JP2009088236A - Method for forming film, apparatus for forming film, and storage medium - Google Patents

Method for forming film, apparatus for forming film, and storage medium Download PDF

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Tetsushi Ozaki
徹志 尾崎
Kazuhide Hasebe
一秀 長谷部
Tetsuya Shibata
哲弥 柴田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for forming an alumina film which can lower the film formation temperature of an alumina film containing α-alumina, and to provide a storage medium wherein program for executing the method for forming the alumina film is stored. <P>SOLUTION: After a wafer W, which is an object to be processed, is placed in a treatment container 2, a material gas containing an aluminum β-diketone complex and an oxidation gas such as oxygen gas are introduced into the treatment container 2. Then, by raising the treatment ambient temperature inside the treatment container 2 to a temperature of not less than 200°C nor more than 1,000°C, the alumina film containing α-alumina is formed on the front surface of the wafer W. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、α-アルミナ(α-Al;酸化アルミニウム)を含むアルミナ膜を成膜する成膜方法、成膜装置及び成膜方法を実施するプログラムを格納した記憶媒体に関する。 The present invention relates to a film forming method for forming an alumina film containing α-alumina (α-Al 2 O 3 ; aluminum oxide), a film forming apparatus, and a storage medium storing a program for executing the film forming method.

半導体デバイスの高集積化、微細化が進みつつあり、またデバイス構造についても多様化の傾向にあるが、これに伴って特性や製造工程などの面においてより適切な膜の選定、開発に力が注がれている。
例えばMONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Semiconductor)型のフラッシュメモリにて使用されているメモリ素子100は、図1に示すようにソース電極101、ドレイン電極102間のシリコン層(シリコン基板110)の上にトンネル酸化膜103、チャージトラップ層104、ブロッキング絶縁層105及びコントロールゲート106を積層して構成されている(このコントロールゲート106がポリシリコンより形成されているメモリ素子100をSONOS(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Semiconductor)型という)。チャージトラップ層104は例えばシリコン窒化膜(Si)により形成されており、ブロッキング絶縁層105としては、このシリコン窒化膜に対するバンドギャップが大きく、またリーク電流の少ない膜が用いられる。
High integration and miniaturization of semiconductor devices are progressing, and device structures are also diversifying. With this trend, efforts are being made to select and develop more appropriate films in terms of characteristics and manufacturing processes. It has been poured.
For example, a memory element 100 used in a MONOS (Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Semiconductor) type flash memory has a silicon layer (silicon substrate 110) between a source electrode 101 and a drain electrode 102 as shown in FIG. A tunnel oxide film 103, a charge trap layer 104, a blocking insulating layer 105, and a control gate 106 are stacked on top of each other (the memory element 100 in which the control gate 106 is formed of polysilicon is formed by SONOS (Silicon- Oxide-Nitride-Oxide-Semiconductor) type). The charge trap layer 104 is formed of, for example, a silicon nitride film (Si 3 N 4 ). As the blocking insulating layer 105, a film having a large band gap with respect to the silicon nitride film and a small leakage current is used.

一方、従来用いられているフローティングゲート型のフラッシュメモリは、電荷を貯めるフローティングゲートと制御電圧を印加するコントロールゲートとの間を、シリコン窒化膜の両面をシリコン酸化膜により挟んだいわゆるONO膜と呼ばれている3層構造のゲート絶縁膜で絶縁している。   On the other hand, a conventionally used floating gate type flash memory is a so-called ONO film in which both sides of a silicon nitride film are sandwiched between silicon oxide films between a floating gate for storing charges and a control gate for applying a control voltage. Insulation is performed by a three-layer gate insulating film.

ところで最近において既述のMONOS型のメモリ素子100では、ブロッキング絶縁層105としてα-Alを利用する技術が検討されている。α-Alはコランダム結晶構造を有し、鉱物中に多く存在しているが、バンドギャップが8.8eV程度で、シリコン窒化膜に対して大きく、また誘電率が高いことから膜厚を大きくできるのでリーク電流も抑えられ、ブロッキング絶縁層105としては好適に用いることができる。そしてα-Alを用いればブロッキング絶縁層が一層構造になるため、フローティングゲート型のフラッシュメモリに比べても製造工程を簡略化できる利点がある。 Recently, in the MONOS type memory element 100 described above, a technique using α-Al 2 O 3 as the blocking insulating layer 105 has been studied. α-Al 2 O 3 has a corundum crystal structure and is abundant in minerals, but has a band gap of about 8.8 eV, is larger than a silicon nitride film, and has a high dielectric constant. Therefore, the leakage current can be suppressed and the blocking insulating layer 105 can be preferably used. If α-Al 2 O 3 is used, the blocking insulating layer has a single-layer structure, so that there is an advantage that the manufacturing process can be simplified as compared with a floating gate type flash memory.

α-AlはTMA(トリメチルアルミニウム)を原料として300℃程度のプロセス温度で成膜し、その後1,100℃以上の高温でアニールすることにより得られる。Alは300℃程度で成膜した段階ではアモルファスであり、α-Al型に相転移させるためには1,100℃以上の高温でアニールする必要がある。なおTMAを用いて300℃よりも高い温度で成膜すると、TMAの熱分解温度が低いために成膜速度が速くなり過ぎて、縦型熱処理装置によりプロセスを行った場合、半導体ウエハの中心部に達する前にTMAが消費され、結果として半導体ウエハのエッジのみにしか成膜されない。 α-Al 2 O 3 is obtained by forming a film at a process temperature of about 300 ° C. using TMA (trimethylaluminum) as a raw material and then annealing at a high temperature of 1,100 ° C. or higher. Al 2 O 3 is amorphous at the stage of film formation at about 300 ° C., in order to phase transition to α-Al 2 O 3 type, it is necessary to anneal at a high temperature of at least 1,100 ° C.. If the film is formed using TMA at a temperature higher than 300 ° C., the thermal decomposition temperature of TMA is low, so that the film formation speed becomes too high. TMA is consumed before reaching the thickness of the semiconductor wafer, and as a result, the film is formed only on the edge of the semiconductor wafer.

一方、半導体ウエハを1,100℃もの高温でアニールすると、それまで積層されてきた部分に予定としていない熱履歴が残り、例えばイオン注入した不純物の活性度が設計値から変わってきてしまう。このためアニール温度は実際の製造プロセスにおいては1,000℃程度までしか設定できないが、そうするとγ、η、κ-Al等にしかならず、シリコン窒化膜に対するバンドギャップが8.2eV程度と低くなり、α-Alを用いることにより狙っている特性が得られなくなる。このようなプロセス上の問題からフラッシュメモリのゲート構造におけるα-Alの適用化が阻まれている。 On the other hand, if the semiconductor wafer is annealed at a high temperature of 1,100 ° C., an unscheduled thermal history remains in the portion that has been laminated so far, and the activity of, for example, ion-implanted impurities changes from the design value. For this reason, the annealing temperature can be set only up to about 1000 ° C. in an actual manufacturing process, but then it becomes only γ, η, κ-Al 2 O 3 and the like, and the band gap with respect to the silicon nitride film is as low as about 8.2 eV. Therefore, the targeted characteristics cannot be obtained by using α-Al 2 O 3 . Such process problems hinder the application of α-Al 2 O 3 in the gate structure of flash memory.

なお特許文献1には、塩化アルミニウム(AlCl)、塩化チタン(TiCl)を処理容器内で交互に水蒸気と反応させて、アルミナ膜と酸化チタン膜とが交互に積層されたATO膜を成膜する技術が記載されている。しかしながら当該技術には特にα-Alからなるアルミナ膜を成膜する技術は記載されておらず、上述の問題を解決することはできない。
特開2001-234345号公報:第0026段落
In Patent Document 1, aluminum chloride (AlCl 3 ) and titanium chloride (TiCl 4 ) are alternately reacted with water vapor in a processing vessel to form an ATO film in which alumina films and titanium oxide films are alternately stacked. A filming technique is described. However, this technique does not particularly describe a technique for forming an alumina film made of α-Al 2 O 3 and cannot solve the above-described problem.
JP 2001-234345 A: 0026 paragraph

本発明はこのような事情のもとになされたものであり、その目的は、α-アルミナを含むアルミナ膜の成膜温度の低温化を図ることができる成膜方法、成膜装置及び成膜方法を実施するプログラムを格納した記憶媒体を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is a film forming method, a film forming apparatus, and a film forming method capable of lowering the film forming temperature of an alumina film containing α-alumina. The object is to provide a storage medium storing a program for carrying out the method.

本発明に係わるアルミナ膜の成膜方法は、処理容器内に被処理体を載置する工程と、
前記処理容器内に、アルミニウムのβ-ジケトン錯体を含む原料ガスを導入する工程と、
前記処理容器内に、酸化ガスを導入する工程と、
前記処理容器内の処理雰囲気を200℃以上、1,000℃以下の温度範囲で加熱することにより、前記β-ジケトン錯体と酸化ガスとを反応させて前記被処理体の表面にα-アルミナを含むアルミナ膜を成膜する工程と、を含むことを特徴とする。更に前記原料ガスを処理容器内に導入する工程と、前記酸化ガスを処理容器内に導入する工程とは、交互に行われることが好ましい。
A method for forming an alumina film according to the present invention includes a step of placing an object to be processed in a processing container,
Introducing a source gas containing a β-diketone complex of aluminum into the processing vessel;
Introducing an oxidizing gas into the processing vessel;
By heating the treatment atmosphere in the treatment vessel at a temperature range of 200 ° C. or more and 1,000 ° C. or less, the β-diketone complex and the oxidizing gas are reacted to form α-alumina on the surface of the object to be treated. And a step of forming an alumina film. Furthermore, the step of introducing the source gas into the processing container and the step of introducing the oxidizing gas into the processing container are preferably performed alternately.

当該成膜方法において、前記原料ガスは、トリス(ジピバロイルメタナト)アルミニウム、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-3,5-オクタンジオナト)アルミニウム、トリス(イソブチリルピバロイルメタナト)アルミニウム、トリス(ジイソブチリルメタナト)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)アルミニウムよりなる錯体群から選択される少なくとも一つのβ-ジケトン錯体を含んでいることが好ましく、また、前記酸化ガスは酸素ガス、オゾンガス、水蒸気、亜酸化窒素ガス、一酸化窒素ガス、二酸化窒素ガスからなる酸化ガス群から選択されることが好ましい。   In the film formation method, the source gas is tris (dipivaloylmethanato) aluminum, tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-octanedionate) aluminum, tris (isobutyrylpivalo). Containing at least one β-diketone complex selected from the group consisting of ilmethanato) aluminum, tris (diisobutyrylmethanato) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, tris (hexafluoroacetylacetonato) aluminum Preferably, the oxidizing gas is selected from an oxidizing gas group consisting of oxygen gas, ozone gas, water vapor, nitrous oxide gas, nitrogen monoxide gas, and nitrogen dioxide gas.

また前記アルミナ膜を成膜する工程は、1.33Pa以上1.01×10Pa以下の範囲内の圧力雰囲気下にて行われることが好適であり、このアルミナ膜は、MONOS型メモリ素子内に形成されるブロッキング絶縁膜であることが好ましい。 The step of forming the alumina film is preferably performed in a pressure atmosphere within a range of 1.33 Pa to 1.01 × 10 5 Pa, and the alumina film is formed in the MONOS memory element. It is preferable that the insulating film is a blocking insulating film.

次いで他の発明に係るアルミナ膜の成膜装置は、内部に被処理体が載置される処理容器と、
前記被処理体を加熱するための加熱手段と、
前記処理容器内にアルミニウムのβ-ジケトン錯体を含む原料ガスを供給するための原料ガス供給手段と、
前記処理容器内に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給手段と、
前記処理容器内の被処理体が200℃以上、1,000℃以下の温度範囲に加熱され、前記原料ガス及び酸化ガスを用いて当該被処理体の上にα-アルミナを含むアルミナ膜を成膜するように各手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
Next, an alumina film forming apparatus according to another invention includes a processing container in which an object to be processed is placed;
Heating means for heating the object to be processed;
Raw material gas supply means for supplying a raw material gas containing a β-diketone complex of aluminum into the processing vessel;
Oxidizing gas supply means for supplying oxidizing gas into the processing vessel;
The object to be processed in the processing vessel is heated to a temperature range of 200 ° C. or more and 1,000 ° C. or less, and an alumina film containing α-alumina is formed on the object to be processed using the source gas and the oxidizing gas. And control means for controlling each means so as to form a film.

更にまた、他の発明に係る記憶媒体は、アルミナ膜の成膜装置に用いられ、コンピュータ上で動作するプログラムを格納した記憶媒体であって、前記プログラムは上述したいずれかの成膜方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする。   Furthermore, a storage medium according to another invention is a storage medium used for an alumina film forming apparatus and storing a program that operates on a computer, and the program executes any one of the film forming methods described above. In order to do this, it is characterized by steps.

本発明によれば、熱分解温度の高い、アルミニウムのβ-ジケトン錯体を含む原料ガスを用いているので、200℃〜1,000℃といった比較的高い温度にてアルミニウム膜を成膜することができる。この結果、1,100℃以上といった高温のアニール工程を経ずにα-アルミナを含むアルミナ膜を成膜することが可能となる。そして例えばこのアルミナ膜をMONOS型のメモリ素子のブロッキング絶縁膜として利用した場合には、当該絶縁膜下層のシリコン窒化膜等からなるチャージトラップ層に対するバンドギャップが大きくなって、リーク電流の少ないメモリ素子を得ることができる。   According to the present invention, since the source gas containing the β-diketone complex of aluminum having a high thermal decomposition temperature is used, the aluminum film can be formed at a relatively high temperature of 200 ° C. to 1,000 ° C. it can. As a result, it is possible to form an alumina film containing α-alumina without undergoing a high-temperature annealing step of 1,100 ° C. or higher. For example, when this alumina film is used as a blocking insulating film of a MONOS type memory element, a band gap with respect to a charge trap layer made of a silicon nitride film or the like under the insulating film becomes large, and the memory element has a small leakage current. Can be obtained.

以下、本発明をバッチ式の熱処理装置である縦型熱処理装置に適用した実施の形態について図2の縦断面図を用いて説明する。本実施の形態に係る成膜装置1は、原料ガスと酸化ガスとを切り替えて交互に処理容器内に供給し、両ガスの反応により1層あるいは少数層の原子層や分子層を形成し、このサイクルを複数回行うことにより、これらの層を積層して、被処理体である半導体ウエハ(以下「ウエハ」という)W上への成膜を行う、ALD(Atomic Layer Deposition)やMLD(Molecular Layer Deposition)等と呼ばれるプロセスにより成膜を行う装置として構成されている。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a vertical heat treatment apparatus, which is a batch type heat treatment apparatus, will be described with reference to the longitudinal sectional view of FIG. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment switches the source gas and the oxidizing gas and alternately supplies them into the processing container, forms one or a few atomic layers or molecular layers by the reaction of both gases, By performing this cycle a plurality of times, these layers are stacked to form a film on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) W, which is an object to be processed. ALD (Atomic Layer Deposition) or MLD (Molecular It is configured as an apparatus for forming a film by a process called “layer deposition” or the like.

図2中2は、例えば石英により縦型の円筒状に形成された処理容器を成す反応容器であり、この反応容器2の下端は、炉口として開口され、その開口部21の周縁部にはフランジ22が反応容器2と一体に形成されている。この反応容器2の下方には、フランジ22の下面に当接して開口部21を気密に閉塞する、例えば石英製の蓋体23が図示しないボートエレベータにより上下方向に開閉可能に設けられている。蓋体23の中央部には、回転軸24が貫通して設けられ、その上端部にはウエハボート25が搭載されている。   In FIG. 2, reference numeral 2 denotes a reaction vessel that forms a processing vessel formed of, for example, quartz in the shape of a vertical cylinder. The lower end of the reaction vessel 2 is opened as a furnace port, A flange 22 is formed integrally with the reaction vessel 2. Below the reaction vessel 2, a lid 23 made of, for example, quartz that contacts the lower surface of the flange 22 and hermetically closes the opening 21 is provided so as to be opened and closed in a vertical direction by a boat elevator (not shown). A rotation shaft 24 is provided through the central portion of the lid 23, and a wafer boat 25 is mounted on the upper end thereof.

このウエハボート25は、3本以上例えば4本の支柱26を備えており、複数枚例えば125枚のウエハWを棚状に保持できるように、前記支柱26には多数の溝(スロット)が形成されている。但し、125枚のウエハWの保持領域の内、上下両端部については複数枚のダミーウエハが保持され、その間の領域に製品ウエハWが保持されることになる。前記回転軸24の下部には、当該回転軸24を回転させる駆動部をなすモータMが設けられており、モータMは回転軸24を介してウエハボート25全体を回転させることができる。また蓋体23の上には前記回転軸24を囲むように保温ユニット27が設けられている。   The wafer boat 25 is provided with three or more, for example, four support columns 26, and a plurality of grooves (slots) are formed in the support columns 26 so that a plurality of, for example, 125 wafers W can be held in a shelf shape. Has been. However, among the 125 wafer W holding regions, a plurality of dummy wafers are held at both upper and lower ends, and the product wafer W is held in the region between them. A motor M that forms a drive unit that rotates the rotating shaft 24 is provided below the rotating shaft 24, and the motor M can rotate the entire wafer boat 25 via the rotating shaft 24. In addition, a heat retaining unit 27 is provided on the lid 23 so as to surround the rotating shaft 24.

反応容器2内には、2本のL字型のインジェクタ31、34、即ち原料ガスを供給するための第1のガスインジェクタ31及び酸化ガスを供給するための第2のガスインジェクタが反応容器2下部のフランジ22を介して挿入されている。図2に示すように第1のガスインジェクタ31は、その先端部がウエハボート25の上端部まで立ち上げられていて、この立ち上げ部分には、ウエハボート24に保持された各ウエハWに対応した高さ位置にガス供給孔311が設けられている。   In the reaction vessel 2, two L-shaped injectors 31, 34, that is, a first gas injector 31 for supplying a raw material gas and a second gas injector for supplying an oxidizing gas are provided in the reaction vessel 2. It is inserted through the lower flange 22. As shown in FIG. 2, the first gas injector 31 has its tip raised to the upper end of the wafer boat 25, and this raised portion corresponds to each wafer W held on the wafer boat 24. A gas supply hole 311 is provided at the height position.

第1のガスインジェクタ31は上流側にて原料ガス供給路32と接続されており、当該原料ガス供給路32の更に上流側にはバルブV1を介して、原料ソースを気化させる気化器331が設けられている。この気化器331には、夫々マスフローコントローラMFC1、MFC2及びバルブV2、V3を介して原料ソース供給源33及び、例えば窒素ガスボンベ等からなるキャリアガス供給源332が設けられている。   The first gas injector 31 is connected to the source gas supply path 32 on the upstream side, and a vaporizer 331 for vaporizing the source source is provided on the further upstream side of the source gas supply path 32 via a valve V1. It has been. The vaporizer 331 is provided with a raw material source supply source 33 and a carrier gas supply source 332 made of, for example, a nitrogen gas cylinder through mass flow controllers MFC1 and MFC2 and valves V2 and V3, respectively.

ここで原料ガス供給路32、気化器331、原料ソース供給源33、キャリアガス供給源332や各種バルブV1〜V3、マスフローコントローラMFC1、MFC2は原料ガス供給手段3aを構成している。   Here, the raw material gas supply path 32, the vaporizer 331, the raw material source supply source 33, the carrier gas supply source 332, the various valves V1 to V3, and the mass flow controllers MFC1 and MFC2 constitute the raw material gas supply means 3a.

また本実施の形態に係る成膜装置1の原料ソース供給源33には、原料ガスであるアルミニウムのβ-ジケトン錯体、例えば下記の化学式(化1)に示すトリス(ジピバロイルメタナト)アルミニウム(Tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)aluminum)、

Figure 2009088236

(化2)に示すトリス(2,2,6,6-テトラメチル-3,5-オクタンジオナト)アルミニウム(Tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-octanedionato)aluminum)、
Figure 2009088236

(化3)に示すトリス(イソブチリルピバロイルメタナト)アルミニウム(Tris(2,2,6-trimethyl-3,5-heptanedionato)aluminum)、
Figure 2009088236

(化4)に示すトリス(ジイソブチリルメタナト)アルミニウム(Tris(2,6-dimethyl-3,5-heptanedionato)aluminum)、
Figure 2009088236

(化5)に示すトリス(アセチルアセトナト)アルミニウム(Tris(2,4-pentanedionato)aluminum)、
Figure 2009088236

(化6)に示すトリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)アルミニウム(Tris(1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentanedionato)aluminum)、
Figure 2009088236

よりなる錯体群から選択される少なくとも一つのβ-ジケトン錯体を含む原料ソースが貯留されている。以下の説明においては、例えばトリス(ジピバロイルメタナト)アルミニウム(以下、Al(DPM)と記す)を用いる場合について説明する。 In addition, the raw material source supply source 33 of the film forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a β-diketone complex of aluminum as a raw material gas, for example, tris (dipivaloylmethanato) aluminum represented by the following chemical formula (Chemical Formula 1). (Tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato) aluminum),
Figure 2009088236

Tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-octandionato) aluminum (Tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-octanedionato) aluminum)
Figure 2009088236

Tris (isobutyrylpivaloylmethanato) aluminum (Tris (2,2,6-trimethyl-3,5-heptanedionato) aluminum) shown in (Chemical Formula 3),
Figure 2009088236

Tris (diisobutyrylmethanato) aluminum (Tris (2,6-dimethyl-3,5-heptanedionato) aluminum) shown in (Chemical Formula 4),
Figure 2009088236

Tris (acetylacetonato) aluminum shown in (Chemical Formula 5),
Figure 2009088236

Tris (hexafluoroacetylacetonato) aluminum (Tris (1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentanedionato) aluminum)
Figure 2009088236

A raw material source containing at least one β-diketone complex selected from the complex group consisting of is stored. In the following description, for example, a case where tris (dipivaloylmethanato) aluminum (hereinafter referred to as Al (DPM) 3 ) is used will be described.

一方、第2のガスインジェクタ34は、既述の第1のガスインジェクタ31とほぼ同様の構成を備えており、ウエハボート25の上端部まで立ち上げられると共に、この立ち上げ部分には多数のガス供給孔341が設けられていて、ウエハボート25に保持された各ウエハWの高さ位置にガスを供給可能な構成となっている。   On the other hand, the second gas injector 34 has substantially the same configuration as the first gas injector 31 described above, and is raised to the upper end portion of the wafer boat 25, and a large number of gases are included in this raised portion. A supply hole 341 is provided so that gas can be supplied to the height position of each wafer W held by the wafer boat 25.

この第2のガスインジェクタ34の上流側には、酸化ガス供給路35が接続され、当該酸化ガス供給路35にはバルブV4、V5やマスフローコントローラMFC3を介して酸化ガス供給源37が設けられている。この酸化ガス供給源34には、例えば酸素ガス、オゾンガス、水蒸気、亜酸化窒素(NO)ガス、一酸化窒素(NO)ガス、二酸化窒素(NO)ガスからなる酸化ガス群から選択される酸化ガス、例えば酸素ガスがボンベ内に格納されている。これら酸化ガス供給路35、酸化ガス供給源37や各種バルブV4、V5、マスフローコントローラMFC3は酸化ガス供給手段3bを構成している。 An oxidizing gas supply path 35 is connected to the upstream side of the second gas injector 34, and an oxidizing gas supply source 37 is provided in the oxidizing gas supply path 35 via valves V4 and V5 and a mass flow controller MFC3. Yes. The oxidizing gas supply source 34 is selected from, for example, an oxidizing gas group consisting of oxygen gas, ozone gas, water vapor, nitrous oxide (N 2 O) gas, nitrogen monoxide (NO) gas, and nitrogen dioxide (NO 2 ) gas. An oxidizing gas such as oxygen gas is stored in the cylinder. The oxidizing gas supply path 35, the oxidizing gas supply source 37, the various valves V4 and V5, and the mass flow controller MFC3 constitute an oxidizing gas supply means 3b.

また、反応容器2の上方には、反応容器2内を排気するための排気口4が形成されている。この排気口4には、反応容器2内を所望の真空度に減圧排気可能な真空ポンプ41及び圧力調整手段42を備えた排気管43が接続されている。反応容器2の周囲には、反応容器2内を加熱するための加熱手段であるヒータ44を備えた加熱炉45が設けられている。前記ヒータ44としては、コンタミネーションがなく昇降温特性が優れたカーボンワイヤー等を用いることが好ましい。   Further, an exhaust port 4 for exhausting the inside of the reaction vessel 2 is formed above the reaction vessel 2. Connected to the exhaust port 4 is an exhaust pipe 43 having a vacuum pump 41 and pressure adjusting means 42 that can evacuate the reaction vessel 2 to a desired degree of vacuum. Around the reaction vessel 2, a heating furnace 45 provided with a heater 44 as a heating means for heating the inside of the reaction vessel 2 is provided. As the heater 44, it is preferable to use a carbon wire or the like that has no contamination and has excellent temperature rise and fall characteristics.

また成膜装置1は、既述のヒータ44や圧力調整手段42及び各ガス供給手段3a、3b等の動作を制御する制御部5を備えている。制御部5は例えば図示しないCPUとプログラムとを備えたコンピュータからなり、プログラムには当該成膜装置1によってウエハWへの成膜を行うのに必要な動作、例えばヒータ44の温度コントロールや反応容器2内の圧力調整及び反応容器2への処理ガスや酸化ガスの供給量調整に係る制御等についてのステップ(命令)群が組まれている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。   The film forming apparatus 1 also includes a control unit 5 that controls operations of the heater 44, the pressure adjusting unit 42, the gas supply units 3a and 3b, and the like. The control unit 5 is composed of a computer having a CPU and a program (not shown), for example. The program includes operations necessary for film formation on the wafer W by the film formation apparatus 1, such as temperature control of the heater 44 and reaction container. A group of steps (commands) for controlling the pressure in the chamber 2 and controlling the supply amount of the processing gas and the oxidizing gas to the reaction vessel 2 is assembled. This program is stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnetic optical disk, or a memory card, and installed in the computer therefrom.

次に上述の成膜装置1を用いて実施する成膜方法の一例について図3に示したシーケンス図を参照しながら説明する。シーケンス図中、図3(a)は反応容器2内の温度を示し、図3(b)は反応容器2へのAl(DPM)の供給量、図3(c)は酸素ガスの供給量を示している。 Next, an example of a film forming method performed using the film forming apparatus 1 will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG. In the sequence diagram, FIG. 3 (a) shows the temperature in the reaction vessel 2, FIG. 3 (b) shows the supply amount of Al (DPM) 3 to the reaction vessel 2, and FIG. 3 (c) shows the supply amount of oxygen gas. Is shown.

先ず被処理体であるウエハW、例えば図4(a)に示すようなP型シリコン基板110上にソース電極101やドレイン電極102が形成され、その上にトンネル酸化膜103となるシリコン酸化膜103aや、チャージトラップ層104となるシリコン窒化膜104aが積層されたウエハWを所定枚数ウエハボート25に保持させ、次いで例えば温度が300℃程度に維持された反応容器2内に、図示しないボートエレベータを上昇させることによりウエハボート25を搬入(ロード)する。   First, a source electrode 101 and a drain electrode 102 are formed on a wafer W that is an object to be processed, for example, a P-type silicon substrate 110 as shown in FIG. 4A, and a silicon oxide film 103a to be a tunnel oxide film 103 is formed thereon. Alternatively, a predetermined number of wafers W on which the silicon nitride film 104a to be the charge trap layer 104 is stacked are held on the wafer boat 25, and then a boat elevator (not shown) is installed in the reaction vessel 2 maintained at a temperature of about 300 ° C., for example. The wafer boat 25 is loaded (loaded) by being raised.

続いて反応容器2の下端開口部21が蓋体23により塞がれたら、図3(a)に示すように、反応容器2内の温度を例えば200℃/分の昇温速度で、例えば200℃以上、1,000℃以下の温度範囲の、好ましくは600℃以上、1,000℃以下の温度範囲における例えば800℃まで昇温させると共に、排気口4を通じて反応容器2内を真空ポンプ41により例えば1.33Pa(0.01torr)〜1.01×10Pa(760torr(常圧))以下の範囲内の例えば266Pa(2Torr)程度の圧力となるように排気する。なお、例えば300℃よりも低い温度で成膜を行う場合には、ウエハボート25を搬入する前の反応容器2の温度を当該成膜温度よりも低い温度に維持しておくとよい。 Subsequently, when the lower end opening 21 of the reaction vessel 2 is closed by the lid 23, as shown in FIG. 3A, the temperature in the reaction vessel 2 is set at, for example, 200 ° C./min. The temperature is raised to, for example, 800 ° C. within a temperature range of ≧ ° C. and 1,000 ° C., preferably 600 ° C. and less than 1,000 ° C. For example, the exhaust is performed so that the pressure becomes, for example, about 266 Pa (2 Torr) within the range of 1.33 Pa (0.01 torr) to 1.01 × 10 5 Pa (760 torr (normal pressure)) or less. For example, when film formation is performed at a temperature lower than 300 ° C., the temperature of the reaction vessel 2 before the wafer boat 25 is carried in may be maintained at a temperature lower than the film formation temperature.

反応容器2内の昇温及び排気を完了したら、図3(b)に示すように、Al(DPM)を例えば10sccm〜1,000sccmの範囲の例えば30sccmの流量で、反応容器2内に例えば60秒間供給する。次いで、反応容器2に供給するガスを切り替えて、図3(c)に示すように、例えば100sccm〜20,000sccmの範囲の例えば500sccmの酸素ガスを例えば60秒間供給する。なお、酸素ガスに替えてオゾンを酸化ガスとして用いる場合には原料ガス1NMに対して100g〜250gの範囲のオゾンガスが供給されるように調整するとよく、水蒸気を用いる場合には20sccm〜500sccmの範囲の水蒸気が供給されるように調整するとよい。 When the temperature rise and exhaust in the reaction vessel 2 are completed, as shown in FIG. 3B, Al (DPM) 3 is introduced into the reaction vessel 2 at a flow rate of, for example, 30 sccm in the range of 10 sccm to 1,000 sccm, for example. Supply for 60 seconds. Next, the gas supplied to the reaction vessel 2 is switched, and as shown in FIG. 3C, for example, an oxygen gas of 500 sccm in the range of 100 sccm to 20,000 sccm is supplied for 60 seconds, for example. Incidentally, well the ozone gas in the range of 100g~250g is adjusted to supply the raw material gas 1NM 3 if instead of the oxygen gas used ozone as the oxidizing gas, in the case of using the water vapor of 20sccm~500sccm It is good to adjust so that the water vapor | steam of a range may be supplied.

このように反応容器2にAl(DPM)を導入する工程と、酸素ガスを導入する工程との、各工程1回ずつの組み合わせを1サイクルとすると、これらの工程を例えば30サイクル行いウエハW上への成膜を行う。なおこの期間中、反応容器2内は圧力調整手段42により例えば266Pa(2Torr)の減圧雰囲気に維持されており、ウエハボート25はモータMにより回転している。当該成膜処理により反応容器2内では、Al(DPM)が酸素ガスと反応し、図4(b)に示すようにシリコン窒化膜104aの上にアルミナ膜105aが成膜される。 When the combination of the step of introducing Al (DPM) 3 into the reaction vessel 2 and the step of introducing oxygen gas is taken as one cycle in this way, these steps are performed for 30 cycles, for example. The top film is formed. During this period, the inside of the reaction vessel 2 is maintained in a reduced pressure atmosphere of, for example, 266 Pa (2 Torr) by the pressure adjusting means 42, and the wafer boat 25 is rotated by the motor M. As a result of the film formation process, Al (DPM) 3 reacts with oxygen gas in the reaction vessel 2, and an alumina film 105a is formed on the silicon nitride film 104a as shown in FIG. 4B.

ここで本実施の形態においては、従来用いられていたTMAと比較して熱分解温度が高い、Al(DPM)等のアルミニウムのβ-ジケトン錯体を原料ガスとして採用している。このため、例えば200℃〜1,000℃の範囲の成膜温度、好ましくはTMAを用いた場合の従来の成膜温度(例えば300℃程度)よりも高い、例えば600℃〜1,000℃の範囲にて原料ガスと酸化ガスとを反応させ、アルミナ膜105aの成膜を行うことができる。 Here, in the present embodiment, a β-diketone complex of aluminum such as Al (DPM) 3 , which has a higher thermal decomposition temperature than TMA that has been conventionally used, is employed as a raw material gas. For this reason, for example, a film forming temperature in the range of 200 ° C. to 1,000 ° C., preferably higher than a conventional film forming temperature (for example, about 300 ° C.) when TMA is used, The alumina film 105a can be formed by reacting the source gas and the oxidizing gas within the range.

背景技術においても説明したように、TMAを原料ガスとして低い温度で成膜を行った場合には、得られるAlはアモルファスであるため、α-Alを得るには1,100℃以上の高温でアニールする必要がある。このような従来技術に対して本発明者らは、熱分解し難いアルミニウムのβ-ジケトン錯体を用いて例えば200℃〜1,000℃、好ましくは600℃〜1,000℃といった従来よりも高い温度で成膜を行うことにより、アルミナ膜105aには、α-Alの結晶構造が含まれていることを見出した。 As explained in the background art, since when performing film formation at a low temperature TMA as material gas, Al 2 O 3 obtained is amorphous, to obtain an α-Al 2 O 3 1, It is necessary to anneal at a high temperature of 100 ° C. or higher. In contrast to such a conventional technique, the present inventors use a β-diketone complex of aluminum which is difficult to thermally decompose, for example, 200 ° C. to 1,000 ° C., preferably 600 ° C. to 1,000 ° C. higher than the prior art. By performing film formation at a temperature, it was found that the alumina film 105a contains an α-Al 2 O 3 crystal structure.

ここで200℃〜1,000℃の範囲の成膜温度は、アルミナ膜105a下層の積層構造(各電極101、102の形成されたP型シリコン基板110やシリコン酸化膜103a、シリコン窒化膜104a)に与える熱履歴の影響が比較的小さい。また、成膜されたアルミナ膜105a内にα-Alが含まれていることにより、例えば全てがγ-Alで構成されているアルミナ膜に比べてシリコン窒化膜104aに対する当該アルミナ膜105a全体の平均的なバンドギャップが高くなるので、リーク電流を低減することが可能となる。 Here, the film formation temperature in the range of 200 ° C. to 1,000 ° C. is a laminated structure under the alumina film 105a (P-type silicon substrate 110, silicon oxide film 103a, and silicon nitride film 104a on which the electrodes 101 and 102 are formed). The influence of heat history on Further, since α-Al 2 O 3 is included in the formed alumina film 105a, for example, the silicon nitride film 104a can be compared with an alumina film composed entirely of γ-Al 2 O 3. Since the average band gap of the entire alumina film 105a is increased, the leakage current can be reduced.

本実施の形態に係る成膜装置1は、以上に説明した考え方に基づきアルミニウムのβ-ジケトン錯体を用いて成膜を行うことにより、成膜後のアニールを行うことなくα-Alを含むアルミナ膜105aを成膜できるように構成されている。 The film forming apparatus 1 according to the present embodiment forms a film using a β-diketone complex of aluminum based on the above-described concept, thereby allowing α-Al 2 O 3 without annealing after film formation. An alumina film 105a containing can be formed.

成膜装置1の動作説明に戻ると、以上に説明した工程によりシリコン窒化膜104a上にアルミナ膜105aが形成されたら、反応容器2内への原料ガスの供給を停止し、図示しない窒素ガス源から供給されるN2ガスによりパージを行って反応容器2内の圧力を常圧に戻す。次いで反応容器2内の温度を例えば300℃まで下降させ、ウエハボート25を反応容器2から搬出(アンロード)する。以上に説明した一連の工程は、制御部5に格納されたプロセスレシピに基づいて、ヒータ44、圧力調整手段42及び各ガス供給手段3a、3b等を制御して行われる。 Returning to the description of the operation of the film forming apparatus 1, when the alumina film 105a is formed on the silicon nitride film 104a by the process described above, the supply of the source gas into the reaction vessel 2 is stopped, and a nitrogen gas source (not shown) Purge is performed with N 2 gas supplied from, and the pressure in the reaction vessel 2 is returned to normal pressure. Next, the temperature in the reaction vessel 2 is lowered to, for example, 300 ° C., and the wafer boat 25 is unloaded from the reaction vessel 2. The series of steps described above is performed by controlling the heater 44, the pressure adjusting unit 42, the gas supply units 3a, 3b, and the like based on the process recipe stored in the control unit 5.

反応容器2から搬出されたウエハWには、その後、図4(c)に示すようにアルミナ膜105aの上にコントロールゲート106となるポリシリコン膜106aが形成される。しかる後、これらの積層構造体からフォトリソグラフィ等によりトンネル酸化膜103〜コントロールゲート106のゲート構造を得て、更に各電極101、102及びコントロールゲート106に信号線を接続することにより、図1に示す構造を有するフラッシュメモリのメモリ素子100が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 4C, a polysilicon film 106a to be a control gate 106 is formed on the alumina film 105a on the wafer W unloaded from the reaction vessel 2. Thereafter, the gate structure of the tunnel oxide film 103 to the control gate 106 is obtained from these laminated structures by photolithography or the like, and signal lines are connected to the electrodes 101 and 102 and the control gate 106 to obtain the structure shown in FIG. A flash memory device 100 having the structure shown is formed.

以上に説明した実施の形態に係る成膜装置1によれば以下の効果がある。熱分解温度の高いアルミニウムのβ-ジケトン錯体を含む原料ガスを用いているので、200〜1,000℃、好ましくは600℃〜1,000℃といった比較的高い温度にてアルミニウム膜105aを成膜することができる。この結果、α-アルミナを含むアルミナ膜105aを成膜することが可能となり、例えばこのアルミナ膜105aをMONOS型のメモリ素子のブロッキング絶縁膜105として利用した場合には、当該絶縁膜105下層のシリコン窒化膜等からなるチャージトラップ層104に対するバンドギャップが大きくなって、リーク電流の少ない良質なメモリ素子100を得ることができる。   The film forming apparatus 1 according to the embodiment described above has the following effects. Since a source gas containing a β-diketone complex of aluminum having a high thermal decomposition temperature is used, the aluminum film 105a is formed at a relatively high temperature of 200 to 1,000 ° C., preferably 600 to 1,000 ° C. can do. As a result, it is possible to form an alumina film 105a containing α-alumina. For example, when the alumina film 105a is used as the blocking insulating film 105 of the MONOS type memory element, silicon under the insulating film 105 is formed. A band gap with respect to the charge trap layer 104 made of a nitride film or the like becomes large, and a high-quality memory element 100 with little leakage current can be obtained.

なお実施の形態中に示した成膜装置1においては、反応容器2内に原料ガスと酸化ガスとを交互に供給するALDプロセスにより成膜工程を実行する場合について説明したが、これら原料ガスと酸化ガスとを同時に連続供給する通常のCVD(Chemical Vapor Deposition)プロセスによりα-Alを含むアルミナ膜105aを成膜してもよい。また、反応容器2内に挿入されるインジェクタ31、34を短くして、ウエハボート25の上端部まで立ち上げた立ち上げ部分を設けないように構成してもよい。 In the film forming apparatus 1 shown in the embodiment, the case where the film forming process is performed by the ALD process in which the source gas and the oxidizing gas are alternately supplied into the reaction vessel 2 has been described. The alumina film 105a containing α-Al 2 O 3 may be formed by a normal CVD (Chemical Vapor Deposition) process that continuously supplies oxidizing gas simultaneously. In addition, the injectors 31 and 34 inserted into the reaction vessel 2 may be shortened so that a rising portion that rises up to the upper end of the wafer boat 25 is not provided.

更にまた、反応容器2へ供給される酸素ガス等の酸化ガスは、実施の形態中に示したように、ガスボンベ等からなる酸化ガス供給源37より、通常のガスの状態で反応容器2へと供給される場合に限定されない。例えば図5に示すようにプラズマ発生部50を反応容器2の側壁部に設け、このプラズマ発生部50の内部に既述の第2のガスインジェクタ34を設置して、第2のガスインジェクタ34から酸化ガスが供給される領域に高周波電圧を印加することにより、酸化ガスをプラズマ化した状態で処理容器2内に供給するようにしてもよい。   Furthermore, the oxidizing gas such as oxygen gas supplied to the reaction vessel 2 is supplied to the reaction vessel 2 in an ordinary gas state from an oxidizing gas supply source 37 such as a gas cylinder as shown in the embodiment. It is not limited to the case where it is supplied. For example, as shown in FIG. 5, the plasma generating unit 50 is provided on the side wall of the reaction vessel 2, the second gas injector 34 described above is installed inside the plasma generating unit 50, and the second gas injector 34 is By applying a high frequency voltage to the region where the oxidizing gas is supplied, the oxidizing gas may be supplied into the processing container 2 in a plasma state.

プラズマ発生部50の構成を簡単に説明すると、当該プラズマ発生部50は、上下方向に細長く、酸化ガスの供給される領域を挟むように対向して設けられた2本のプラズマ電極51(図示の便宜上、図5には1本のみを示してある)と、このプラズマ電極51を内蔵する区画壁52と、この区画壁52の外部を覆う絶縁保護カバー53と、から構成されており、外部に設けられた図示しない高周波電源より2本のプラズマ電極間に高周波電圧が印加される。プラズマ発生部50と反応容器2との内部は、開口部54により連通されており、第2のガスインジェクタ34を出てプラズマ化された酸化ガスを反応容器2内に供給できるようになっている。   The configuration of the plasma generation unit 50 will be briefly described. The plasma generation unit 50 is elongated in the vertical direction, and two plasma electrodes 51 (shown in the figure) are provided so as to face each other so as to sandwich the region to which the oxidizing gas is supplied. For convenience, only one is shown in FIG. 5), a partition wall 52 containing the plasma electrode 51, and an insulating protective cover 53 covering the outside of the partition wall 52. A high frequency voltage is applied between the two plasma electrodes from a provided high frequency power source (not shown). The inside of the plasma generation unit 50 and the reaction vessel 2 are communicated with each other through an opening 54 so that the oxidizing gas that has been converted into plasma from the second gas injector 34 can be supplied into the reaction vessel 2. .

以上に説明した実施の形態においては、アニール処理を行うことなくα-Alを含むアルミナ膜105aを成膜する方法について説明したが、これはアルミナ膜105aの成膜後にアニール処理を行うことを除外するものではない。例えばアルミナ膜105aの結晶構造を変化させること等を目的として、当該アルミナ膜105aの成膜後に例えば1,000℃以下の温度でアニール処理を行う工程を含んでいる場合についても本発明の成膜方法に該当する。 In the embodiment described above, the method of forming the alumina film 105a containing α-Al 2 O 3 without performing the annealing process has been described, but this is performed after the film formation of the alumina film 105a. It does not exclude that. For example, for the purpose of changing the crystal structure of the alumina film 105a, etc., the film formation of the present invention is also performed in the case where an annealing process is performed at a temperature of, for example, 1,000 ° C. or less after the alumina film 105a is formed. Applicable to the method.

本発明のアルミナ膜が用いられるMONOS型メモリ素子の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the MONOS type | mold memory element in which the alumina film | membrane of this invention is used. 本発明の成膜方法を実施する成膜装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the film-forming apparatus which enforces the film-forming method of this invention. 前記成膜装置の作用を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the effect | action of the said film-forming apparatus. 前記MONOS型メモリ素子の製造過程を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a manufacturing process of the MONOS type memory device. 上記成膜装置の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the said film-forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

MFC1〜MFC3
マスフローコントローラ
W ウエハ
1 成膜装置
2 反応容器
3a 原料ガス供給手段
3b 酸化ガス供給手段
4 排気口
5 制御部
21 開口部
22 フランジ
23 蓋体
24 回転軸
25 ウエハボート
26 支柱
27 保温ユニット
31 第1のガスインジェクタ
32 原料ガス供給路
33 原料ソース供給源
34 第2のガスインジェクタ
35 酸化ガス供給路
37 酸化ガス供給源
41 真空ポンプ
42 圧力調整手段
43 排気管
44 ヒータ
45 加熱炉
100 メモリ素子
101 ソース電極
102 ドレイン電極
103 トンネル酸化膜
103a シリコン酸化膜
104 チャージトラップ層
104a シリコン窒化膜
105 ブロッキング絶縁膜
105a アルミナ膜
106 コントロールゲート
106a ポリシリコン膜
110 シリコン基板
331 気化器
332 キャリアガス供給源
MFC1 to MFC3
Mass flow controller W Wafer 1 Film forming apparatus 2 Reaction vessel 3a Raw material gas supply means 3b Oxidation gas supply means 4 Exhaust port 5 Control part 21 Opening part 22 Flange 23 Lid 24 Rotating shaft 25 Wafer boat 26 Strut 27 Thermal insulation unit 31 First Gas injector 32 Raw material gas supply path 33 Raw material source supply source 34 Second gas injector 35 Oxidation gas supply path 37 Oxidation gas supply source 41 Vacuum pump 42 Pressure adjusting means 43 Exhaust pipe 44 Heater 45 Heating furnace 100 Memory element 101 Source electrode 102 Drain electrode 103 Tunnel oxide film 103a Silicon oxide film 104 Charge trap layer 104a Silicon nitride film 105 Blocking insulating film 105a Alumina film 106 Control gate 106a Polysilicon film 110 Silicon substrate 331 Vaporizer 332 Carrier Gas supply source

Claims (8)

処理容器内に被処理体を載置する工程と、
前記処理容器内に、アルミニウムのβ-ジケトン錯体を含む原料ガスを導入する工程と、
前記処理容器内に、酸化ガスを導入する工程と、
前記処理容器内の処理雰囲気を200℃以上、1,000℃以下の温度範囲で加熱することにより、前記β-ジケトン錯体と酸化ガスとを反応させて前記被処理体の表面にα-アルミナを含むアルミナ膜を成膜する工程と、を含むことを特徴とするアルミナ膜の成膜方法。
Placing the object to be processed in the processing container;
Introducing a source gas containing a β-diketone complex of aluminum into the processing vessel;
Introducing an oxidizing gas into the processing vessel;
By heating the treatment atmosphere in the treatment vessel at a temperature range of 200 ° C. or more and 1,000 ° C. or less, the β-diketone complex and the oxidizing gas are reacted to form α-alumina on the surface of the object to be treated. And a step of forming an alumina film.
前記原料ガスを処理容器内に導入する工程と、前記酸化ガスを処理容器内に導入する工程とは、交互に行われることを特徴とする請求項1に記載のアルミナ膜の成膜方法。   2. The method for forming an alumina film according to claim 1, wherein the step of introducing the source gas into the processing container and the step of introducing the oxidizing gas into the processing container are alternately performed. 前記原料ガスは、トリス(ジピバロイルメタナト)アルミニウム、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-3,5-オクタンジオナト)アルミニウム、トリス(イソブチリルピバロイルメタナト)アルミニウム、トリス(ジイソブチリルメタナト)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)アルミニウムよりなる錯体群から選択される少なくとも一つのβ-ジケトン錯体を含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載のアルミナ膜の成膜方法。   The source gases are tris (dipivaloylmethanato) aluminum, tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-octanedionato) aluminum, tris (isobutyrylpivaloylmethanato) aluminum, tris It contains at least one β-diketone complex selected from the group consisting of (diisobutyrylmethanato) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, and tris (hexafluoroacetylacetonato) aluminum. Item 3. The method for forming an alumina film according to Item 1 or 2. 前記酸化ガスは酸素ガス、オゾンガス、水蒸気、亜酸化窒素ガス、一酸化窒素ガス、二酸化窒素ガスからなる酸化ガス群から選択されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載のアルミナ膜の成膜方法。   The said oxidizing gas is selected from the oxidizing gas group which consists of oxygen gas, ozone gas, water vapor | steam, nitrous oxide gas, nitric oxide gas, and nitrogen dioxide gas, The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. A method for forming an alumina film. 前記アルミナ膜を成膜する工程は、1.33Pa以上1.01×10Pa以下の範囲内の圧力雰囲気下にて行われることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載のアルミナ膜の成膜方法。 5. The step of forming the alumina film is performed in a pressure atmosphere within a range of 1.33 Pa to 1.01 × 10 5 Pa. 5. A method for forming an alumina film. 前記アルミナ膜は、MONOS型メモリ素子内に形成されるブロッキング絶縁膜であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載のアルミナ膜の成膜方法。   6. The method for forming an alumina film according to claim 1, wherein the alumina film is a blocking insulating film formed in a MONOS type memory element. 内部に被処理体が載置される処理容器と、
前記被処理体を加熱するための加熱手段と、
前記処理容器内にアルミニウムのβ-ジケトン錯体を含む原料ガスを供給するための原料ガス供給手段と、
前記処理容器内に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給手段と、
前記処理容器内の被処理体が200℃以上、1,000℃以下の温度範囲に加熱され、前記原料ガス及び酸化ガスを用いて当該被処理体の上にα-アルミナを含むアルミナ膜を成膜するように各手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするアルミナ膜の成膜装置。
A processing container in which an object to be processed is placed;
Heating means for heating the object to be processed;
Raw material gas supply means for supplying a raw material gas containing a β-diketone complex of aluminum into the processing vessel;
Oxidizing gas supply means for supplying oxidizing gas into the processing vessel;
The object to be processed in the processing vessel is heated to a temperature range of 200 ° C. or more and 1,000 ° C. or less, and an alumina film containing α-alumina is formed on the object to be processed using the source gas and the oxidizing gas. And a control means for controlling each means so as to form a film.
アルミナ膜の成膜装置に用いられ、コンピュータ上で動作するプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記プログラムは請求項1ないし6のいずれか一つに記載された成膜方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
A storage medium used for an alumina film forming apparatus and storing a program operating on a computer,
A storage medium, wherein the program has steps for executing the film forming method according to any one of claims 1 to 6.
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