KR20120074238A - 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법 및 성막 장치 - Google Patents
카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법 및 성막 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 과제는 카본막 상에 산화물막을 형성해도, 카본막의 막 두께 감소를 억제하는 것이 가능한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법을 제공하는 것이다.
피처리체 상에 카본막을 형성하는 공정(스텝 1)과, 카본막 상에 피산화체층을 형성하는 공정(스텝 2)과, 피산화체층을 산화시키면서, 피산화체층 상에 산화물막을 형성하는 공정(스텝 3)을 구비한다.
피처리체 상에 카본막을 형성하는 공정(스텝 1)과, 카본막 상에 피산화체층을 형성하는 공정(스텝 2)과, 피산화체층을 산화시키면서, 피산화체층 상에 산화물막을 형성하는 공정(스텝 3)을 구비한다.
Description
본 발명은 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 프로세스에 있어서, 카본막 상에 산화 실리콘(SiO2)막을 형성하여, 패터닝을 행하는 경우가 있다.
예를 들어, 특허 문헌 1의 단락 0005에는 아몰퍼스 카본막 상에 SiO2막을 형성하여, 이 SiO2막을 패터닝하고, 또한 패터닝된 SiO2막을 사용하여 아몰퍼스 카본막을 에칭한다고 하는 기술이 기재되어 있다.
그러나, 카본막 상에 직접 SiO2막을 성막한 경우, 카본막의 막 두께가 감소해 버린다고 하는 사정이 있다. 예를 들어, 처리 온도를 실온으로 하여 플라즈마를 사용한 ALD법을 행하면, 카본막이 3 내지 4㎚ 정도 막 감소된다. 또한, 처리 온도를 300℃로 하여 동일 조건으로 플라즈마를 사용한 ALD법을 행하면, 5 내지 7㎚ 정도의 막 감소가 카본막에 일어난다. 이 하나의 요인은 SiO2막의 성막 초기 단계에 있어서, 카본막 표면의 카본이 산소(O2)나 산소 라디칼(O*)과 반응하여, CO2나 CO로 되어 휘발하기 때문이다.
본 발명은 카본막 상에 산화물막을 형성해도, 카본막의 막 두께 감소를 억제하는 것이 가능한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법 및 그 성막 방법을 실시하는 것이 가능한 성막 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법은, (1) 피처리체 상에 카본막을 형성하는 공정과, (2) 상기 카본막 상에 피산화체층을 형성하는 공정과, (3) 상기 피산화체층을 산화시키면서, 상기 피산화체층 상에 산화물막을 형성하는 공정을 구비한다.
본 발명의 제2 형태에 관한 성막 장치는, 카본막 상에 산화물막을 성막하는 성막 장치이며, 상기 카본막이 형성된 피처리체를 수용하는 처리실과, 상기 처리실 내에, 피산화체층을 성막하는 피산화체 성막 가스 및 산화물막을 성막하는 산화물 성막 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 상기 가스 공급 기구를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치가, 상기 처리실 내에 있어서, 상기 제1 형태에 관한 성막 방법을 상기 피처리체에 대해 실행하도록, 상기 가스 공급 기구를 제어한다.
본 발명에 따르면, 카본막 상에 산화물막을 형성해도, 카본막의 막 두께 감소를 억제하는 것이 가능한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법 및 그 성막 방법을 실시하는 것이 가능한 성막 장치를 제공할 수 있다.
도 1의 (A)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법의 일례를 도시하는 흐름도, 도 1의 (B)는 도 1의 (A) 중 스텝 2의 일례를 도시하는 흐름도.
도 2의 (A) 내지 도 2의 (E)는 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 도시하는 시퀀스 중 피처리체의 상태를 개략적으로 도시하는 단면도.
도 3은 퇴적 시간과 실리콘층(4)의 막 두께의 관계를 나타내는 도면.
도 4는 도 3중 파선 프레임 A 내를 확대한 확대도.
도 5는 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법을 실시하는 것이 가능한 성막 장치의 일례를 개략적으로 도시하는 단면도.
도 2의 (A) 내지 도 2의 (E)는 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 도시하는 시퀀스 중 피처리체의 상태를 개략적으로 도시하는 단면도.
도 3은 퇴적 시간과 실리콘층(4)의 막 두께의 관계를 나타내는 도면.
도 4는 도 3중 파선 프레임 A 내를 확대한 확대도.
도 5는 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법을 실시하는 것이 가능한 성막 장치의 일례를 개략적으로 도시하는 단면도.
(성막 방법)
도 1의 (A)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법의 일례를 도시하는 흐름도, 도 1의 (B)는 도 1의 (A) 중 스텝 2의 일례를 도시하는 흐름도, 도 2의 (A) 내지 도 2의 (E)는 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 도시하는 시퀀스 중 피처리체의 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
우선, 도 1의 (A) 중 스텝 1에 도시한 바와 같이, 피처리체 상에 카본막을 형성한다. 본 예에서는, 피처리체로서 반도체 웨이퍼, 예를 들어 실리콘 웨이퍼(W)를 사용하였다. 이 실리콘 웨이퍼(W)의 실리콘 기판(1) 상에, 본 예에서는 아몰퍼스 카본막(2)을 형성한다(도 2의 (A)). 아몰퍼스 카본막(2)은, 예를 들어 처리 온도를 200℃ 내지 400℃로 하여 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition)법, 플라즈마 ALD(Atomic Layer Deposition)법, 또는 플라즈마 MLD(Molecular Layer Deposition)법을 사용하여 성막하는 방법이나, 처리 온도를 700℃ 내지 900℃로 하여 열CVD법 사용하여 성막하는 방법으로 형성할 수 있다. 성막 가스로서는, 탄소를 포함하는 가스, 예를 들어 에틸렌(C2H4) 가스 등을 사용할 수 있다.
다음에, 도 1의 (A) 중 스텝 2에 도시한 바와 같이, 아몰퍼스 카본막(2) 상에 피산화체층을 형성한다. 피산화체층을 구성하는 물질은 산화 가능한 물질이면 된다. 본 예에서는, 피산화체층을 구성하는 물질로서 실리콘을 선택하고, 실리콘을 포함하는 층을 형성하였다. 또한, 본 예에서는 실리콘을 포함하는 층을, 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이 2단계로 형성하였다.
처음에, 도 1의 (B) 중 스텝 21에 도시한 바와 같이, 아몰퍼스 카본막(2)이 형성된 실리콘 웨이퍼(W)를 성막 장치의 처리실 내로 반입하고, 아몰퍼스 카본막(2) 상에 시드층(3)을 형성한다(도 2의 (B)). 본 예에서는, 처리실 내의 온도를 올려, 아몰퍼스 카본막(2)이 형성된 실리콘 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열된 아몰퍼스 카본막(2)의 표면에 아미노실란계 가스를 공급한다. 이에 의해, 아몰퍼스 카본막(2)의 표면 상에 시드층(3)을 형성한다.
아미노실란계 가스의 예로서는,
BAS(부틸아미노실란),
BTBAS(비스터셜부틸아미노실란),
DMAS(디메틸아미노실란),
BDMAS(비스디메틸아미노실란),
TDMAS(트리디메틸아미노실란),
DEAS(디에틸아미노실란),
BDEAS(비스디에틸아미노실란),
DPAS(디프로필아미노실란),
DIPAS(디이소프로필아미노실란)
등을 들 수 있다. 본 예에서는, DIPAS를 사용하였다.
스텝 21에 있어서의 처리 조건의 일례는,
DIPAS 유량:400sccm
처리 시간:5min
처리 온도:400℃
처리 압력:133㎩(1Torr)
이다. 스텝 21의 공정을, 본 명세서에서는 이하 프리 플로우라고 부른다.
스텝 21은 실리콘 원료를 아몰퍼스 카본막(2)에 흡착시키기 쉽게 하는 공정이다. 또한, 본 명세서에서는 스텝 21에 있어서 시드층(3)을 형성한다고 기재하고 있지만, 실제로는 거의 성막되는 일이 없다. 시드층(3)의 두께는, 바람직하게는 단원자층 레벨의 두께 정도인 것이 좋다. 구체적인 시드층(3)의 두께를 언급하면, 0.1㎚ 이상 0.3㎚ 이하이다.
다음에, 도 1의 (B) 중 스텝 22에 도시한 바와 같이, 시드층(3) 상에 실리콘층(4)을 형성한다(도 2의 (C)). 본 예에서는, 상기 처리실 내에서, 시드층(3)이 형성된 실리콘 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열된 시드층(3)의 표면에 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스를 공급한다. 이에 의해, 시드층(3)의 표면 상에서 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스가 열분해되어, 시드층(3) 상에 실리콘층(4)이 형성된다. 이와 같이 본 예의 피산화체층(5)은, 막 두께 0.1㎚ 이상 0.3㎚ 이하의 시드층(3)과, 시드층(3) 상에 형성되는 실리콘층(4)을 포함하고, 전체의 막 두께의 일례로서는, 예를 들어 3㎚ 이상 5㎚ 이하로 된다.
아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스의 예로서는,
SiH2
SiH4
SiH6
Si2H4
Si2H6
SimH2m +2(단, m은 3 이상의 자연수)의 식으로 나타내는 실리콘의 수소화물 및
SinH2n(단, n은 3 이상의 자연수)의 식으로 나타내는 실리콘의 수소화물 중 적어도 하나를 포함하는 가스를 들 수 있다. 본 예에서는 SiH4(모노실란)를 사용하였다.
스텝 22에 있어서의 처리 조건의 일례는,
모노실란 유량:800sccm
처리 시간:3min
처리 온도:530℃
처리 압력:133㎩(1Torr)
이다.
상기 모노실란 유량, 처리 온도 및 처리 압력의 조건에서는, 약 3min의 처리 시간(퇴적 시간)으로, 3㎚ 정도의 얇은 실리콘층(4)이 시드층(3) 상에 형성되고, 시드층(3) 및 실리콘층(4)을 포함하는 피산화체층(5)이 형성된다.
다음에, 도 1의 (A) 중 스텝 3에 도시한 바와 같이, 상기 처리실 내에서, 피산화체층(5), 본 예에서는 시드층(3) 및 실리콘층(4)을 포함하는 피산화체층(5)을 산화시키면서(도 2의 (D)), 피산화체층(5) 상에 산화물막을 형성한다. 본 예에서는, 산화물막으로서, 산화 실리콘막(6)을, 피산화체층(5) 상에 성막하였다(도 2의 (E)).
이와 같은 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법에 따르면, 본 예에서는 아몰퍼스 카본막(2) 상에 형성된 피산화체층(5)을 산화시키면서, 아몰퍼스 카본막(2) 상에 산화물막, 본 예에서는 산화 실리콘막(6)을 형성한다. 이로 인해, 아몰퍼스 카본막(2) 상에 산화 실리콘막(6)을 형성해도, 아몰퍼스 카본막(2)의 막 두께 감소를 억제할 수 있다.
아몰퍼스 카본막(2)의 막 두께 감소의 요인 중 하나는, 산화 실리콘막(6)의 성막 초기 단계에 있어서, 산화제, 예를 들어 산소(O2)나 산소 라디칼(O*)이, 아몰퍼스 카본막(2) 표면에 접촉하면, 카본이 산소나 산소 라디칼과 반응하여, CO2나 CO로 되어 휘발해 버리는 것이다.
이와 같은 사정에 대해, 일 실시 형태에 있어서는, 아몰퍼스 카본막(2)의 표면 상에 피산화체층(5)을 형성해 둔다. 이로 인해, 산화 실리콘막(6)의 성막 초기 단계에 있어서는, 산소나 산소 라디칼이, 직접적으로 아몰퍼스 카본막(2)의 표면에 접촉하는 것이 억제된다. 따라서, 아몰퍼스 카본막(2)의 카본이 휘발하기 어려워져, 그 막 두께 감소를 억제할 수 있다.
또한, 일 실시 형태에 있어서는, 피산화체층(5)이 산화된 후, 그 후, 형성되는 산화물막과 동일한 막으로 되도록 하고 있다. 본 예에서는, 피산화체층(5)을, 실리콘을 포함하는 층으로 하고, 산화물막을 산화 실리콘막(6)으로 하고 있다. 실리콘을 포함하는 층은 산화되어 산화 실리콘층으로 되고, 산화 실리콘막(6)과 동일해진다. 또한, 피산화체층(5)을 성막하기 위한 성막 가스와 산화물막을 성막하기 위한 성막 가스를 공통화할 수 있는 이점도 있다. 본 예에서는, 아미노실란계 가스, 또는 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스를, 산화물막의 성막 가스로서 사용할 수 있다. 물론, 아몰퍼스 카본막(2)과 산화 실리콘막(6) 사이에, 산화 실리콘과는 다른 산화물이 끼인 구조로 되어도 좋지만, 다른 산화물을 끼우지 않는 구조로 하고 싶다면, 본 일 실시 형태와 같이 하면 된다.
또한, 실리콘을 포함하는 피산화체층(5)이 산화되어 형성된 산화 실리콘층은, 산소를 통과시키기 어려운 산소 장벽층으로서 기능한다. 이로 인해, 산화 실리콘막(6)을 성막하고 있는 동안, 산화제가 피산화체층(5)을 통과하여, 아몰퍼스 카본막(2)에 도달하는 사정도 억제할 수 있다. 따라서, 산화 실리콘막(6)을 성막하고 있는 동안에도, 의도하지 않은 아몰퍼스 카본막(2)의 막 두께 감소를 억제할 수 있다.
또한, 일 실시 형태에 있어서는, 피산화체층(5)을, 시드층(3)의 형성 및 실리콘층(4)의 형성의 2단계로 형성하였다. 이 구성에 따르면, 아몰퍼스 카본막(2) 상에 형성되는 피산화체층(5)의 막 두께를 극히 얇게 할 수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다. 극히 얇은 막 두께의 일례를 들면, 3㎚ 이상 5㎚ 이하이다.
실리콘층은, 통상, 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스를 사용하여 형성된다. 그러나, 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스를 사용하여, 아몰퍼스 카본막(2) 상에 막 두께가, 예를 들어 3㎚ 이상 5㎚ 이하인 실리콘층(4)을 성막하면, 실리콘이 그레인 성장하고 있는 단계이므로, 그레인 사이에 간극이 발생한 실리콘층(4)이 생긴다. 이와 같은 실리콘층(4)에서는, 산화 실리콘막(6)의 성막 초기 단계에 있어서, 산화제가 간극을 통해 직접적으로 아몰퍼스 카본막(2)의 표면에 접촉한다. 그 결과, 아몰퍼스 카본막(2)이 산화되어, 휘발해 버린다. 이로 인해, 간극이 없는 실리콘층(4)에 비교하여, 아몰퍼스 카본막의 막 두께 감소를 억제하는 효과가 약해진다.
그러나, 일 실시 형태에서는, 실리콘층(4)을 형성하기 전에, 아미노실란계 가스를 사용하여, 아몰퍼스 카본막(2) 상에 시드층(3)을 형성한다(프리 플로우). 실리콘층(4)은 시드층(3) 상에 형성한다. 이와 같이 하면, 실리콘층(4)의 성막이 시작될 때까지의 시간(이하, 인큐베이션 시간이라고 함)을 짧게 할 수 있다. 인큐베이션 시간이 짧다는 것은, 극히 얇은 실리콘층(4), 예를 들어 막 두께가 3㎚ 이상 5㎚ 이하인 실리콘층(4)이라도, 간극이 없고, 막질이 균일한 실리콘층(4)이 얻어진다는 것이다.
도 3에 퇴적 시간과 실리콘층(4)의 막 두께의 관계를 나타낸다. 도 3에 나타내는 결과는 기초를 산화 실리콘(SiO2)으로 한 경우이지만, 기초가 산화 실리콘이든, 아몰퍼스 카본이든, 동일한 경향을 나타낸다. 왜냐하면, 프리 플로우, 즉 아미노실란계 가스가 열분해됨으로써 얻어진 시드층(3)이 기초 상에 형성되기 때문이다. 실리콘층(4)은 어디까지나 시드층(3) 상에 흡착되어 성막된다.
본 예에서 사용한 프리 플로우에 있어서의 처리 조건은,
DIPAS 유량:500sccm
처리 시간:5min
처리 온도:400℃
처리 압력:53.2㎩(0.4Torr)
이다.
마찬가지로 본 예에서 사용한 실리콘층(4)을 성막하기 위한 처리 조건은,
모노실란 유량:500sccm
퇴적 시간:30min/45min/60min
처리 온도:500℃
처리 압력:53.2㎩(0.4Torr)
이다.
실리콘층(4)의 막 두께는 퇴적 시간을 30min으로 했을 때, 45min으로 했을 때 및 60min으로 했을 때의 3점에서 측정하였다.
도 3 중 선I는 프리 플로우 있음의 경우, 선II는 프리 플로우 없음의 경우의 결과를 나타내고 있다. 선I, II는 측정된 3개의 막 두께를 최소 제곱법으로 직선 근사한 직선으로, 식은 다음과 같다.
도 3에 도시한 바와 같이, 프리 플로우 있음의 경우, 프리 플로우 없음에 비교하여 실리콘층(4)의 막 두께가 늘어나는 경향이 명백해졌다.
상기 수학식 1, 2를 y＝0, 즉 실리콘층(4)의 막 두께를 "0"으로 했을 때, 선I, II와 퇴적 시간의 교점을 구한 것을 도 4에 도시한다.
또한, 도 4는 도 3 중 파선 프레임 A 내를 확대한 확대도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 프리 플로우 있음일 때, 실리콘층(4)의 퇴적이 처리 개시로부터 약 1.2min(x≒1.189)부터 시작된다. 이에 비해, 프리 플로우 없음의 실리콘층일 때에는, 실리콘층(4)의 퇴적이 처리 개시로부터 약 2.0min(x≒1.984)부터 시작된다.
이와 같이, 기초에 대해 아미노실란계 가스의 프리 플로우를 행함으로써, 인큐베이션 시간을, 약 2.0min으로부터 약 1.2min으로 단축할 수 있다. 이 결과, 얇은 막 두께, 예를 들어 3㎚ 내지 5㎚ 정도의 막 두께의 실리콘층(4)을, 모노실란을 사용하여 성막할 수 있다.
이상, 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법에 따르면, 카본막 상에 산화물막을 형성해도, 카본막의 막 두께 감소를 억제하는 것이 가능한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법을 얻을 수 있다.
(성막 장치)
다음에, 상기 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법을 실시하는 것이 가능한 성막 장치의 일례를 설명한다.
도 5는 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법을 실시하는 것이 가능한 성막 장치의 일례를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 성막 장치(100)는 하단부가 개방된 천장이 있는 원통체 형상의 처리실(101)을 갖고 있다. 처리실(101)의 전체는, 예를 들어 석영에 의해 형성되어 있다. 처리실(101) 내의 천장에는 석영제의 천장판(102)이 설치되어 있다. 처리실(101)의 하단부 개구부에는, 예를 들어 스테인리스 스틸에 의해 원통체 형상으로 성형된 매니폴드(103)가 O링 등의 시일 부재(104)를 통해 연결되어 있다.
매니폴드(103)는 처리실(101)의 하단부를 지지하고 있다. 매니폴드(103)의 하방으로부터는, 피처리체로서 복수매, 예를 들어 50 내지 100매의 반도체 웨이퍼, 본 예에서는, 실리콘 웨이퍼(W)를 다단으로 적재 가능한 석영제의 웨이퍼 보트(105)가 처리실(101) 내에 삽입 가능하게 되어 있다. 웨이퍼 보트(105)는 복수개의 지주(106)를 갖고, 지주(106)에 형성된 홈에 의해 복수매의 실리콘 웨이퍼(W)가 지지되도록 되어 있다.
웨이퍼 보트(105)는 석영제의 보온통(107)을 통해 테이블(108) 상에 적재되어 있다. 테이블(108)은 매니폴드(103)의 하단부 개구부를 개폐하는, 예를 들어 스테인리스 스틸제의 덮개부(109)를 관통하는 회전축(110) 상에 지지된다. 회전축(110)의 관통부에는, 예를 들어 자성 유체 시일(111)이 설치되고, 회전축(110)을 기밀하게 시일하면서 회전 가능하게 지지하고 있다. 덮개부(109)의 주변부와 매니폴드(103)의 하단부 사이에는, 예를 들어 O링으로 이루어지는 시일 부재(112)가 개재 설치되어 있다. 이에 의해 처리실(101) 내의 시일성이 유지되어 있다. 회전축(110)은, 예를 들어 보트 엘리베이터 등의 승강 기구(도시하지 않음)에 지지된 아암(113)의 선단에 설치되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼 보트(105) 및 덮개부(109) 등은 일체적으로 승강되어 처리실(101) 내에 대해 삽입 분리된다.
성막 장치(100)는 처리실(101) 내에, 처리에 사용하는 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구(114)와, 처리실(101) 내에, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 기구(115)를 갖고 있다.
처리 가스 공급 기구(114)는 탄소를 포함하는 가스 공급원(116), 아미노실란계 가스 공급원(117), 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스 공급원(118), 산화제를 포함하는 가스 공급원(119)을 포함하고 있다. 탄소를 포함하는 가스의 일례는 에틸렌(C2H4) 가스, 산화제를 포함하는 가스의 일례는 산소(O2) 가스이다.
불활성 가스 공급 기구(115)는 불활성 가스 공급원(120)을 포함하고 있다. 불활성 가스는 퍼지 가스 등에 이용된다. 불활성 가스의 일례는 질소(N2) 가스이다.
탄소를 포함하는 가스 공급원(116)은 유량 제어기(121a) 및 개폐 밸브(122a)를 통해, 분산 노즐(123)에 접속되어 있다. 분산 노즐(123)은 석영관으로 이루어지고, 매니폴드(103)의 측벽을 내측으로 관통하고 상방향으로 굴곡되어 수직으로 연장된다. 분산 노즐(123)의 수직 부분에는 복수의 가스 토출 구멍(124)이 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 탄소를 포함하는 가스는 각 가스 토출 구멍(124)으로부터 수평 방향으로 처리실(101) 내를 향해 대략 균일하게 토출된다.
아미노실란계 가스 공급원(117)은 유량 제어기(121b) 및 개폐 밸브(122b)를 통해, 분산 노즐(123)에 접속되어 있다. 아미노실란계 가스도 각 가스 토출 구멍(124)으로부터 수평 방향으로 처리실(101) 내를 향해 대략 균일하게 토출된다.
또한, 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스 공급원(118)도 유량 제어기(121c) 및 개폐 밸브(122c)를 통해, 예를 들어 분산 노즐(123)에 접속된다. 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스도 각 가스 토출 구멍(124)으로부터 수평 방향으로 처리실(101) 내를 향해 대략 균일하게 토출된다.
산화제를 포함하는 가스 공급 기구(119)는 유량 제어기(121d) 및 개폐 밸브(122d)를 통해, 분산 노즐(125)에 접속되어 있다. 분산 노즐(125)은 석영관으로 이루어지고, 매니폴드(103)의 측벽을 내측으로 관통하고 상방향으로 굴곡되어 수직으로 연장된다. 분산 노즐(125)의 수직 부분에는 복수의 가스 토출 구멍(126)이 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 산화제를 포함하는 가스는 각 가스 토출 구멍(126)으로부터 수평 방향으로 처리실(101) 내를 향해 대략 균일하게 토출된다.
불활성 가스 공급원(120)은 유량 제어기(121e) 및 개폐 밸브(122e)를 통해, 노즐(128)에 접속되어 있다. 노즐(128)은 매니폴드(103)의 측벽을 관통하여, 그 선단으로부터 불활성 가스를, 수평 방향으로 처리실(101) 내를 향해 토출시킨다.
처리실(101) 내의, 분산 노즐(123 및 125)과 반대측의 부분에는 처리실(101) 내를 배기하기 위한 배기구(129)가 형성되어 있다. 배기구(129)는 처리실(101)의 측벽을 상하 방향으로 깎아냄으로써 가늘고 길게 형성되어 있다. 처리실(101)의 배기구(129)에 대응하는 부분에는 배기구(129)를 덮도록 단면이 ㄷ자 형상으로 성형된 배기구 커버 부재(130)가 용접에 의해 설치되어 있다. 배기구 커버 부재(130)는 처리실(101)의 측벽을 따라서 상방으로 연장되어 있고, 처리실(101)의 상방에 가스 출구(131)를 규정하고 있다. 가스 출구(131)에는 진공 펌프 등을 포함하는 배기 기구(132)가 접속된다. 배기 기구(132)는 처리실(101) 내를 배기함으로써 처리에 사용한 처리 가스의 배기 및 처리실(101) 내의 압력을 처리에 따른 처리 압력으로 한다.
처리실(101)의 외주에는 통체 형상의 가열 장치(133)가 설치되어 있다. 가열 장치(133)는 처리실(101) 내에 공급된 가스를 활성화하는 동시에, 처리실(101) 내에 수용된 피처리체, 본 예에서는 실리콘 웨이퍼(W)를 가열한다.
성막 장치(100)의 각 부의 제어는, 예를 들어 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 컨트롤러(150)에 의해 행해진다. 컨트롤러(150)에는 오퍼레이터가 성막 장치(100)를 관리하기 위해 코맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 성막 장치(100)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(151)가 접속되어 있다.
컨트롤러(150)에는 기억부(152)가 접속되어 있다. 기억부(152)는 성막 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 컨트롤러(150)의 제어에 의해 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라서 성막 장치(100)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 레시피가 저장된다. 레시피는, 예를 들어 기억부(152) 중의 기억 매체에 기억된다. 기억 매체는 하드 디스크나 반도체 메모리라도 좋고, CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 휴대용의 것이라도 좋다. 또한, 다른 장치로부터, 예를 들어 전용 회선을 통해 레시피를 적절하게 전송시키도록 해도 좋다. 레시피는, 필요에 따라서, 유저 인터페이스(151)로부터의 지시 등에 의해 기억부(152)로부터 판독되고, 판독된 레시피에 따른 처리를 컨트롤러(150)가 실행함으로써, 성막 장치(100)는 컨트롤러(150)의 제어 하에서, 원하는 처리가 실시된다.
본 예에서는, 컨트롤러(150)의 제어 하에서, 상기 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법의 스텝 1, 스텝 21, 스텝 22, 스텝 3에 따른 처리를 순차 실행한다. 스텝 3에 있어서의 산화물막의 성막은 실리콘을 포함하는 가스, 예를 들어 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스 및 산화제를 포함하는 가스를, 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스 공급원(118) 및 산화제를 포함하는 가스 공급원(119)으로부터 처리실(101) 내로 공급하는 동시에, 가열 장치(133)를 사용하여 실리콘 웨이퍼(W)를 가열함으로써 실행할 수 있다. 이 경우, 산화물막으로서 산화 실리콘막(6)이 형성된다.
산화 실리콘막(6)의 성막에는 실리콘을 포함하는 가스와 산화제를 포함하는 가스를 교대로 공급하면서 성막하는, 소위 ALD(Atomic Layer Deposition)법, 또는 MLD(Molecular Layer Deposition)법이 채용되어도 좋고, 실리콘을 포함하는 가스와 산화제를 포함하는 가스를 동시에 공급하면서 성막하는, 소위 CVD(Chemical Vapor Deposition)법이 채용되어도 좋다. ALD(또는 MLD)법의 예로서는, 처리 온도를 실온(25℃) 내지 400℃로 한 플라즈마 ALD(또는 MLD)법, 또는 ALD(또는 MLD)법을 들 수 있고, 열CVD법의 예로서는, 처리 온도를 400℃ 내지 800℃로 한 플라즈마 CVD법, 또는 열CVD법을 들 수 있다.
상기 일 실시 형태에 관한 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법은, 도 5에 도시한 바와 같은 성막 장치(100)에 의해 실시할 수 있다.
이상, 본 발명을 일 실시 형태에 따라서 설명하였지만, 본 발명은 상기 일 실시 형태로 한정되지 않고, 다양하게 변형 가능하다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 상기 일 실시 형태의 유일한 실시 형태가 아니다.
예를 들어, 산화물막은 플라즈마 CVD법을 사용하여 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 예를 들어 처리실(101)에, 플라즈마 생성 기구를 설치하고, 예를 들어 산화제를 포함하는 가스를 플라즈마화한다.
또한, 산화제로 오존(O3) 가스를 사용할 수도 있고, 이 경우에는 산화제를 포함하는 가스 공급원(119)에 오존 가스를 발생시키는 오조나이저를 구비하도록 해도 좋다.
또한, 상기 일 실시 형태에서는, 성막 장치(100)가 탄소를 포함하는 가스 공급원(116)을 구비하고 있고, 아몰퍼스 카본막(2)의 성막으로부터, 실리콘을 포함하는 피산화체층(5) 및 산화 실리콘막(6)까지를 인사이츄에서 성막 가능한 성막 장치(100)를 예시하였다. 그러나, 성막 장치는 아미노실란계 가스 공급원(117), 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스 공급원(118), 산화제를 포함하는 가스 공급원(119)을 적어도 구비하고 있으면 된다. 이와 같은 성막 장치에 있어서도, 다른 성막 장치에서 성막된 아몰퍼스 카본막(2) 상에 실리콘을 포함하는 피산화체층(5) 및 산화 실리콘막(6)을 인사이츄에서 성막할 수 있어, 아몰퍼스 카본막(2)의 막 감소를 억제할 수 있다.
또한, 상기 일 실시 형태에서는 본 발명을 복수의 실리콘 웨이퍼(W)를 탑재하고 일괄하여 성막을 행하는 뱃치식 성막 장치에 적용한 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 1매의 웨이퍼마다 성막을 행하는 매엽식 성막 장치에 적용할 수도 있다.
또한, 피처리체로서는, 반도체 웨이퍼로 한정되지 않고, LCD 글래스 기판 등의 다른 기판에도 본 발명을 적용할 수 있다.
그 밖에, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형할 수 있다.
1 : 실리콘 기판
2 : 아몰퍼스 카본막
3 : 시드층
4 : 실리콘층
5 : 피산화체층
6 : 산화 실리콘막
2 : 아몰퍼스 카본막
3 : 시드층
4 : 실리콘층
5 : 피산화체층
6 : 산화 실리콘막
Claims (11)
- (1) 피처리체 상에 카본막을 형성하는 공정과,
(2) 상기 카본막 상에 피산화체층을 형성하는 공정과,
(3) 상기 피산화체층을 산화시키면서, 상기 피산화체층 상에 산화물막을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법. - 제1항에 있어서, 상기 피산화체층이 실리콘을 포함하는 층인 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 (2) 공정이,
상기 피처리체를 가열하고, 상기 카본막의 표면에 아미노실란계 가스를 공급하여 상기 카본막 상에 시드층을 형성하는 공정과,
상기 시드층이 형성된 상기 피처리체를 가열하고, 상기 시드층의 표면에 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스를 공급하여 상기 시드층 상에 상기 실리콘층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법. - 제3항에 있어서, 상기 아미노실란계 가스가,
BAS(부틸아미노실란)
BTBAS(비스터셜부틸아미노실란)
DMAS(디메틸아미노실란)
BDMAS(비스디메틸아미노실란)
TDMAS(트리디메틸아미노실란)
DEAS(디에틸아미노실란)
BDEAS(비스디에틸아미노실란)
DPAS(디프로필아미노실란) 및
DIPAS(디이소프로필아미노실란)
중 적어도 하나를 포함하는 가스로부터 선택되고,
상기 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스가,
SiH2
SiH4
SiH6
Si2H4
Si2H6
SimH2m +2(단, m은 3 이상의 자연수)의 식으로 나타내는 실리콘의 수소화물 및
SinH2n(단, n은 3 이상의 자연수)의 식으로 나타내는 실리콘의 수소화물
중 적어도 하나를 포함하는 가스로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법. - 제4항에 있어서, 상기 SimH2m +2(단, m은 3 이상의 자연수)의 식으로 나타내는 실리콘의 수소화물이,
트리실란(Si3H8)
테트라실란(Si4H10)
펜타실란(Si5H12)
헥사실란(Si6H14)
헵타실란(Si7H16)
중 적어도 하나로부터 선택되고,
상기 SinH2n(단, n은 3 이상의 자연수)의 식으로 나타내는 실리콘의 수소화물이,
시클로트리실란(Si3H6)
시클로테트라실란(Si4H8)
시클로펜타실란(Si5H10)
시클로헥사실란(Si6H12)
시클로헵타실란(Si7H14)
중 적어도 어느 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법. - 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리콘층의 막 두께가 3㎚ 이상 5㎚ 이하인 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물막이 산화 실리콘막인 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피처리체가 반도체 웨이퍼이고, 상기 성막 방법이 반도체 장치의 제조 프로세스에 사용되는 것을 특징으로 하는, 카본막 상으로의 산화물막의 성막 방법.
- 카본막 상에 산화물막을 성막하는 성막 장치이며,
상기 카본막이 형성된 피처리체를 수용하는 처리실과,
상기 처리실 내에, 피산화체층을 성막하는 피산화체 성막 가스 및 산화물막을 성막하는 산화물 성막 가스를 공급하는 가스 공급 기구와,
상기 가스 공급 기구를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 제어 장치가, 상기 처리실 내에 있어서, 제1항에 기재된 성막 방법을 상기 피처리체에 대해 실행하도록, 상기 가스 공급 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치. - 제9항에 있어서, 피산화체층을 성막하는 피산화체 성막 가스가, 아미노실란계 가스, 아미노기를 포함하지 않는 실란계 가스를 포함하고,
상기 제어 장치가, 상기 처리실 내에 있어서, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 성막 방법을 상기 피처리체에 대해 실행하도록, 상기 가스 공급 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치. - 제9항에 있어서, 상기 가스 공급 기구가 탄소를 포함하는 가스를 더 공급하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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