半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供下述技术，其具有：(a)通过在不含氧的气氛下向处理室内的衬底供给含有第1元素的气体，从而在衬底上形成含有第1元素的膜的工序；和(b)通过向衬底供给含氧气体，从而使含有第1元素的膜氧化而形成氧化膜的工序，在(b)中，根据含有第1元素的膜的厚度来选择不同的衬底温度。的衬底温度。的衬底温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序


[0001]本公开文本涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序。

技术介绍

[0002]作为半导体器件的制造工序的一个工序，有时进行下述成膜处理：在衬底上形成膜，使该膜氧化而形成氧化膜(例如参见专利文献1、2)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2014
‑
154652号公报
[0006]专利文献2：WO2018/055674号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]本公开文本的目的在于提高抑制在基底上形成氧化膜时的基底氧化的效果。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]根据本公开文本的一个方式，提供下述技术，所述技术具有：
[0011](a)通过在不含氧的气氛下向处理室内的衬底供给含有第1元素的气体，从而在前述衬底上形成含有第1元素的膜的工序；和
[0012](b)通过向前述衬底供给含氧气体，从而使前述含有第1元素的膜氧化而形成氧化膜的工序，
[0013]在(b)中，根据前述含有第1元素的膜的厚度来选择不同的前述衬底的温度。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本公开文本，能够提高抑制在基底上形成氧化膜时的基底氧化的效果。
附图说明
[0016][图1]图1为本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，且是以纵剖视图示出处理炉202部分的图。
[0017][图2]图2为本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，且是以图1的A
‑
A线剖视图示出处理炉202部分的图。
[0018][图3]图3为本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的控制器121的概略构成图，且是以框图示出控制器121的控制系统的图。
[0019][图4]图4为示出本公开文本的一个方式的成膜处理中的气体供给的时机和处理温度的一例的图。
[0020][图5]图5的(a)为进行成膜处理之前的晶片200表面的剖面局部放大图。图5的(b)是在晶片200上形成氮化膜作为含有第1元素的膜之后的晶片200表面的剖面局部放大图。图5的(c)是使形成于晶片200上的氮化膜氧化而形成氧化膜之后的晶片200表面的剖面局
部放大图。
[0021][图6]图6为示出本公开文本的另一方式的成膜处理中的气体供给的时机和处理温度的一例的图。
[0022][图7]图7的(a)为进行成膜处理之前的晶片200表面的剖面局部放大图。图7的(b)是在晶片200上形成含有第1元素的膜之后的晶片200表面的剖面局部放大图。图7的(c)是使形成于晶片200上的含有第1元素的膜氧化而形成氧化膜之后的晶片200表面的剖面局部放大图。
[0023][图8]图8为按处理温度示出实施例中的含O气体和含H气体的供给时间、与规定的气体供给时间处的氮化膜的氧化量的关系的图。
具体实施方式
[0024]＜本公开文本的一个方式＞
[0025]以下，主要参照图1～图4、图5的(a)～图5的(c)对本公开文本的一个方式进行说明。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的一致。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。
[0026](1)衬底处理装置的构成
[0027]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，通过支承于保持板而垂直地安装。加热器207也作为利用热使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥功能。
[0028]在加热器207的内侧，与加热器207呈同心圆状地配设有反应管203。反应管203由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成上端封闭、下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方，与反应管203呈同心圆状地配设有歧管209。歧管209由例如不锈钢(SUS)等金属材料构成，形成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同样垂直地安装。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。
[0029]在处理室201内以贯穿歧管209的侧壁的方式分别设有作为第1、第2供给部的喷嘴249a、249b。也将喷嘴249a、249b分别称为第1、第2喷嘴。喷嘴249a、249b由例如石英或SiC等耐热性材料构成。在喷嘴249a、249b上，分别连接有气体供给管232a、232b。
[0030]在气体供给管232a、232b上，从气体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、241b及作为开闭阀的阀243a、243b。在气体供给管232a的与阀243a相比靠下游侧，分别连接有气体供给管232c、232e。在气体供给管232b的与阀243b相比靠下游侧，分别连接有气体供给管232d、232f。在气体供给管232c～232f上，从气体流的上游侧起依次分别设有MFC241c～241f及阀243c～243f。气体供给管232a～232f由例如SUS等金属材料构成。
[0031]如图2所示，喷嘴249a、249b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中，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
而分别设置。即，喷嘴249a、249b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。在喷嘴249a、249b的侧面，分别设有供给气体的气体供给孔250a、250b。气体供给孔250a、250b以朝向反应管203的中心的方式各自开口，能够朝向晶片200供给气体。气体供给孔250a、250b在从反应管203的下部至上部的范围内设有多个。
[0032]从气体供给管232a，经由MFC241a、阀243a、喷嘴249a向处理室201内供给包含构成形成于晶片200上的膜的第1元素的气体、即含有第1元素的气体。
[0033]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)气体作为氮化气体。
[0034]从气体供给管232c，经由MFC241c、阀243c、气体供给管232a、喷嘴249a向处理室201内供给含氢(H)气体。含H气体其单独无法获得氧化作用，但通过在特定条件下与含氧(O)气体反应，从而生成原子状氧(atomic oxy本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.半导体器件的制造方法，其具有：(a)通过在不含氧的气氛下向处理室内的衬底供给含有第1元素的气体，从而在所述衬底上形成含有第1元素的膜的工序；和(b)通过向所述衬底供给含氧气体，从而使所述含有第1元素的膜氧化而形成氧化膜的工序，在(b)中，根据所述含有第1元素的膜的厚度来选择不同的所述衬底的温度。2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在(b)中，选择所述含有第1元素的膜的遍及厚度方向的整体被氧化的温度。3.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在(b)中，选择使所述含有第1元素的膜的遍及厚度方向的整体氧化、并且不使所述衬底与所述含有第1元素的膜的界面氧化的温度。4.如权利要求1～3中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，在(b)中，选择在使所述含有第1元素的膜的遍及厚度方向的整体氧化的时间点氧化反应饱和的温度。5.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其中，直至所述含有第1元素的膜的整体的氧化反应饱和的时间点为止持续进行(b)。6.如权利要求1～5中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，直至每单位时间的所述含有第1元素的膜的氧化膜厚的增加速度成为以下为止持续进行(b)。7.如权利要求1～6中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，以在(b)中通过使所述含有第1元素的膜氧化而膨胀所形成的所述氧化膜成为所期望的膜厚的方式，确定(a)中的所述含有第1元素的膜的膜厚。8.如权利要求1～7中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，在(a)中，所述含有第1元素的膜形成于未形成氧化膜的所述衬底的表面。9.如权利要求1～8中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，在(a)中，作为所述含有第1元素的气体，使用第1元素为硅的气体。10.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其中，在(a)中，作为所述含有第1元素的膜，形成硅...

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