[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210407086.0
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN102915910A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 赤江尚德;廣瀨義朗;高澤裕真;太田陽介;笹島亮太
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立國際電氣
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/314;H01L21/316;H01L21/318;C23C16/455;C23C16/30;C23C16/34;C23C16/40
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 楊宏軍

本申請是申請目為2010年9月30日、申請?zhí)枮?01010500176.5、發(fā)明名稱為“半導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)區(qū)域

本發(fā)明涉及包括在襯底上形成薄膜的工序的半導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置。

背景技術(shù)

閃存器具備用絕緣膜包圍的電子存儲空間(浮置柵)，其工作原理如下：利用存取通過薄的隧道氧化膜的電子，錄入信息，同時利用該薄的氧化膜的絕緣性，長時間地保持電子，保持存儲。閃存器中存儲的信息，即使沒有來自外部的動作，也需要保持10年之久，對包圍被稱作浮置柵的電荷存儲空間的絕緣膜的要求變得越發(fā)嚴(yán)格。在用于控制存儲單元動作的控制柵極之間設(shè)置的絕緣膜，通常采用被稱作ONO的氧化膜(SiO₂)/氮化膜(Si₃N₄)/氧化膜(SiO₂)的層合構(gòu)造，可以期待具有較高的漏電流特性。

目前，ONO層合結(jié)構(gòu)中的SiO₂絕緣膜，例如可以使用SiH₂Cl₂氣體及N₂O氣體根據(jù)CVD法在800℃左右的高溫下形成，但隨著設(shè)備的進一步微型化，導(dǎo)致ONO層合膜中氮化膜的容量降低，因此從確保容量的觀點考慮，人們正在研究采用高電介質(zhì)膜代替氮化膜層。由于形成于電介質(zhì)膜上的SiO₂絕緣膜抑制電介質(zhì)膜的結(jié)晶化，所以需要在比高電介質(zhì)膜形成溫度更低的溫度下形成。

專利文獻：日本特愿2009-178309號

發(fā)明內(nèi)容

形成SiO₂絕緣膜時，伴隨形成溫度的低溫化，存在膜的生長速度(成膜速度)變慢的傾向。因此，人們開始采用反應(yīng)性高、易于吸附在襯底上的無機原料或有機原料。然而，上述原料與現(xiàn)有材料相比流通量少、原料價格高，所以存在形成的半導(dǎo)體設(shè)備的單價變高的問題。另外，使用上述原料時，還存在難以確保形成的絕緣膜的膜厚均勻性的問題。

因此，為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于提供即使在低溫下，也可以維持高成膜速度，同時以低成本形成膜厚均勻性良好的絕緣膜的半導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置。

根據(jù)本發(fā)明的方案之一，提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述制造方法包括下述工序：

將襯底搬入處理容器內(nèi)的工序；

對襯底進行處理的工序，即，通過交替重復(fù)進行以下工序，在上述襯底上形成規(guī)定膜厚的氧化膜、氮化膜或氮氧化膜，所述交替重復(fù)進行的工序包括：通過向上述處理容器內(nèi)供給含有規(guī)定元素的第1原料氣體和含有規(guī)定元素的第2原料氣體進行排氣，在上述襯底上形成含有規(guī)定元素的層的工序，和通過向上述處理容器內(nèi)供給與上述第1原料氣體及上述第2原料氣體不同的反應(yīng)氣體進行排氣，將上述含有規(guī)定元素的層改性為氧化層、氮化層或氮氧化層的工序；

將經(jīng)過處理的襯底從上述處理容器內(nèi)搬出的工序；

其中，上述第1原料氣體的反應(yīng)性比上述第2原料氣體的反應(yīng)性高，

在上述形成含有規(guī)定元素層的工序中，使上述第1原料氣體的供給量比上述第2原料氣體的供給量少。

根據(jù)本發(fā)明的其他方案，提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述制造方法包括下述工序：

將襯底搬入處理容器內(nèi)的工序；

對襯底進行處理的工序，即，通過交替重復(fù)進行以下工序，在上述襯底上形成規(guī)定膜厚的氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜，所述交替重復(fù)進行的工序包括：通過向上述處理容器內(nèi)供給含有硅的第1原料氣體和含有硅的第2原料氣體進行排氣，在上述襯底上形成含硅層的工序，和通過向上述處理容器內(nèi)供給與上述第1原料氣體及上述第2原料氣體不同的反應(yīng)氣體進行排氣，將上述含硅層改性為氧化硅層、氮化硅層或氮氧化硅層的工序；

將經(jīng)過處理的襯底從上述處理容器內(nèi)搬出的工序；

其中，上述第1原料氣體的反應(yīng)性比上述第2原料氣體的反應(yīng)性高，

在上述形成含硅層的工序中，使上述第1原料氣體的供給量比上述第2原料氣體的供給量少。

進而，根據(jù)本發(fā)明的其他方案，提供一種襯底處理裝置，所述襯底處理裝置包括下述部分：

容納襯底的處理容器；

第1原料氣體供給系統(tǒng)，所述供給系統(tǒng)向上述處理容器內(nèi)供給含有規(guī)定元素的第1原料氣體；

第2原料氣體供給系統(tǒng)，所述供給系統(tǒng)向上述處理容器內(nèi)供給含有上述規(guī)定元素的第2原料氣體；