專利名稱：成膜方法和成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體晶圓等被處理體上形成氧化硅膜(SiA膜)的成膜方法和成
膜裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件中，例如在柵電極側(cè)壁部的側(cè)壁間隔層(sidewall spacer)、LDD離子注入的偏移間隔層(offset-spacer)等中大多使用氧化硅膜(SiO2膜)。在形成SiO2膜時(shí)，使用以下的技術(shù)，即，利用立式的批量式熱處理裝置對(duì)多個(gè)半導(dǎo)體晶圓一并通過化學(xué)蒸鍍法(CVD)成膜。近年來，隨著半導(dǎo)體器件的微細(xì)化、集成化的發(fā)展，也要求縮短?hào)艠O長(zhǎng)度，從更加嚴(yán)格地防止雜質(zhì)擴(kuò)散的必要性等出發(fā)，在低溫下的成膜成為發(fā)展方向。作為在低溫下形成SiA膜的技術(shù)，公知有使用BTBAS (雙叔丁基氨基硅烷)作為 Si源，使用02、03、氧自由基等作為氧化劑而進(jìn)行CVD成膜的技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)1、2、3、4)。 在這些技術(shù)中，能夠使以往650 700°C的成膜溫度降為600°C以下。專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-156063號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2004-153066號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2000-77403號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開2008-109903號(hào)公報(bào)最近，由于進(jìn)一步地縮短?hào)艠O長(zhǎng)度的要求，要求在更低的溫度下成膜，一直在研究在350°C以下這樣的非常低的溫度下成膜，然而，使用上述那樣的BTBAS (雙叔丁基氨基硅烷)和化等以這樣的低溫進(jìn)行CVD成膜而得到的S^2膜的濕蝕刻速率將非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，提供一種在350°C以下的低溫成膜中，能夠形成抗?jié)裎g刻性比以往高的氧化硅膜的成膜方法和成膜裝置。本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了反復(fù)地深入地研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，之所以采用以往的方法形成的氧化硅膜在350°c以下的低溫成膜中抗?jié)裎g刻性降低，是因?yàn)榘被晃肽ぶ?，并且通過除了以往使用的O2氣體之外還使用H2O氣體作為氧化氣體，能夠減少被吸入膜中的氨基從而提高抗?jié)裎g刻性。本發(fā)明是基于這樣的見解而提出的，提供一種成膜方法，該成膜方法是將被處理體搬入處理容器內(nèi)，使被處理體的溫度為350°C以下，向上述處理容器內(nèi)供給氧化氣體和作為Si源氣體的氨基硅烷氣體，從而在被處理體表面上形成氧化硅膜的成膜方法，其特征在于，上述氧化氣體由第1氧化氣體和第2氧化氣體構(gòu)成，該第1氧化氣體由僅含有氧原子的氧化氣體、例如A氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成，該第2氧化氣體由含有氧和氫的氧化氣體、例如H2O氣體和H2A氣體中的至少一種氣體構(gòu)成。此外，本發(fā)明提供一種成膜裝置，其特征在于，該成膜裝置包括處理容器，其為能保持真空的立式容器，呈筒體狀；保持構(gòu)件，其用于在將上述被處理體保持為多層的狀態(tài)下將該被處理體收容在上述處理容器內(nèi)；搬入搬出機(jī)構(gòu)，其用于相對(duì)于上述處理容器搬入或搬出上述保持構(gòu)件；Si源供給機(jī)構(gòu)，其用于向上述處理容器內(nèi)供給作為Si源氣體的氨基硅烷氣體；氧化氣體供給機(jī)構(gòu)，其用于向上述處理容器內(nèi)供給由第1氧化氣體和第2氧化氣體構(gòu)成的氧化氣體，該第1氧化氣體由僅含有氧原子的氧化氣體、例如A氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成，該第2氧化氣體由含有氧和氫的氧化氣體、例如H2O氣體和H2A氣體中的至少一種氣體構(gòu)成；溫度控制機(jī)構(gòu)，其將被處理體的溫度控制在350°C以下，該成膜裝置中，從上述Si源供給機(jī)構(gòu)向上述處理容器內(nèi)供給上述氨基硅烷氣體，從上述氧化氣體供給機(jī)構(gòu)向上述處理容器內(nèi)供給由化氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成的第1氧化氣體和由H2O氣體和H2A氣體中的至少一種氣體構(gòu)成的第2氧化氣體，利用CVD在被處理體表面形成氧化硅膜。根據(jù)本發(fā)明，作為Si源氣體而使用氨基硅烷氣體，作為氧化氣體，使用由第1氧化氣體和第2氧化氣體構(gòu)成的氣體，該第1氧化氣體由僅含有氧原子的氧化氣體、例如A氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成，該第2氧化氣體由含有氧和氫的氧化氣體、例如H2O氣體和H2O2氣體中的至少一種氣體構(gòu)成，所以能夠利用第2氧化氣體氧化氨基而減少氨基被向膜中吸入的吸入量，與作為氧化氣體而只使用第1氧化氣體的情況相比，能夠提高抗?jié)裎g刻性。


圖1是表示用于實(shí)施本發(fā)明的一實(shí)施方式的成膜方法的成膜裝置的一個(gè)例子的縱剖視圖。圖2是表示用于實(shí)施本發(fā)明的一實(shí)施方式的成膜方法的成膜裝置的一個(gè)例子的橫剖視圖。圖3是表示對(duì)于作為氧化氣體只使用化氣體的情況和作為氧化氣體使用&氣體和H2O氣體的情況，確認(rèn)到改變溫度而所形成的SiO2膜的抗?jié)裎g刻性的結(jié)果的圖。圖4是表示對(duì)于作為氧化氣體只使用化氣體的情況和作為氧化氣體使用&氣體和H2O氣體的情況，改變溫度而形成的SiA膜的密度的圖。圖5Α 圖5C是表示對(duì)于作為氧化氣體只使用&氣體的情況和作為氧化氣體使用O2氣體和H2O氣體的情況，改變溫度而形成的SiA膜的H、N、C的濃度的圖。
具體實(shí)施例方式以下，一邊參照附圖一邊詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示用于實(shí)施本發(fā)明的一實(shí)施方式的成膜方法的成膜裝置的一個(gè)例子的縱剖視圖，圖2是表示圖1的成膜裝置的橫剖視圖。另外，在圖2中，省略了加熱裝置。成膜裝置100具有下端開口且上部封閉的圓筒體狀的處理容器1。該處理容器1 的整體例如由石英形成，在該處理容器1內(nèi)的上端部設(shè)有石英制的頂板2，由此該處理容器 1內(nèi)的上端部被密封。此外，在該處理容器1的下端開口部，夾著0型密封圈等密封構(gòu)件4 連結(jié)有例如利用不銹鋼成形為圓筒體狀的連通器(manifold) 3。上述連通器3支承處理容器1的下端，能從該連通器3的下方向處理容器1內(nèi)插
4入能夠多層地載置多張例如50 100張作為被處理體的半導(dǎo)體晶圓W的石英制的晶舟5。 該晶舟5具有3根支柱6 (參照?qǐng)D2、，由形成在支柱6上的槽支承多張晶圓W。該晶舟5隔著石英制的保溫筒7被載置在載置臺(tái)8上，該載置臺(tái)8被支承在旋轉(zhuǎn)軸10上，該旋轉(zhuǎn)軸10貫穿用于打開或關(guān)閉連通器3的下端開口部的例如不銹鋼制的蓋部 9。此外，在該旋轉(zhuǎn)軸10的貫穿部例如設(shè)有磁性流體密封件11，該磁性流體密封件11 氣密地密封旋轉(zhuǎn)軸10并且在該旋轉(zhuǎn)軸10能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承該旋轉(zhuǎn)軸10。此外，在蓋部9的周邊部和連通器3的下端部之間，設(shè)有例如由0型密封圈構(gòu)成的密封構(gòu)件12，由此， 保持處理容器1內(nèi)的密封性。上述的旋轉(zhuǎn)軸10被安裝在例如臂13的由被舟皿升降機(jī)等升降機(jī)構(gòu)(未圖示)支承的頂端，通過晶舟5和蓋部9等一體地升降，相對(duì)于處理容器1內(nèi)插入或拔出。另外，也可以將上述載置臺(tái)8向上述蓋部9側(cè)固定地設(shè)置，不使晶舟5旋轉(zhuǎn)地對(duì)晶圓W進(jìn)行處理。此外，成膜裝置100包括氧化氣體供給機(jī)構(gòu)14，用于向處理容器1內(nèi)供給氧化氣體；Si源氣體供給機(jī)構(gòu)15，用于向處理容器1內(nèi)供給作為Si源氣體的氨基硅烷氣體、例如 BTBAS(雙叔丁基氨基硅烷)；吹掃氣體供給機(jī)構(gòu)16，用于向處理容器1內(nèi)供給作為吹掃氣體的非活性氣體、例如隊(duì)氣體。氧化氣體供給機(jī)構(gòu)14包括用于供給第1氧化氣體(例如O2氣體)的第1氧化氣體供給源17 ；用于供給第2氧化氣體(例如H2O氣體)的第2氧化氣體供給源18。在第 1氧化氣體供給源17上連接有用于引導(dǎo)第1氧化氣體的第1氧化氣體配管19，在該第1氧化氣體配管19上連接有第1氧氣體分散噴嘴20，該第1氧氣體分散噴嘴20由向內(nèi)側(cè)貫穿連通器3的側(cè)壁之后向上方彎曲并豎直地延伸的石英管構(gòu)成。此外，在第2氧化氣體供給源18上連接有用于引導(dǎo)第2氧化氣體的第2氧化氣體配管21，在該第2氧化氣體配管21 上連接有第2氧化氣體分散噴嘴22，該第2氧化氣體分散噴嘴22由向內(nèi)側(cè)貫穿連通器3的側(cè)壁之后向上方彎曲并豎直地延伸的石英管構(gòu)成。第1氧化氣體分散噴嘴20的豎直部分和第2氧化氣體分散噴嘴22的豎直部分被收容在豎直地設(shè)于處理容器1的內(nèi)部的凹部31 內(nèi)。此外，在上述第1氧化氣體分散噴嘴20和第2氧化氣體分散噴嘴22的豎直部分上，分別以規(guī)定的間隔形成多個(gè)氣體噴出孔20a、22a，從而從各氣體噴出孔20a沿水平方向朝向晶圓W大致均勻地噴出第1氧化氣體、例如O2氣體，從各氣體噴出孔2 沿水平方向朝向晶圓W大致均勻地噴出第2氧化氣體、例如H2O氣體。另外，第1氧化氣體和第2氧化氣體也可以在處理容器1內(nèi)匯合于1根分散噴射器(injector)內(nèi)。此外，Si源氣體供給機(jī)構(gòu)15包括Si源氣體供給源23 ；用于從該Si源氣體供給源23引導(dǎo)Si源氣體的Si源氣體配管M ；與該Si源氣體配管M連接，由向內(nèi)側(cè)貫穿連通器3的側(cè)壁之后向上方彎曲并豎直地延伸的石英管構(gòu)成的Si源氣體分散噴嘴25。在此， Si源氣體分散噴嘴25以隔著上述凹部31的方式設(shè)有2根(參照?qǐng)D2)，在各Si源氣體分散噴嘴25上，沿著該各Si源氣體分散噴嘴25的長(zhǎng)度方向，隔開規(guī)定的間隔形成多個(gè)氣體噴出孔25a，能從各氣體噴出孔2 沿水平方向朝向晶圓W大致均勻地噴出作為Si源氣體的氨基硅烷氣體、例如BTBAS氣體。另外，該Si源氣體分散噴嘴25也可以只是1根。而且，吹掃氣體供給機(jī)構(gòu)16包括吹掃氣體供給源沈；用于從吹掃氣體供給源沈引導(dǎo)吹掃氣體的吹掃氣體配管27 ；與該吹掃氣體配管27連接，貫穿連通器3的側(cè)壁地設(shè)置
5的吹掃氣體噴嘴28。作為吹掃氣體能較佳地使用非活性氣體例如N2氣體。在第1氧化氣體配管19、第2氧化氣體配管21、Si源氣體配管24、吹掃氣體配管 27上，分別設(shè)有開閉閥19a、21a、Ma、27a和質(zhì)量流量控制器那樣的流量控制器19b、21b、 24b,27b,能夠分別一邊進(jìn)行流量控制地一邊供給第1氧化氣體、第2氧化氣體、Si源氣體和吹掃氣體。另一方面，在處理容器1的與凹部31相反一側(cè)的部分，設(shè)有用于將處理容器1內(nèi)排成真空的排氣口 37。該排氣口 37通過將處理容器1的側(cè)壁向上下方向切削而細(xì)長(zhǎng)地形成。在處理容器1的與該排氣口 37相對(duì)應(yīng)的部分，以覆蓋排氣口 37的方式通過接合安裝有成形為截面二字狀的排氣口覆蓋構(gòu)件38。該排氣口覆蓋構(gòu)件38沿著處理容器1的側(cè)壁向上方延伸，在處理容器1的上方限定有氣體出口 39。此外，利用包括未圖示的真空泵等在內(nèi)的真空排氣機(jī)構(gòu)從該氣體出口 39進(jìn)行真空抽吸。此外，以圍繞該處理容器1的外周的方式設(shè)有用于加熱該處理容器1及其內(nèi)部的晶圓W的筒體狀的加熱裝置40。此外，在晶舟 5附近的規(guī)定位置設(shè)有熱電偶等溫度傳感器(未圖示)，從而半導(dǎo)體晶圓W的溫度能夠被控制。成膜裝置100的各構(gòu)成部的控制，例如通過閥19a、21a、Ma、27a的打開或關(guān)閉而供給或停止供給各氣體、利用質(zhì)量流量控制器19b、21b、24b、27b對(duì)氣體流量的控制、利用真空排氣機(jī)構(gòu)的排氣控制、以及利用加熱裝置40的控制對(duì)晶圓W的溫度控制等是例如利用由微處理器(計(jì)算機(jī))構(gòu)成的控制器50來進(jìn)行的。即，控制器50作為氣體供給控制機(jī)構(gòu)、 溫度控制機(jī)構(gòu)等而發(fā)揮作用。在控制器50上連接有用戶接口 51，該用戶接口 51由用于供操作者管理成膜裝置100而進(jìn)行命令的輸入操作等的鍵盤、將成膜裝置100的工作狀況可視化地顯示的顯示器等構(gòu)成。此外，在控制器50上連接有存儲(chǔ)部52，該存儲(chǔ)部52收納有用于利用控制器50的控制實(shí)現(xiàn)在成膜裝置100中執(zhí)行的各種處理的控制程序、用于根據(jù)處理?xiàng)l件使成膜裝置 100的各構(gòu)成部執(zhí)行處理的程序、即制程程序。制程程序被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部52中的存儲(chǔ)介質(zhì)中。存儲(chǔ)介質(zhì)既可以是硬盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，也可以是⑶_R0M、DVD、閃存等可攜帶的存儲(chǔ)介質(zhì)。此外，也可以通過其他的裝置，例如經(jīng)由專用電路適宜傳送制程程序。此外，通過來自用戶接口 51的指示等，根據(jù)需要從存儲(chǔ)部52讀出任意的制程程序，使控制器50執(zhí)行該制程程序，由此在控制器50的控制下，進(jìn)行成膜裝置100的希望的處理。接著，對(duì)使用如上所述那樣構(gòu)成的成膜裝置而進(jìn)行的本實(shí)施方式的S^2膜的成膜方法進(jìn)行說明。首先，在常溫下，使在裝載有例如50 100張作為被處理體的半導(dǎo)體晶圓W的狀態(tài)下的晶舟5從被控制成預(yù)先規(guī)定的溫度的處理容器1的下方上升到該處理容器1內(nèi)而進(jìn)行裝載，用蓋部9關(guān)閉連通器3的下端開口部而使處理容器1內(nèi)成為封閉空間。作為半導(dǎo)體晶圓W，例示了直徑為300mm的半導(dǎo)體晶圓，但是不限于此。而且，對(duì)處理容器1內(nèi)進(jìn)行真空抽吸，將該處理容器1內(nèi)維持成規(guī)定的減壓氣氛， 并且，通過控制向加熱裝置40供給電力而使晶圓溫度上升，使該晶圓維持在處理溫度，在使晶舟5旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下開始成膜處理。在成膜處理時(shí)，從Si源氣體供給機(jī)構(gòu)15的Si源氣體供給源23經(jīng)由Si源氣體配管M和Si源氣體分散噴嘴25，向處理容器1內(nèi)供給作為Si源氣體的氨基硅烷氣體、例如 BTBAS，并且，從氧化氣體供給機(jī)構(gòu)14的第1氧化氣體供給源17經(jīng)由第1氧化氣體配管19 和第1氧化氣體分散噴嘴20，向處理容器1內(nèi)供給第1氧化氣體、例如&氣體，從第2氧化氣體供給源18經(jīng)由第2氧化氣體配管21和第1氧化氣體分散噴嘴22，向處理容器1內(nèi)供給第2氧化氣體、例如H2O氣體，通過CVD形成氧化硅膜(S^2膜)。作為成膜溫度，使用 350°C以下的低溫。以往，通過作為Si源氣體而使用作為氨基硅烷氣體的BTBAS且作為氧化氣體只使用A氣體的CVD而進(jìn)行氧化硅膜(SiA膜)的成膜，但是已獲知的是，若用上述以往的CVD 成膜方法在350°c以下的低溫下進(jìn)行成膜，則抗?jié)裎g刻性降低。一般認(rèn)為，這是因?yàn)橛捎谟冒被柰闅怏w進(jìn)行成膜，氨基被吸入膜中的緣故。作為氧化氣體要求大的氧化能力，作為那樣的大的氧化能力的氣體以往使用O2氣體，但是已獲知的是，雖然O2氣體氧化氨基硅烷氣體中的Si的能力高，但氧化氨基并使氨基分解的能力低。因此，在作為氧化氣體而只使用O2氣體的情況下，氨基將被吸入膜中。為了使氧化氨基并使氨基分解，使用含有如H2O那樣的H的氧化氣體是有效的。但是，若只使用H2O,則使Si氧化的功能弱。因此，在本實(shí)施方式中，作為典型的氧化氣體，使用作為第1氧化氣體的O2氣體以及作為第2氧化氣體的H2O氣體。作為第1氧化氣體也能用O3氣體。此外，作為第2氧化氣體，也能用作為含有其他的H的氧化氣體的H2A氣體。因此，作為第1氧化氣體，能列舉由O2氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成的氧化氣體，作為第2氧化氣體，能列舉由H2O 氣體和H2O2氣體中的至少一種氣體構(gòu)成的氧化氣體。但是，并不局限于此，作為第1氧化氣體，也能使用僅含有氧原子的氧化氣體，作為第2氧化氣體，也可以使用含有氧和氫的氧化氣體。作為Si源氣體的氨基硅烷氣體，不只限于BTBAS，也能夠使用其他的氨基硅烷氣體，例如[三(二甲氨基)硅烷](3DMAS)、[四(二甲氨基)硅烷]GDMAS)、二異丙基氨基硅烷(DIPAS)、雙二乙基氨基硅烷(BDEAS)、雙二甲基氨基硅烷(BDMAS)等。成膜時(shí)的流量例示為，Si源氣體的流量0. 05 IVmin(Slm)、第1氧化氣體的流量0. 05 101/min(slm)、第2氧化氣體的流量:0. 05 101/min (slm)。此外，處理容器內(nèi)的壓力優(yōu)選27 13331^(0. 2 IOTorr)。優(yōu)選Si源氣體和氧化氣體(第1氧化氣體+第 2氧化氣體)的流量比(Si源氣體的流量/氧化氣體的流量)是0. 01 10。此外，優(yōu)選第 1氧化氣體和第2氧化氣體的流量比(第1氧化氣體/第2氧化氣體)是0. 01 10。成膜溫度是如上所述的350°C以下，即使是室溫也能成膜。更加優(yōu)選的成膜溫度是 250 350O。成膜結(jié)束之后，對(duì)處理容器1內(nèi)進(jìn)行真空抽吸，從吹掃氣體供給源沈經(jīng)由吹掃氣體配管27和吹掃氣體噴嘴28，向處理容器1內(nèi)供給吹掃氣體、例如N2氣體，對(duì)處理容器1 內(nèi)進(jìn)行吹掃，之后，使處理容器1內(nèi)恢復(fù)為常壓，更換晶舟5。與使用了以往的氨基硅烷氣體和A氣體的成膜相比，這樣形成的氧化硅膜(SiA 膜)向膜中吸入氨基的吸入量減少，由于膜的密度上升，所以能使抗?jié)裎g刻性上升。參照?qǐng)D3 5，說明對(duì)上述效果確認(rèn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。首先，將Si源固定在BTBAS，作為氧化氣體，對(duì)只使用了仏氣體的A情況和使用了O2氣體和H2O氣體的B情況，改變溫度并進(jìn)行成膜，確認(rèn)了所形成的S^2膜的抗?jié)裎g刻性。該結(jié)果表示于圖3。圖3是以橫軸為成膜溫度，以縱軸為作為采用濕蝕刻用的藥液稀氟酸(100:1DHF)所獲得的標(biāo)準(zhǔn)化了的蝕刻速率，關(guān)于上述A情況和B情況，表示抗?jié)裎g刻性相對(duì)于溫度所產(chǎn)生的變化的圖。另外，標(biāo)準(zhǔn)化了的蝕刻速率是以熱氧化膜的由氟酸 (100:1DHF)形成的蝕刻速率為1而所示的值。此外，B情況下的化氣體和H2O氣體的流量比是0. 6。如圖3所示，在作為氧化氣體只使用O2氣體的A情況下，成膜溫度成為350°C以下時(shí)蝕刻速率急劇地上升，然而作為氧化氣體使用了 A氣體和H2O氣體的B情況下，即使成膜溫度降低，蝕刻速率也不怎么降低，稀氟酸的蝕刻速率在成膜溫度300°C時(shí)作為氧化氣體而只使用A氣體的情況下是熱氧化膜的38. 6倍，而稀氟酸的蝕刻速率在成膜溫度300°C時(shí)作為氧化氣體而使用了化氣體和H2O氣體的情況下改善到26. 2倍，在成膜溫度250°C時(shí)，稀氟酸的蝕刻速率在作為氧化氣體而只使用A氣體的情況下是熱氧化膜的107. 8倍，而在作為氧化氣體而使用了 A氣體和H2O氣體的情況下較大地改善為28. 1倍。由此，確認(rèn)到作為氧化氣體而使用了 A氣體和H2O氣體這兩種氣體的情況下的抗?jié)裎g刻性提高效果。接著，對(duì)用上述的A情況和B情況的氧化氣體改變溫度而形成的SW2膜，掌握了膜的密度。將其結(jié)果表示于圖4。圖4是以橫軸為成膜溫度，以縱軸為膜的密度，表示關(guān)于上述A情況和B情況下的密度相對(duì)于溫度的變化的圖。如圖4所示，確認(rèn)到，在作為氧化氣體只使用&氣體的A情況下，隨著成膜溫度降低而膜的密度降低，但是作為氧化氣體使用A氣體和H2O氣體的B情況下，即使成膜溫度降低膜的密度也不會(huì)降低，反而上升，在400°C時(shí)A情況和B情況均是相同的膜密度，但是在 3500C以下，膜密度在使用了 &氣體和H2O氣體的B情況下比只使用&氣體的A情況提高， 兩種情況下的膜密度差隨著成膜溫度降低而變大。由此，能夠理解為，通過作為氧化氣體而用O2氣體和H2O氣體，在350°C以下抗?jié)裎g刻性提高是因?yàn)槟さ拿芏壬仙＝又?，?duì)于使用上述A情況和B情況的氧化氣體，改變溫度并形成的SiO2膜，為了掌握膜中的氨基的吸入量，利用二次離子質(zhì)譜儀(SIMS)，對(duì)構(gòu)成氨基的H、N、C的膜中濃度進(jìn)行了分析。其結(jié)果表示于圖5A 圖5C。圖5A表示膜中的H濃度相對(duì)于成膜溫度的變化，圖5B表示膜中的N濃度相對(duì)于成膜溫度的變化，圖5C表示膜中的C濃度相對(duì)于成膜溫度的變化。如圖5A 圖5C所示，在作為氧化氣體只使用O2氣體的A情況下以及作為氧化氣體使用了 A氣體和H2O氣體的B情況下，構(gòu)成氨基的H、N、C的量都隨著成膜溫度降低而增加，但是已確認(rèn)到，隨著成膜溫度降低，與在作為氧化氣體只使用O2氣體的A情況相比，作為氧化氣體使用了 A氣體和H2O氣體的B情況下的構(gòu)成氨基H、N、C的增加比率較低。由此確認(rèn)到，通過作為氧化氣體而使用了 O2氣體和H2O氣體，在350°C以下的低溫成膜中，被吸入膜中的氨基的量降低。從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)于通過作為氧化氣體而使用&氣體和H2O氣體，在低溫成膜中，氨基向膜中的吸入量減少，其結(jié)果，抑制了膜密度的降低，提高抗?jié)裎g刻性，得到了較強(qiáng)的支持。另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，能進(jìn)行各種變形。例如，在上述實(shí)施方式中， 表示了將本發(fā)明應(yīng)用于裝載多個(gè)半導(dǎo)體晶圓而一并進(jìn)行成膜的批量式的成膜裝置的例子，但是不限于此，也能應(yīng)用于針對(duì)每一張晶圓進(jìn)行成膜的單片式的成膜裝置。此外，在上述實(shí)施方式中，表示了利用熱CVD而形成SW2膜的情況，但是也可以是在成膜時(shí)用適宜的方法生成等離子體的等離子體CVD。另外，在上述實(shí)施方式中，表示了同時(shí)供給Si源氣體和氧化氣體的通常的CVD的例子，然而也可以利用一邊間歇性地供給Si源氣體和氧化氣體一邊以原子層級(jí)別或分子層級(jí)別交替地反復(fù)成膜的ALD(Atomic Layer Deposition)來形成SiO2膜。在該情況下， 即可以同時(shí)供給第1氧化氣體和第2氧化氣體，也可以單獨(dú)地供給第1氧化氣體和第2氧化氣體。此外，也可以在供給氧化氣體時(shí)使其等離子化。此外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)作為被處理體而使用了半導(dǎo)體晶圓的情況進(jìn)行了說明，但是不限定于半導(dǎo)體晶圓，當(dāng)然能使用LCD玻璃基板等其他的基板。本申請(qǐng)以2010年5月14日向日本專利局提出的日本專利申請(qǐng)?zhí)柕?010-111986 號(hào)為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)，其整個(gè)公開內(nèi)容作為參考包含于本說明書中。9
權(quán)利要求
1.一種成膜方法，該成膜方法是將被處理體搬入處理容器內(nèi)，使上述被處理體的溫度為350°C以下，向上述處理容器內(nèi)供給氧化氣體和作為Si源氣體的氨基硅烷氣體，在上述被處理體表面上形成氧化硅膜的成膜方法，其特征在于，上述氧化氣體由僅含有氧原子的第1氧化氣體和含有氧和氫的第2氧化氣體構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜方法，其特征在于，上述第1氧化氣體由A氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成，上述第2氧化氣體由 H2O氣體和H2A氣體中的至少一種氣體構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜方法，其特征在于，上述第1氧化氣體和第2氧化氣體的流量比、即第1氧化氣體的流量/第2氧化氣體的流量是0.01 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜方法，其特征在于，上述被處理體的溫度是室溫以上且350°C以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成膜方法，其特征在于，上述被處理體的溫度是250 350°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜方法，其特征在于，將多個(gè)被處理體一并插入上述處理容器內(nèi)，對(duì)上述多個(gè)被處理體一并形成氧化硅膜。
7.一種成膜裝置，其特征在于，該成膜裝置包括處理容器，其為能保持真空的立式容器，呈筒體狀；保持構(gòu)件，其用于在將被處理體保持為多層的狀態(tài)下將該被處理體收容在上述處理容器內(nèi)；搬入搬出機(jī)構(gòu)，其用于相對(duì)于上述處理容器搬入或搬出上述保持構(gòu)件；Si源供給機(jī)構(gòu)，其用于向上述處理容器內(nèi)供給作為Si源氣體的氨基硅烷氣體；氧化氣體供給機(jī)構(gòu)，其用于向上述處理容器內(nèi)供給僅含有氧原子的第1氧化氣體和含有氧和氫的第2氧化氣體；溫度控制機(jī)構(gòu)，其將上述被處理體的溫度控制在350°C以下，該成膜裝置中，從上述Si源供給機(jī)構(gòu)向上述處理容器內(nèi)供給上述氨基硅烷氣體，從上述氧化氣體供給機(jī)構(gòu)向上述處理容器內(nèi)供給上述第1氧化氣體和上述第2氧化氣體，利用 CVD在上述被處理體表面形成氧化硅膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜裝置，其特征在于，上述第1氧化氣體由A氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成，上述第2氧化氣體由 H2O氣體和H2A氣體中的至少一種氣體構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜裝置，其特征在于，上述氧化氣體供給機(jī)構(gòu)以上述第1氧化氣體和第2氧化氣體的流量比、即第1氧化氣體的流量/第2氧化氣體的流量是0. 01 10的方式供給該第1氧化氣體和第2氧化氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜裝置，其特征在于，上述溫度控制機(jī)構(gòu)將上述被處理體的溫度控制成室溫以上且350°C以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成膜裝置，其特征在于，上述溫度控制機(jī)構(gòu)將上述被處理體的溫度控制成250 350°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成膜方法和成膜裝置。該成膜方法為，向處理容器內(nèi)搬入被處理體(半導(dǎo)體晶圓)，使被處理體的溫度為350℃以下，向上述處理容器內(nèi)供給作為Si源氣體的氨基硅烷氣體和氧化氣體，在被處理體表面上形成氧化硅膜時(shí)，作為氧化氣體，使用由第1氧化氣體和第2氧化氣體構(gòu)成的氣體，該第1氧化氣體由O2氣體和O3氣體中的至少一種氣體構(gòu)成，該第2氧化氣體由H2O氣體和H2O2氣體中的至少一種氣體構(gòu)成。
文檔編號(hào)C23C16/44GK102242350SQ201110126549
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者周保華, 梅澤好太, 渡邊要介, 長(zhǎng)谷川雅之 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社