[发明专利]成膜方法、包含该成膜方法的半导体装置的制造方法、成膜装置及半导体装置有效
申请号: | 201210285230.8 | 申请日: | 2012-08-10 |
公开(公告)号: | CN102956447A | 公开(公告)日: | 2013-03-06 |
发明(设计)人: | 铃木启介;门永健太郎;两角友一朗 | 申请(专利权)人: | 东京毅力科创株式会社 |
主分类号: | H01L21/205 | 分类号: | H01L21/205;H01L27/108 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇;张会华 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 方法 包含 半导体 装置 制造 | ||
技术领域
本发明涉及一种在半导体晶圆等基板上形成薄膜的成膜方法、包含该成膜方法的半导体装置的制造方法、成膜装置及半导体装置。
背景技术
为了半导体存储元件的进一步的高集成化,一种具有能够减低电容器在晶圆表面上的占有面积并且充分地确保静电电量的柱状结构的存储单元引起关注。具体而言,该存储单元的电容器由具有柱状形状的下部电极、形成在该下部电极的侧面的电介质膜、及形成在该电介质膜之上的上部电极构成。通过利用柱状形状的下部电极的侧面,能够确保电容器的面积,因此,能够获得充分的静电电量。
专利文献1:日本特开2010-153418号公报
专利文献2:日本特开2006-287194号公报
为了高集成化的需要,上述柱状形状的下部电极以二维高密度林立的方式形成,因而,例如,下部电极具有直径大约为40nm、高度大约2000nm这样的较高的长径比。因此,在存储单元的制造过程中,可能发生下部电极倒坍这样的问题。
为了防止这种情况,尝试设置支承膜,该支承膜与基板面平行地延伸,在多个下部电极的上端附近连接,用于支承下部电极。例如,在专利文献1中,公开了将由钌(Ru)形成的支柱型电极的上部连结起来的氮化硅膜。
另一方面,作为半导体存储元件的开发动向,为了高集成 化而要求极限尺寸进一步降低。对于极限尺寸的降低,例如,可能会导致绝缘膜的绝缘特性恶化,为了防止这种情况,开始使用以往没有使用过的绝缘体材料。在新材料之中,例如,也有成膜温度低于以往的材料的成膜温度的材料。该情况下,在形成该绝缘膜之后的工艺中,当将基板加热至高于该成膜温度的温度时,可能产生该绝缘膜劣化等问题。因此,必须降低后续的工艺温度,但是,若降低后续的工艺温度,例如,则存在作用于上述支承膜的应力变大,反而使柱状形状的下部电极倒塌的情况。
发明内容
本发明考虑到上述情况而提供一种能够防止具有柱状形状且密集配置的电极倒塌的成膜方法、包含该成膜方法的半导体装置的制造方法、成膜装置及半导体装置。
采用本发明的第1技术方案,提供一种在成膜装置中进行的成膜方法,该成膜装置包括:反应管,其用于容纳用于对多个基板进行保持的基板保持部;第1气体供给部,其用于向上述反应管供给含有硅的第1原料气体,且具有用于对上述第1原料气体向上述反应管的供给和停止供给进行控制的第1开闭阀;第2气体供给部,其用于向上述反应管供给含有硼的第2原料气体,且具有用于对上述第2原料气体向上述反应管的供给和停止供给进行控制的第2开闭阀;第3气体供给部,其用于向上述反应管供给含有氮的第3原料气体,且具有用于对上述第3原料气体向上述反应管的供给和停止供给进行控制的第3开闭阀;第4开闭阀,其设于上述反应管和与该反应管连接的排气部之间,用于使上述反应管与上述排气部连通或阻断上述反应管与上述排气部之间的连通;该成膜方法通过反复进行以下步 骤来形成添加有硼的氮化硅膜,即,规定的次数的氮化硅层沉积步骤,在该氮化硅层沉积步骤中,在关闭上述第4开闭阀的情况下,打开上述第1开闭阀,向上述反应管供给上述第1原料气体,在经过第1期间后,关闭上述第1开闭阀,将供给到上述反应管内的上述第1原料气体封入上述反应管,在经过第2期间后,打开上述第4开闭阀,对上述反应管内进行排气,在经过第3期间后,打开上述第3开闭阀,供给上述第3原料气体,由此,在上述基板上形成氮化硅层;规定的次数的氮化硼层沉积步骤,在该氮化硼层沉积步骤中,在关闭上述第4开闭阀的情况下,打开上述第2开闭阀,向上述反应管供给上述第2原料气体,在经过第1期间后,关闭上述第1开闭阀,将供给到上述反应管内的上述第2原料气体封入上述反应管,在经过第2期间后,打开上述第4开闭阀,对上述反应管内进行排气,在经过第3期间后,打开上述第3开闭阀,供给上述第3原料气体,由此,在上述基板上形成氮化硼层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造