[发明专利]半导体装置的制造方法、衬底处理方法、及衬底处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及包含在衬底上形成薄膜的工序的半导体装置的制造方法、衬底处理方法、及衬底处理装置。

背景技术

在包含晶体管等的半导体装置(器件)的微细化的同时，微粒(异物)对生产成品率的影响增大。而且，随之对于在作为半导体装置的制造工序的一个工序进行的成膜工序中抑制异物的产生量的要求越来越高。例如，在将构成晶体管所具有的栅电极的侧壁隔板(SWS：Side Wall Spacer)的绝缘膜等薄膜进行成膜时，对于在成膜工序中抑制异物的产生量的要求也越来越高。构成侧壁隔板等的薄膜使用在氮化硅膜(SiN膜)中添加碳(C)而成的碳氮化硅膜(SiCN膜)、进而再添加氧(O)而成的碳氮氧化硅膜(SiOCN膜)等。这些绝缘膜要求高的阶梯覆盖特性，因此，多数情况下通过交替地供给多种处理气体的交替供给法等成膜法形成。

发明内容

在形成SiCN膜、SiOCN膜等绝缘膜时，为了提高对氟化氢(HF)的耐性或降低介电常数，减少膜中的氮浓度而增加碳浓度或增加氧浓度是有效的，而且，需要在例如650℃以下的低温区域进行成膜。但是，在以往的交替供给法中，在650℃以下的低温区域形成碳浓度大于氮浓度那样的薄膜时，由于在该过程中生成的副产物的影响，有时导致异物的产生量增加。

因此，本发明的目的在于提供能抑制在低温区域产生异物且能形成品质优良的薄膜的半导体装置的制造方法、衬底处理方法、及衬底处理装置。

根据本发明的一个技术方案，提供一种半导体装置的制造方法，其包括下述工序：

形成薄膜的工序，通过进行规定次数的包含下述工序的循环而在上述衬底上形成至少含有上述规定元素及碳的薄膜，所述工序为对处理容器内的衬底供给含有规定元素和卤元素的原料气体的工序和对上述处理容器内的上述衬底供给胺类气体的工序；和

对副产物进行改性的工序，通过向上述薄膜形成后的上述处理容器内供给氮化气体而对附着于上述处理容器内的副产物进行改性。

根据本发明的另一技术方案，提供一种衬底处理方法，其包括下述工序：

形成薄膜的工序，通过进行规定次数的包含下述工序的循环而在上述衬底上形成至少含有上述规定元素及碳的薄膜，所述工序为对处理容器内的衬底供给含有规定元素和卤元素的原料气体的工序和对上述处理容器内的上述衬底供给胺类气体的工序；和

对副产物进行改性的工序，通过向上述薄膜形成后的上述处理容器内供给氮化气体而对附着于上述处理容器内的副产物进行改性。

根据本发明的另一技术方案，提供一种衬底处理装置，其具有：

处理容器，其收容衬底；

原料气体供给系统，其向上述处理容器内供给含有规定元素和卤元素的原料气体；

胺类气体供给系统，其向上述处理容器内供给胺类气体；

氮化气体供给系统，其向上述处理容器内供给氮化气体；和

控制部，其对上述原料气体供给系统、上述胺类气体供给系统及上述氮化气体供给系统进行控制，以进行下述处理：形成薄膜的处理，通过进行规定次数包含下述处理的循环而在上述衬底上形成至少含有上述规定元素及碳的薄膜，所述处理为对上述处理容器内的衬底供给上述原料气体的处理和对上述处理容器内的上述衬底供给上述胺类气体的处理；和对副产物进行改性的处理，通过向上述薄膜形成后的上述处理容器内供给氮化气体而对附着于上述处理容器内的副产物进行改性。

根据本发明，能提供能抑制在低温区域产生异物且能形成品质优良的薄膜的半导体装置的制造方法、衬底处理方法、及衬底处理装置。

附图说明

[图1]是在本发明的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是以纵剖视图表示处理炉部分的图。

[图2]是在本发明的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是以图1的A-A线剖视图表示处理炉部分的图。

[图3]是在本发明的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置的控制器的结构简图，是以框图表示控制器的控制系统的图。

[图4]是表示本发明的一个实施方式的成膜流程的图。

[图5]是表示本发明的一个实施方式的成膜顺序及副产物的改性处理(NH₃气体清除)顺序中的气体供给的时刻的图。

[图6]是表示本发明的另一实施方式的成膜流程的图。

[图7]是表示本发明的另一实施方式的成膜流程的图。

[图8]是表示本发明的另一实施方式的成膜流程的图。