向钨膜或者氧化钨膜上形成氧化硅膜的成膜方法技术

本发明专利技术提供向钨膜或者氧化钨膜上形成氧化硅膜的成膜方法。其包括以下工序：在被处理体上形成钨膜或者氧化钨膜的工序(步骤1)；在钨膜或者氧化钨膜上形成晶种层的工序(步骤2)；在晶种层上形成氧化硅膜的工序(步骤3)，通过加热被处理体并将氨基硅烷系气体供给到钨膜或者氧化钨膜的表面而将上述晶种层形成在钨膜或者氧化钨膜上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及及成膜装置。
技术介绍
在半导体装置的制造工艺中，有时在钨膜上形成氧化硅(SiO2)膜。例如，专利文献1记载有在钨等金属上形成氧化硅膜的技术。专利文献1 日本特开2006-54432号公报但是，在钨(W)膜或者氧化钨(WO3)膜上形成氧化硅膜时，存在这样的情况在成膜的初期阶段，硅向钨、或者氧化钨的表面的吸附速度慢，到氧化硅膜成长完成的孵育时间较长。由于孵育时间较长，因此，与在钨以外的基底上形成的氧化硅膜相比膜厚较薄，并且， 存在这样的情况在成膜初期阶段那样硅的吸附不充分的状态时，因氧化剂与钨直接接触而导致钨被氧化，氧化钨的膜厚增加。
技术实现思路
本专利技术提供即使在钨膜或者氧化钨膜上形成氧化硅膜、也能够缩短氧化硅膜的孵育时间的及能够实施该成膜方法的成膜直ο本专利技术的第1技术方案的在钨膜或者氧化钨膜上形成氧化硅膜的方法包括以下工序(1)在被处理体上形成钨膜或者氧化钨膜的工序；( 在上述钨膜或者氧化钨膜上形成晶种层的工序；C3)在上述晶种层上形成氧化硅膜的工序，上述( 的工序是通过加热上述被处理体并向上述钨膜或者氧化钨膜的表面供给氨基硅烷系气体而在上述钨膜或者氧化钨膜上形成晶种层的工序。本专利技术的第2技术方案的成膜装置是用于向钨膜或者氧化钨膜上形成氧化硅膜的成膜装置，其包括处理室，其用于对形成有上述钨膜或者氧化钨膜的被处理体进行收容；气体供给机构，其用于将氨基硅烷系气体及硅原料气体中的至少一种气体以及含有氧化剂的气体供给到上述处理室内；加热装置，其用于对上述处理室内进行加热；排气装置， 其用于对上述处理室内进行排气；控制器，其用于控制上述气体供给机构、上述加热装置、 上述排气装置，上述控制器控制上述气体供给机构、上述加热装置、上述排气装置，使得在上述处理室内对上述被处理体执行从技术方案1到技术方案8中的任意一项所述的。将在下面的说明中阐述本专利技术的其它目的和优点，其部分地从下面的说明中显现或者可以通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和优点可以借助于在下文中特别指出的手段和组合实现及获得。附图说明被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附示出本专利技术的实施方式，并且与上述概略说明及下面给出的对实施方式的详细说明一起，用于解释本专利技术的原理。图IA是表示本专利技术的一实施方式的的一例的流程图，图IB是表示图IA中的步骤3的一例的流程图。图2A 图2C是概略地表示图IA及图IB所示的顺序中的被处理体的状态的剖面图。图3是表示沉积时间与硅层的膜厚之间的关系的图。图4是将图3中的虚线框A内放大的放大图。图5A是附图代用照片(SEM)，图5B是表示膜厚的图。图6A是附图代用照片(SEM)，图6B是表示膜厚的图。图7A是附图代用照片(SEM)，图7B是表示膜厚的图。图8A 图8C是表示半导体集成电路装置内的结构体(栅电极)的剖面图。图9A 图9C是表示步骤3的其他例的流程图。图10是概略地表示能够实施一实施方式的的成膜装置的一例的剖视图。具体实施例方式现在，将参照附图说明基于上面给出的发现而实现的本专利技术的实施方式。在下面的说明中，用相同的附图标记指示具有实质相同的功能和结构的构成元件，并且仅在必需时才进行重复说明。(成膜方法)图IA是表示本专利技术的一实施方式的的一例的流程图，图IB是表示图IA中的步骤3的一例的流程图，图2A 图2C是概略地表示图IA及图IB所示的顺序中的被处理体的状态的剖面图。首先，如图IA中的步骤1所示，在被处理体上形成钨膜或者氧化钨膜。作为氧化钨膜，既可以是在被处理体上直接形成氧化钨膜，也可以是在被形成在被处理体上的钨膜的表面上形成的自然氧化膜。另外，在本例中，作为被处理体使用了半导体晶圆、例如硅晶圆W。在本例中，在该硅晶圆W的硅基板1上形成了钨膜2(图2A)。接着，如图IA中的步骤2所示，在钨膜2上形成晶种层3 (图2B)。在本例中，如下述那样形成了晶种层3。首先，将形成有钨膜2的硅晶圆W输入到成膜装置的处理室内。接着，提高处理室内的温度，对形成有钨膜2的硅晶圆W进行加热并将氨基硅烷系气体供给到被加热了的钨膜2的表面。由此，在钨膜2的表面上形成晶种层3。作为氨基硅烷系气体的例，可列举出BAS ( 丁基氨基硅烷)、BTBAS (双叔丁基氨基硅烷)、DMAS ( 二甲基氨基硅烷)、BDMAS (双二甲基氨基硅烷)、TDMAS (三(二甲基氨基)硅烷)、DEAS (二乙基氨基硅烷)、BDEAS (双(二乙基氨基)硅烷)、DPAS (二丙基氨基硅烷)、 DIPAS (二异丙基氨基硅烷)等。在本例中，使用了 DIPAS。步骤2的处理条件的一例如下DIPAS 流量500sccm处理时间5minCN 102534615 A处理温度25°C处理压力532Pa^Torr)。在本说明书中，以下将步骤2的工序称为预流动。步骤2是用于使硅原料易于吸附于钨膜2的工序。另外，在本说明书中记载了在步骤2中形成晶种层3，但实际上几乎不会成膜。晶种层3的厚度优选为单原子层级别的厚度程度。如果提到具体的晶种层3的厚度，则为0. Inm 0. 3nm。接着，如图IA中的步骤3所示，在晶种层3上形成氧化物膜，在本例中，形成氧化硅膜4(图2C)。图IB表示步骤3的一例。在本例中，氧化硅膜4的成膜采用了一边将含硅的硅原料气体和用于使硅氧化的含有氧化剂的气体交替供给一边进行成膜的、所谓的ALD (Atomic Layer Deposition)法、或者 MLD (Molecular Layer Deposition)法。作为氧化齐Ll，可歹lJ举出02、03、H20、或者利用等离子体使该02、03、H20活性化了的活性种。在本例中，使用了由& 等离子体生成的0自由基。首先，如步骤31所示，将非活性气体、例如氮(N2)气供给到处理室内，吹扫氨基硅烷系气体。接着，如步骤32所示，将硅原料气体供给到处理室内，在晶种层3上形成硅层。 作为硅原料气体的例，除了在步骤2中使用的氨基硅烷系气体之外，可列举出不含氨基的硅烷系气体。作为不含氨基的硅烷系气体，可列举出含有SiH2、SiH4, SiH6, Si2H4, Si2H6、用 SimH2W (其中，m为3以上的自然数)式表示的硅的氢化物、用SinH2Ii (其中，η为3以上的自然数)式表示的硅的氢化物中的至少一种气体在内的气体。另外，在本例中，使用了氨基硅烷系气体、例如DIPAS。步骤32的处理条件的一例如下DIPAS 流量500sccm处理时间0.Imin处理温度25°C处理压力532Pa^Torr)。接着，如步骤33所示，将非活性气体、例如氮气供给到处理室内，吹扫硅原料气体。接着，如步骤34所示，将含有氧化剂的气体供给到处理室内，对在步骤32中形成的硅层进行氧化，形成氧化硅膜4。在步骤34中，作为氧化剂，也可列举出02、03、H20、或者利用等离子体使该02、03、H2O活性化了的活性种。在本例中，使用了由O2等离子体生成的0自由基。接着，如步骤35所示，将非活性气体、例如氮气供给到处理室内，吹扫含有氧化剂的气体。接着，如步骤36所示，判断重复次数是否为设定次数。在未达到设定次数时(NO)，返回到步骤32，从步骤32开始重复进行步骤35。在达到了设定次数时(YES)，如图IA所示，处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤润，周保华，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：