本发明专利技术提供一种半导体处理的成膜方法和装置。其在能够有选择性地供给包含硅烷类气体的第一处理气体和包含氮化气体的第二处理气体的处理区域内，进行在被处理基板上形成氮化硅膜的成膜处理。成膜处理由主阶段和辅助阶段构成，辅助阶段设定在成膜处理的初期和末期中的一方或者双方。主阶段具有利用激励机构将第二处理气体在已被激励的状态下供给到处理区域的激励期间。辅助阶段不具有利用激励机构将第二处理气体在已被激励的状态下供给到处理区域的激励期间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在半导体晶片等的被处理基板上形成氮化硅膜的 半导体处理用的成膜方法和装置。这里，半导体处理是指，为了通过以规定的图案在晶片或LCD (液晶显示器)这样的FPD (平板显示器) 用的玻璃基板等被处理基板上形成半导体层、绝缘层、导电层等，从 而，在该被处理基板上制造包括半导体器件、与半导体器件连接的配 线、电极等的构造物而实施的各种处理。
技术介绍
在构成半导体集成电路的半导体器件的制造中，对被处理基板例 如半导体晶片实施成膜、蚀刻、氧化、扩散、改性、退火、除去自然 氧化膜等各种处理。US2006/0286817A1公开了纵型(所谓的分批式) 热处理装置的这种半导体处理方法。在该方法中，首先，将半导体晶 片从晶片盒移载到纵型的晶舟上，并被多层地支承。在晶片盒中能够 收容例如25枚晶片，在晶舟上能够载置30 150枚晶片。接着，晶舟 从处理容器的下方装载到其内部，并且处理容器被气密地封闭。然后， 在控制处理气体的流量、处理压力、处理温度等各种处理条件的状态 下，进行规定的热处理。为了提高半导体集成电路的特性，提高半导体器件的绝缘膜的特 性很重要。作为半导体器件中的绝缘膜，使用Si02、 PSG (Phospho Silicate Glass:硅酸磷玻璃)、P (通过等离子体CVD法形成)-SiO、 P (通过等离子体CVD法形成)-SiN、 SOG (Spin On Glass:旋涂式玻 璃法)、Si3N4 (氮化硅膜)等。尤其是由于氮化硅膜的绝缘特性相比氧 化硅膜更强、并且作为蚀刻抑制膜或层间绝缘膜具有足够强的功能， 因此，越来越多地得到使用。另外，基于相同的原因，也经常使用掺 杂有硼的氮化碳膜。作为在半导体晶片表面形成上述氮化硅膜的方法，使用甲硅烷(S线)、二氯硅烷(DCS: SiH2Cl2)、六氯乙硅烷(HCD: Si2Cl6)、 双叔丁基氨基硅烷(BTBAS: SiH2 (NH (C4H9)) 2、 (t-C4H9NH) 2SiH2 等硅烷类气体作为硅源气体，通过热CVD( Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)进行成膜的方法是公知的。例如，fflSiH2Cl2+NH3 (参 照US5874368 A)或者Si2Cl6+NH3等气体的组合通过热CVD法形成氮 化硅膜。另外，也提出了为了减小介电率，在氮化硅膜中添加杂质、 例如硼(B)的方法。近年来，随着对半导体集成电路的更高集成化和更精细化的要求， 希望减少半导体器件制造工艺中的热滞后，提高器件的特性。即使对 于纵型的处理装置，也希望按照上述需求改进半导体处理方法。例如， 有在作为成膜处理的一种的CVD (Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法中，间断地供给原料气体等，同时反复形成一层或多层原 子或分子级别的厚度的层而进行成膜的方法(例如参照特开平2-93071 号公报、特开平6-45256号公报、US6165916A)。上述成膜方法通常被 称为ALD( Atomic Layer deposition:原子层沉积)》去或MLD (Molecular Layer Deposition:分子层沉积)法，从而，即使将晶片暴露在那样的 高温中，也能进行处理达到目的。例如，使用硅烷类气体的二氯硅烷(DCS)和氮化气体的NH3形 成氮化硅膜(SiN)时，如下所述进行处理。S卩，夹着清扫期间交替间 断地向处理容器内供给DCS和NH3气体。供给NH3气体时，通过施加 RF (高频)，在处理容器内生成等离子体促进氮化反应。这里，首先向 处理容器内供给DCS,由此在晶片表面上以分子级别吸附一层或多层 DCS。在清扫期间排除多余的DCS。接着，供给NH3生成等离子体， 由此通过在低温下的氮化形成氮化硅膜。反复实施上述一系列工序， 形成规定厚度的膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够抑制微粒产生，并且能够形成膜 质良好的氮化硅膜的半导体处理用的成膜方法和装置。本专利技术的第一观点是，提供一种半导体处理用的成膜方法，其能 够有选择性地供给包含硅烷类气体的第一处理气体和包含氮化气体的第二处理气体，并且在与供给上述第二处理气体时用于激励的激励机 构连通的处理容器的处理区域内，进行在被处理基板上形成氮化硅膜 的成膜处理，其特征在于上述方法，在主阶段和辅助阶段进行上述 成膜处理，卜.述辅助阶段被设定在上述成膜处理的初期和末期中的--方或者双方，上述主阶段，以进行多个主循环，层叠在每个上述主循 环中形成的薄膜的方式设定，上述各主循环具备第一供给工序，对 上述处理区域供给上述第一处理气体，另一方面，保持对于上述处理 区域的上述第二处理气体的供给的阻断；和第二供给工序，对上述处 理区域供给上述第二处理气体，另一方面，保持对于上述处理区域的 上述第一处理气体的供给的阻断；并且上述主阶段的上述第二供给工 序具有利用上述激励机构将上述第二处理气体在己被激励的状态下供 给到上述处理区域的激励期间，上述辅助阶段具备对上述处理区域 供给上述第一处理气体的工序；和对上述处理区域供给上述第二处理 气体的工序，并以不利用上述激励机构激励上述第二处理气体的方式 设定。本专利技术的第二观点在于提供一种半导体处理用的成膜装置，其特 征在于，具备具有收纳被处理基板的处理区域的处理容器；在上述 处理区域内支承上述被处理基板的支承部件；加热上述处理区域内的 上述被处理基板的加热器；对上述处理区域内进行排气的排气系统； 对上述处理区域供给包含硅烷类气体的第一处理气体的第一处理系统 供给系统；对上述处理区域供给包含氮化气体的第二处理气体的第二 处理气体供给系统；供给上述第二处理气体时用于激励的激励机构； 和控制上述装置的动作的控制部，上述控制部在上述处理区域内实施 半导体处理用的成膜方法，上述半导体处理用的成膜方法进行在被处 理基板上形成氮化硅膜的成膜处理，上述方法，在主阶段和辅助阶段 进行上述成膜处理，上述辅助阶段被设定在上述成膜处理的初期和末 期中的一方或者双方；上述主阶段，以进行多个主循环，层叠在每个 上述主循环中形成的薄膜的方式设定，上述各主循环具备第一供给 工序，对上述处理区域供给上述第一处理气体，另一方面，保持对于 上述处理区域的上述第二处理气体的供给的阻断；和第二供给工序，对上述处理区域供给上述第二处理气体，另一方面，保持对于上述处理区域的上述第一处理气体的供给的阻断；并且上述主阶段的上述第 二供给工序具有利用上述激励机构将上述第二处理气体在已被激励的 状态下供给到上述处理区域的激励期间，上述辅助阶段具备对上述 处理区域供给上述第一处理气体的工序；和对上述处理区域供给上述 第二处理气体的工序，并以不利用上述激励机构激励上述第二处理气 体的方式设定。本专利技术的第三目的在于提供一种包括用于在处理器中执行的程序 指令的能够由计算机读取的介质，其特征在于在半导体处理用的成 膜装置中使用，上述成膜装置能够有选择性地供给包含硅垸类气体的 第一处理气体和包含氮化气体的第二处理气体，并且具有与供给上述 第二处理气体时用于激励的激励机构连通的处理容器内的处理区域， 上述程序指令通过处理器执行时，在上述成膜装置的上述处理区域内， 使半导体处理用的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体处理用的成膜方法，其能够有选择性地供给包含硅烷类气体的第一处理气体和包含氮化气体的第二处理气体，并且在与供给上述第二处理气体时用于激励的激励机构连通的处理容器的处理区域内，进行在被处理基板上形成氮化硅膜的成膜处理，其特征在于： 所述方法，在主阶段和辅助阶段进行所述成膜处理，所述辅助阶段被设定在所述成膜处理的初期和末期中的一方或者双方， 所述主阶段，以进行多个主循环，层叠在每个所述主循环中形成的薄膜的方式设定，所述各主循环具备： 第一供给工序，对所述 处理区域供给所述第一处理气体，另一方面，保持对于所述处理区域的所述第二处理气体的供给的阻断；和 第二供给工序，对所述处理区域供给所述第二处理气体，另一方面，保持对于所述处理区域的所述第一处理气体的供给的阻断；并且所述主阶段的所述第二供 给工序具有利用所述激励机构将所述第二处理气体在已被激励的状态下供给到所述处理区域的激励期间， 所述辅助阶段具备：对所述处理区域供给所述第一处理气体的工序；和对所述处理区域供给所述第二处理气体的工序，并以不利用所述激励机构激励所述第二处 理气体的方式设定。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：长谷部一秀，李殷朝，野寺伸武，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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