[发明专利]硅膜的形成方法及其形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及硅膜的形成方法及其形成装置。

背景技术

在半导体装置等的制造工艺中，存在有在硅基板上的层间绝缘膜上形成沟槽、孔形状的槽(接触孔)、填埋多晶硅膜、非晶硅膜、用杂质掺杂的多晶硅膜及用杂质掺杂的非晶硅膜等硅膜(Si膜)而形成电极的工序。

在这样的工序中，例如如专利文献1所示，公开有如下方法：在硅基板上的层间绝缘膜上形成接触孔，利用CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法形成多晶硅的膜以及在对该多晶硅稍微进行蚀刻之后再次形成多晶硅的膜。

专利文献1：  日本特开平10-321556号公报

然而，随着半导体装置的微细化，填埋Si膜的槽的深度比(aspect ratio)增高。当深度比增高时，在填埋Si膜时易于产生空隙，Si膜的作为电极的特性有可能劣化。因此，期望有即使深度比增高也能够抑制空隙产生的Si膜的形成方法。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供能够抑制空隙产生的硅膜的形成方法及其形成装置。

为了达到上述目的，本发明的第1技术方案的硅膜的形成方法，其用于在表面形成有槽的被处理体的槽内形成硅膜，其特征在于，该硅膜的形成方法具有：

第1成膜工序，其以填埋上述被处理体的槽的方式形成硅膜；

蚀刻工序，其对在上述第1成膜工序中形成的硅膜进行蚀刻而扩大上述槽的开口部；

第2成膜工序，其以向在上述蚀刻工序中扩大了开口部的槽内填埋硅膜的方式进行成膜。

该硅膜的形成方法还可以具有将多个被处理体收容在用于收容上述被处理体的反应室内的收容工序。在该情况下，在上述第1成膜工序及上述第2成膜工序中，向上述反应室内供给硅成膜用气体而形成硅膜，在上述蚀刻工序中，向上述反应室内供给蚀刻用气体而对在上述第1成膜工序中形成的硅膜进行蚀刻。

该硅膜的形成方法还可以具有在上述被处理体的表面形成晶种层的晶种层形成工序。在该情况下，在上述第1成膜工序中，在上述晶种层上形成硅膜。

该硅膜的形成方法还可以具有用于对形成在上述被处理体的槽的底部的自然氧化膜进行去除的自然氧化膜去除工序。

也可以在上述第1成膜工序之后多次重复上述蚀刻工序及上述第2成膜工序。

也可以在上述反应室内收容有上述被处理体的状态下连续进行上述第1成膜工序、上述蚀刻工序及上述第2成膜工序。

本发明的第2技术方案的硅膜的形成装置，其用于在表面形成有槽的被处理体的槽内形成硅膜，其特征在于，该硅膜的形成装置具有：

第1成膜部件，其以填埋上述被处理体的槽的方式形成硅膜；

蚀刻部件，其对用上述第1成膜部件形成的硅膜进行蚀刻而扩大上述槽的开口部；

第2成膜部件，其以向用上述蚀刻部件扩大了开口部的槽内填埋硅膜的方式进行成膜。

该硅膜的形成装置还可以具有用于将多个被处理体收容在收容上述被处理体的反应室内的收容部件。在该情况下，上述第1成膜部件及第2成膜部件向上述反应室内供给硅成膜用气体而形成硅膜，上述蚀刻部件用于向上述反应室内供给蚀刻用气体而对用上述第1成膜部件形成的硅膜进行蚀刻。

该硅膜的形成装置还可以具有在上述被处理体的表面形成晶种层的晶种层形成部件。在该情况下，上述第1成膜部件在上述晶种层上形成硅膜。

该硅膜的形成装置还可以具有对形成在上述被处理体的槽的底部的自然氧化膜进行去除的自然氧化膜去除部件。

该硅膜的形成装置还可以具有控制装置的各个部分的控制部件，上述控制部件控制上述第1成膜部件、上述蚀刻部件及上述第2成膜部件，在上述反应室内收容有上述被处理体的状态下，以填埋上述被处理体的槽的方式形成硅膜，对所形成的硅膜进行蚀刻而扩大上述槽的开口部，以向扩大了开口部的槽内填埋硅膜的方式进行成膜。

将在下面的说明中阐述本发明的其它目的和优点，其部分地从下面的说明中显现或者可以通过实施本发明而了解。

本发明的目的和优点可以借助于在下文中特别指示的手段和组合实现及获得。

被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图图示出本发明的实施方式，并且与上述概略说明及下面给出的对实施方式的详细说明一起，用于解释本发明的原理。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的热处理装置的图。

图2是表示图1的控制部的结构的图。

图3是表示用于说明本实施方式的硅膜的形成方法的制程程序的图。