半導(dǎo)體器件的制造方法、襯底處理裝置及記錄介質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法、襯底處理裝置及記錄介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大規(guī)模集成電路(Large Scale Integrated Circuit，以下稱為LSI)的微細(xì)化，對于控制晶體管元件間的漏電流干涉的加工技術(shù)而言，技術(shù)上的困難日益增加。LSI的元件間分離通過下述方法進(jìn)行:在作為襯底的硅(Si)上，在想要分離的元件間形成槽或孔等空隙，在所述空隙中堆積絕緣物。作為絕緣物，多是使用氧化膜，例如，使用氧化硅膜。氧化娃膜通過Si襯底本身的氧化、化學(xué)氣相成長法(Chemical Vapor Deposit1n，以下稱為CVD)、絕緣物涂布法(Spin On Dielectric，以下稱為SOD)而形成。
[0003]隨著近年來的微細(xì)化，對于微細(xì)結(jié)構(gòu)的埋入、特別是氧化物對縱向深的空隙結(jié)構(gòu)或橫向窄的空隙結(jié)構(gòu)的埋入而言，利用CVD法進(jìn)行的埋入方法正在達(dá)到技術(shù)極限。在這樣的背景下，使用了具有流動性的氧化物的埋入方法、即SOD的采用有增加的趨勢。在SOD中，使用被稱為S0G(Spin on glass)的包含無機(jī)或有機(jī)成分的涂布絕緣材料。該材料在CVD氧化膜出現(xiàn)之前就被用于LSI的制造工序，但加工技術(shù)為0.35μπι?Ιμπι左右的加工尺寸，并不微細(xì)，因此，涂布后的改質(zhì)方法容許在氮?dú)夥障逻M(jìn)行400°C左右的熱處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，以近年來的LS1、DRAM(DynamicRandom Access Memory)、Flash Memory為代表的半導(dǎo)體器件的最小加工尺寸小于50nm寬度，保持品質(zhì)的微細(xì)化、制造吞吐量(throughput)提高的達(dá)成、處理溫度的低溫化逐漸變難。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提尚形成于襯底上的I旲的特性、并且提尚制造吞吐量的技術(shù)。
[0006]根據(jù)一方案，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其具有下述工序:
[0007]將形成有具有硅氮鍵的膜、并對該膜實(shí)施了前烘的襯底搬入處理容器內(nèi)的工序；
[0008]以所述前烘的溫度以下的第一溫度向所述襯底供給含氧氣體的工序;和
[0009]以高于所述第一溫度的第二溫度向所述襯底供給處理氣體的工序。
[0010]根據(jù)另一方案，提供一種襯底處理裝置，其具有:
[0011]處理容器，收納形成有具有硅氮鍵的膜、并對該膜實(shí)施了前烘的襯底；
[0012]含氧氣體供給部，向所述處理容器內(nèi)的所述襯底供給含氧氣體；
[0013]處理氣體供給部，向所述處理容器內(nèi)的所述襯底供給處理氣體；
[0014]加熱部，對所述襯底進(jìn)行加熱；
[0015]控制部，構(gòu)成為控制所述含氧氣體供給部、所述處理氣體供給部和所述加熱部，以使得在不供給所述處理氣體、而是供給所述含氧氣體的狀態(tài)下，以所述前烘工序的溫度以下的第一溫度將所述襯底加熱規(guī)定時(shí)間，在供給所述處理氣體的狀態(tài)下，以高于所述第一溫度的第二溫度將所述襯底加熱規(guī)定時(shí)間。
[0016]根據(jù)又一方案，提供一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，記錄有使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟的程序:
[0017]將形成有具有硅氮鍵的膜、并對該膜實(shí)施了前烘的襯底搬入處理容器的步驟；
[0018]以所述前烘的溫度以下的第一溫度向所述襯底供給含氧氣體的步驟；
[0019]以高于所述第一溫度的第二溫度向所述襯底供給處理氣體的步驟。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)，能夠提高形成于襯底上的膜的特性。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理裝置所具備的處理爐的縱截面簡圖。
[0023]圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式中適用的襯底處理裝置的控制器的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0024]圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理工序的事前處理的流程圖。
[0025]圖5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。
[0026]圖6是表不本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理項(xiàng)目(event)和溫度的時(shí)機(jī)例的圖。
[0027]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的襯底表面的異物量的比較的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0029]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了下述課題，S卩，在用處理液、處理氣體對涂布有含有硅氮鍵(一Si — N—鍵)的膜(例如聚硅氮烷膜)的襯底進(jìn)行處理時(shí)，在處理后的襯底上產(chǎn)生多個異物(顆粒)。另外，發(fā)現(xiàn)了異物的產(chǎn)生導(dǎo)致無法保持品質(zhì)、阻礙微細(xì)化的課題。進(jìn)而，發(fā)現(xiàn)了隨之無法繼續(xù)生產(chǎn)確保品質(zhì)的處理物、制造吞吐量惡化的課題。
[0030]本發(fā)明人推測產(chǎn)生上述課題的原因?yàn)橐韵聨讉€方面。第一，聚硅氮烷膜通過聚硅氮烷溶液的涂布和前烘(prebake)形成，但在所述前烘中，無法完全除去聚硅氮烷涂布膜的溶劑、雜質(zhì)，在改質(zhì)工序中，殘留在聚硅氮烷膜中的溶劑發(fā)生脫離，在處理容器內(nèi)作為逸出氣體進(jìn)行釋放、再附著，引起反應(yīng)。第二，在聚硅氮烷中發(fā)生分子量的分布，分子量低的聚硅氮烷從涂布膜中脫離，在處理容器內(nèi)作為逸出氣體進(jìn)行釋放、再附著，與殘留溶劑反應(yīng)，結(jié)果以S1異物或雜質(zhì)的形式附著在襯底表面。第三，處理液所含的雜質(zhì)與殘留于聚硅氮烷膜中的溶劑等發(fā)生反應(yīng)，生成副產(chǎn)物。
[0031 ] 鑒于上述原因，本發(fā)明人經(jīng)過深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過使對聚硅氮烷涂布膜進(jìn)行改質(zhì)處理前的預(yù)備加熱工序的溫度為聚硅氮烷的前烘時(shí)的溫度以下，能夠抑制低分子量的聚硅氮烷的脫離，解決上述課題。另外，發(fā)現(xiàn)通過使預(yù)備加熱工序?yàn)楹鯕夥眨軌蚴沟头肿恿康木酃璧榈墓羌芙Y(jié)構(gòu)變?yōu)檠趸?Si — O)，能夠抑制低分子量的聚硅氮烷的脫離，解決上述課題。
[0032]<本發(fā)明的一實(shí)施方式>
[0033]以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
[0034](I)襯底處理裝置的構(gòu)成
[0035]首先，主要使用圖1及圖2來說明本實(shí)施方式的襯底處理裝置的構(gòu)成。圖1是本實(shí)施方式的襯底處理裝置的結(jié)構(gòu)簡圖，其用縱截面表示處理爐202部分。圖2是本實(shí)施方式的襯底處理裝置所具備的處理爐202的縱截面簡圖。
[0036](處理容器)
[0037]如圖1所示，處理爐202包括處理容器(反應(yīng)管)203。處理容器203例如由石英(S12)或碳化硅(SiC)等耐熱性材料形成，并形成為上端及下端開口的圓筒形狀。在處理容器203的筒中空部形成處理室201，并以下述方式構(gòu)成:通過作為襯底支承部的晶舟217，能夠以水平姿勢、且以在垂直方向上排列多層的狀態(tài)收納作為襯底的晶片200。
[0038]在處理容器203的下部設(shè)置有作為爐口蓋體(能夠?qū)⑻幚砣萜?反應(yīng)管)203的下端開口(爐口)氣密地密封(閉塞))的密封蓋219 ο密封蓋219以從垂直方向下側(cè)抵接于處理容器203的下端的方式構(gòu)成。密封蓋219形成為圓板狀。成為襯底的處理空間的襯底處理室201由處理容器203和密封蓋219構(gòu)成。
[0039](襯底支承部)
[0040]作為襯底保持部的晶舟217以能多層地保持多片晶片200的方式構(gòu)成。晶舟217具備保持多片晶片200的多根支柱217a。例如具備3根支柱217a。多根支柱217a分別架設(shè)于底板217b與頂板217c之間。多片晶片200通過支柱217a以水平姿勢且以彼此中心對齊的狀態(tài)進(jìn)行排列，并在管軸方向上被多層地保持。頂板217c?，晶舟217以比保持于晶舟217上的晶片200的最大外徑大的方式形成。
[0041]作為支柱217a、底板217b、頂板217c的構(gòu)成材料，例如可以使用氧化硅(Si02)、碳化硅(SiC)、石英(A10)、氮化鋁(A1N)、氮化硅(SiN)、氧化鋯(ZrO)等熱傳導(dǎo)性良好的非金屬材料。特別優(yōu)選使用熱傳導(dǎo)率為10W/mK以上的非金屬材料。需要說明的是，熱傳導(dǎo)率不成問題時(shí)，可以由石英(S1)等形成，另外，由金屬帶來的對晶片200的污染不成問題時(shí)，支柱217a、頂板217c可以由不銹鋼(SUS)等金屬材料形成。在使用金屬作為支柱217a、頂板217c的構(gòu)成材料的情況下，可以在金屬上形成陶瓷、TEFLON(注冊商標(biāo))等被膜。
[0042]在晶舟217的下部設(shè)置有例如由石英、碳化硅等耐熱材料形成的隔熱體218，并以來自第一加熱部207的熱不易傳遞到密封蓋219側(cè)的方式構(gòu)成。隔熱體218作為隔熱部件發(fā)揮功能，并且也作為保持晶舟217的保持體發(fā)揮功能。需要說明的是，隔熱體218不限于將圖示那樣的形成為圓板形狀的隔熱板以水平姿勢呈多層地設(shè)置多片而成的隔熱體，還可以為例如形成為圓筒形狀的石英蓋等。另外，還可以將隔熱體218作為晶舟217的構(gòu)成部件之一。
[0043](升降部)
[0044]在處理容器203的下方設(shè)置有作為升降部(使晶舟217升降從而將其搬送于處理容器(反應(yīng)管)203內(nèi)外)的晶舟升降機(jī)。在晶舟升降機(jī)處設(shè)置有密封蓋219，所述密封蓋219在通過晶舟升降機(jī)使晶舟217上升時(shí)密封爐口。
[0045]在密封蓋219的與處理室201相反一側(cè)設(shè)置有使晶舟217旋