JP5571770B2 - 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 - Google Patents
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Description
基板を収容した処理容器内に処理ガスを供給して前記基板上にシリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、
前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内にシリコン含有ガスと、酸素含有ガスおよび水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
加熱された大気圧未満の圧力下にある処理容器内にシリコン含有ガスと、酸素含有ガスおよび水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
基板を収容した前記シリコン酸化膜形成後の前記処理容器内に処理ガスを供給して前記基板上に前記シリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、
前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内を加熱するヒータと、
前記処理容器内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給系と、
前記処理容器内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、
前記処理容器内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理容器内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、
基板を収容した前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上にシリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内に前記フッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、を行うように、前記ヒータ、前記圧力調整部、前記処理ガス供給系、前記フッ素含有ガス供給系、前記シリコン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系および前記水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。
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。図3は、本実施形態の成膜工程に係るガス供給のタイミング図である。
第1ガス供給管232aのバルブ243aを開き、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、第1不活性ガス供給管232e内にN2ガス等の不活性ガスを流す。第1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。
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201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。
処理室内圧力:133〜2666Pa
C3H6ガス分圧:67〜2820Pa
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:67〜2820Pa
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
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。
処理室内圧力:133〜2666Pa
O2ガス分圧:67〜2820Pa
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
次に、処理室201内をクリーニングする方法について説明する。尚、以下の説明においても、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。
処理室内の温度:350℃〜500℃、
処理室内の圧力:6650Pa(50Torr)〜26600Pa(200Torr)、好ましくは13300Pa(100Torr)以上19950Pa(150Torr)、
F2ガス供給流量:0.5〜5slm、
N2ガス供給流量:1〜20slm
が例示され、それぞれのエッチング条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することで薄膜のエッチングがなされる。
上述のクリーニング工程が完了したら、ウエハ200を装填していない空のボート217が処理室201内に搬入(ボートロード)されたままの状態で、処理容器内、すなわち反応管203の内壁等の処理室201内にシリコン酸化膜(SiO膜)を形成する工程を実施する。
第1ガス供給管232aのバルブ243aを開き、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、第1不活性ガス供給管232e内にN2ガス等の不活性ガスを流す。第1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。
処理室201内壁等にシリコン含有層が形成された後、第1ガス供給管232aのバルブ243aを閉じ、HCDガスの供給を停止する。このとき、排気管231のAPCバルブ244は開いたままとし、真空ポンプ246により処理室201内を真空排気し、残留したHCDガスを処理室201内から排除する。このとき、不活性ガスを処理室201内へ供給すると、残留したHCDガスを排除する効果が更に高まる。このときのヒータ207の温度は、処理室201内の温度がHCDガスの供給時と同じく300〜700℃、好ましくは350〜650℃の範囲内の温度となるように設定する。
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。
シリコン含有層をシリコン酸化層へ変化させた後、第4ガス供給管232dのバルブ243dを閉じ、O2ガスの供給を停止する。また、第6ガス供給管232jのバルブ243jを閉じ、H2ガスの供給を停止する。このとき、排気管231のAPCバルブ244は開いたままとし、真空ポンプ246により処理室201内を真空排気し、残留したO2ガスやH2ガスを処理室201内から排除する。このとき、不活性ガスを処理室201内へ供給すると、残留したO2ガスやH2ガスを排除する効果が更に高まる(残留ガス除去)。このときのヒータ207の温度は、ウエハ200の温度がO2ガス及びH2ガスの供給時と同じく350〜700℃、好ましくは350〜650℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
そしてSiON膜を形成する際に、SiON膜の組成が、SiO膜と接する側において酸素リッチとなり、SiN膜と接する側において窒素リッチとなるように、厚さ方向においてSiOからSiNへと組成比を少しずつ変化させたSiON膜を形成する。例えば、SiON膜の成膜初期におけるO2ガス供給時の処理室内圧力を比較的大きくし、成膜が進むにつれその圧力を徐々に小さくしていき、成膜後期においてはその圧力を比較的小さくすることで、成膜が進むにつれ、O2ガスによる酸化力が徐々に小さくなるようにでき、厚さ方向において組成比を少しずつ変化させたSiON膜を形成することが可能となる。
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。
図4(a)は、石英と、上述の手法により形成したSiO膜、SiN膜、SiCN膜(以下、それぞれ単に、SiO膜、SiN膜、SiCN膜と称す)のクリーニングガスによる除去速度の測定結果を示している。図4(a)においては、クリーニング温度を500℃、600℃とし、クリーニングガスとしてNF3ガスを用い、石英、SiO膜、SiN膜、SiCN膜の各クリーニング温度における除去速度をそれぞれ測定した。
図4(b)は、図4(a)の測定結果に基づく選択比を示している。図4(b)においては、図4(a)の測定結果に基づき、各クリーニング温度における石英、或いはSiO膜に対するSiN膜、或いはSiCN膜の選択比を求めた。なお、選択比とは、石英、或いはSiO膜の除去速度に対するSiN膜、或いはSiCN膜の除去速度の比率を示している。選択比が大きいほど、SiN膜、或いはSiCN膜をオーバークリーニング(オーバーエッチング)したときの下地のダメージが小さくなることを表している。
なお、図4では、上述の手法により形成したSiO膜、SiN膜、SiCN膜を、それぞれ単に「SiO」、「SiN」、「SiCN」と称している。また、石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)、SiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)、石英の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)、SiO膜の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)を、それぞれ単に「SiN/石英」、「SiN/SiO」、「SiCN/石英」、「SiCN/SiO」と称している。
測定の結果、図4(a)に示すように処理室201内の温度が500℃の場合、石英、SiO膜、SiN膜、SiCN膜の除去速度は、それぞれ49.0Å/min、6.1Å/min、30.0Å/min、24.2Å/minとなった。また、処理室201内の温度が600℃の場合、石英、SiO膜、SiN膜、SiCN膜の除去速度は、それぞれ2130Å/min、29.9Å/min、1540Å/min、861.9Å/minとなった。
また、図4(b)に示すように、処理室201内の温度が500℃の場合、石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は0.6となり、SiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は4.9となり、石英の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は0.5となり、SiO膜の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は3.9となった。また、処理室201内の温度が600℃の場合、石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は0.7となり、SiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は51.6となり、石英の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は0.4となり、SiO膜の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は28.9となった。
すなわち、いずれの温度においても、SiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は、石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)よりも大きくなることが分かった。また、いずれの温度においても、SiO膜の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は、石英の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)よりも大きくなることが分かった。なお、処理室201内を高温にすると、石英の除去速度に対するSiN膜やSiCN膜の除去速度の比(選択比)はそれ程変わらないものの、SiO膜の除去速度に対するSiN膜やSiCN膜の除去速度の比(選択比)は大きくなることが分かった。例えば、処理室201内の温度が600℃の場合の石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は、処理室201内の温度が500℃の場合の石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)の1.2倍程度であるのに対し、処理室201内の温度が600℃の場合のSiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は、処理室201内の温度が500℃の場合のSiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)の10倍以上となる。
以上のことから、処理室201内に露出した石英部材の表面を上述の手法にてSiO膜によりコーティングし、クリーニング対象であるSiN膜やSiCN膜等の下地を上述の手法により形成したSiO膜とすることで、SiN膜やSiCN膜等をオーバークリーニングしたときにおける下地のダメージを小さくできることが分かる。なお、クリーニング温度が高くなるほど、SiO膜の除去速度に対するSiN膜やSiCN膜の除去速度の比(選択比)が大きくなることから、上述の手法により形成したSiO膜のコーティングの効果は、高温領域において、より顕著に現れることが分かる。
図5(a)は、石英と、上述の手法により形成したSiO膜、SiN膜、SiCN膜(以下、それぞれ単に、SiO膜、SiN膜、SiCN膜と称す)のクリーニングガスによる除去速度の測定結果を示している。図5(a)においては、クリーニング温度を400℃とし、クリーニングガスとしてClF3ガスを用い、石英、SiO膜、SiN膜、SiCN膜の除去速度をそれぞれ測定した。
図5(b)は、図5(a)の測定結果に基づく選択比を示している。図5(b)においては、図5(a)の測定結果に基づき、石英、或いはSiO膜に対するSiN膜、或いはSiCN膜の選択比を求めた。
なお、図5では、図4と同様、上述の手法により形成したSiO膜、SiN膜、SiCN膜を、それぞれ単に「SiO」、「SiN」、「SiCN」と称している。また、石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)、SiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)、石英の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)、SiO膜の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)を、それぞれ単に「SiN/石英」、「SiN/SiO」、「SiCN/石英」、「SiCN/SiO」と称している。
測定の結果、図5(a)に示すように処理室201内の温度が400℃の場合、石英、SiO膜、SiN膜、SiCN膜の除去速度は、それぞれ14.5Å/min、11.9Å/min、147.6Å/min、306.6Å/minとなった。
また、図5(b)に示すように、処理室201内の温度が400℃の場合、石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は10.2となり、SiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は12.4となり、石英の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は21.2となり、SiO膜の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は25.8となった。
すなわち、SiO膜の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)は、石英の除去速度に対するSiN膜の除去速度の比(選択比)よりも大きくなることが分かった。また、SiO膜の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)は、石英の除去速度に対するSiCN膜の除去速度の比(選択比)よりも大きくなることが分かった。
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。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
基板を収容した処理容器内に処理ガスを供給して前記基板上にシリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、
前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内にシリコン含有ガスと、酸素含有ガスおよび水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記処理容器内の前記シリコン酸化膜上に前記薄膜を形成する工程と、
基板を収容した前記薄膜形成後の前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上に前記薄膜を形成する工程と、
を有する。
前記処理容器内に前記処理ガスと酸素含有ガスとを供給して前記処理容器内の前記シリコン酸化膜上に前記薄膜を構成する元素と酸素とを含むバッファ層を形成する工程と、
前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記バッファ層上に前記薄膜を形成する工程と、
基板を収容した前記薄膜形成後の前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上に前記薄膜を形成する工程と、
を有する。
加熱された大気圧未満の圧力下にある処理容器内にシリコン含有ガスと、酸素含有ガスおよび水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
基板を収容した前記シリコン酸化膜形成後の前記処理容器内に処理ガスを供給して前記基板上に前記シリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、
前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内を加熱するヒータと、
前記処理容器内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給系と、
前記処理容器内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、
前記処理容器内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理容器内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、
基板を収容した前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上にシリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内に前記フッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、を行うように、前記ヒータ、前記圧力調整部、前記処理ガス供給系、前記フッ素含有ガス供給系、前記シリコン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系および前記水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。
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内を加熱するヒータと、
前記処理容器内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給系と、
前記処理容器内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、
前記処理容器内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理容器内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、
加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、基板を収容した前記シリコン酸化膜形成後の前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上に前記シリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内に前記フッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、を行うように、前記ヒータ、前記圧力調整部、前記処理ガス供給系、前記フッ素含有ガス供給系、前記シリコン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系および前記水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。
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
232i 第5ガス供給管
232j 第6ガス供給管
Claims (11)
- 基板を収容し、石英からなる処理容器内に処理ガスを供給して前記基板上にシリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、
前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内にシリコン含有ガスと、窒素非含有の酸素含有ガスおよび水素以外の元素非含有の水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程では、前記処理容器内に前記シリコン酸化膜を形成しつつ、前記処理容器内に残留するフッ素を、加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内における前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとの反応により生成された反応種と、反応させて排出する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程では、前記処理容器内に前記シリコン酸化膜を形成しつつ、前記処理容器内に残留するフッ素を、前記酸素含有ガスおよび前記反応種と、反応させて排出する請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程では、前記処理容器内に前記シリコン酸化膜を形成しつつ、前記処理容器内に残留するフッ素を、前記酸素含有ガス、前記水素含有ガスおよび前記反応種と、反応させて排出する請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程では、200Å以上、1000Å以下の膜厚を有する前記シリコン酸化膜を形成する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程の後に、
前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記処理容器内の前記シリコン酸化膜上に前記薄膜を形成する工程と、
基板を収容した前記薄膜形成後の前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上に前記薄膜を形成する工程と、
を有する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程の後に、
前記処理容器内に前記処理ガスと酸素含有ガスとを供給して前記処理容器内の前記シリコン酸化膜上に前記薄膜を構成する元素と酸素とを含むバッファ層を形成する工程と、
前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記バッファ層上に前記薄膜を形成する工程と、
基板を収容した前記薄膜形成後の前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上に前記薄膜を形成する工程と、
を有する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記酸素含有ガスは、O 2 ガスおよびO 3 ガスからなる群より選択される少なくとも一つのガスであり、前記水素含有ガスは、H 2 ガスおよびD 2 ガスよりなる群から選択される少なくとも一つのガスである
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 石英からなり、加熱された大気圧未満の圧力下にある処理容器内にシリコン含有ガスと、窒素非含有の酸素含有ガスおよび水素以外の元素非含有の水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
基板を収容した前記シリコン酸化膜形成後の前記処理容器内に処理ガスを供給して前記基板上に前記シリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、
前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、
前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記堆積物除去後の前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程では、前記堆積物除去時に前記堆積物と一緒に一部が除去された前記シリコン酸化膜を修復する請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 基板を収容し、石英からなる処理容器と、
前記処理容器内を加熱するヒータと、
前記処理容器内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理容器内にフッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給系と、
前記処理容器内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、
前記処理容器内に窒素非含有の酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理容器内に水素以外の元素非含有の水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、
基板を収容した前記処理容器内に前記処理ガスを供給して前記基板上にシリコン酸化膜とは異なる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を形成する工程を所定回数実施した後、前記処理容器内に前記フッ素含有ガスを供給して前記処理容器内に付着した前記薄膜を含む堆積物を除去する工程と、前記堆積物除去後の加熱された大気圧未満の圧力下にある前記処理容器内に前記シリコン含有ガスと、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスと、を交互に供給することで、前記処理容器内に所定膜厚のシリコン酸化膜を形成する工程と、を行うように、前記ヒータ、前記圧力調整部、前記処理ガス供給系、前記フッ素含有ガス供給系、前記シリコン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系および前記水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。
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