JP5692763B2 - シリコン膜の形成方法およびその形成装置 - Google Patents
シリコン膜の形成方法およびその形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5692763B2 JP5692763B2 JP2013131990A JP2013131990A JP5692763B2 JP 5692763 B2 JP5692763 B2 JP 5692763B2 JP 2013131990 A JP2013131990 A JP 2013131990A JP 2013131990 A JP2013131990 A JP 2013131990A JP 5692763 B2 JP5692763 B2 JP 5692763B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- forming
- silicon film
- groove
- seed layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 106
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 104
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 104
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 104
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 106
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 73
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 73
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 39
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 26
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 16
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 117
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 42
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 37
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 33
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 11
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 11
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 for example Substances 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BIVNKSDKIFWKFA-UHFFFAOYSA-N N-propan-2-yl-N-silylpropan-2-amine Chemical compound CC(C)N([SiH3])C(C)C BIVNKSDKIFWKFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CGRVKSPUKAFTBN-UHFFFAOYSA-N N-silylbutan-1-amine Chemical compound CCCCN[SiH3] CGRVKSPUKAFTBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成方法であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成工程と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜工程と、
前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜工程と、
を備え、
前記シード層形成工程では、350℃〜450℃に維持した反応室内に前記被処理体が収容された状態で、アミノ基を含むシランを前記被処理体に供給して、当該被処理体の表面にシード層を形成する、ことを特徴とする。
本発明の第2の観点にかかるシリコン膜の形成方法は、
表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成方法であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成工程と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜工程と、
前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜工程と、
を備え、
前記シード層形成工程では、高次シランを用いて前記被処理体の表面に1nm〜2nm厚のシード層を形成する、ことを特徴とする。
前記エッチング工程では、前記溝の開口部を広げるように前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングし、
前記第2成膜工程では、前記エッチング工程で開口部が広げられた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する、ことが好ましい。
前記エッチング工程では、前記溝が開口部を有するように前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングし、
前記第2成膜工程では、前記エッチング工程で設けられた開口部にシリコン膜を埋め込むように成膜する、ことが好ましい。
前記第1成膜工程後に、前記エッチング工程、及び、前記第2成膜工程を複数回繰り返す、ことが好ましい。
前記不純物でドープされていないシリコン膜に、不純物でドープされていないポリシリコン膜、または、不純物でドープされていないアモルファスシリコン膜を用いる、ことが好ましい。
前記不純物に、例えば、PH3、または、BCl3を用いる。
表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成装置であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成手段と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜手段と、
前記第1成膜手段で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング手段と、
前記エッチング手段でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜手段と、
を備え、
前記シード層形成手段は、350℃〜450℃に維持した反応室内に前記被処理体が収容された状態で、アミノ基を含むシランを前記被処理体に供給して、当該被処理体の表面にシード層を形成する、ことを特徴とする。
本発明の第4の観点にかかるシリコン膜の形成装置は、
表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成装置であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成手段と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜手段と、
前記第1成膜手段で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング手段と、
前記エッチング手段でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜手段と、
を備え、
前記シード層形成手段は、高次シランを用いて前記被処理体の表面に1nm〜2nm厚のシード層を形成する、ことを特徴とする。
圧力計(群)123は、反応管2内、処理ガス導入管13内、排気管16内等の各部の圧力を測定し、その測定値を制御部100に通知する。
RAM113は、CPU115のワークエリアなどとして機能する。
バス116は、各部の間で情報を伝達する。
2 反応管
3 内管
4 外管
5 マニホールド
6 支持リング
7 蓋体
8 ボートエレベータ
9 ウエハボート
10 半導体ウエハ
11 断熱体
11 ウエハボート
12 昇温用ヒータ
13 処理ガス導入管
14 排気口
15 パージガス供給管
16 排気管
17 バルブ
18 真空ポンプ
51 基板
52 絶縁膜
53 溝
54 Si膜
55 シード層
100 制御部
111 レシピ記憶部
112 ROM
113 RAM
114 I/Oポート
115 CPU
116 バス
121 操作パネル
122 温度センサ
123 圧力計
124 ヒータコントローラ
125 MFC制御部
126 バルブ制御部
Claims (11)
- 表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成方法であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成工程と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜工程と、
前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜工程と、
を備え、
前記シード層形成工程では、350℃〜450℃に維持した反応室内に前記被処理体が収容された状態で、アミノ基を含むシランを前記被処理体に供給して、当該被処理体の表面にシード層を形成する、ことを特徴とするシリコン膜の形成方法。 - 表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成方法であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成工程と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜工程と、
前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜工程と、
を備え、
前記シード層形成工程では、高次シランを用いて前記被処理体の表面に1nm〜2nm厚のシード層を形成する、ことを特徴とするシリコン膜の形成方法。 - 前記第1成膜工程では、前記被処理体の溝が開口部を有するようにシリコン膜を成膜し、
前記エッチング工程では、前記溝の開口部を広げるように前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングし、
前記第2成膜工程では、前記エッチング工程で開口部が広げられた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する、ことを特徴とする請求項1または2に記載のシリコン膜の形成方法。 - 前記第1成膜工程では、前記被処理体の溝が開口部を有しないようにシリコン膜を成膜し、
前記エッチング工程では、前記溝が開口部を有するように前記第1成膜工程で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングし、
前記第2成膜工程では、前記エッチング工程で設けられた開口部にシリコン膜を埋め込むように成膜する、ことを特徴とする請求項1または2に記載のシリコン膜の形成方法。 - 前記被処理体の溝の底部に形成された自然酸化膜を除去する自然酸化膜除去工程をさらに備える、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシリコン膜の形成方法。
- 前記第1成膜工程後に、前記エッチング工程、及び、前記第2成膜工程を複数回繰り返す、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシリコン膜の形成方法。
- 前記第1成膜工程及び前記第2成膜工程では、不純物でドープされたシリコン膜、または、不純物でドープされていないシリコン膜を成膜する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシリコン膜の形成方法。
- 前記不純物でドープされたシリコン膜に、不純物でドープされたポリシリコン膜、または、不純物でドープされたアモルファスシリコン膜を用い、
前記不純物でドープされていないシリコン膜に、不純物でドープされていないポリシリコン膜、または、不純物でドープされていないアモルファスシリコン膜を用いる、ことを特徴とする請求項7に記載のシリコン膜の形成方法。 - 前記不純物に、PH3、または、BCl3を用いる、ことを特徴とする請求項7または8に記載のシリコン膜の形成方法。
- 表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成装置であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成手段と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜手段と、
前記第1成膜手段で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング手段と、
前記エッチング手段でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜手段と、
を備え、
前記シード層形成手段は、350℃〜450℃に維持した反応室内に前記被処理体が収容された状態で、アミノ基を含むシランを前記被処理体に供給して、当該被処理体の表面にシード層を形成する、ことを特徴とするシリコン膜の形成装置。 - 表面に溝が形成された被処理体の溝にシリコン膜を形成するシリコン膜の形成装置であって、
前記被処理体の表面にシード層を形成するシード層形成手段と、
前記シード層が形成された被処理体の溝を埋め込むようにシリコン膜を成膜する第1成膜手段と、
前記第1成膜手段で前記溝に成膜されたシリコン膜をエッチングするエッチング手段と、
前記エッチング手段でエッチングされた溝にシリコン膜を埋め込むように成膜する第2成膜手段と、
を備え、
前記シード層形成手段は、高次シランを用いて前記被処理体の表面に1nm〜2nm厚のシード層を形成する、ことを特徴とするシリコン膜の形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013131990A JP5692763B2 (ja) | 2010-05-20 | 2013-06-24 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010116344 | 2010-05-20 | ||
JP2010116344 | 2010-05-20 | ||
JP2013131990A JP5692763B2 (ja) | 2010-05-20 | 2013-06-24 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011093279A Division JP2012004542A (ja) | 2010-05-20 | 2011-04-19 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015014507A Division JP2015092630A (ja) | 2010-05-20 | 2015-01-28 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013239717A JP2013239717A (ja) | 2013-11-28 |
JP5692763B2 true JP5692763B2 (ja) | 2015-04-01 |
Family
ID=49764456
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013131990A Active JP5692763B2 (ja) | 2010-05-20 | 2013-06-24 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
JP2015014507A Pending JP2015092630A (ja) | 2010-05-20 | 2015-01-28 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015014507A Pending JP2015092630A (ja) | 2010-05-20 | 2015-01-28 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5692763B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6092040B2 (ja) | 2013-08-02 | 2017-03-08 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 |
JP2015179729A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン酸化膜の形成方法およびその形成装置 |
JP6100854B2 (ja) * | 2014-11-19 | 2017-03-22 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、ガス供給システムおよびプログラム |
JP6468955B2 (ja) * | 2015-06-23 | 2019-02-13 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン含有膜の成膜方法及び成膜装置 |
JP7319288B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2023-08-01 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Pecvdによるsiギャップ充填の方法 |
JP7213726B2 (ja) | 2019-03-13 | 2023-01-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び熱処理装置 |
JP7407162B2 (ja) | 2021-11-17 | 2023-12-28 | 株式会社アルバック | エッチング方法、および、エッチング装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2836371B2 (ja) * | 1992-05-18 | 1998-12-14 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2685028B2 (ja) * | 1995-05-31 | 1997-12-03 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JPH10321556A (ja) * | 1997-05-17 | 1998-12-04 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法 |
US6030881A (en) * | 1998-05-05 | 2000-02-29 | Novellus Systems, Inc. | High throughput chemical vapor deposition process capable of filling high aspect ratio structures |
JP3485081B2 (ja) * | 1999-10-28 | 2004-01-13 | 株式会社デンソー | 半導体基板の製造方法 |
KR101027485B1 (ko) * | 2001-02-12 | 2011-04-06 | 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 | 반도체 박막 증착을 위한 개선된 공정 |
JP4655578B2 (ja) * | 2003-10-20 | 2011-03-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
-
2013
- 2013-06-24 JP JP2013131990A patent/JP5692763B2/ja active Active
-
2015
- 2015-01-28 JP JP2015014507A patent/JP2015092630A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015092630A (ja) | 2015-05-14 |
JP2013239717A (ja) | 2013-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5864360B2 (ja) | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 | |
JP2012004542A (ja) | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 | |
JP5692763B2 (ja) | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 | |
JP6092040B2 (ja) | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 | |
JP5113705B2 (ja) | 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、薄膜形成装置及びプログラム | |
JP4918453B2 (ja) | ガス供給装置及び薄膜形成装置 | |
JP5925704B2 (ja) | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 | |
US9343292B2 (en) | Stacked semiconductor device, and method and apparatus of manufacturing the same | |
JP5794949B2 (ja) | シリコン膜の形成方法およびその形成装置 | |
JP5658118B2 (ja) | シリコン酸化膜の形成方法およびその形成装置 | |
JP2014013837A (ja) | シリコン酸化膜の形成方法およびその形成装置 | |
JP2014011234A (ja) | シリコン酸化膜の形成方法およびその形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5692763 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |