[發(fā)明專利]半導(dǎo)體處理用的成膜方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710167674.0
• 申請日: 2007-09-06
• 公開（公告）號: CN101140884A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長谷部一秀;石田義弘;藤田武彥;小川淳;中島滋
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: H01L21/316
• 分類號: H01L21/316;C23C16/455;C23C16/40
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 龍淳

1.一種半導(dǎo)體處理用的成膜方法，用于在能夠選擇性供給第一處理氣體、第二處理氣體和第三處理氣體的處理區(qū)域內(nèi)，通過CVD在被處理基板上形成氧化膜，所述第一處理氣體包括含膜源元素且不含氨基的源氣體，所述第二處理氣體包括氧化氣體，所述第三處理氣體包括預(yù)處理氣體，其特征在于，

所述成膜方法多次重復(fù)以下循環(huán)，并將在每個所述循環(huán)中形成的薄膜疊層，由此形成具有規(guī)定厚度的所述氧化膜，

所述循環(huán)包括依次交替進行的以下工序：

向所述處理區(qū)域供給所述第三處理氣體，另一方面，停止向所述處理區(qū)域供給所述第一和第二處理氣體的第一工序，所述第一工序包括將所述第三處理氣體在利用激發(fā)機構(gòu)激發(fā)的狀態(tài)下供給至所述處理區(qū)域的激發(fā)階段，利用由此生成的所述預(yù)處理氣體的自由基對所述被處理基板的表面進行預(yù)處理；

向所述處理區(qū)域供給所述第一處理氣體，另一方面，停止向所述處理區(qū)域供給所述第二和第三處理氣體的第二工序，由此，使所述膜源元素吸附在所述被處理基板的表面；

向所述處理區(qū)域供給所述第二處理氣體，另一方面，停止向所述處理區(qū)域供給所述第一和第三處理氣體的第三工序，所述第三工序包括將所述第二處理氣體在利用激發(fā)機構(gòu)激發(fā)的狀態(tài)下供給至所述處理區(qū)域的激發(fā)階段，利用由此生成的所述氧化氣體的自由基，使吸附在所述被處理基板的表面的所述膜源元素氧化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述各循環(huán)在所述第一和第二工序之間，還包括停止向所述處理區(qū)域供給第一、第二和第三處理氣體，并對所述處理區(qū)域進行排氣的中間工序。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述各循環(huán)在所述第三工序和緊接著其循環(huán)的所述第一工序之間，還包括停止向所述處理區(qū)域供給第一、第二和第三處理氣體，并對所述處理區(qū)域進行排氣的中間工序。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述各循環(huán)在所述第二和第三工序之間，還包括停止向所述處理區(qū)域供給第一、第二和第三處理氣體，并對所述處理區(qū)域進行排氣的中間工序。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：所述各循環(huán)在整個期間，對所述處理區(qū)域連續(xù)進行排氣。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述第一和第二工序之間的所述中間工序包括向所述處理區(qū)域供給不活潑氣體的階段。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第一、第二和第三工序中，所述處理區(qū)域被設(shè)定為室溫～800℃的溫度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第一、第二和第三工序中，所述處理區(qū)域被設(shè)定為0.133Pa～13.3kPa的壓力。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述膜源元素選自硅、鍺、銻、碲、鉿、鋁、鋯、鍶、鈦、釔、鑭、氡、鉭、鋇、鎢、銅、銀、金。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述氧化氣體選自氧、臭氧、氧化氮、二氧化氮、亞氧化氮、水蒸氣。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述預(yù)處理氣體選自氨、氮、氧化氮、亞氧化氮、二氧化氮。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述預(yù)處理氣體是氨。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于：所述膜源元素是硅，所述源氣體選自DCS、甲硅烷、四氯硅烷、乙硅烷、六氯乙硅烷、TEOS。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：從共用的供給口供給所述第二和第三處理氣體，激發(fā)所述第二處理氣體的所述激發(fā)機構(gòu)和激發(fā)所述第三處理氣體的所述激發(fā)機構(gòu)包括共用的激發(fā)機構(gòu)。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于：所述共用的激發(fā)機構(gòu)包括：在與所述處理區(qū)域連通的空間內(nèi)設(shè)置的所述共用的供給口與所述被處理基板之間設(shè)置的等離子體發(fā)生區(qū)域，所述第二和第三處理氣體分別在通過所述等離子體發(fā)生區(qū)域時被激發(fā)。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在所述處理區(qū)域內(nèi)，以上下設(shè)置間隔的疊層狀態(tài)收容多個被處理基板，并通過設(shè)置在所述處理區(qū)域周圍的加熱器對所述多個被處理基板進行加熱。