[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件的制造方法、襯底處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410466295.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN104517793B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豐田一行;廣地志有;山本哲夫;盛滿和廣;高崎唯史
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立國(guó)際電氣
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 楊宏軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法、襯底處理裝置以及記錄介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著大規(guī)模集成電路(Large Scale Integrated Circuit：以下LSI)的高集成化，電路圖案的微型化不斷發(fā)展。

為了在較窄的面積內(nèi)集成較多的半導(dǎo)體元件，必須使元件的尺寸較小地形成，為此，必須減小所要形成的圖案的寬度和間隔。

由于近年的微型化，對(duì)于微型構(gòu)造的埋入特別是氧化物向縱向較深或是橫向較窄的空隙構(gòu)造(槽)的埋入，基于CVD法的埋入方法逐漸到達(dá)技術(shù)極限。另外，由于晶體管的微型化，尋求較薄、均勻的柵極絕緣膜或柵電極的形成。再有，為了提高半導(dǎo)體元件的生產(chǎn)率而尋求縮短每張襯底的處理時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

近年的以LSI、DRAM(Dynamic Random Access Memory)或閃存(Flash Memory)為代表的半導(dǎo)體器件的最小加工尺寸已小于30nm寬度，在保證品質(zhì)的前提下的微型化或生產(chǎn)能力的提高、處理溫度的低溫化逐漸變得困難。例如在形成柵極絕緣膜或柵電極時(shí)，存在依次、反復(fù)地進(jìn)行原料氣體的供給和排氣、反應(yīng)氣體的供給和排氣以及等離子體生成的成膜方法。在該成膜方法中，例如，在進(jìn)行等離子體生成時(shí)，電力調(diào)整、壓力調(diào)整、氣體濃度調(diào)整等需要時(shí)間，所以在生產(chǎn)能力的提高方面存在極限。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使在襯底上形成的膜的特性提高、并且能夠使生產(chǎn)能力提高的半導(dǎo)體器件的制造方法、襯底處理裝置以及記錄介質(zhì)。

根據(jù)一方案，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其具有：向襯底供給原料氣體的工序；向等離子體生成區(qū)域供給反應(yīng)氣體的工序；向上述等離子體生成區(qū)域供給高頻電力的工序；以及使供給上述反應(yīng)氣體之前的上述等離子體生成區(qū)域內(nèi)的壓力為第一壓力，并在供給有上述反應(yīng)氣體和上述高頻電力的狀態(tài)下，調(diào)整至比上述第一壓力低的第二壓力來(lái)生成上述反應(yīng)氣體的等離子體的工序。

根據(jù)其他的方案，提供一種襯底處理裝置，其具有：處理室，該處理室收納襯底；原料氣體供給部，該原料氣體供給部向上述襯底供給原料氣體；反應(yīng)氣體供給部，該反應(yīng)氣體供給部向上述襯底供給反應(yīng)氣體；等離子體生成區(qū)域，該等離子體生成區(qū)域被供給上述反應(yīng)氣體，并使上述反應(yīng)氣體等離子體化；激發(fā)部，該激發(fā)部向上述等離子體生成區(qū)域供給高頻電力；以及控制部，該控制部具有以如下方式控制上述反應(yīng)氣體供給部和上述激發(fā)部的結(jié)構(gòu)：使供給上述反應(yīng)氣體之前的上述等離子體生成區(qū)域的壓力為第一壓力，在供給有上述反應(yīng)氣體和上述高頻電力的狀態(tài)下，調(diào)整至比上述第一壓力低的第二壓力來(lái)使上述反應(yīng)氣體等離子體化。

根據(jù)另一方案，提供一種記錄介質(zhì)，其記錄有使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟的程序：向襯底供給原料氣體的步驟；向等離子體生成區(qū)域供給反應(yīng)氣體的步驟；向上述等離子體生成區(qū)域供給高頻電力的步驟；以及使供給上述反應(yīng)氣體之前的上述等離子體生成區(qū)域內(nèi)的壓力為第一壓力，在供給有上述反應(yīng)氣體和上述高頻電力的狀態(tài)下，調(diào)整至比上述第一壓力低的第二壓力來(lái)生成上述反應(yīng)氣體的等離子體的步驟。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理裝置的概要構(gòu)成圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的控制器的概要構(gòu)成圖。

圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理工序的流程圖。

圖4是本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理工序的氣體供給、排氣、高頻電力供給的時(shí)序例。

圖5是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的襯底處理工序的氣體供給、排氣、高頻電力供給的時(shí)序例。

圖6是表示本發(fā)明的N₂氣體的放電開始特性的圖。

圖7是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的襯底處理裝置的概要圖例。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

＜本發(fā)明的一實(shí)施方式＞

以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

(1)襯底處理裝置的構(gòu)成

首先，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理裝置100進(jìn)行說(shuō)明。

襯底處理裝置100是高介電常數(shù)絕緣膜形成單元，如圖1所示，構(gòu)成為單片式襯底處理裝置。