JP2012160704A - 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、を交互に繰り返すことで、基板上に、炭窒化層と酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する。
【選択図】図3
Description
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層さ
れてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する基板処理方法が提供される。
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内の基板を加熱するヒータと、
前記処理容器内の基板に対して所定元素含有ガスを供給する所定元素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して炭素含有ガスを供給する炭素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して窒素含有ガスを供給する窒素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する処理と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する処理と、を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成するように、前記ヒータ、前記所定元素含有ガス供給系、前記炭素含有ガス供給系、前記窒素含有ガス供給系および前記酸素含有ガス供給系を制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
図1は、本実施の形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉202部分を縦断面図で示しており、図2は本実施の形態で好適に用いられる
縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉202部分を図1のA−A線断面図で示している。
、主に、第1不活性ガス供給管232e、マスフローコントローラ241e、バルブ243eにより、第1不活性ガス供給系が構成される。
供給管232hが接続されている。この第4不活性ガス供給管232hには、上流方向から順に、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ241h、及び開閉弁であるバルブ243hが設けられている。また、第4ガス供給管232dの先端部には上述の第4ノズル249dが接続されている。第4ノズル249dは、ガス分散空間であるバッファ室237内に設けられている。
ラ241h、バルブ243hにより第4不活性ガス供給系が構成される。
キャップ219の処理室201と反対側には、ボートを回転させる回転機構267が設置されている。回転機構267の回転軸255はシールキャップ219を貫通して、後述するボート217に接続されており、ボート217を回転させることでウエハ200を回転させるように構成されている。シールキャップ219は反応管203の外部に垂直に設置された昇降機構としてのボートエレベータ115によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート217を処理室201内に対し搬入搬出することが可能となっている。
レシピを読み出すように構成されている。そして、CPU121aは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、マスフローコントローラ241a,241b,241c,241d,241e,241f,241g,241hによる各種ガスの流量調整動作、バルブ243a,243b,243c,243d,243e,243f,243g,243hの開閉動作、APCバルブ244の開閉動作及びAPCバルブ244による圧力センサ245に基づく圧力調整動作、温度センサ263に基づくヒータ207の温度調整動作、真空ポンプ246の起動・停止、回転機構267の回転速度調節動作、ボートエレベータ115によるボート217の昇降動作、高周波電源273の電力供給、整合器272によるインピーダンス調整動作等を制御するように構成されている。
次に、上述の基板処理装置の処理炉を用いて半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜としてのシリコン酸炭窒化膜(SiOCN膜)を成膜するシーケンス例について説明する。尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ121により制御される。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して、シリコン含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、ウエハ200上に所定厚さのシリコン炭窒化層(SiCN層)を形成する工程と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して、シリコン含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、ウエハ200上に所定厚さのシリコン酸化層(SiO層)を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、ウエハ200上に、シリコン炭窒化層とシリコン酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚のシリコン酸炭窒化膜(SiOCN膜)を形成する。
本実施形態では、ウエハ200上に、シリコン炭窒化層とシリコン酸化層とを交互に積層することから、この成膜手法をラミネート法ともいう。
また例えばSi3N4膜を形成する場合、膜の組成比が化学量論組成であるN/Si≒1.33となるようにすることを目的として、供給条件を制御する。
まず、本実施形態の第1シーケンスについて説明する。図3は、本実施形態の第1シーケンスにおける成膜フローを示す図である。図4は、本実施形態の第1シーケンスにおけるガス供給のタイミングを示す図である。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給することで、ウエハ200上にシリコン含有層を形成する工程と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して炭素含有ガスを供給することで、シリコン含有層の上に炭素含有層を形成してシリコンおよび炭素を含む層を形成する工程と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、シリコンおよび炭素を含む層を窒化してシリコン炭窒化層(SiCN層)を形成する工程と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給することで、ウエハ200上にシリコン含有層を形成する工程と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して酸素含有ガスを供給することで、シリコン含有層を酸化してシリコン酸化層(SiO層)を形成する工程と、
を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(n回)行うことで、ウエハ200上に、シリコン炭窒化層とシリコン酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚のシリコン酸炭窒化膜(SiOCN膜)を形成する。
なお、本実施形態の第1シーケンスでは、シリコン炭窒化層を形成する工程、および、シリコン酸化層を形成する工程のいずれの工程においても、シリコン含有層を形成する工程においては、CVD反応が生じる条件下でウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給する。
作動させた状態を維持する。また、処理室201内が所望の温度となるようにヒータ207によって加熱される。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサ263が検出した温度情報に基づきヒータ207への通電具合がフィードバック制御される(温度調整)。続いて、回転機構267によりボート217及びウエハ200の回転が開始される。なお、回転機構267によるボート217及びウエハ200の回転は、少なくとも、ウエハ200に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。その後、後述する5つのステップを順次実行する。
[ステップ1]
第1ガス供給管232aのバルブ243a開き、第1ガス供給管232a内にHCDガスを流す。第1ガス供給管232a内を流れたHCDガスは、マスフローコントローラ241aにより流量調整される。流量調整されたHCDガスは第1ノズル249aのガス供給孔250aから処理室201内に供給され、排気管231から排気される。このとき、同時にバルブ243eを開き、不活性ガス供給管232e内にN2ガス等の不活性ガスを流す。不活性ガス供給管232e内を流れたN2ガスは、マスフローコントローラ241eにより流量調整される。流量調整されたN2ガスはHCDガスと一緒に処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
iが堆積することでシリコン層が形成される。HCDガスが自己分解(熱分解)しない条件下、すなわち、HCDの熱分解反応が生じない条件下では、ウエハ200上にHCDガスが吸着することでHCDガスの吸着層が形成される。なお、ウエハ200上にHCDガスの吸着層を形成するよりも、ウエハ200上にシリコン層を形成する方が、成膜レートを高くすることができ、好ましい。ウエハ200上に形成されるシリコン含有層の厚さが数原子層を超えると、後述するステップ3での窒化の作用がシリコン含有層の全体に届かなくなる。また、ウエハ200上に形成可能なシリコン含有層の最小値は1原子層未満である。よって、シリコン含有層の厚さは1原子層未満から数原子層程度とするのが好ましい。なお、シリコン含有層の厚さを1原子層以下、すなわち、1原子層または1原子層未満とすることで、後述するステップ3での窒化反応の作用を相対的に高めることができ、ステップ3の窒化反応に要する時間を短縮することができる。ステップ1のシリコン含有層形成に要する時間を短縮することもできる。結果として、1サイクルあたりの処理時間を短縮することができ、トータルでの処理時間を短縮することも可能となる。すなわち、成膜レートを高くすることも可能となる。また、シリコン含有層の厚さを1原子層以下とすることで、膜厚均一性の制御性を高めることも可能となる。
ステップ1が終了し処理室201内の残留ガスを除去した後、第2ガス供給管232bのバルブ243bを開き、第2ガス供給管232b内にC3H6ガスを流す。第2ガス供給管232b内を流れたC3H6ガスは、マスフローコントローラ241bにより流量調整される。流量調整されたC3H6ガスは第2ノズル249bのガス供給孔250bから処理室内へ供給され、排気管231から排気される。なお、処理室201内に供給されたC3H6ガスは熱により活性化される。この時同時にバルブ243fを開き、不活性ガス供給管232f内にN2ガスを流す。N2ガスはC3H6ガスと一緒に処理室201内へ供給され、排気管231から排気される。
ローコントローラ241fで制御するN2ガスの供給流量は、例えば200〜2000sccmの範囲内の流量とする。このとき、処理室201内におけるC3H6ガスの分圧は、6〜2940Paの範囲内の圧力とする。C3H6ガスをウエハ200に晒す時間、すなわちガス供給時間(照射時間)は、例えば1〜120秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ207の温度は、ステップ1と同様、ウエハ200の温度が300〜650℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。なお、C3H6ガスは熱で活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、後述する炭素含有層の形成が容易となる。
処理室内圧力:133〜2666Pa
C3H6ガス分圧:67〜2515Pa
C3H6ガス供給流量:1000〜5000sccm
N2ガス供給流量:300〜1000sccm
C3H6ガス供給時間:6〜100秒
処理室201内の残留ガスを除去した後、第3ガス供給管232cのバルブ243cを開き、第3ガス供給管232c内にNH3ガスを流す。第3ガス供給管232c内を流れたNH3ガスは、マスフローコントローラ241cにより流量調整される。流量調整されたNH3ガスは第3ノズル249cのガス供給孔250cから処理室201内に供給され、排気管231から排気される。なお、処理室201内に供給されたNH3ガスは熱により活性化される。この時同時にバルブ243gを開き不活性ガス供給管232g内にN2ガスを流す。N2ガスはNH3ガスと一緒に処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
処理室内圧力:133〜2666Pa
NH3ガス分圧:67〜2515Pa
NH3ガス供給流量:1000〜5000sccm
N2ガス供給流量:300〜1000sccm
NH3ガス供給時間:6〜100秒
[ステップ4]
処理室201内の残留ガスを除去した後、ステップ1と同様に、HCDガスを処理室201内に供給し、排気して、ステップ3でウエハ200上に形成されたSiCN層(第3の層)の上に第4の層としてのシリコン含有層を形成する。シリコン含有層が形成された後、ステップ1と同様に、HCDガスの供給を停止し、処理室201内の残留ガスを除去する。なお、ステップ4での各バルブの開閉動作、処理条件、生じさせる反応、形成する層、残留ガス除去方法、使用可能なガス等は、ステップ1でのそれらと同様である。
処理室201内の残留ガスを除去した後、第4ガス供給管232dのバルブ243d、第4不活性ガス供給管232hのバルブ243hを開き、第4ガス供給管232d内にO2ガスを流し、第4不活性ガス供給管232h内にN2ガスを流す。第4不活性ガス供給管232h内を流れたN2ガスは、マスフローコントローラ241hにより流量調整される。第4ガス供給管232d内を流れたO2ガスは、マスフローコントローラ241dにより流量調整される。流量調整されたO2ガスは流量調整されたN2ガスと第4ガス供給管232d内で混合されて、第4ノズル249dのガス供給孔250dからバッファ室237内に供給される。このとき、第1の棒状電極269及び第2の棒状電極270間には高周波電力を印加しない。これにより、バッファ室237内に供給されたO2ガスは熱で活性化されて、ガス供給孔250eからウエハ200に向けて処理室201内に供給され、排気管231から排気される。なお、このとき第1の棒状電極269及び第2の棒状電極270間に高周波電力を印加して、バッファ室237内に供給されたO2ガスをプラズマで活性化させることもできる。
)は、例えば1〜120秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ207の温度は、ステップ1〜3と同様、ウエハ200の温度が300〜650℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。O2ガスは上記のような条件下で熱的に活性化される。なお、O2ガスは熱で活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、後述する酸化をソフトに行うことができる。
処理室内圧力:133〜2666Pa
O2ガス分圧:67〜2515Pa
O2ガス供給流量:1000〜5000sccm
N2ガス供給流量:300〜1000sccm
O2ガス供給時間:6〜100秒
果を高める。
次に、本実施形態の第2シーケンスについて説明する。図5は、本実施形態の第2シーケンスにおける成膜フローを示す図である。図6は、本実施形態の第2シーケンスにおけるガス供給のタイミングを示す図である。
4〜5を1セットとしてこのセットを所定回数(1回以上)行うことで所定厚さのSiO層を形成する工程と、を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(1回以上)行うことにより、ウエハ200上に、1層以上のSiCN層と1層以上のSiO層とが交互に積層されてなる所定膜厚のSiOCN膜を成膜する。すなわち、第2シーケンスでは、ウエハ200上に1層以上、例えば数層のSiCN層と、1層以上、例えば数層のSiO層とを交互に積層して、所定膜厚のSiOCN膜を成膜する。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給することで、ウエハ200上にシリコン含有層を形成する工程と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して炭素含有ガスを供給することで、シリコン含有層の上に炭素含有層を形成してシリコンおよび炭素を含む層を形成する工程と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、シリコンおよび炭素を含む層を窒化してシリコン炭窒化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数(x回)行うことでウエハ200上に所定厚さのシリコン炭窒化層(SiCN層)を形成する工程と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給することで、ウエハ200上にシリコン含有層を形成する工程と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して酸素含有ガスを供給することで、シリコン含有層を酸化してシリコン酸化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数(y回)行うことでウエハ200上に所定厚さのシリコン酸化層(SiO層)を形成する工程と、
を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(n回)行うことにより、ウエハ200上にシリコン炭窒化層とシリコン酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚のシリコン酸炭窒化膜(SiOCN膜)を形成する。
この場合においても、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。また、本実施形態の第2シーケンスでも、シリコン炭窒化層を形成する工程、および、シリコン酸化層を形成する工程のいずれの工程においても、シリコン含有層を形成する工程においては、CVD反応が生じる条件下でウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給する。
層のSiCN層と1層のSiO層とを交互に積層するようにすれば、SiOCN膜の酸素成分に対するシリコン成分、窒素成分、炭素成分の割合をリッチな方向に(酸素成分の割合をプアな方向に)制御できることとなる。また例えば、1層のSiCN層と5層のSiO層とを交互に積層するようにすれば、SiOCN膜の窒素成分、炭素成分に対するシリコン成分、酸素成分の割合をリッチな方向に(窒素成分、炭素成分の割合をプアな方向に)制御できることとなる。すなわち、SiCN層およびSiO層のうち少なくともいずれかの層の層数、すなわち、セット数(x、y)を制御することで、SiOCN膜の組成比をより緻密に制御することが可能となり、更には、セット数(x、y)の組み合せにより、特定の元素の成分の割合を微量(例えば数%)とする微量組成制御も可能となる。なお、各セット数を増やすことで、1サイクルあたりに形成するSiCN層やSiO層の層数をセット数の数だけ増やすことができ、サイクルレートを向上させることができ、成膜レートを向上させることも可能となる。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
酸化をブロックする酸化ブロック層として機能するので、ステップ5における酸素含有ガスによるシリコン含有層の酸化については、必ずしも不飽和領域を用いる必要はなく、飽和領域を用いることも可能となる。すなわち、SiCN層からのCやNの脱離を抑制しつつ、シリコン含有層の酸化反応を飽和させることも可能となる。このとき、シリコン含有層の下層であるSiCN層の少なくとも一部をも酸化させることもできるが、この場合であっても、シリコン含有層の酸化ブロック効果により、SiCN層の酸化が抑制され、SiCN層の酸化反応を不飽和とすることが容易となり、SiCN層からのCやNの脱離を抑制することが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、SiCN層からのCやNの脱離を抑制しつつ、ステップ5における酸素含有ガスによるシリコン含有層の酸化の酸化力を高めることができ、より均一な酸化処理が可能となる。その結果として、SiOCN膜の成膜レートを向上させつつウエハ面内膜厚均一性を向上させることが可能となる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
所定厚さのSiC層を形成する工程と、を交互に繰り返すことで、ウエハ上に、SiON層とSiC層とを交互に積層して、所定膜厚のSiOCN膜を形成することとなる。この場合も、積層の順番は逆であってもよい。すなわち、ウエハ上にSiC層を1層以上堆積させた後に、SiON層を1層以上堆積させ、これを交互に繰り返すことで、その積層によってSiOCN膜を形成するようにしてもよい。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して、シリコン含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、ウエハ200上に所定厚さのシリコン炭窒化層(SiCN層)を形成する工程と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して、硼素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、ウエハ200上に所定厚さの硼窒化層(BN層)を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、ウエハ200上に、シリコン炭窒化層と硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚のシリコン硼炭窒化膜(SiBCN膜)を形成する。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給することで、ウエハ200上にシリコン含有層を形成する工程(ステップ1)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して炭素含有ガスを供給することで、シリコン含有層の上に炭素含有層を形成してシリコンおよび炭素を含む層を形成する工程(ステップ2)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、シリコンおよび炭素を含む層を窒化してシリコン炭窒化層(SiCN層)を形成する工程(ステップ3)と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して硼素含有ガスを供給することで、ウエハ200上に硼素含有層を形成する工程(ステップ4)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、硼素含有層を窒化して硼窒化層(BN層)を形成する工程(ステップ5)と、
を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(n回)行うことで、ウエハ200上に、シリコン炭窒化層と硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚のシリコン硼炭窒化膜
(SiBCN膜)を形成する。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対してシリコン含有ガスを供給することで、ウエハ200上にシリコン含有層を形成する工程(ステップ1)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して炭素含有ガスを供給することで、シリコン含有層の上に炭素含有層を形成してシリコンおよび炭素を含む層を形成する工程(ステップ2)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、シリコンおよび炭素を含む層を窒化してシリコン炭窒化層を形成する工程(ステップ3)と、を1セットとしてこのセットを所定回数(x回)行うことでウエハ200上に所定厚さのシリコン炭窒化層(SiCN層)を形成する工程と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して硼素含有ガスを供給することで、ウエハ200上に硼素含有層を形成する工程(ステップ4)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、硼素含有層を窒化して硼窒化層を形成する工程(ステップ5)と、を1セットとしてこのセットを所定回数(y回)行うことでウエハ200上に所定厚さの硼窒化層(BN層)を形成する工程と、
を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(n回)行うことにより、ウエハ200上にシリコン炭窒化層と硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚のシリコン硼炭窒化膜(SiBCN膜)を形成する。
処理室内圧力:133〜2666Pa
BCl3ガス分圧:67〜2515Pa
BCl3ガス供給流量:1000〜5000sccm
N2ガス供給流量:300〜1000sccm
BCl3ガス供給時間:6〜100秒
例えば、応用例の第1シーケンスまたは第2シーケンスにおいて、各ステップにおける処理容器内の圧力やガス供給時間等の処理条件を制御することで、SiBCN層における各元素成分、すなわちシリコン成分、硼素成分、炭素成分、窒素成分の割合、すなわち、シリコン濃度、硼素濃度、炭素濃度、窒素濃度を調整することができ、SiBCN膜の組成比を制御することができる。
ルコニウム原料ガス、ハフニウム原料ガス、タンタル原料ガス、アルミニウム原料ガス、モリブデン原料ガス、タングステン原料ガス、ガリウム原料ガス、ゲルマニウム原料ガス等の金属原料ガス(金属元素含有ガス)を用い、上述の実施形態と同様なシーケンス(第1シーケンスおよび第2シーケンス)により成膜を行うことができる。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して金属元素含有ガスを供給することで、ウエハ200上に金属元素含有層を形成する工程(ステップ1)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して炭素含有ガスを供給することで、金属元素含有層の上に炭素含有層を形成して金属元素および炭素を含む層を形成する工程(ステップ2)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、金属元素および炭素を含む層を窒化して金属炭窒化層を形成する工程(ステップ3)と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して金属元素含有ガスを供給することで、ウエハ200上に金属元素含有層を形成する工程(ステップ4)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して酸素含有ガスを供給することで、金属元素含有層を酸化して金属酸化層を形成する工程(ステップ5)と、
を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(n回)行うことで、ウエハ200上に、金属炭窒化層と金属酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の金属酸炭窒化膜を形成する。
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して金属元素含有ガスを供給することで、ウエハ200上に金属元素含有層を形成する工程(ステップ1)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して炭素含有ガスを供給することで、金属元素含有層の上に炭素含有層を形成して金属元素および炭素を含む層を形成する工程(ステップ2)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して窒素含有ガスを供給することで、金属元素および炭素を含む層を窒化して金属炭窒化層を形成する工程(ステップ3)と、を1セットとしてこのセットを所定回数(x回)行うことでウエハ200上に所定厚さの金属炭窒化層を形成する工程と、
処理容器内の加熱されたウエハ200に対して金属元素含有ガスを供給することで、ウエハ200上に金属元素含有層を形成する工程(ステップ4)と、処理容器内の加熱されたウエハ200に対して酸素含有ガスを供給することで、金属元素含有層を酸化して金属酸化層を形成する工程(ステップ5)と、を1セットとしてこのセットを所定回数(y回)行うことでウエハ200上に所定厚さの金属酸化層を形成する工程と、
を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(n回)行うことにより、ウエハ200上に金属炭窒化層と金属酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の金属酸炭窒化膜を形成する。
、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができるが、ウエハ温度は、例えば100〜500℃の範囲内の温度、処理室内圧力は、例えば1〜1000Paの範囲内の圧力とするのがより好ましい。
枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて成膜する場合にも、好適に適用できる。
上述の実施形態に係る第1シーケンスにより組成比を制御しつつSiOCN膜を形成し、そのSiOCN膜の組成比とウエハ面内膜厚均一性を測定した。シリコン含有ガスとしてはHCDガスを、炭素含有ガスとしてはC3H6ガスを、窒素含有ガスとしてはNH3ガスを、酸素含有ガスとしてはO2ガスを用いた。SiOCN膜の組成比制御は、組成比を制御する因子である圧力およびガス供給時間(照射時間)を調整することで行った。
(第1ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
HCDガス供給流量:0.2slm
HCDガス照射時間:6秒
(第2ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:399Pa(3Torr)
C3H6ガス供給流量:1slm
C3H6ガス照射時間:12秒
(第3ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:866Pa(6.5Torr)
NH3ガス供給流量:4.5slm
NH3ガス照射時間:18秒
(第4ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
HCDガス供給流量:0.2slm
HCDガス照射時間:6秒
(第5ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
O2ガス供給流量:1slm
O2ガス照射時間:18秒
(第1ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
HCDガス供給流量:0.2slm
HCDガス照射時間:6秒
(第2ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:2394Pa(18Torr)
C3H6ガス供給流量:1slm
C3H6ガス照射時間:12秒
(第3ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:866Pa(6.5Torr)
NH3ガス供給流量:4.5slm
NH3ガス照射時間:18秒
(第4ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
HCDガス供給流量:0.2slm
HCDガス照射時間:6秒
(第5ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
O2ガス供給流量:1slm
O2ガス照射時間:18秒
(第1ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
HCDガス供給流量:0.2slm
HCDガス照射時間:6秒
(第2ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:399Pa(3Torr)
C3H6ガス供給流量:1slm
C3H6ガス照射時間:72秒
(第3ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:866Pa(6.5Torr)
NH3ガス供給流量:4.5slm
NH3ガス照射時間:18秒
(第4ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
HCDガス供給流量:0.2slm
HCDガス照射時間:6秒
(第5ステップ)
処理室内温度:630℃
処理室内圧力:133Pa(1Torr)
O2ガス供給流量:1slm
O2ガス照射時間:18秒
上述の実施形態に係る第2シーケンスにより組成比を制御しつつSiOCN膜を形成し、そのSiOCN膜の組成比とウエハ面内膜厚均一性を測定した。シリコン含有ガスとしてはHCDガスを、炭素含有ガスとしてはC3H6ガスを、窒素含有ガスとしてはNH3ガスを、酸素含有ガスとしてはO2ガスを用いた。各ステップにおける処理条件は、上述の第1実施例の基準処理条件の各ステップにおける処理条件と同様な処理条件とした。SiOCN膜の組成比制御は、第2シーケンスにおける各セット数、すなわち、SiCN層形成工程のセット数(x)とSiO層形成工程のセット数(y)とを調整することで行った。
ることを確認した。なお、SiCN層形成工程のセット数(x)を1回とし、SiO層形成工程のセット数(y)を1回とするケース(x=1、y=1)が、第1シーケンスに相当する。すなわち、第2シーケンスにおけるSiCN層形成工程のセット数(x)を、第1シーケンスにおけるSiCN層形成工程の1サイクルあたりの実施回数(1回)よりも多くすることで、炭素比率の高いSiOCN膜の形成が可能となることを確認した。また、炭素濃度が上昇した分、窒素濃度が減少していることも確認した。このとき、形成したSiOCN膜のウエハ面内膜厚均一性は±1.5%以下となり、良好な結果が得られることを確認した。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記1の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記炭窒化層を形成する工程では、前記基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、炭素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行い、
前記酸化層を形成する工程では、前記基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、酸素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行う。
付記2の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記炭窒化層を形成する工程では、前記基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記基板に対して炭素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層の上に炭素含有層を形成して所定元素および炭素を含む層を形成する工程と、前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記所定元素および炭素を含む層を窒化して所定元素を含む炭窒化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行い、
前記酸化層を形成する工程では、前記基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記基板に対して酸素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層を酸化して所定元素を含む酸化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行う。
付記3の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記所定元素含有層を形成する工程では、前記基板上に、前記所定元素含有層として、所定元素の連続的な堆積層、所定元素の不連続な堆積層、所定元素含有ガスの連続的な化学吸着層および所定元素含有ガスの不連続な化学吸着層のうち少なくともいずれかの層を形成する。
付記3の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記所定元素含有層を形成する工程では、前記基板上に、前記所定元素含有層として、所定元素の連続的な堆積層および所定元素の不連続な堆積層のうち少なくともいずれかの層を形成する。
付記3〜5のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記所定元素および炭素を含む層を形成する工程では、前記所定元素含有層の上に前記炭素含有層として炭素含有ガスの不連続な化学吸着層を形成する。
付記3〜6のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記炭窒化層を形成する工程では、前記所定元素および炭素を含む層の窒素含有ガスによる窒化反応が不飽和となる条件下で、前記所定元素および炭素を含む層を熱的に窒化する。
付記3〜7のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記酸化層を形成する工程では、前記所定元素含有層の酸素含有ガスによる酸化反応が不飽和となる条件下で、前記所定元素含有層を熱的に酸化する。
付記3〜8のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記所定元素含有層を形成する工程では、CVD反応が生じる条件下で、前記基板に対して所定元素含有ガスを供給する。
付記1〜9のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記所定元素が半導体元素または金属元素である。
付記1〜10のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記所定元素がシリコンである。
本発明の他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、炭素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、酸素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、炭素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を行うことで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、酸素含有ガスを供給する工程と、を行うことで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して炭素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層の上に炭素含有層を形成して所定元素および炭素を含む層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記所定元素および炭素を含む層を窒化して所定元素を含む炭窒化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して酸素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層を酸化して所定元素を含む酸化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して炭素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層の上に炭素含有層を形成して所定元素および炭素を含む層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記所定元素および炭素を含む層を窒化して所定元素を含む炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して酸素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層を酸化して所定元素を含む酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有する基板処理方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内の基板を加熱するヒータと、
前記処理容器内の基板に対して所定元素含有ガスを供給する所定元素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して炭素含有ガスを供給する炭素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して窒素含有ガスを供給する窒素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する処理と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する処理と、を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成するように、前記ヒータ、前記所定元素含有ガス供給系、前記炭素含有ガス供給系、前記窒素含有ガス供給系および前記酸素含有ガス供給系を制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板処理装置の処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する手順と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する手順と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板処理装置の処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する手順と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する手順と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、硼素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、炭素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、硼素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、炭素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を行うことで前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、硼素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を行うことで前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して炭素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層の上に炭素含有層を形成して所定元素および炭素を含む層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記所定元素および炭素を含む層を窒化して所定元素を含む炭窒化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して硼素含有ガスを供給することで、前記基板上に硼素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記硼素含有層を窒化して硼窒化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことで前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して炭素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層の上に炭素含有層を形成して所定元素および炭素を含む層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記所定元素および炭素を含む層を窒化して所定元素を含む炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して硼素含有ガスを供給することで、前記基板上に硼素含有層を形成する工程と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記硼素含有層を窒化して硼窒化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、硼素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する工程を有する基板処理方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内の基板を加熱するヒータと、
前記処理容器内の基板に対して所定元素含有ガスを供給する所定元素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して炭素含有ガスを供給する炭素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して窒素含有ガスを供給する窒素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して硼素含有ガスを供給する硼素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する処理と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して硼素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する処理と、を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成するように、前記ヒータ、前記所定元素含有ガス供給系、前記炭素含有ガス供給系、前記窒素含有ガス供給系および前記硼素含有ガス供給系を制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板処理装置の処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する手順と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、硼素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する手順と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板処理装置の処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する手順と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、硼素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定厚さの硼窒化層を形成する手順と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記硼窒化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の硼炭窒化膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
200 ウエハ
201 処理室
202 処理炉
203 反応管
207 ヒータ
231 排気管
232a 第1ガス供給管
232b 第2ガス供給管
232c 第3ガス供給管
232d 第4ガス供給管
Claims (5)
- 処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記炭窒化層を形成する工程では、前記基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、炭素含有ガスを供給する工程と、窒素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行い、
前記酸化層を形成する工程では、前記基板に対して、所定元素含有ガスを供給する工程と、酸素含有ガスを供給する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記炭窒化層を形成する工程では、前記基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記基板に対して炭素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層の上に炭素含有層を形成して所定元素および炭素を含む層を形成する工程と、前記基板に対して窒素含有ガスを供給することで、前記所定元素および炭素を含む層を窒化して所定元素を含む炭窒化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行い、
前記酸化層を形成する工程では、前記基板に対して所定元素含有ガスを供給することで、前記基板上に所定元素含有層を形成する工程と、前記基板に対して酸素含有ガスを供給することで、前記所定元素含有層を酸化して所定元素を含む酸化層を形成する工程と、を1セットとしてこのセットを所定回数行うことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 処理容器内の加熱された基板に対して、所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する工程と、
前記処理容器内の加熱された前記基板に対して、所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する工程と、
を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成する工程を有することを特徴とする基板処理方法。 - 基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内の基板を加熱するヒータと、
前記処理容器内の基板に対して所定元素含有ガスを供給する所定元素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して炭素含有ガスを供給する炭素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して窒素含有ガスを供給する窒素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の基板に対して酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理容器内の加熱された基板に対して所定元素含有ガスと、炭素含有ガスと、窒素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの炭窒化層を形成する処理と、前記処理容器内の加熱された前記基板に対して所定元素含有ガスと、酸素含有ガスとを供給することで、前記基板上に所定元素を含む所定厚さの酸化層を形成する処理と、を交互に繰り返すことで、前記基板上に、前記炭窒化層と前記酸化層とが交互に積層
されてなる所定膜厚の酸炭窒化膜を形成するように、前記ヒータ、前記所定元素含有ガス供給系、前記炭素含有ガス供給系、前記窒素含有ガス供給系および前記酸素含有ガス供給系を制御する制御部と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
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