JP2006073756A - 膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法、及び半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 半導体基板上の所定領域に選択的に膜を成長させる膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法であって、前記半導体基板の表面上に非接触状態で輻射温度計を設けるステップと、前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に前記膜を選択的に成長させていくステップと、前記輻射率が所定値以上に、あるいは所定角度以上をもって変化した時点で、前記膜の成長における選択性が劣化したと判定するステップとを備える。
【選択図】 図1
Description
前記半導体基板の表面上に非接触状態で輻射温度計を設けるステップと、
前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に前記膜を選択的に成長させていくステップと、
前記輻射率が所定値以上に、あるいは所定角度以上をもって変化した時点で、前記膜の成長における選択性が劣化したと判定するステップと、
を備えることを特徴とする。
前記半導体基板の表面上に非接触状態で輻射温度計を設けるステップと、
成膜条件の初期値を設定するステップと、
前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に、前記成膜条件の初期値を用いて前記膜を選択的に成長させていくステップと、
前記輻射率が所定値以上に、あるいは所定角度以上をもって変化した時点で、前記膜の成長における選択性が劣化したと判定し、前記成膜条件を変更するステップと、
変更した前記成膜条件を用いて、前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に前記膜を選択的に成長させていくステップと、
を備えることを特徴とする。
前記半導体基板の表面上に非接触状態で輻射温度計を設けるステップと、
成膜条件を設定するステップと、
前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に、前記成膜条件を用いて前記膜を選択的に成長させていき、非選択領域上に核が形成される時点までのインキュベーション時間を測定すると共に、このインキュベーション時間が経過するまでに選択領域上に成膜される膜厚Aを測定するステップと、
所望の膜厚Tを前記膜厚Aで除算したサイクル数Mを算出するステップと、
前記インキュベーション時間に到達するまでの間、成膜を行って停止し、前記成膜条件を変更して前記半導体基板の表面上に前記膜を選択的に成長させる工程を、前記サイクル数Mだけ繰り返すことで、成膜処理を行うステップと、
を備えることを特徴とする。
本発明の実施の形態1による膜の選択成長中における選択性をモニタリングする方法について述べる。
本発明による実施の形態2では、上記実施の形態1における成膜中での選択性のモニタに加えて、モニタリング結果を成膜条件にフィードバックさせる構成をさらに備えている。
本発明による実施の形態3は、上記実施の形態1のモニタリングを行う構成に加えて、膜厚を制御する構成をさらに備えたものに相当する。
2 ターンテーブル
3 支持部
4 回転軸
5、6 輻射温度計
11 半導体ウェーハ
12 素子分離膜
13 ゲート絶縁膜
14 多結晶シリコン膜
15 キャップ用シリコン窒化膜
16 シリコン酸化膜
17 側壁用シリコン窒化膜
18、19 せり上げ拡散層
20、21 核
Claims (5)
- 半導体基板上の所定領域に選択的に膜を成長させる膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法であって、
前記半導体基板の表面上に非接触状態で輻射温度計を設けるステップと、
前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に前記膜を選択的に成長させていくステップと、
前記輻射率が所定値以上に、あるいは所定角度以上をもって変化した時点で、前記膜の成長における選択性が劣化したと判定するステップと、
を備えることを特徴とする、膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法。 - 半導体基板上の所定領域に選択的に膜を成長させる膜の選択成長法であって、
前記半導体基板の表面上に非接触状態で輻射温度計を設けるステップと、
成膜条件の初期値を設定するステップと、
前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に、前記成膜条件の初期値を用いて前記膜を選択的に成長させていくステップと、
前記輻射率が所定値以上に、あるいは所定角度以上をもって変化した時点で、前記膜の成長における選択性が劣化したと判定し、前記成膜条件を変更するステップと、
変更した前記成膜条件を用いて、前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に前記膜を選択的に成長させていくステップと、
を備えることを特徴とする、膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法。 - 変更した前記成膜条件を用いて前記膜を選択的に成長させていくステップは、さらに
前記輻射率が前記成膜条件の初期値を用いていた場合の値に戻った時点で、前記成膜条件を前記初期値に戻すステップと、
前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に、前記成膜条件の初期値を用いて前記膜を選択的に成長させていくステップと、
を有することを特徴とする請求項2記載の膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法。 - 前記成膜条件を変更するステップでは、
前記エッチングガスの流量Bに対する前記ソースガスの流量Aの比A/Bを低下させ、あるいは、成膜温度を低下させることを特徴とする請求項2又は3記載の膜の選択成長法における選択性のモニタリング方法。 - 半導体基板上の所定領域に選択的に膜を成長させる膜の選択成長法であって、
前記半導体基板の表面上に非接触状態で輻射温度計を設けるステップと、
成膜条件を設定するステップと、
前記半導体基板の表面の輻射率を前記輻射温度計を用いて測定しながら、前記半導体基板の表面上に、前記成膜条件を用いて前記膜を選択的に成長させていき、非選択領域上に核が形成される時点までのインキュベーション時間を測定すると共に、このインキュベーション時間が経過するまでに選択領域上に成膜される膜厚Aを測定するステップと、
所望の膜厚Tを前記膜厚Aで除算したサイクル数Mを算出するステップと、
前記インキュベーション時間に到達するまでの間、成膜を行って停止し、前記成膜条件を変更して前記半導体基板の表面上に前記膜を選択的に成長させる工程を、前記サイクル数Mだけ繰り返すことで、成膜処理を行うステップと、
を備えることを特徴とする、膜の選択成長法。
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