JP2010103484A - 半導体デバイス、その製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理対象に対して窒素系ガス(窒素(N2)ガス、アンモニア(NH3)ガス、ジアジン(N2H2)ガス、ヒドラジン(N2H4)ガスなど)を供給する手段と、前記処理対象に対してシリコン系ガス(アミノ基、ジメチルアミノ基又はエチルアミノ基を有するもの。シランガス、ジシランガス、ジシラザンガスなど)を供給する手段と、前記各ガスの供給時に前記処理対象を減圧環境とする手段とを備える。
【選択図】 図2
Description
処理対象に対して水素成分を含むシリコン系ガスを供給する手段と、
前記シリコン系ガスを供給した後に前記処理対象に対して窒素系ガスを供給する手段とを備える。
上記課題を解決するために、本発明の半導体デバイスの製造装置は、処理対象に対して水素成分又はハロゲン成分を含むシリコン系ガスを供給する手段と、前記シリコン系ガスを供給した後に前記処理対象に対して窒素系ガスを供給する手段とを備える。
さらに、前記窒素系ガス或いはシリコン系ガスの、励起処理(減圧パルスCVD法又は、減圧パルスプラズマ法(リモートプラズマ法含む)など)、紫外光の照射処理又は加温処理などを含む、励起又は分解手段を備えるとよい。窒素系ガス或いはシリコン系ガスは、プラズマ励起処理によってプラズマ状態に励起されるか、プラズマ状態を経て分解されるかであり、また、紫外光の照射処理によって励起状態となるか励起状態を経て分解されるかであり、加温により熱分解される。また、加温処理は、励起処理を補助するために備えられてもよい。加温処理のみを分解手段とする場合は、ヒドラジンガス、アルキルヒドラジン(RNHNH2、R2NNH2等)ガス、アンモニアガス等のように450℃以下で分解される窒素系ガスを選択するとよい。
また、紫外光の照射処理の効果の補助をするために加温手段を併用してもよいが、その温度は、450℃以下とする。加温処理の併用により、SiN膜形成反応の促進、SiN膜の緻密化の効果がある。
2 ウェハアライメント
3 ロードロックチャンバー
4 トランスファーチャンバー
5 第一チャンバー
6 第二チャンバー
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1の半導体デバイスの製造装置の模式的な構成図である。図1には、ウェハが収容されるカセット1と、カセット1から取り出されたウェハの位置決めを行うウェハアライメント2と、ロードロック機構を有するロードロックチャンバー3と、ウェハに絶縁物を形成するための第一チャンバー5と、第一チャンバー5において絶縁物が形成されたウェハに対して紫外光アニール処理を施す第二チャンバー6と、ロードロックチャンバー3,第一チャンバー5,第二チャンバー6相互間でウェハを搬送するロボットアームを有するトランスファーチャンバー4とを示している。
本発明の実施形態では、図1等に示した装置を用いて、実施形態1で説明したガスとは異なるガスを用いて、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態1の場合と同様である。
本発明の実施形態では、図1等に示した製造装置を用いて、実施形態1で説明したガスとは異なるガスを用いて、ガラス基板上にSiN膜603を形成する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態1の場合と同様である。
本発明の実施形態では、図1等に示した製造装置を用いて、実施形態1で説明した手法とは異なる手法で、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態1の場合と同様である。
本発明の実施形態では、図1等に示した製造装置を用いて、実施形態1で説明した手法とは異なる手法で、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態1の場合と同様である。
本発明の実施形態では、図1等に示した製造装置を用いて、実施形態1で説明した手法とは異なる手法で、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態1の場合と同様である。
図7は、本発明の実施形態7に係る第一チャンバー5の模式的な構成図である。図7に示す第一チャンバー5は、端的に言えば、リモートプラズマ装置21の配置を変更した点と、内部にランプ101を設けている点と、複数の開口を有する石英板111と石英板112とを設けている点とが、図2に示したものとは相違する。
図8は、本発明の実施形態8に係る減圧CVD装置の模式的な構成図である。図8に示す減圧CVD装置は、実施形態7までに説明したいわゆるクラスタタイプのチャンバーではなく、バッチタイプのチャンバーである。この種のチャンバーを用いると、1回の処理で複数のウェハ41にSiN膜603を形成することができるという利点がある。
図8等に示した装置を用いて、実施形態8で説明したガスとは異なるガスを用いて、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態6の場合と同様である。
図8等に示した装置を用いて、実施形態8で説明したガスとは異なるガスを用いて、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態6の場合と同様である。
図8等に示した装置を用いて、実施形態8で説明したガスとは異なるガスを用いて、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態6の場合と同様である。
図7に示した第一チャンバー5を用いて、実施形態7で説明した方法とは異なる方法を用いて、ウェハ41のゲート電極上にSiN膜を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態7の場合と同様である。
図7に示した第一チャンバー5を用いて、実施形態7で説明した方法とは異なる方法で、ウェハ41のゲート電極上にSiN膜を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態7の場合と同様である。
図7に示した第一チャンバー5を用いて、実施形態7で説明した方法とは異なる方法で、ウェハ41のゲート電極上にSiN膜を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態7の場合と同様である。
図8等に示した装置を用いて、実施形態8で説明したガスとは異なるガスで、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態6の場合と同様である。
図8等に示した装置を用いて、実施形態8で説明したガスとは異なるガスで、ウェハ41のゲート電極602上にSiN膜603を形成する方法について説明する。製造条件は、以下の点を除き、実施形態6の場合と同様である。
Claims (13)
- 処理対象に対して水素成分又はハロゲン成分を含むシリコン系ガスを供給する手段と、前記シリコン系ガスを供給した後に前記処理対象に対して窒素系ガスを供給する手段とを備える半導体デバイスの製造装置。
- 前記シリコン系ガス又は窒素系ガスを励起又は分解する手段を備える、請求項1記載の半導体デバイスの製造装置。
- 前記励起又は分解する手段が、加温処理、プラズマ励起処理または紫外光の照射処理から選ばれる少なくとも1種の手段である請求項2記載の半導体デバイス製造装置。
- (追加)
前記窒素系ガス供給時にのみ励起又は分解する手段を備える請求項2記載の半導体デバイス製造装置。 - 前記窒素系ガスとともに水蒸気又は不活性ガスを供給する手段を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の半導体デバイスの製造装置。
- 前記シリコン系ガスと窒素系ガスとを、交互に又は一緒に供給する手段を備える、請求項1〜5のいずれかに記載の半導体デバイスの製造装置。
- 前記処理対象を前記シリコン系ガスの沸点以下の温度条件で加熱する加熱手段を備える請求項1〜6のいずれかに記載の半導体デバイス製造装置。
- 前記紫外光の照射処理を行う紫外光の照射手段と前記処理対象との間を分離する仕切り板を備え、当該仕切り板には前記窒素系ガスを通す複数の開口部が形成されている、請求項3又は4に記載の半導体デバイスの製造装置。
- 前記紫外光の照射処理を行う紫外光の照射手段に対して不活性ガスを供給する手段を備える請求項3、4又は8記載の半導体デバイスの製造装置。
- 前記各手段によって各ガスを供給した後に、処理対象に対して紫外光、可視光又は赤外光を照射する手段を備える、請求項1〜9のいずれかに記載の半導体デバイス製造装置。
- 処理対象に対して水素成分又はハロゲン成分を含むシリコン系ガスを供給するステップと、前記シリコン系ガスを供給した後に前記処理対象に対して窒素系ガスを供給するステップとを含み、当該シリコン系ガスと当該窒素系ガスの一方又は両方を、加温処理、プラズマ励起処理または紫外光の照射処理から選ばれる少なくとも1種の手段で励起又は分解させて、処理対象に供給する半導体デバイスの製造方法。
- 窒素系ガス供給の時に励起又は分解を行う請求項11に記載の半導体デバイスの製造方法。
- デザインルールが32nm以下のデバイスであって、ソース領域とドレイン領域とが物理的に接触していない半導体デバイス。
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