[發(fā)明專利]硅膜的形成方法、形成裝置以及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810869824.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN109385613B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高木聰;林寬之;蔡秀林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C23C16/24
• 分類號(hào): C23C16/24;C23C16/34;C23C16/40;C23C16/455
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本公開涉及硅膜的形成方法、形成裝置以及存儲(chǔ)介質(zhì)。提供一種能夠針對(duì)不同的基底來減小膜厚差并形成硅膜的硅膜的形成方法以及形成裝置。包括以下工序：準(zhǔn)備具有凹部的被處理基板，在該凹部多個(gè)不同的基底露出；一邊將被處理基板加熱至規(guī)定的溫度，一邊將適合于多個(gè)不同的基底的原料氣體以及與原料氣體反應(yīng)的反應(yīng)氣體按順序向被處理基板供給一次或多次，從而至少在凹部的內(nèi)表面形成原子層晶種，接著，一邊將被處理基板加熱至規(guī)定的溫度，一邊向被處理基板供給硅原料氣體，在原子層晶種的表面以填充凹部的方式形成硅膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及形成硅膜的硅膜的形成方法、形成裝置以及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體集成電路裝置的接觸孔或線的嵌入、形成元件或構(gòu)造所需的薄膜中使用了硅、例如非晶硅。作為非晶硅的成膜方法，已知一種對(duì)硅原料進(jìn)行熱分解來進(jìn)行成膜的化學(xué)蒸鍍法(CVD法)，例如在專利文獻(xiàn)1中記載了以下方法：在將乙硅烷用作硅原料的情況下，以400℃～500℃進(jìn)行熱分解來形成非晶硅膜，在將丙硅烷用作硅原料的情況下，以350℃～450℃進(jìn)行熱分解來形成非晶硅膜，在將丁硅烷用作硅原料的情況下，以300℃～400℃進(jìn)行熱分解來形成非晶硅膜。

但是，如果想要在進(jìn)一步細(xì)微化的接觸孔或線中嵌入非晶硅膜，則非晶硅膜在接觸孔部的覆蓋范圍差而產(chǎn)生大的空隙(Void)。當(dāng)在接觸孔或線內(nèi)產(chǎn)生大的空隙時(shí)，例如引起電阻值的增大。作為產(chǎn)生這種問題的主要原因之一，能夠列舉非晶硅膜的表面粗糙度的精度差的原因。

因此，在專利文獻(xiàn)2中提出了如下一種技術(shù)：為了改善非晶硅膜的表面粗糙度的精度，在形成非晶硅膜之前向基底表面上供給氨基硅烷系氣體并使該氨基硅烷系氣體吸附在基底表面上，由此預(yù)先形成晶種層，通過縮短孵育時(shí)間來提高表面粗糙度精度。

另外，在專利文獻(xiàn)3中提出了如下一種技術(shù)：在形成非晶硅膜之前向基底表面上供給氨基硅烷系氣體來形成第一晶種，進(jìn)一步向該晶種上供給乙硅烷氣體來形成第二晶種，由此能夠應(yīng)對(duì)低溫成膜，實(shí)現(xiàn)了硅膜的表面粗糙度精度以及膜厚的面內(nèi)均勻性的提高。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平1-217956號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2011-249764號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2014-127693號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

另外，近來要求向在層疊異種膜得到的層疊膜中形成的溝槽、孔等中嵌入硅膜，在這種情況下，即使利用專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3的技術(shù)，對(duì)于每個(gè)基底而言孵育時(shí)間也出現(xiàn)差，每個(gè)基底產(chǎn)生膜厚差，難以獲得良好的嵌入性。另外，在深溝槽的情況下，在溝槽的頂部和底部，基底的膜質(zhì)往往不同，在這種情況下，因基底的膜質(zhì)的差異導(dǎo)致在頂部和底部產(chǎn)生孵育時(shí)間的差，從而膜厚發(fā)生變化，仍然難以獲得良好的嵌入性。

因而，本發(fā)明的課題在于提供一種能夠一邊針對(duì)不同的基底減小膜厚差一邊形成硅膜的硅膜的形成方法以及形成裝置。

用于解決問題的方案

為了解決上述課題，本發(fā)明的第一觀點(diǎn)是提供一種硅膜的形成方法，在形成于被處理基板的凹部內(nèi)形成硅膜，其特征在于，包括以下工序：準(zhǔn)備具有凹部的被處理基板，在該凹部多個(gè)不同的基底露出；一邊將所述被處理基板加熱至規(guī)定的溫度，一邊將適合于所述多個(gè)不同的基底的原料氣體以及與所述原料氣體反應(yīng)的反應(yīng)氣體按順序向所述被處理基板供給一次或多次，從而至少在所述凹部的內(nèi)表面形成原子層晶種；以及一邊將所述被處理基板加熱至規(guī)定的溫度，一邊向所述被處理基板供給硅原料氣體，在所述原子層晶種的表面以填充所述凹部的方式形成硅膜。