[发明专利]半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。

背景技术

随着大规模集成电路(Large Scale Integrated Circuit，以下称为LSI)的微细化，对于控制晶体管元件间的漏电流干涉的加工技术而言，技术上的困难日益增加。LSI的元件间分离通过下述方法进行：在作为衬底的硅(Si)上，在想要分离的元件间形成槽或孔等空隙，在所述空隙中堆积绝缘物。作为绝缘物，多是使用氧化膜，例如，使用氧化硅膜。氧化硅膜通过Si衬底本身的氧化、化学气相成长法(Chemical Vapor Deposition，以下称为CVD)、绝缘物涂布法(Spin On Dielectric，以下称为SOD)而形成。

随着近年来的微细化，对于微细结构的埋入、特别是氧化物对纵向深的空隙结构或横向窄的空隙结构的埋入而言，利用CVD法进行的埋入方法正在达到技术极限。在这样的背景下，使用了具有流动性的氧化物的埋入方法、即SOD的采用有增加的趋势。在SOD中，使用被称为SOG(Spin on glass)的包含无机或有机成分的涂布绝缘材料。该材料在CVD氧化膜出现之前就被用于LSI的制造工序，但加工技术为0.35μm～1μm左右的加工尺寸，并不微细，因此，涂布后的改质方法容许在氮气氛下进行400℃左右的热处理。

发明内容

然而，以近年来的LSI、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、Flash Memory为代表的半导体器件的最小加工尺寸小于50nm宽度，保持品质的微细化、制造吞吐量(throughput)提高的达成、处理温度的低温化逐渐变难。

本发明的目的在于提供一种能够提高形成于衬底上的膜的特性、并且提高制造吞吐量的技术。

根据一方案，提供一种半导体器件的制造方法，其具有下述工序：

将形成有具有硅氮键的膜、并对该膜实施了前烘的衬底搬入处理容器内的工序；

以所述前烘的温度以下的第一温度向所述衬底供给含氧气体的工序；和

以高于所述第一温度的第二温度向所述衬底供给处理气体的工序，所述处理气体为包含水蒸气或过氧化氢的至少任一方的气体。

根据另一方案，提供一种衬底处理装置，其具有：

处理容器，收纳形成有具有硅氮键的膜、并对该膜实施了前烘的衬底；

含氧气体供给部，向所述处理容器内的所述衬底供给含氧气体；

处理气体供给部，向所述处理容器内的所述衬底供给处理气体，所述处理气体为包含水蒸气或过氧化氢的至少任一方的气体；

加热部，对所述衬底进行加热；

控制部，构成为控制所述含氧气体供给部、所述处理气体供给部和所述加热部，以使得在不供给所述处理气体、而是供给所述含氧气体的状态下，以所述前烘工序的温度以下的第一温度将所述衬底加热规定时间后，在供给所述处理气体的状态下，以高于所述第一温度的第二温度将所述衬底加热规定时间。

根据又一方案，提供一种计算机可读取的记录介质，记录有使计算机执行下述步骤的程序：

将形成有具有硅氮键的膜、并对该膜实施了前烘的衬底搬入处理容器的步骤；

以所述前烘的温度以下的第一温度向所述衬底供给含氧气体的步骤；

以高于所述第一温度的第二温度向所述衬底供给处理气体的步骤。

根据本发明的技术，能够提高形成于衬底上的膜的特性。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的衬底处理装置的结构简图。

图2是本发明的一实施方式的衬底处理装置所具备的处理炉的纵截面简图。

图3是本发明的实施方式中适用的衬底处理装置的控制器的结构简图。

图4是表示本发明的一实施方式的衬底处理工序的事前处理的流程图。

图5是表示本发明的一实施方式的衬底处理工序的流程图。

图6是表示本发明的一实施方式的衬底处理项目(event)和温度的时机例的图。

图7是表示本发明的实施方式的衬底表面的异物量的比较的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

本发明人发现了下述课题，即，在用处理液、处理气体对涂布有含有硅氮键(－Si－N－键)的膜(例如聚硅氮烷膜)的衬底进行处理时，在处理后的衬底上产生多个异物(颗粒)。另外，发现了异物的产生导致无法保持品质、阻碍微细化的课题。进而，发现了随之无法继续生产确保品质的处理物、制造吞吐量恶化的课题。