬底处理方法，其中，所述含有氮与氢的化学键的气体为选自氨(NH3)气体、肼(N2H4)气体、及二氮烯(N2H2)气体的组中的至少任一者。10.如权利要求1所述的衬底处理方法，其中，在(b)中，针对所述衬底，在所述含氧膜的表面选择性地形...

【专利技术属性】
技术研发人员：坪田康寿，中谷公彦，山角宥贵，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：