JP2013239700A - 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理室内に収容した基板を加熱した状態で、処理室内へ有機系ガスを供給して、有機系ガスを処理室内に封じ込める工程と、有機系ガスを処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、処理室内を排気する工程と、を含むサイクルを複数回繰り返すことで、基板上にカーボンを含む膜を形成する。
【選択図】なし
Description
処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む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。
処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む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室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内へ有機系ガスを供給する有機系ガス供給系と、
前記処理室内を排気する排気系と、
前記処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ前記有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める処理と、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する処理と、前記処理室内を排気する処理と、を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成するように、前記ヒータ、前記有機系ガス供給系および前記排気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。
処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める手順と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する手順と、
前記処理室内を排気する手順と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成する手順をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
形態に限定されない。
上述の図4を参照して説明した、本発明の実施の形態における成膜シーケンスにより、ウエハ200上に評価サンプルとしてa−C膜を形成した。そのときの処理室201とウエハ200の温度は675℃とし、材料の供給量、すなわち、材料の供給流量、供給時間は、処理室201の容積100Lに対してそれぞれ次のように設定した。すなわち、H2ガスの供給流量、供給時間を、それぞれ2slm、15秒とし、オクテンガスの供給流量、供給時間を、それぞれ10slm、10秒とした。各工程におけるそれら以外の処理条件は上述の実施の形態に記載の処理条件範囲内の条件とした。そして、その評価サンプルにおけるa−C膜の表面状態をAFM(原子間力顕微鏡)により測定、観察した。
上述の図4を参照して説明した、本発明の実施の形態における成膜シーケンスにより、表面にアスペクト比が5程度のトレンチを有するウエハ200上に、評価サンプルとしてa−C膜を形成した。そのときの処理条件は実施例1と同様な処理条件とした。そして、その評価サンプルにおけるa−C膜の断面をSEM(走査型電子顕微鏡)により観察するとともに、ステップカバレッジを測定した。
上述の図4を参照して説明した、本発明の実施の形態における成膜シーケンスにより、ウエハ200上に評価サンプルとしてa−C膜を形成した。そのときの処理条件は実施例1と同様な処理条件とした。そして、その評価サンプルにおけるa−C膜に対し、50%HF溶液によるウェットエッチング評価を行った。その結果、ウェットエッチングレートが1Å/min以下のウェットエッチング耐性が得られることを確認した。
以下に、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、
処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む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、
前記カーボンを含む膜を形成する工程では、前記処理室内の基板が、前記有機系ガスが熱的に分解するような温度に加熱される。
付記1または2の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記カーボンを含む膜を形成する工程は、ノンプラズマの雰囲気下で行われる。
付記1乃至3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、
前記カーボンを含む膜を形成する工程では、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、を交互に所定回数行う工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を交互に複数回繰り返す。
付記1乃至3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、
前記カーボンを含む膜を形成する工程では、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を1サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返す。
付記1乃至3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、
前記カーボンを含む膜を形成する工程では、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、を交互に複数回繰り返す工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を1サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返す。
付記1乃至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、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程および前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程のうち少なくともいずれかの工程では、前記処理室内の排気を停止する。
付記1乃至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、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程および前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程のうち少なくともいずれかの工程では、前記有機系ガスを前記処理室内へ供給しつつ排気し、その際、前記有機系ガスの前記処理室内からの排気レートを前記有機系ガスの前記処理室内への供給レートよりも小さくした状態を維持する。
付記1乃至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、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程では、前記有機系ガスと水素含有ガスとを前記処理室内に封じ込め、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程では、前記有機系ガスと前記水素含有ガスとを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する。
付記1乃至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、
前記有機系ガスは、炭化水素系ガスを含む。
付記1乃至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、
前記有機系ガスは、カーボン(C)および水素(H)の2元素のみで構成されるガスを含む。
付記1乃至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、
前記有機系ガスは、CxH2xおよびCxH2x+2(式中、xは4より大きい整数)のうち少なくとも何れかを含む。
付記1乃至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、
前記有機系ガスは、ブテン(C4H8)、ペンテン(C5H10)、へキセン(C6H12)、ヘプテン(C7H14)、オクテン(C8H16)、ブタン(C4H10)、ペンタン(C5H12)、ヘキサン(C6H14)、ヘプタン(C7H16)、オクタン(C8H18)のうち少なくともいずれかを含む。
付記1乃至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、
前記有機系ガスは、オクテン(C8H16)を含む。
付記1乃至14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、
前記カーボンを含む膜を形成する工程では、前記基板の温度を600℃以上700℃以下とする。
付記1乃至15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、
前記カーボンを含む膜は、カーボン単体で構成されるカーボン膜である。
付記1乃至15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、
前記カーボンを含む膜は、カーボン単体で構成されるアモルファスカーボン膜である。
付記1乃至15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、
前記カーボンを含む膜を形成する工程は、更に、所定元素含有ガスを供給する工程を含み、前記カーボンを含む膜として、所定元素およびカーボンを含む膜を形成する。
付記1乃至15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、
前記カーボンを含む膜を形成する工程は、更に、所定元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含み、前記カーボンを含む膜として、所定元素、カーボンおよび窒素を含む膜を形成する。
本発明の他の態様によれば、
処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む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室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内へ有機系ガスを供給する有機系ガス供給系と、
前記処理室内を排気する排気系と、
前記処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ前記有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める処理と、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する処理と、前記処理室内を排気する処理と、を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成するように、前記ヒータ、前記有機系ガス供給系および前記排気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、
処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める手順と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する手順と、
前記処理室内を排気する手順と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成する手順をコンピュータに実行させる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、
処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める手順と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する手順と、
前記処理室内を排気する手順と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成する手順をコンピュータに実行させる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 ガス排気管
232a 第1ガス供給管
232b 第2ガス供給管
Claims (5)
- 処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法。 - 前記有機系ガスは、CxH2xおよびCxH2x+2(式中、xは4より大きい整数)のうち少なくとも何れかを含む請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める工程と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成する工程を有する基板処理方法。 - 基板を収容する処理室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内へ有機系ガスを供給する有機系ガス供給系と、
前記処理室内を排気する排気系と、
前記処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ前記有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める処理と、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する処理と、前記処理室内を排気する処理と、を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成するように、前記ヒータ、前記有機系ガス供給系および前記排気系を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。 - 処理室内に収容した基板を加熱した状態で、前記処理室内へ有機系ガスを供給して、前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込める手順と、
前記有機系ガスを前記処理室内に封じ込めた状態を維持する手順と、
前記処理室内を排気する手順と、
を含むサイクルを複数回繰り返すことで、前記基板上にカーボンを含む膜を形成する手順をコンピュータに実行させるプログラム。
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