专利名称：成膜方法及成膜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在包含载置台表面的处理容器内的部件表面进行预先附着薄膜的预涂敷处理之后，使用有机硅烷气体在被处理基板的表面形成非金属薄膜的成膜方法以及成膜装置。
背景技术：
半导体制造过程中要进行成膜处理。成膜处理，通常是在真空气氛下，利用由例如等离子体化或热分解活化处理气体，使活性物质或反应生成物在基板表面上堆积而进行的。进行这种成膜处理的成膜装置在作为真空腔室的处理容器内配置有载置台而构成。作为装置台，内置有用于进行基板的温度调整的调温部，同时，在表面部埋设有卡盘电极，使用具有静电卡盘功能的陶瓷板。
图6A表示出这种载置台9的一种实例。图6A的载置台9由设置在铝制的支撑部91上的板状的陶瓷板构成。在支撑部91中，在与未图示的搬送装置之间，贯通设置有用于进行基板10的交接的例如三个升降销92。此外，在作为陶瓷板的载置台9的内部，埋设有用于吸附保持被处理基板的箔状电极93。
另一方面，上述成膜装置，在将基板10装载到载置台9上之前，进行被称为预涂敷处理(Pre-Coat)的处理。如图6A所示，这是在载置台9的表面以及处理容器(未图示)的内壁形成与应在基板10的表面形成的膜100相同的膜100这样的处理。由于下面的理由，要进行这样的预涂敷处理。即，如果处理容器的内壁或者载置台9的表面是裸露的状态，则在成膜处理开始后的初期阶段，向上述内壁面等的附着薄膜的速度快，另一方面，当薄膜在该内壁面等上附着到某一程度后，该附着速度(成膜速度)稳定下来。由于这种处理环境条件的不同，对成膜处理开始后初期的几块基板10，存在脱离预定的技术条件的可能性。为了排除这种可能性，则上述的预涂敷处理是有效的(例如，参照日本特开2004-096060)。
此外，在成膜处理过程中，附着在上述内壁面的预涂敷膜的成分会飞散到基板10的表面。因此，需要使预涂敷的膜与加工对象的薄膜的成份相同，或者，有类似的成份(即使附着在内壁面等上的预涂敷薄膜飞散混入基板10的表面的薄膜中，也不会产生影响)。
此外，在载置台9的表面进行预涂敷处理还有其它的适当的理由。即，作为构成载置台9的陶瓷板，多使用氮化铝(AlN)，但是，利用升降销92使接受的基板10下降并将其置于载置台9上时，基板10与原位不吻合(稍有错位)，这样，基板10与陶瓷板摩擦，基板10的背面会附着上氮化铝。根据本发明的发明人的分析结果，基板10背面的铝的附着量(原子量)为5×1010个/cm2左右。这是极微量的，然而是制造线上金属污染的原因。因此，在载置台9的表面进行预涂敷处理是有效的。
但是，存在使用有机硅烷气体，例如三甲基硅烷(SiH(CH3)3)气体作为处理气体进行成膜的情形。作为具体例，有在三甲基硅烷气体中添加氮气，形成SiCN膜(添加碳、氮的硅膜)的例子。这里，由氮化铝组成的陶瓷板，如图6B所示，是将氧化钛(TiO)的粉末作为粘结剂加入氮化铝粉体中并混合，加压成型后再烧结而成。因此，产生了下面这样的问题。即，如果使用有机硅烷气体利用SiCN膜形成预涂敷，则如下列反应式(1)所示，氮化铝中含有的TiO与三甲基硅烷(SiH(CH3)3)中的H反应而生成Ti。
TiO+2H→Ti+H2O……(1)在形成预涂敷膜时的Ti的生成量是大体上不会产生问题的量。但是，因为有机硅烷气体的1个分子中所含的氢的数量多，故预涂敷膜中所含的(捕获的)氢的量变多。在处理完成以后，随着时间会由于氢而生成Ti。这样生成的Ti，在将基板装载到载置台上时，在该基板的背面转移。作为一个例子，在使用三甲基硅烷的SiCN膜中，在预涂敷的载置台上，预涂敷处理刚完成后的基板背面转移的Ti的量为5×1010个/cm2，在经过两至三日后，基板背面转移的Ti的量达到5×1013个/cm2。
发明内容
鉴于这种情况，本发明的目的是提供一种使用含有金属氧化物的陶瓷板作为载置台，在该载置台上装载被处理基板，利用有机硅烷气体进行成膜处理，能够防止金属污染的技术。
本发明的成膜方法，其特征在于，包括在内部配置有由含有金属氧化物的陶瓷组成的载置台的处理容器内，导入含有无机硅烷的处理气体，在包含上述载置台表面的上述处理容器内壁上，预涂敷含有硅的非金属薄膜的工序；将被处理基板装载到已预涂敷有上述非金属薄膜的载置台上的工序；和在上述处理容器内，导入含有有机硅烷气体的处理气体，在被装载到上述载置台上的上述被处理基板的表面形成含硅的非金属薄膜的工序。
根据本发明，因为在预涂敷工序中，使用含有无机硅烷气体(每1个分子的氢的量少)的处理气体，因此，即使在形成载置台的陶瓷板中，例如作为粘结剂含有的金属氧化物(例如TiO)与氢反应，而将金属(此时是Ti)引入生成的预涂敷膜(通过预涂敷形成的薄膜)中，该量也很少。因此，能够显著降低基于从载置台上的预涂敷膜向被处理基板转移而产生的金属污染。
例如，在使用无机硅烷气体将处理容器的内壁(包含除内壁面之外的其它的载置台表面等的部件表面)预涂敷时，由于无机硅烷气体与成膜处理时的作为处理气体的有机硅烷气体是相同的硅烷气体，因此，预涂敷膜与形成于被处理基板上的膜具有相同或相似的性质。因此，即使预涂敷膜中的成分飞散，也能够降低对被处理基板上的膜的恶劣影响。
此外，本发明的成膜方法，其特征在于，包括在内部配置有由含有金属氧化物的陶瓷组成的载置台的处理容器内，导入含有无机硅烷的处理气体，在包含上述载置台表面的上述处理容器内壁上，预涂敷含硅的非金属的第一薄膜的工序；将样品基板装载于已涂敷有上述非金属的第一薄膜的载置台上的工序；向上述处理容器内导入用于去除上述非金属的第一薄膜的清洗气体，去除由上述载置台表面的上述样品基板覆盖区域以外的部分形成的上述非金属的第一薄膜的工序；向上述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体，在上述处理容器内壁以及装载有上述样品基板的上述载置台表面上涂敷含有硅的非金属的第二薄膜的工序；将上述样品基板搬出上述处理容器的工序；将被处理基板装载到搬出上述样品基板后的上述载置台上的工序；和在上述处理容器内，导入含有有机硅烷气体的处理气体，在被装载到上述载置台上的上述被处理基板的表面形成含硅的非金属薄膜的工序。
利用本发明，因为在预涂敷工序中，使用含有无机硅烷气体(每1个分子的氢的量少)的处理气体，因此，即使在形成载置台的陶瓷板中，例如作为粘结剂含有的金属氧化物(例如TiO)与氢反应，而将金属(此时是Ti)引入生成的预涂敷膜(通过预涂敷形成的薄膜)中，该量也很少。因此，能够显著降低基于从载置台上的预涂敷膜向被处理基板转移而产生的金属污染。
特别地，根据本发明，在作为陶瓷板的载置台的表面上，使用样品基板，只在装载有被处理基板的区域上由无机硅烷气体(或者还含有其它的气体)形成预涂敷膜，对在其以外的其它部位的处理容器的内壁面等使用有机硅烷气体(或者还含有其它的气体)形成预涂敷膜。这样，后者的预涂敷膜与形成于被处理基板上的膜能够完全相同。因此，即使预涂敷膜中的成分飞散，也能够完全排除对被处理基板的膜的恶劣影响。所以，例如，操作者判断用上述发明的方法对形成于被处理基板上的膜有恶劣影响时，也可以变换成本发明的方法加以应用。
此外，所谓包含载置台表面的处理容器内壁，除载置台表面和内壁面以外，还包括与处理气氛接触的气体供给部的部件表面等。此外，所谓“预涂敷”是指在被处理基板上形成薄膜之前，预先在处理容器内形成薄膜。
上述无机硅烷气体，是例如甲硅烷(monosilane)气体、乙硅烷(disilane)气体和二氯硅烷(dichlorosilane)气体的任一种。
此外，使用含有上述有机硅烷气体的处理气体而形成的含硅的非金属的薄膜，是例如添加碳、氮的硅膜(SiCN膜)、添加碳的硅氧化膜(SiCO膜)和添加碳、氢的硅膜(SiCH膜)的任一种。
此外，在上述载置台中，通常含有金属氧化物作为粘结剂。该金属氧化物是例如氧化钛。
此外，本发明的成膜装置包括内部设置有装载基板的载置台的处理容器；用于向上述处理容器内导入含无机硅烷气体的处理气体的第一处理气体导入装置；用于向上述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体的第二处理气体导入装置；用于对上述载置台交接基板的基板移载装置；和控制上述第一处理气体导入装置、上述第二处理气体导入装置以及上述基板移载装置以实施具有上述特征的任一项的成膜方法的控制部。
此外，本发明的计算机程序，其特征在于是通过控制包括内部设置有装载基板的载置台的处理容器、用于向上述处理容器内导入含无机硅烷气体的处理气体的第一处理气体导入装置、用于向上述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体的第二处理气体导入装置、和用于对上述载置台交接基板的基板移载装置的成膜装置的计算机执行的，实现具有上述特征的任一项的成膜方法的计算机程序。
对于该计算机程序而言，对具体构成进行说明，例如，在某一实例中，执行向内部配置有由含有金属氧化物的陶瓷构成的载置台的处理容器内导入含有无机硅烷气体的处理气体，在包含上述载置台表面的上述处理容器内壁上，预涂敷含有硅的非金属的薄膜的步骤；将被处理基板装载于已预涂敷有上述非金属的薄膜的载置台上的步骤；向上述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体，在被装载到载置台上的上述被处理基板的表面上形成含有硅的非金属薄膜的步骤。或者，在另一实例中，被形成为执行向内部配置有由含有金属氧化物的陶瓷组成的载置台的处理容器内，导入含有无机硅烷的处理气体，在包含上述载置台表面的上述处理容器内壁上，预涂敷含有硅的非金属的第一薄膜的步骤；将样品基板装载于已预涂敷有上述非金属的第一薄膜的载置台上的步骤；向上述处理容器内导入用于去除上述非金属的第一薄膜的清洗气体，去除由上述载置台表面的上述样品基板覆盖的区域以外的部分的形成的上述非金属的第一薄膜的步骤；向上述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体，在上述处理容器内壁以及装载有上述样品基板的上述载置台表面上涂敷含有硅的非金属的第二薄膜的步骤；将上述样品基板搬出上述处理容器的步骤；将被处理基板装载到上述搬出样品基板后的上述载置台上的步骤；和在上述处理容器内，导入含有有机硅烷气体的处理气体，在被装载到上述载置台上的上述被处理基板的表面形成含硅的非金属薄膜的步骤。
图1是大致表示用于实施涉及本发明的成膜方法的成膜装置(等离子体处理装置)的一种实施方式的截面图。
图2是表示设置于图1的成膜装置的第一气体供给部的一部分的平面图。
图3A至图3C是说明涉及本发明的成膜方法的第一实施方式的流程作用图。
图4A至图4C是说明涉及本发明的成膜方法的第二实施方式的流程作用图。
图5A至图5C是说明涉及本发明的成膜方法的第三实施方式的流程作用图。
图6A是表示现有的成膜装置的载置台的纵截面图。图6B是说明由载置台的粘结剂的氧化钛(TiO)生成Ti的图。
具体实施例方式
下面，参照图1和图2，对本发明的成膜方法中使用的等离子体处理装置的一个实例进行说明。图1中的1是由例如铝制成的处理容器(真空腔室)。在该处理容器1内，设置有形成为例如圆柱形的载置部2。载置部2由例如铝制的支撑部21和设置于支撑部21上的载置台22构成。载置台22由例如厚度为10mm左右的板状铝板构成。在载置台22的内部，埋设有箔状的电极22a。该电极22a通过开关23与直流电源24连接。
本实施方式的载置台22由在氮化铝(AlN)的粉体中混合作为粘结剂的氧化钛(TiO)粉末而制成。在氮化铝粉未中，含有0.1％的氧化钛粉末。
在载置台22中，为了在搬送装置102之间进行晶片W的交接，贯通设置有例如3个升降销25。升降销25通过支撑部件26，利用设置在处理容器1的外部的升降机27自由地升降。这样，升降销25的前端可以在突出载置台22的上方的交接位置与沉入(没入)载置台22的内部的待机位置之间移动。
此外，在支撑部21的内部，设置有作为温度调节装置的温度调节介质流路28。作为温度调节介质的冷却介质从流入路29经过流路28内从流出路30排出。利用该温度调节介质以及未图示的加热器，将作为载置台22上的被处理基板的半导体晶片(下面称为晶片)W维持在预定的温度。此外，例如，13.65MHz的偏压用高频电源31连接于支撑部21上。
此外，在载置部2的上方，设置有由作为例如大致圆板状的气体喷头而构成的导电体例如铝构成的第一气体供给部4。在第一气体供给部4的与载置台22相对的面上，形成有多个气体供给孔41。在第一气体供给部4的内部，例如，如图2所示，形成有与气体供给孔41连通的格子状的气体流路42。气体供给路43与气体流路42连接。
如图1所示，气体供给路43的端部分支成分支管5a和5b。在一方的分支管5a上，通过气体供给机器群52连接有气化作为处理气体的有机硅烷气体例如三甲基硅烷((SiH(CH3)3))而作为得到的蒸汽的供给源的气体供给源51。此外，在一方的分支管5b上，通过气体供给机器群54连接有作为处理气体的无机硅烷气体例如SiH4气体的供给源53。各气体供给机器群52和54包括作为阀或流量调整部的质量流控制器，以进行各气体的供给控制。
此外，在第一气体供给部4中，如图2所示，形成有多个在上下方向贯通第一气体供给部4的开口部44。为了使在其上方的空间中生成的等离子体通过该气体供给部4的下方空间，例如如图2所示，开口部44形成于相邻的气体流路42之间。
此外，在第一气体供给部4的上方，设置有气体供给路6作为第二气体供给部。气体供给路6的端部分支为分支管6a、6b、6c。作为处理气体的N2(氮气)的气体供给源61通过气体供给机器群62连接于分支管6a上。清洗气体的气体供给源64通过气体供给机器群65连接于分支管6b上。作为等离子体的Ar气体的气体供给源66通过气体供给机器群67连接于分支管6c上。此外，各气体供给机器群62、65、67包括作为具有阀或流量调整部的质量流控制器等，以进行各气体的供给控制。
在第二气体供给部6的上部设置有电介质板(微波透过孔)7。在电介质板7的上部设置有天线部8以与该电介质板7紧密连接。该天线部8包括圆形的扁平的天线本体80和通过迟相板83设置于天线本体80的下面的、形成有多个缝隙对的圆板状的平面天线部件(缝隙板)81。该天线本体80与平面天线81由导体构成，构成扁平的中空的圆形导波管，同时，连接于同轴导波管11。通过该天线本体80，平面天线部件81以及迟相板83构成径向线性缝隙天线(radial line slotantenna)(RLSA)。
而且，该天线部8通过同轴导波管11与外部的微波发生装置12连接。此外，构成同轴导波管11的外侧的导波管11A与天线本体80连接，中心导体11B通过形成于迟相板83上的开口部与平面天线部件81连接。
此外，排气管13连接于处理容器1的底部。作为真空排气装置的真空泵15通过例如由蝶阀构成的压力调整部14而连接在排气管13的端部。进一步地，在处理容器1的内壁的内侧，设置有内置作为加热装置的加热器16的护罩部件(壁部)17。此外，在处理容器1的下部空间中，形成有利用门阀18自由开闭的晶片W搬入搬出口19。
而且，该等离子体处理装置包括例如由计算机构成的控制部101。控制部101构成为控制各气体供给机器群52、54、62、65、67、压力调整部14、加热器16、微波发生装置12、载置台22的静电卡盘的开关23、门阀18和升降机构27等。此外，在处理容器1的外侧，虽然不说明其具体的构造，但是，设置有作为用于相对于载置台22交接晶片W的交接装置的搬送臂102。如图1的下侧的示意图所示，控制部101也控制该搬送臂102。
此外，控制部101包括存储用于执行在处理容器1内进行的后述的一系列处理步骤的顺序程序存储部和读取各程序命令并向各部输出控制信号的输出部等。
实施方式一接着，根据图3A至图3C说明由本发明的第一实施方式进行的一系列处理。
首先。在将被处理基板搬入处理容器1内之前，进行预涂敷处理。即，将处理容器1的内部抽真空至预定的压力，通过作为第二气体供给部的气体供给部6供给N2气体，同时，通过气体供给路43从第一气体供给部4供给作为无机硅烷气体的处理气体，例如甲硅烷气体。然后，将处理容器1内的压力维持在预定的处理压力状态，将载置台22的表面温度设定成预定的温度，例如380℃。
另一方面是，从微波发生装置12供给例如2.45GHz，2000W的高频波(微波)。该微波以TM模式或TE模式或TEM模式在同轴导波管11内传送，到达天线部8的平面天线部件81。而且，在微波从平面天线部件81的中心部向周缘区域成放射状传送期间，从缝隙对通过电介质板7向下方的处理空间放出。
此时，由于缝隙对的排列，圆偏振波在平面天线部件81的整个平面上均匀地放出。这样，其下方的处理空间中的电场密度均匀。而且，由该微波的能量活化N2气体，在第一气体供给部4的上方空间中产生高密度的均匀的等离子体。而且，该氮气的等离子体(活性种)通过第一气体供给部4的开口部44流入该气体供给部4的下方的处理空间。另一方面，从第一气体供给部4向该处理空间供给的SiH4气体，由流入的氮气的活性种而活化，如图3A所示，在载置台22的表面以及处理容器1的内壁面，还有第一气体供给部4的表面等以例如5nm的膜厚形成Si3N4(氮化硅)膜200作为预涂敷膜。这样，完成预涂敷处理。此外，在本实施方式中，使用SiH4气体和N2气体形成Si3N4膜，但是，也可以使用Si2H6气体代替SiH4气体形成Si3N4膜。
下一步，如图3B所示，利用搬送臂102(参照图1)将作为已经形成层间绝缘膜的被处理基板的晶片W装载到利用上述的预涂敷处理形成Si3N4膜200后的载置台22上。装载在载置台22上的晶片W由从直流电源24向电极22a施加直流电压所产生的库仑力吸附保持。
接着，如图3C所示，在晶片W的表面形成例如SiCN膜(添加碳的氮化硅膜)201作为硬掩模。这里，通过作为第二气体供给部的气体供给路6供给N2气体，同时，通过气体供给路43从第一气体供给部4供给作为处理气体的有机硅烷气体，例如三甲基硅烷(SiH(CH3)3)气体。然后，与上述相同，根据来自微波发生装置12的微波的能量，等离子体化N2和SiH(CH3)3，在晶片W的表面形成膜厚为例如5nm的SiCN膜201。
在对晶片W的成膜处理完成后，搬出该晶片W。之后，顺序搬入后续的晶片W，进行同样的成膜处理。于是，在预先设定片数的晶片W的成膜处理结束后，清洗处理容器1内部，去除附着在各部位的膜。之后，重复进行作为最初步骤的预涂敷工序。这样，重复进行一系列的处理。此外，形成Si3N4膜和SiCN膜时，得到氮气的活性种，但不局限于氮气，也可以是氩气。
根据本实施方式，使用作为有机硅烷气体的三甲基硅烷气体作为处理气体形成SiCN膜作为硬掩模时，对预涂敷工序来说，使用作为无机硅烷气体的甲硅烷作为处理气体，因为甲硅烷气体的每个分子的氢原子数少于4，故引入预涂敷膜中的氢的数量少。因此，随着时间的经过，生成的Ti的量可以忽略不计，由于晶片里面产生Ti而产生金属污染的可能性大幅度地降低。实际上，根据本实施方式，对使用形成有预涂敷膜的载置台时，测定晶片里面的Ti的污染物的量。其结果表明无论在预涂敷后还是经过2～3日后，该数值在检测临界值(1×1010个/cm2)以下。
此外，在本实施方式中，使用甲硅烷气体预涂敷处理容器1内(内壁面、载置台22及其它部位)。该甲硅烷气体与作为成膜处理时的处理气体的三甲基硅烷气体属于相同的硅烷气体，可以认为作为预涂敷膜的Si3N4膜200与晶片W上成膜的SiCN膜201具有相似的性质。如上所述，在对晶片W进行成膜处理时，由于处理气氛中有等离子体存在，对预涂敷后的最初的几片晶片W来说，由于与等离子体接触，从预涂敷膜(Si3N4)飞散的飞散成分可能进入薄膜(SiCN膜)中。但是，该飞散量很少，此外，由于两者的膜具有相似的性质，因此，认为可以忽略由此产生的恶劣影响。
但是，对于该恶劣影响而言，基于成膜的种类、膜厚或者偏置等的部位的膜等，由操作员判断。在能够无视恶劣影响而能够判断时，本实施方式是有效的方法。
实施方式2下面，根据图4A至图4C以及图5A至图5C说明由本发明的第二实施方式进行的一系列处理。
首先，在将被处理基板搬入处理容器1之前，进行预涂敷处理。其与上述的第一实施方式相同，使用SiH4气体和N2气体，如图4A所示，在载置台22的表面以及处理容器1内的壁面，还有第一气体供给部4的表面等上以例如5nm的膜厚形成Si3N4膜200作为第一预涂敷膜。
接着，如图4B所示，利用搬送臂102(参照图1)，将与晶片W相同尺寸的样品基板D装载到由上述的预涂敷处理形成Si3N4膜200后的载置台22上。在载置台22上装载的样品基板D，由从直流电源24向电极22a施加直流电压而产生的库仑力静电吸附保持。
下面，从清洗气体供给源64向处理容器1内导入作为清洗气体的例如CF系气体及/或CHF系气体，清洗处理处理容器1的内部。这样，如图4C所示，对在载置台22表面上形成的Si3N4膜200，去除除样品基板D下方区域(用样品基板D覆盖的区域)以外的部分的Si3N4膜200。此外，去除处理容器1内壁等上成膜的Si3N4膜200。
然后，如图5A所示，向处理容器1的内部导入作为处理气体的三甲基硅烷气体及N2气体，利用与第一实施方式中SiCN膜的成膜处理相同的原理，在载置台22的表面以及处理容器1的内壁面，还有第一气体供给部4的表面，以例如5nm的膜厚形成SiCN膜作为第二预涂敷膜。
此时，因为载置台22上装载有样品基板D，因此，在样品基板D的下方区域没有形成作为第二预涂敷膜的SiCN膜。
接着，如图5B所示，将载置台22上装载的样品基板从处理容器1搬出，将作为已经形成层间绝缘膜的被处理基板的晶片W搬入处理容器1内，装载在载置台22上，并静电吸附。
随后，使用三甲基硅烷气体以及N2气体，如图5C所示，在载置台22上装载的晶片W的表面，以例如5nm的膜厚形成SiCN膜201作为硬掩模。之后，将晶片W从处理容器1内搬出。接着，将后续的晶片W顺序搬入，进行同样的成膜处理。
根据本实施方式，在作为陶瓷板的载置台22的表面，使用样品基板D，只对装载晶片W的区域使用作为无机硅烷气体的甲硅烷，形成作为第一预涂敷膜的Si3N4膜200，对除其以外的部位的处理容器1的内壁面等，使用作为有机硅烷气体的三甲基硅烷气体形成是第二预涂敷膜的SiCN膜201。这样，由于在载置台22上的晶片W的装载区域上存在基于无机硅烷气体成膜的预涂敷膜，因此，与第一实施方式同样，构成载置台22的氮化铝中的TiO的还原量少，因此，该预涂敷膜中的Ti的量少，能够抑制向晶片W的Ti的转移量。而且，由于在处理容器1内成膜的第二预涂敷膜与在晶片W上成膜的膜是相同的膜(该例是SiCN膜201)，所以，认为由第二预涂敷膜的成分的飞散不会波及到对晶片W上的膜而产生恶劣影响。在这点上，本实施方式优于前面的第一实施方式。
但是，在第二实施方式中，是用无机硅烷气体形成第二预涂敷膜的方式，至少在本发明提交时，不从本发明的保护范围中排除。
此外，在本发明中，预涂敷膜不局限于Si3N4膜。例如，在使用有机硅烷例如TEOS气体和O2(氧气)对被处理基板形成SiO2膜时，用无机硅烷气体成膜的预涂敷工序优选使用例如SiH4气体、Si2H6气体和SiCl2H2气体等和氧气形成SiO2膜作为预涂敷膜。
此外，也可以在用无机硅烷的预涂敷工序中，用例如SiH4气体，在例如600℃以上的处理温度形成聚硅氧烷膜。
即，对第二实施方式中第一预涂敷膜的膜的种类不加以实质性的限制。另一方面，对处理容器1的内壁等上预涂敷的第二预涂敷膜，优选根据与形成于被处理基板上的膜相关性适宜地设定。
此外，在上述的各实施方式中，在晶片W的表面形成SiCN膜作为预涂敷膜，但是，也可以用三甲基硅烷气体作为原料，用O2(氧气)作为等离子体气体，形成SiCO膜(添加碳的硅氧化膜)作为硬掩模。此外，也可以用三甲基硅烷气体作为原料，用氩气作为等离子体气体，形成SiCH膜(添加碳，氢的硅膜)作为硬掩模。
此外，作为实施本发明方法的成膜装置，不局限于上述的等离子体处理装置，也可以是平行平板型等离子体处理装置或热CVD装置等。
此外，作为形成SiCN膜或者SiCO膜或者SiCH膜时所使用的有机硅烷气体，并不限于三甲基硅烷气体，也可以是CH3SiH3、(CH3)2SiH2、(CH3)3SiH、(CH3)4Si、(CH3)2Si(OC2H5)2、(CH3)2Si(OCH3)2、CH3Si(OC2H5)3、CH3Si(OCH3)3、(HCH3SiO4)(环状结构)、((CH3)3Si)2O、(H(CH3)2Si)2O、(H2CH3Si)2O、((CH3)2SiO)3、(CH3ASiO)3、((CH3)2SiO)4、(CH3ASiO)4等。此外，最后三种化合物是环状结构，A是乙烯基(CH-CH3)。
权利要求
1.一种成膜方法，其特征在于，包括在内部配置有由含有金属氧化物的陶瓷构成的载置台的处理容器内，导入含有无机硅烷气体的处理气体，在包含所述载置台表面的所述处理容器内壁上，预涂敷含有硅的非金属薄膜的工序；将被处理基板装载到已预涂敷有所述非金属薄膜的载置台上的工序；和在所述处理容器内，导入含有有机硅烷气体的处理气体，在被装载到所述载置台上的所述被处理基板的表面形成含硅的非金属薄膜的工序。
2.一种成膜方法，其特征在于，包括在内部配置有由含有金属氧化物的陶瓷构成的载置台的处理容器内，导入含有无机硅烷气体的处理气体，在包含所述载置台表面的所述处理容器内壁上，预涂敷含有硅的非金属的第一薄膜的工序；将样品基板装载于已预涂敷有所述非金属的第一薄膜的载置台上的工序；向所述处理容器内导入用于去除所述非金属的第一薄膜的清洗气体，去除由所述载置台表面的所述样品基板覆盖的区域以外的部分上成膜的所述非金属的第一薄膜的工序；向所述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体，在所述处理容器内壁以及装载有所述样品基板的状态的所述载置台表面上预涂敷含有硅的非金属的第二薄膜的工序；将所述样品基板搬出所述处理容器的工序；将被处理基板装载到所述搬出样品基板后的所述载置台上的工序；和在所述处理容器内，导入含有有机硅烷气体的处理气体，在被装载到所述载置台上的所述被处理基板的表面上形成含硅的非金属薄膜的工序。
3.如权利要求1或2所述的成膜方法，其特征在于所述无机硅烷气体是甲硅烷、乙硅烷和二氯硅烷气体中的任一种。
4.如权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于使用含有所述有机硅烷气体的处理气体形成的含有硅的非金属薄膜是添加碳和氮的硅膜(SiCN膜)、添加碳的硅氧化膜(SiCO膜)、以及添加碳和氢的硅膜(SiCH膜)中的任一种。
5.如权利要求1～4中任一项所述的成膜方法，其特征在于所述载置台包括金属氧化物的氧化钛作为粘结剂。
6.一种成膜装置，其特征在于，包括内部设置有装载基板的载置台的处理容器；用于向所述处理容器内导入含无机硅烷气体的处理气体的第一处理气体导入装置；用于向所述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体的第二处理气体导入装置；用于对所述载置台交接基板的基板移载装置；和控制所述第一处理气体导入装置、所述第二处理气体导入装置以及所述基板移载装置，以实施权利要求1～5中任一项所述的成膜方法的控制部。
7.一种计算机程序，其特征在于该程序由控制成膜装置的计算机执行，实现权利要求1～5中任一项所述的成膜方法，所述成膜装置包括内部设置有装载基板的载置台的处理容器；用于向所述处理容器内导入含无机硅烷气体的处理气体的第一处理气体导入装置；用于向所述处理容器内导入含有有机硅烷气体的处理气体的第二处理气体导入装置、和用于对所述载置台交接基板的基板移载装置。
全文摘要
本发明提供一种成膜方法，其特征在于，包括在内部配置有由含有金属氧化物的陶瓷构成的载置台的处理容器内，导入含有无机硅烷气体的处理气体，在包含上述载置台表面的上述处理容器内壁上，预涂敷含有硅的非金属薄膜的工序；将被处理基板装载到已预涂敷有上述非金属薄膜的载置台上的工序；和在上述处理容器内，导入含有有机硅烷气体的处理气体，在被装载到上述载置台上的上述被处理基板的表面形成含硅的非金属薄膜的工序。
文档编号C23C16/44GK101061575SQ20068000123
公开日2007年10月24日 申请日期2006年4月7日 优先权日2005年4月8日
发明者龟嶋隆季, 川村刚平, 小林保男 申请人:东京毅力科创株式会社