层叠膜的形成方法及其形成装置制造方法

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层叠膜的形成方法及其形成装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及层叠膜的形成方法及其形成装置,该层叠膜的形成方法包括如下工序:在容纳于反应室内的多片被处理体上形成氧化硅膜的氧化硅膜形成工序、和向前述反应室内供给硅源、氮化剂和氧化剂、在前述多片被处理体上形成氮氧化硅膜的氮氧化硅膜形成工序;该方法具备如下步骤:重复前述氧化硅膜形成工序以及前述氮氧化硅膜形成工序,在前述多片被处理体上形成前述氧化硅膜和前述氮氧化硅膜的层叠膜。
【专利说明】层叠膜的形成方法及其形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及层叠膜的形成方法及其形成装置。
【背景技术】
[0002]近年来,要求半导体元件的高集成化,提出了在半导体基板上交替配置层间绝缘膜和牺牲膜的层叠膜,例如,形成有氮化硅膜/氧化硅膜(SiN/Si02)的层叠膜的多层层叠型的半导体元件。

【发明内容】

[0003]发明要解决的问题
[0004]于是,这样的层叠膜由于高层叠为例如层叠至48层以上,因此其膜厚达到数μπι厚。然而,构成层叠膜的SiN膜对半导体基板(Si)的拉伸应力大,因此层叠膜的膜厚变厚时,在层叠膜上容易产生裂纹(膜容易破裂)。因此,要求能够抑制裂纹产生的层叠膜。
[0005]本发明提供能够抑制裂纹产生的层叠膜的形成方法及其形成装置。
_6] 用于解决问题的方案
[0007]为了达成上述目的,本发明的第1观点的层叠膜的形成方法包括如下工序:在容纳于反应室内的多片被处理体上形成氧化硅膜的氧化硅膜形成工序、和向前述反应室内供给硅源、氮化剂和氧化剂,在前述多片被处理体上形成氮氧化硅膜的氮氧化硅膜形成工序;该方法具备如下步骤:重复前述氧化硅膜形成工序以及前述氮氧化硅膜形成工序,在前述多片被处理体上形成前述氧化硅膜和前述氮氧化硅膜的层叠膜。
[0008]本发明的第2观点的层叠膜的形成装置具备如下的单元:向容纳有多片被处理体的反应室内供给氧化硅膜形成用气体的氧化硅膜形成用气体供给单元、向前述反应室内供给硅源、氮化剂和氧化剂的氮氧化硅膜形成用气体供给单元和控制装置的各部分的控制单元,前述控制单元重复多次进行如下工序,在前述多片被处理体上形成前述氧化硅膜和前述氮氧化硅膜的层叠膜:控制前述氧化硅膜形成用气体供给单元,向前述反应室内供给氧化硅膜形成用气体,由此在前述多片被处理体上形成氧化硅膜的工序,和控制前述氮氧化硅膜形成用气体供给单元,向前述反应室内供给硅源、氮化剂和氧化剂,由此在前述多片被处理体上形成氮氧化硅膜的工序。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图示例出本公开内容的实施方式,与上述一般性描述及下述实施方式的详细描述一同用于解释本公开内容的原理。
[0010]图1是示出本发明的实施方式的热处理装置的图。
[0011]图2是示出图1的控制部分的结构的图。
[0012]图3是示出说明本实施方式的层叠膜的形成方法的制程的图。
[0013]图4是示出N20的供给量与SiON膜的拉伸应力关系的图。[0014]图5是示出N20的供给量与Η3Ρ04中的蚀刻速率的关系的图。
【具体实施方式】
[0015]现将具体参考各种实施方式,附图中示出其实例。在以下详细说明中,为了提供对本公开内容的深入理解而阐述了许多具体细节。然而,对于本领域普通技术人员而言显而易见的是,在没有这些具体细节的情况下,本公开内容也可实施。在其他情况下,未详细描述公知的方法、步骤、系统和组分,以免不必要地模糊各实施方式的方面。
[0016]以下,对于本发明的层叠膜的形成方法及其形成装置进行说明。本发明的层叠膜的形成方法及其形成装置是形成氮氧化硅膜与氧化硅膜的层叠膜(SiON/SiO层叠膜)的方法以及装置。在本实施方式中,作为层叠膜的形成装置,以使用图1中示出的间歇式的垂直热处理装置的情况为例来说明。
[0017]如图1所示,热处理装置1具备长度方向沿垂直方向设置的大致圆筒状的反应管
2。反应管2具有由内管3和覆盖内管3且形成为与内管3有一定间隔的有顶部的外管4构成的双重管结构。内管3以及外管4是由耐热和耐腐蚀性优异的材料、例如石英形成的。
[0018]在外管4的下方配置有由形成为筒状的不锈钢(SUS)形成的歧管5。歧管5与外管4的下端密封地连接。此外,内管3从歧管5的内壁突出,且被与歧管5形成为一体的支撑环6支撑。
[0019]在歧管5的下方配置盖体7,利用晶舟升降机(boat elevator)8而使盖体7为可上下活动的构成。并且,利用晶舟升降机8使盖体7上升时,歧管5的下方侧(炉口部分)封闭,利用晶舟升降机8使盖体7下降时,歧管5的下方侧(炉口部分)打开。
[0020]在盖体7上载置有例如由石英形成的晶圆舟9。晶圆舟9为可在垂直方向上隔着规定的间隔容纳多片被处理体、例如半导体晶圆10的构成。
[0021]以包围反应管2的方式在反应管2的周围设置有隔热体11。在隔热体11的内壁面设置有例如由电阻发热元件形成的升温用加热器12。利用该升温用加热器12,反应管2的内部被加热到规定的温度,其结果,半导体晶圆10被加热到规定的温度。
[0022]在歧管5的侧面,贯穿(连接)有多个处理气体导入管13。需要说明的是,图1中仅画出1个处理气体导入管13。处理气体导入管13配置成面向内管3内。例如,如图1所示,处理气体导入管13贯穿在比支撑环6更靠下方(内管3的下方)的歧管5的侧面。
[0023]处理气体导入管13经由未图示的质量流量控制器等连接于未图示的处理气体供给源。因此,从处理气体供给源经由处理气体导入管13向反应管2内供给期望的量的处理气体。作为从处理气体导入管13供给的处理气体,例如可列举出将层叠膜成膜的成膜用气体、在成膜时使反应管2内处于氢气(H2)气氛下的氢气、在成膜后使反应管2内处于氢气(h2)和氧气(02)气氛下的氢气以及氧气等。作为成膜用气体,在构成层叠膜的氮氧化娃膜(SiON)的情况下,可列举出作为硅源的二氯硅烷(DCS)、作为氮化剂的氨气(NH3)、作为氧化剂的一氧化二氮(N20)等。在构成层叠膜的氧化硅膜(S10)的情况下,可列举出作为硅源的二氯硅烷(DCS )、作为氧化剂的一氧化二氮(N20 )等。
[0024]在歧管5的侧面设置有用于排放反应管2内的气体的排气口 14。排气口 14设置在比支撑环6更靠上方,连通于反应管2内的内管3与外管4之间形成的空间。并且,在内管3中产生的废气等经过内管3与外管4之间的空间在排气口 14排放。[0025]在歧管5的侧部的排气口 14的下方,贯穿有吹扫气体供给管15。吹扫气体供给管15连接有未图示的吹扫气体供给源,从吹扫气体供给源经由吹扫气体供给管15向反应管2内供给期望的量的吹扫气体、例如氮气。
[0026]在排气口 14上密封地连接有排气管16。在排气管16上,自其上游侧设置有阀17和真空泵18。阀17调节排气管16的开度,将反应管2内的压力控制为规定的压力。真空泵18经由排气管16排放反应管2内的气体,并且调节反应管2内的压力。
[0027]需要说明的是,在排气管16上设置有未图示的凝气阀(trap)、洗漆器(scrubber)等,以将从反应管2排放的废气无害化之后再排放到热处理装置I外的方式来构成。
[0028]此外,热处理装置I具备控制装置各部分的控制部100。图2中示出控制部100的结构。如图2所示,控制部分100中连接有操作面板121、温度传感器(组)122、压力计(组)123、加热器控制器124、质量流量控制器(MFC =Mass Flow Controller)控制部125、阀控制部126等。
[0029]操作面板121具备显示画面和操作按钮,并向控制部100传达操作者的操作指示,另外,在显示画面中显示来自控制部100的各种信息。
[0030]温度传感器(组)122测定反应管2内、处理气体导入管13内、排气管16内等各部分的温度,并向控制部100报告其测定值。压力计(组)123测定反应管2内、处理气体导入管13内、排气管16内等各部分的压力,并向控制部100报告其测定值。
[0031]加热器控制器124用于分别控制升温用加热器12,响应来自控制部100的指示,对它们通电而将它们加热,另外,分别测定它们的功耗,向控制部100报告。
[0032]MFC控制部分125控制设置于处理气体导入管13和吹扫气体供给管15的未图示的MFC,使在它们中流通的气体的流量为由控制部100指示的量,并且测定实际流通的气体的流量,向控制部100报告。
[0033]阀控制部分126控制配置于各管的阀的开度为由控制部100指示的值。
[0034]控制部100 由制程存储部 lll、R0M(Read Only Memory ) 112 > RAM (Random AccessMemory) 113、I/0 端口(Input/Output Port) 114、CPU (Central Processing Unit) 115 和将它们相互连接的总线116构成。
[0035]制程存储部111中存储有安装用制程和多种的工艺用制程。热处理装置I在制造最初仅存储安装用制程。安装用制程在生成对应各热处理装置的热模型等时实行。工艺用制程是用户实际进行的各热处理(工艺)中准备的制程,例如,对从向反应管2装载半导体晶圆10开始直至卸载处理完成的半导体晶圆10为止的、各部分的温度变化、反应管2内的压力变化、处理气体的供给的开始以及停止的时机和供给量等进行规定。
[0036]ROMl 12 由 EEPROM (带电可擦可编程只读存储器,Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory)、闪存、硬盘等构成,是存储CPUl 15的动作程序等的记录介质。RAM113作为CPU115的工作区域等发挥作用。
[0037]1/0端口 114连接于操作面板121、温度传感器(组)122、压力计(组)123、加热器控制器124、MFC控制部125、阀控制部126等,控制数据、信号的输入/输出。
[0038]CPUl 15构成控制部100的中枢,实行存储在ROMl 12中的控制程序,遵循来自操作面板121的指示,按照制程存储部111中存储的制程(工艺用制程)来控制热处理装置I的动作。即,CPUl 15使温度传感器(组)122、压力计(组)123、MFC控制部125等测定反应管2内、处理气体导入管13内以及排气管16内的各部分的温度、压力、流量等,并基于该测定数据向加热器控制器124、MFC控制部125、阀控制部126等输出控制信号等,控制上述各部分以使其遵循工艺用制程。总线116在各部分之间传递信息。
[0039]接着,对于使用构成为如以上那样的热处理装置1的层叠膜的形成方法进行说明。在以下的说明中,构成热处理装置1的各部分的动作被控制部分100 (CPU115)控制。此外,各处理中的反应管2内的温度、压力、气体的流量等如前述那样,通过控制部100(CPU115)控制加热器控制器124 (升温用加热器12)、MFC控制部125、阀控制部126等而设定为遵循例如图3所示那样的制程的条件。需要说明的是,在本实施方式中,对于如图3所示那样重复下述的工序形成层叠膜的方法进行说明,所述工序使用DCS作为硅源、使用N20作为氧化剂形成氧化硅膜(S10膜),然后使用硅源DCS、作为氮化剂的NH3、作为氧化剂的N20形成氮氧化硅膜(SiON膜)。
[0040]首先,如图3的(a)所示,将反应管2 (内管3)内设定为规定的温度。此外,如图3的(c)所示,从吹扫气体供给管15向内管3 (反应管2)内供给规定量的氮气。接着,将容纳有半导体晶圆10的晶圆舟9载置于盖体7上。并且,利用晶舟升降机8使盖体7上升,将半导体晶圆10 (晶圆舟9)装载在反应管2内(装载工序)。
[0041]接着,如图3的(c)所示,从吹扫气体供给管15向内管3内供给规定量的氮气,并且将反应管2内设定为规定的温度,例如,如图3的(a)所示那样设定为785°C。此外,将反应管2内的气体排出,将反应管2减压至规定的压力,例如,如图3的(b)所示那样减压至250Pa (1.88Torr)。并且,使反应管2内在该温度和压力下稳定(稳定化工序)。
[0042]在此,反应管2内的温度优选为600°C?1000°C,进一步优选为700°C?900°C。此外,反应管2内的压力优选为1.33Pa?1330Pa (0.0lTorr?lOTorr)、进一步优选为13.3Pa?665Pa(0.1Torr?5Torr)。这是因为通过使S10膜形成工序中的反应管2内的温度和压力处于该范围,能够使S10膜(氧化硅膜)更均匀地成膜。
[0043]反应管2内在规定的压力和温度下稳定时,停止从吹扫气体供给管15供给氮气。并且,如图3的(d)所示,从处理气体导入管13向反应管2内供给规定量的成膜用气体,例如,如图3的(d)所示那样供给0.175slm作为硅源的DCS并且如图3的(e)所示那样供给
0.175slm作为氧化剂的N20。由此,在半导体晶圆10的表面上形成S10膜。
[0044]在半导体晶圆10上形成规定量的S10膜时,停止从处理气体导入管13供给成膜用气体。接着,如图3的(c)所示,从吹扫气体供给管15向内管3内供给规定量的氮气,并且将反应管2内设定为规定的温度,例如,如图3的(a)所示那样设定为785°C。此外,将反应管2内的气体排出,将反应管2减压至规定的压力,例如,如图3的(b)所示那样减压至60Pa (0.45Torr)。并且,使反应管2内在该温度和压力下稳定(吹扫/稳定化工序)。
[0045]在此,反应管2内的温度优选为600°C?1000°C、进一步优选为700°C?900°C。此外,反应管2内的压力优选为1.33Pa?1330Pa (0.0lTorr?lOTorr)、进一步优选为
13.3Pa?665Pa (0.1Torr?5Torr)。这是因为通过使SiON膜形成工序中的反应管2内的温度和压力处于该范围,能够使SiON膜(氮氧化硅膜)更均匀地成膜。
[0046]反应管2内在规定的压力和温度下稳定时,停止从吹扫气体供给管15供给氮气。并且,从处理气体导入管13向反应管2内供给规定量的成膜用气体,例如,如图3的(d)所示那样供给0.75slm作为硅源的DCS并且如图3的(f)所示那样供给0.125slm作为氮化剂的NH3。进而,如图3的(e)所示那样供给0.05slm作为氧化剂的N2O (SiON膜形成工序)。由此,在SIO膜(氧化硅膜)上形成SiON膜(氮氧化硅膜)。
[0047]这样,在SiON膜形成工序中,除了供给作为氮化剂的NH3以外,还供给作为氧化剂的N2O,因此可在形成的膜中添加氧、缓和膜的拉伸应力。因此,即便将在SIO膜形成工序中形成的SIO膜和在SiON膜形成工序中形成的SiON膜进行高层叠,也能够抑制裂纹的产生。进而,可以加快形成的SiON膜的蚀刻速率,例如能够增大用H3PO4除去层叠膜中的SiON膜时与SIO膜的选择比。
[0048]在此,N2O的供给量优选为DCS (硅源)的供给量的0.01倍?10倍、进一步优选为
0.05倍?8倍、最优选为0.07倍?5倍。这是因为通过使N2O的供给量处于该范围,可在形成的膜中添加微量的氧、缓和SiON膜的拉伸应力。
[0049]此外,形成的SiON膜的折射率优选为1.85?2.00或者2.03?2.15、更优选为
1.90?1.95或者2.05?2.10。这是因为通过使SiON膜的折射率处于该范围,能够增快形成的SiON膜的蚀刻速率,并且能够缓和SiON膜的拉伸应力。
[0050]在SIO膜上形成规定量的SiON膜时,停止从处理气体导入管13供给成膜用气体。接着,如图3的(c)所示,从吹扫气体供给管15向内管3内供给规定量的氮气,将反应管2内的气体排出(吹扫工序)。
[0051]接着,再次重复稳定化工序/SIO膜形成工序、吹扫/稳定化工序、SiON膜形成工序、吹扫工序,形成期望的层叠膜。期望的层叠膜形成时,如图3的(c)所示那样从吹扫气体供给管15向内管3内供给规定量的氮气,并且如图3的(a)所示那样将反应管2内设定为规定的温度。此外,将反应管2内的气体排出并将反应管2恢复至常压。并且,利用晶舟升降机8使盖体7下降,从而从反应管2内卸载半导体晶圆10 (晶圆舟9)(卸载工序)。由此,层叠膜的形成结束。
[0052]接着,为了确认本发明的层叠膜的形成方法的效果,在配置于反应管2的上部(TOP)、中央(CTR)、下部(BTM)的半导体晶圆10上形成SiON膜,并测定形成的SiON膜的
拉伸应力(GPa)和H3PO4中的湿法蚀刻速率(Λ/min )s需要说明的是,成膜条件是使反应管2内为780°C、40Pa (0.3Torr),供给125slm的DCS、750slm的NH3作为成膜用气体,并且使N2O的供给量变化为O (比较例l)、125slm (实施例l)、250slm (实施例2)、500slm (实施例3)。在图4中示出N2O的供给量和SiON膜的拉伸应力的关系,图5中示出N2O的供给量和H3PO4中的蚀刻速率的关系。
[0053]如图4所示,在SiON膜的形成中,通过在作为氮化剂的NH3的基础上加入作为氧化剂的N2O,能够缓和形成的SiON膜的拉伸应力。具体而言,可确认到相对于比较例I的SiN膜,实施例3的SiON膜中降低约26%的拉伸应力。此外,可确认到如图5所示,形成的SiON膜的H3PO4中的蚀刻速率增大。具体而言,可确认到相对于比较例I的SiN膜,实施例3的SiON膜中H3PO4中的蚀刻速率增大为约2倍。
[0054]如以上说明的那样,根据本实施方式,在SiON膜的形成中,在作为氮化剂的NH3的基础上供给作为氧化剂的N2O,因此能够缓和形成的SiON膜的拉伸应力。因此,即便将在SIO膜形成工序中形成的SIO膜和SiON膜形成工序中形成的SiON膜进行高层叠,也能够抑制裂纹的产生。此外,能够增大形成的SiON膜的蚀刻速率,能够增大用H3PO4除去层叠膜中的SiON膜时与SIO膜的选择比。[0055]需要说明的是,本发明并不限于上述的实施方式,可进行各种变形、应用。以下,对于本发明中可应用的其它实施方式进行说明。
[0056]在上述实施方式中,以在SIO膜形成工序中使用作为硅源的DCS、作为氧化剂的N2O形成SIO膜的情况作为例子说明了本发明,但也可以例如在作为硅源的DCS、作为氧化剂的N2O的基础上供给氢气(H2),使反应管2内处于氢气气氛下(H2气氛下)。此时,使反应管2内处于氢气气氛下(H2气氛下),因此在形成于半导体晶圆10的表面的SIO膜中不易含有氢原子、氯原子。因此,能够提高氧化硅膜的耐蚀刻性并且不会对装置性能造成不良影响。
[0057]在此,氢气的供给量优选为DCS (硅源)的供给量的0.5倍?10倍、进一步优选为
0.8倍?5倍。这是因为通过使氢气的供给量处于该范围,形成的氧化硅膜中不易含有氢原子、氯原子,进一步提高氧化硅膜的耐蚀刻性并且不会对装置性能造成不良影响。氢气的供给量最优选为DCS的供给量的I倍?2.5倍。这是由于增加氢气的供给量时,虽然能够减少膜中的氯原子,但有SIO膜的成膜速率降低的担心。
[0058]此外,也可以通过SIO膜形成工序形成SIO膜,然后向反应管2内供给氢气和氧气而使反应管2内处于氢气和氧气气氛下(H2+02气氛下)。通过使反应管2内处于H2+02气氛下,在形成于半导体晶圆10的表面的SIO膜中不易含有氮原子等。因此,能够减慢SIO膜的蚀刻速率(提高耐蚀刻性),例如,能够增大用H3PO4除去层叠膜中的SiON膜时与SIO膜的选择比。
[0059]在此,氢气以及氧气的供给量优选为DCS (硅源)的供给量的0.5倍?10倍、进一步优选为0.8倍?5倍、最优选为I倍?2.5倍。此外,氧气(O2)和氢气(H2)的供给量之比优选为1.2:1?3:1、进一步优选为1.5:1?2:1。这是因为通过使氢气和氧气的供给量处于该范围,形成的SIO膜中不易含有氮原子等,进一步提高SIO膜的耐蚀刻性,并且不会对装置性能造成不良影响。
[0060]这样,优选的是,在SIO膜形成工序中,通过以下4种的至少I种方法来形成:(I)使用本实施方式的DCS和N2O形成SIO膜的情况,(2)在DCS、N2O和H2气氛下形成SIO膜的情况、(3)通过(I)形成SIO膜,然后处于H2+02气氛下的情况、(4)通过(2)形成SIO膜,然后处于H2+02气氛下的情况。
[0061]此外,对于多次重复SIO膜形成工序和SiON膜形成工序而形成层叠膜的方法中的多次重复的SIO膜形成工序而言,并不限于通过上述4种方法中的I种方法来形成SIO膜的情况,也可通过多种方法来形成SIO膜。例如,在多次重复的SIO膜形成工序中,也可以最初的数次通过(I)的方法来形成SIO膜、然后通过(2)的方法来形成SIO膜。此外,也可以按最初的数次通过(I)的方法来形成Sio膜、接着的数次通过(2)的方法来形成SIO膜、接着的数次通过(3)的方法来形成SIO膜、接着的数次通过(4)的方法来形成SIO膜的方式,以(I)?(4)的顺序重复多次而形成层叠膜。
[0062]在上述实施方式中,以使用DCS作为硅源、使用氨气作为氮化剂、使用作为氧化剂的N2O的情况为例说明了本发明,但只要是能够形成构成层叠膜的SiON膜和SIO膜(SiO2膜)的物质即可,例如,作为硅源,可以使用四氯硅烷、三氯硅烷、六氯乙硅烷(Hexachlorodisi lane, HCD)。此外,作为氮化剂,可以使用氮气(N2)。进而,作为氧化剂,可以使用一氧化氮(NO)、二氧化氮(N02)、臭氧(03)。[0063]在上述实施方式中,将使用双重管结构的间歇式垂直热处理装置作为层叠膜的形成装置的情况做为例子对本发明进行了说明,但例如也可将本发明应用于单管结构的间歇式热处理装置。
[0064]本发明的实施方式中的控制部100不使用专用的系统,可使用通常的电脑系统实现。例如,能够通过在通用的电脑中从储存有用于实施上述处理的程序的记录介质(软盘、CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)等)安装该程序,来构成实行上述的处理的控制部100。
[0065]而且,用于供给这些程序的手段是任意的。除了可经由如上述那样规定的记录介质来供给以外,也可经由例如通信线路、通信网络、通信系统等来供给。此时,例如,也可以在通信网络的公告板(BBS bulletin Board System)中公告该程序,经由网络将其叠加于载波来提供。并且,启动这样提供的程序,在OS (Operating System)的控制下与其它的应用程序程序同样地实行,由此能够实行上述的处理。
[0066]本发明在层叠膜的形成方法及其形成装置中是有用的。
[0067]根据本发明,可以提供能够抑制裂纹产生的层叠膜的形成方法及其形成装置。
[0068]虽然已描述了特定的实施方式,但这些实施方式仅用于举例说明,并不意欲限制本公开内容的范围。的确,此处所述的新方法和设备可以以各种形式呈现。此外,在不偏离本公开内容的精神下,可对此处所述实施方式的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求及其等同物意欲覆盖这些形式或修改,从而使其落入本公开内容的范围和精神内。
[0069]本公开内容基于在2012年9月19日申请的日本专利申请第2012-205788号提出的优先权,该日本申请的全部内容在此作为参照文献而并入。
【权利要求】
1.一种层叠膜的形成方法,其包括如下工序: 在容纳于反应室内的多片被处理体上形成氧化硅膜的氧化硅膜形成工序,和 向所述反应室内供给硅源、氮化剂和氧化剂、在所述多片被处理体上形成氮氧化硅膜的氮氧化硅膜形成工序; 该方法具备如下步骤:重复所述氧化硅膜形成工序以及所述氮氧化硅膜形成工序,在所述多片被处理体上形成所述氧化硅膜和所述氮氧化硅膜的层叠膜。
2.根据权利要求1所述的层叠膜的形成方法,其中,在形成所述层叠膜的步骤中的所述氧化硅膜形成工序中,使用如下的至少I种工序,在所述多片被处理体上形成氧化硅膜: Ca)向所述反应室内供给硅源和氧化剂的工序, (b)在向所述反应室内供给氢气而使该反应室内处于氢气气氛下的状态向该反应室内供给硅源和氧化剂的工序, (c)向所述反应室内供给硅源和氧化剂,在所述多片被处理体上形成氧化硅膜,然后向 所述反应室内供给氢气和氧气而使该反应室内处于氢气和氧气气氛下的工序,以及 (d)在向所述反应室内供给氢气而使该反应室内处于氢气气氛下的状态向该反应室内供给硅源和氧化剂,在所述多片被处理体上形成氧化硅膜,然后向所述反应室内供给氢气和氧气而使该反应室内处于氢气和氧气气氛下的工序。
3.根据权利要求2所述的层叠膜的形成方法,其中,在形成所述层叠膜的步骤中的所述氧化硅膜形成工序中,将所述(a)~(d)工序依次重复多次,在所述多片被处理体上形成所述氧化硅膜和所述氮氧化硅膜的层叠膜。
4.根据权利要求1所述的层叠膜的形成方法,其中,在所述氮氧化硅膜形成工序中,供给所述硅源的0.01倍~10倍的所述氧化剂。
5.根据权利要求1所述的层叠膜的形成方法,其中,在所述氮氧化硅膜形成工序中,所述氧化剂中使用一氧化二氮。
6.根据权利要求1所述的层叠膜的形成方法,其中,在所述氧化硅膜形成工序以及所述氮氧化硅膜形成工序中,将所述反应室内的温度维持在600°C~1000°C。
7.一种层叠膜的形成装置,其具备如下的单元: 向容纳有多片被处理体的反应室内供给氧化硅膜形成用气体的氧化硅膜形成用气体供给单元, 向所述反应室内供给硅源、氮化剂和氧化剂的氮氧化硅膜形成用气体供给单元,和 控制所述氧化硅膜形成用气体供给单元以及所述氮氧化硅膜形成用气体供给单元的控制单元, 所述控制单元重复进行如下工序,在所述多片被处理体上形成所述氧化硅膜和所述氮氧化娃膜的层叠膜: 控制所述氧化硅膜形成用气体供给单元,向所述反应室内供给氧化硅膜形成用气体,由此在所述多片被处理体上形成氧化硅膜的工序,和 控制所述氮氧化硅膜形成用气体供给单元,向所述反应室内供给硅源、氮化剂和氧化剂,由此在所述多片被处理体上形成氮氧化硅膜的工序。
8.根据权利要求7所述的层叠膜的形成装置,其还具备向所述反应室内供给氢气的氢气供给单元,和向所述反应室内供给氢气和氧气的氢气和氧气供给单元,所述控制单元在形成所述氧化硅膜的工序中,使用如下的至少1种工序,在所述多片被处理体上形成氧化硅膜,(a)控制所述氧化硅膜形成用气体供给单元,向所述反应室内供给硅源和氧化剂的工序,(b)控制所述氢供给单元以及所述氧化硅膜形成用气体供给单元,在向所述反应室内供给氢气而使该反应室内处于氢气气氛下的状态向该反应室内供给娃源和氧化剂的工序,(c)控制所述氧化硅膜形成用气体供给单元,向所述反应室内供给硅源和氧化剂,在所述多片被处理体上形成氧化硅膜,然后控制所述氢气和氧气供给单元,向所述反应室内供给氢气和氧气而使该反应室内处于氢气和氧气气氛下的工序,以及,(d)控制所述氢气供给单元和所述氧化硅膜形成用气体供给单元,在向所述反应室内供给氢气而使该反应室内处于氢气气氛下的状态向该反应室内供给娃源和氧化剂,在所述多片被处理体上形成氧化硅膜,然后控制所述氢气和氧气供给单元,向所述反应室内供给氢气和氧气而使该反应 室内处于氢气和氧气气氛下的工序。
【文档编号】H01L21/316GK103681307SQ201310432378
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2012年9月19日
【发明者】大部智行, 黑川昌毅, 入宇田启树 申请人:东京毅力科创株式会社
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