[发明专利]氮化硅膜的处理方法以及氮化硅膜的形成方法

说明书

提供一种即使是通过低温下的CVD形成的氮化硅膜也能够使其改质成为所期望的特性的氮化硅膜的处理方法以及氮化硅膜的形成方法。一种在基板上通过等离子体CVD形成的氮化硅膜的处理方法，对氮化硅膜照射微波氢等离子体，利用微波等离子体中的原子氢将氮化硅膜的表面部分的氢去除来使该部分改质。

技术领域

本发明涉及一种氮化硅膜的处理方法以及氮化硅膜的形成方法。

背景技术

在半导体集成电路装置中，作为绝缘膜、保护膜等，经常使用氮化硅膜。作为这种氮化硅膜的制造方法，已知一种使用单硅烷(SiH₄)、乙硅烷(Si₂H₆)等硅原料气体以及氮气、氨等含氮气体的等离子体CVD(化学气相沉积)法。

另外，关于通过等离子体CVD形成的氮化硅膜，已知在膜中含有氢(例如非专利文献1)，由于膜中含有的氢，膜特性比通过热形成的SiN膜的膜特性低。因此，在专利文献1中提出了如下一种技术：使用微波激励等离子体，并通过将处理温度、处理气体的组成比、微波功率以及处理压力规定在特定范围内的等离子体CVD来形成氮化硅膜，由此减少膜中的氢量。

专利文献1：日本特开2009-246129号公报

非专利文献1：富士电机技报Vol.78No.4(2005)64～67页

发明内容

发明要解决的问题

近来，随着LSI(Large-scale integrated circuit：大规模集成电路)的高集成化、高性能化，在通过等离子体CVD形成氮化硅膜时，要求更低温度下的工艺。但是，当在低温下进行成膜时，如果只是调整了成膜条件，则不能充分地减少膜中的氢，从而难以满足所期望的特性。例如虽然要求用低温工艺来形成被用作硬掩膜的氮化硅膜，但当在低温下成膜时，难以得到硬掩膜所要求的、进行湿蚀刻或干蚀刻时的高耐性(蚀刻选择性)。

因而，本发明的课题在于，提供一种即使是通过低温下的CVD形成的氮化硅膜也能够使其改质成为所期望的特性的氮化硅膜的处理方法以及氮化硅膜的形成方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的第一观点提供一种氮化硅膜的处理方法，其中，该氮化硅膜是在基板上通过等离子体CVD而形成的膜，该氮化硅膜的处理方法的特征在于，对所述氮化硅膜照射微波氢等离子体，利用所述微波等离子体中的原子氢将所述氮化硅膜的表面部分的氢去除来使该表面部分改质。

在上述第一观点中，优选的是，所述氮化硅膜是通过微波等离子体CVD形成的膜。能够通过利用微波对氢气进行激励或者对氢气和非活性气体进行激励来生成所述微波氢等离子体。

照射所述微波氢等离子体时的处理温度优选为200℃～500℃。照射所述微波氢等离子体时的处理压力优选为10Pa～100Pa。所述氮化硅膜的表面部分的改质部分的深度优选为10nm以上。

优选的是，利用RLSA(注册商标)微波等离子体处理装置进行所述微波氢等离子体的照射。

本发明的第二观点提供一种氮化硅膜的形成方法，其特征在于，包括以下工序：第一工序，在基板上通过等离子体CVD来形成氮化硅膜；以及第二工序，对所形成的所述氮化硅膜实施上述第一观点的氮化硅膜的处理方法中记载的处理。

在上述第二观点中，优选的是，利用微波等离子体进行所述第一工序。优选的是，在同一微波等离子体处理装置内连续地进行所述第一工序和所述第二工序。在该情况下，所述微波等离子体处理装置能够适当地使用RLSA(注册商标)微波等离子体处理装置。优选的是，所述第一工序和所述第二工序在相同的处理温度下进行。