TW201546313A - 含碳之矽膜之形成方法及形成裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種含碳之矽膜之形成方法，其特徵為包含：吸附步驟，將至少具有1個氯基之矽源氣體供給至收納有被處理體之反應室內，並使其活性化，以使該活性化之矽源氣體與該被處理體反應，而使矽吸附物吸附於該被處理體；及氯去除步驟，將烷基金屬氣體供給至該反應室內，並使其活性化，以使該活性化之烷基金屬氣體與該矽吸附物反應，而去除該矽吸附物所包含之氯；依此順序重複多次該吸附步驟與該氯去除步驟。
Description
本發明係關於一種含碳之矽膜之形成方法及形成裝置。
含碳之矽膜，例如，作為碳化矽(SiC)膜之形成方法，例如，對被處理體交互供給四氯矽烷(SiCl4
)與三甲基鋁(Al(CH3
)3
)而可形成SiC膜的原子層沈積(ALD:Atomic Layer Deposition)法，已為人所知。
【發明所欲解決之課題】
另外，以該ALD法所形成的SiC膜，具有該膜中殘留大量雜質(Al)的問題。因此，尋求雜質少的含碳之矽膜的形成方法。
本發明提供一種雜質少的含碳之矽膜之形成方法及形成裝置。 【用以解決課題之手段】
本發明之第1觀點的含碳之矽膜的形成方法，其特徵為包含： 吸附步驟，將至少具有1個氯基之矽源氣體供給至收納有被處理體之反應室內並使其活性化，以使該活性化之矽源氣體與該被處理體反應，而使矽吸附物吸附於該被處理體；及 氯去除步驟，將烷基金屬氣體供給至該反應室內，並使其活性化，以使該活性化之烷基金屬氣體與該矽吸附物反應，而去除該矽吸附物所包含之氯； 依此順序重複多次該吸附步驟與該氯去除步驟。
本發明之第2觀點的含碳之矽膜之形成裝置，其特徵為包含： 反應室，收納被處理體； 矽源氣體供給機構，將至少具有1個氯基之矽源氣體供給至該反應室內； 烷基金屬氣體供給機構，將烷基金屬氣體供給至該反應室內； 控制機構，控制該矽源氣體供給機構及該烷基金屬氣體供給機構； 該控制機構重複進行多次下述處理： 控制該矽源氣體供給機構，以將該矽源氣體供給至該反應室內，使收納於該反應室內之該被處理體吸附矽吸附物；控制該烷基金屬氣體供給機構，以將該烷基金屬氣體供給至該反應室內，去除該矽吸附物所包含之氯。
【用以實施發明之形態】
以下，對本發明之實施形態的含碳之矽膜之形成方法及形成裝置進行說明。在下述的詳細說明中，為了充分理解本發明，而列舉許多具體的詳細說明。然而，即使無此等詳細說明，本領域具有通常知識者亦可完成本發明，此為明顯可知之事項。其他例中，為了避免各種實施形態難以理解，故不詳細顯示習知的方法、順序、系統及構成要件。本實施形態中，作為含碳之矽膜之形成方法及形成裝置，以碳化矽膜(SiC膜)之形成方法及形成裝置為例進行說明。又，作為SiC膜之形成裝置，以使用批次式之縱型處理裝置的情況為例進行說明。圖1係顯示本實施形態之處理裝置的構成。
如圖1所示，處理裝置1具備長邊方向朝向垂直方向的反應管2。反應管2具有雙重管構造，係由內管2a與具有頂蓋的外管2b所構成，該外管2b係以覆蓋內管2a並與內管2a具有既定間隔的方式所形成。內管2a與外管2b的側壁，如圖1的箭頭所示，具有複數的開口。內管2a及外管2b，係由耐熱及耐腐蝕性優異的材料，例如石英所形成。
反應管2之一側面上，配置有用以排出反應管2內之氣體的排氣部3。排氣部3，係以沿著反應管2延伸至上方的方式所形成，並透過設於反應管2之側壁的開口，與反應管2連通。排氣部3的上端，與配置於反應管2之上部的排氣口4連接。該排氣口4與圖中未顯示之排氣管連接，排氣管上設有圖中未顯示的閥及下述真空泵127等的壓力調整機構。藉由該壓力調整機構，從外管2b之一側壁(源氣體供給管8)供給之氣體，透過內管2a、外管2b之另一側壁、排氣部3、排氣口4，被排氣至排氣管，以將反應管2內控制在預期的壓力(真空度)。
反應管2的下方配置有蓋體5。蓋體5係由耐熱及耐腐蝕性優異的材料，例如石英所形成。又，蓋體5，係以可藉由下述載具升降器128上下移動的方式所構成。接著，若藉由載具升降器128使蓋體5上升，則反應管2的下方側(爐口部分)關閉，若藉由載具升降器128使蓋體5下降，則反應管2的下方側(爐口部分)開啟。
蓋體5上，載置有晶圓載具6。晶圓載具6，係由例如石英所形成。晶圓載具6係以可在垂直方向上隔著既定間隔收納複數半導體晶圓W的方式所構成。此外，蓋體5的上部，設有防止從反應管2之爐口部分至反應管2內的溫度降低的保溫筒，及可旋轉地載置收納半導體晶圓W之晶圓載具6的旋轉平台，該等構件上亦可載置晶圓載具6。此情況下，易於將被收納於晶圓載具6的半導體晶圓W控制在均勻的溫度。
反應管2的周圍，以圍住反應管2的方式，設有例如由電阻發熱體所構成的升溫用加熱器7。藉由該升溫用加熱器7將反應管2的內部加熱至既定溫度，結果，將收納於反應管2內部的半導體晶圓W加熱至既定溫度。
將源氣體供給至反應管2(外管2b)內的源氣體供給管8，插入並通過反應管2之下端附近的側面。源氣體，係使源氣體(Si)吸附於被處理體的Si源氣體，其使用於下述吸附步驟。作為Si源氣體，可使用至少具有1個氯基之矽源，例如：二氯矽烷(SiH2
Cl2
)、三氯矽烷(SiHCl3
)、單氯矽烷(SiH3
Cl)、四氯矽烷(SiCl4
)、六氯二矽烷(Si2
Cl6
)、八氯三矽烷(Si3
Cl8
)。本例中使用四氯矽烷。
源氣體供給管8上，在垂直方向上，隔著既定間隔逐一設有供給孔，以將源氣體從供給孔供給至反應管2(外管2b)內。因此，如圖1的箭頭所示，從垂直方向的多處供給源氣體至反應管2內。
又，將烷基金屬氣體供給至反應管2(外管2b)內的烷基金屬氣體供給管9，插入並通過反應管2之下端附近的側面。此處，烷基金屬，係指烷基上鍵結有金屬的化合物，例如，金屬為硼(B)的情況下，可列舉：三甲基硼(B(CH3
)3
)、三乙基硼(B(C2
H5
)3
)、三丙基硼(B(C3
H7
)3
)、三異丙基硼(B(C3
H7
)3
)等。烷基金屬，將吸附之源氣體的氯取代為烷基，其使用於下述氯去除步驟中。本例中使用三異丙基硼。
又，將作為稀釋氣體及驅淨氣體之氮氣(N2
)供給至反應管2(外管2b)內的氮氣供給管11，插入並通過反應管2之下端附近的側面。
源氣體供給管8、烷基金屬氣體供給管9、氮氣供給管11，透過下述質量流量控制器(MFC：Mass Flow Controller)125，與圖中未顯示之氣體供給源連接。
又，反應管2內配置有多個測定反應管2內之溫度的，例如由熱電對所構成的溫度感測器122，及測定反應管2內之壓力的壓力計123。
又，處理裝置1，具備進行裝置各部分之控制的控制部100。圖2係顯示控制部100的構成。如圖2所示，控制部100與操作面板121、溫度感測器122、壓力計123、加熱器控制器124、質量流量控制器125、閥控制部126、真空泵127、載具升降器128等連接。
操作面板121具備顯示畫面與操作按鍵，以將操作者的操作指示傳送至控制部100，又，來自控制部100的各種資訊顯示於顯示畫面。
溫度感測器122，測定反應管2內及排氣管內等的各部分的溫度，並將其測定值通知控制部100。
壓力計123，測定反應管2內及排氣管內等的各部分的壓力，並將其測定值通知控制部100。
加熱器控制器124，係用以個別地控制升溫用加熱器7，其回應來自控制部100的指示，對升溫用加熱器7通電以將該等加熱器加熱，又，分別測定升溫用加熱器7的消耗電力，並通知控制部100。
質量流量控制器125，配置於源氣體供給管8、烷基金屬氣體供給管9、氮氣供給管11等的各配管，其將流入各配管之氣體的流量，控制在來自控制部100所指示的量，並測定實際流入的氣體流量，進而通知控制部100。
閥控制部126，配置於各配管，其將配置於各配管之閥的開度，控制在來自控制部100所指示的值。
真空泵127，與排氣管連接，以排出反應管2內的氣體。
載具升降器128，藉由使蓋體5上升，以將晶圓載具6(半導體晶圓W)載置於反應管2內，藉由使蓋體5下降，以將晶圓載具6(半導體晶圓W)從反應管2內卸載。
控制部100，係由處方儲存部111、唯讀記憶體(ROM；Read Only Memory) 112、隨機存取記憶體(RAM；Random Access Memory)113、輸入/輸出埠(Input/Output Port)114、中央處理器(CPU；Central Processing Unit)115、以及相互連接該等元件的匯流排116所構成。
處方儲存部111，儲存有開機用處方與多個製程用處方。在製造處理裝置1時，僅儲存開機用處方。在建立與各處理裝置對應之熱模型等時，執行開機用處方。製程用處方，係針對每個使用者實際進行之熱處理(製程)的處方，其規範了從將半導體晶圓W載置於反應管2到將處理結束之半導體晶圓W卸載為止，各部分的溫度變化、反應管2內的壓力變化、各種氣體之供給的開始及停止的時機與供給量等。
唯讀記憶體112，係由電子可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM；Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、快閃記憶體、硬碟等所構成，其係儲存中央處理器115之運作程式等的記錄媒體。
隨機存取記憶體113，係發揮作為中央處理器115之工作區域等的功能。
輸入/輸出埠114，與操作面板121、溫度感測器122、壓力計123、加熱器控制器124、質量流量控制器125、閥控制部126、真空泵127、載具升降器128等連接，其控制資料及信號的輸入與輸出。
中央處理器115，構成控制部100的中樞，其執行唯讀記憶體112所儲存的控制程式。又，中央處理器115，係依照來自操作面板121的指示，根據處方儲存部111所儲存的處方(製程用處方)，來控制處理裝置1的運作。亦即，中央處理器115，使溫度感測器122、壓力計123、質量流量控制器125等，測定反應管2內及排氣管內等的各部分的溫度、壓力、流量等，根據該測定資料，對加熱器控制器124、質量流量控制器125、閥控制部126、真空泵127等輸出控制信號等，並依照製程用處方控制上述各部分。
匯流排116，在各部分之間傳遞資訊。
接著，參照如圖3所示之處方(時序)，對使用以上述方式所構成之處理裝置1的SiC膜之形成方法進行說明。本實施形態之SiC膜之形成方法中，係藉由ALD法，於半導體晶圓W上形成SiC膜。
如圖3所示，本實施形態中，執行(重複)多次，例如100循環使源氣體(Si)吸附於半導體晶圓W的吸附步驟，及去除吸附之源氣體所包含之氯(Cl)的氯去除步驟，藉此於半導體晶圓W上形成預期厚度的SiC膜。又，如圖3所示，本實施形態中，使用四氯矽烷(SiCl4
)作為Si源氣體，使用三異丙基硼(B(C3
H7
)3
)作為烷基金屬，使用氮(N2
)作為稀釋氣體。
此外，在以下的說明中，構成處理裝置1之各部分的運作，係藉由控制部100(中央處理器115)進行控制。又，如上所述，控制部100(中央處理器115)控制加熱器控制器124(升溫用加熱器7)、質量流量控制器125(源氣體供給管8等)、閥控制部126、真空泵127，藉此將各處理之反應管2內的溫度、壓力、氣體流量等，設定為根據圖3所示之處方的條件。
首先，藉由升溫用加熱器7，使反應管2內維持在既定的負載溫度，例如，如圖3(a)所示，維持在300℃。接著，將收納有半導體晶圓W之晶圓載具6載置於蓋體5上。接著，藉由載具升降器128使蓋體5上升，以將半導體晶圓W(晶圓載具6)載置於反應管2內(加載步驟)。
首先，藉由升溫用加熱器7，將反應管2內設定為既定的溫度，例如，如圖3(a)所示，設定為500℃。又，將既定量的氮氣從氮氣供給管11供給至反應管2內，同時排出反應管2內的氣體，以將反應管2設定為既定壓力，例如，如圖3(b)所示，設定為133Pa(1Torr)(穩定化步驟)。
此處，反應管2內的溫度，宜設為200~600℃，較宜設為350~550℃。因為藉由設定為此範圍之溫度，可提高形成之SiC膜的膜質及膜厚均一性等。
反應管2內的壓力，宜設為0.133Pa(0.001Torr)~13.3kPa(100Torr)。因為藉由設定為此範圍之壓力，可促進半導體晶圓W與Si的反應。反應管2內的壓力，更宜設為13.3Pa(0.1Torr)~1330Pa(10Torr)。因為藉由設定為此範圍之壓力，容易控制反應管2內的壓力。
接著，執行使Si吸附於半導體晶圓W的吸附步驟。吸附步驟中，將作為Si源氣體的四氯矽烷(SiCl4
)從源氣體供給管8供給至反應管2內，例如，如圖3(d)所示，供給200sccm (流動步驟)。
供給至反應管2內的SiCl4
，在反應管2內被加熱而活性化。因此，若將SiCl4
供給至反應管2內，則半導體晶圓W與活性化之Si反應，如圖4(a)所示，Si吸附於半導體晶圓W。
若使既定量的Si吸附於半導體晶圓W上，則停止供給來自源氣體供給管8的SiCl4
。接著，排出反應管2內的氣體，同時將氮氣從氮氣供給管11供給至反應管2內，例如，如圖3(c)所示，供給500sccm，以將反應管2內的氣體排出反應管2外(驅淨、真空吸附清潔(Vacuum)步驟)。
接著，執行氯去除步驟。首先，氯去除步驟中，藉由升溫用加熱器7，將反應管2內設定為既定的溫度，例如，如圖3(a)所示，設定為500℃。又，將既定量的氮氣從氮氣供給管11供給至反應管2內，同時排出反應管2內的氣體，以將反應管2設定為既定的壓力，例如，如圖3(b)所示，設定為133Pa(1Torr)。接著，將作為烷基金屬的三異丙基硼(B(C3
H7
)3
)從烷基金屬氣體供給管9供給至反應管2內，例如，如圖3(e)所示，供給200sccm(流動步驟)。
供給至反應管2內的B(C3
H7
)3
，在反應管2內被加熱而活性化。因此，若將B(C3
H7
)3
供給至反應管2內，則活性化之B(C3
H7
)3
將吸附之Si的Cl接合(Si-Cl)切斷，如圖4(b)所示，去除吸附之源氣體所包含的氯(Cl)。
此處，使用三異丙基硼作為烷基金屬，故如圖4(b)所示，硼變化成BCl3
這種具有高蒸氣壓的物質，而被排出膜外。排出之BCl3
，蒸氣壓高於以以往的方法所排出的AlCl3
，而難以殘留於形成之SiC膜中。因此，如同以往的方法一般，可形成不易含雜質、雜質少的SiC膜。
若去除吸附之源氣體所包含之氯，則停止供給來自烷基金屬氣體供給管9的B(C3
H7
)3
。接著，排出反應管2內的氣體，同時將既定量的氮氣從氮氣供給管11供給至反應管2內，例如，如圖3(c)所示，供給500sccm，以將反應管2內之氣體排出反應管2外(驅淨、真空吸附清潔步驟)。
藉此，由吸附步驟與氯去除步驟所構成的ALD法的1循環結束。接著，如圖4(c)所示，再次開始從吸附步驟開始的ALD法的1循環。接著，重複既定次數，例如100次該循環。藉此，於半導體晶圓W上形成預期厚度的SiC膜。
若於半導體晶圓W上形成預期厚度的SiC膜，則藉由升溫用加熱器7，使反應管2內維持在既定的負載溫度，例如，如圖3(a)所示，維持在300℃，同時將既定量的氮氣從氮氣供給管11供給至反應管2內，而以氮氣將反應管2內進行循環驅淨，以回復常壓(恢復常壓步驟)。接著，藉由載具升降器128使蓋體5下降，藉此將半導體晶圓W卸載(卸載步驟)。
如以上所說明，根據本實施形態，使四氯矽烷吸附於半導體晶圓W後，實施多次「供給三異丙基硼以去除吸附之源氣體所包含之氯」的步驟，故可形成雜質少的SiC膜。
此外，本發明並不限於上述實施形態，而可進行各種變形、應用。以下，對可應用於本發明的另一實施形態進行說明。
上述實施形態中，係以重複吸附步驟與氯去除步驟作為1循環的情況為例說明本發明，但如圖5所示，亦可加入進一步去除SiC膜所包含之氯的電漿處理步驟。電漿處理步驟中，如圖5(a)及圖5(b)所示，在使反應管2內維持在500℃、40Pa(0.3Torr)的狀態下，如圖5(f)所示，將藉由電漿活性化之氫氣(Ar/H2
氣體)供給至反應管2內(流動步驟)。該電漿處理步驟之驅淨、真空吸附清潔步驟，係在與吸附步驟及氯去除步驟之驅淨、真空吸附清潔步驟相同的條件下進行。此情況下，可藉由在電漿處理步驟中供給至反應管2內的活性化之氫氣，進一步去除SiC膜中所包含之氯，進而形成雜質更少的SiC膜。
進行這種電漿處理的情況下，可使用例如，如圖6所示的處理裝置1。處理裝置1中，於配置反應管2之排氣部3的反應管2之一側的相反側，設有電漿產生部20。電漿產生部20，具備一對電極21等，在一對電極21之間，Ar/H2
氣體供給管10插入反應管2內。一對電極21，與圖中未顯示的高頻電源、整合器等連接。接著，透過整合器從高頻電源施加高頻電力至一對電極21之間，藉此使供給至一對電極21之間的氫氣(H2
)電漿激發(活性化)，並將其從電漿產生部20供給至反應管2內。又，氫氣(H2
)的活性化，可使用觸媒、UV、熱、磁力等。
上述實施形態中，雖以使用SiC膜作為含碳之矽膜的情況為例說明本發明，但含碳之矽膜並不限定於SiC膜。含碳之矽膜，只要係矽膜中含碳者即可，例如，亦可為添加碳之氧化矽膜(SiOC膜)、添加碳之氮氧化矽膜(SiOCN膜)。
圖7係顯示用以說明SiOC膜之形成方法的處方(時序)。如圖7所示，SiOC膜之形成方法中，重複既定次數，例如100次上述SiC膜之形成方法的吸附步驟、氯去除步驟及將氧供給至形成之SiC膜的氧供給步驟。氧供給步驟中，如圖7(a)及圖7(b)所示，在使反應管2內維持在500℃、40Pa(0.3Torr)的狀態下，如圖7(f)所示，將500sccm氧(O2
) 供給至反應管2內(流動步驟)。該氧供給步驟之驅淨、真空吸附清潔步驟，係在與吸附步驟及氯去除步驟中之驅淨、真空吸附清潔步驟相同的條件下進行。藉此，將氧導入SiC膜中，以於半導體晶圓W形成SiOC膜。如此，使用雜質少的SiC膜形成SiOC膜，故可形成雜質少的含碳之矽膜。
圖8係顯示用以說明SiOCN膜之形成方法的處方(時序)。如圖8所示，SiOCN膜之形成方法中，重複既定次數，例如100次上述SiOC膜之形成方法的吸附步驟、氯去除步驟、氧供給步驟及將氧供給至形成之SiOC膜的氮供給步驟。氮供給步驟中，如圖8(a)及圖8(b)所示，在使反應管2內維持在500℃、40Pa(0.3Torr)的狀態下，如圖8(g)所示，將500sccm氨(NH3
)供給至反應管2內(流動步驟)。該氮供給步驟之驅淨、真空吸附清潔步驟，係在與吸附步驟及氯去除步驟之驅淨、真空吸附清潔步驟相同的條件下進行。藉此，將氮導入SiOC膜中，以於半導體晶圓W上形成SiOCN膜。如此，使用雜質少的SiOC膜形成SiOCN膜，故可形成雜質少的含碳之矽膜。
上述實施形態中，雖以使用四氯矽烷作為Si源氣體的情況為例說明本發明，但Si源氣體只要是至少具有1個氯基之矽源即可，亦可為例如二氯矽烷(SiH2
Cl2
)、三氯矽烷(SiHCl3
)、單氯矽烷(SiH3
Cl)、六氯二矽烷(Si2
Cl6
)、八氯三矽烷(Si3
Cl8
)。
上述實施形態中，雖以使用三異丙基硼作為烷基金屬的情況為例說明本發明，但烷基金屬只要係可將吸附之源氣體的氯取代為烷基者即可，亦可為例如三甲基硼(B(CH3
)3
)、三乙基硼(B(C2
H5
)3
)、三丙基硼(B(C3
H7
)3
)。又，金屬只要係其金屬氯化物的蒸氣壓較高者即可，並不限定於硼。
上述實施形態中，雖以使反應管2內之溫度為500℃的情況為例說明本發明，但亦可藉由例如觸媒、UV、磁力等使處理氣體活性化，藉此降低反應管2內的溫度。
上述實施形態中，雖以吸附步驟與氯去除步驟為1循環，重複100次該循環的情況為例說明本發明，但亦可為例如50循環的較少循環次數。又，亦可為200循環的較多循環次數。此情況下，亦可因應循環次數，例如調整Si源氣體的供給量等，藉此形成雜質少的SiC膜。
上述實施形態中，雖以在供給處理氣體時僅供給處理氣體的情況為例說明本發明，但亦可在例如供給處理氣體時供給作為稀釋氣體的氮氣。此情況下，容易設定處理時間等。作為稀釋氣體，宜為不活潑氣體，除了氮之外，可使用例如氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)。
本實施形態中，作為處理裝置1，雖以雙重管結構的批次式處理裝置的情況為例說明本發明，但亦可例如，將本發明應用於例如單管結構的批次式處理裝置。又，亦可將本發明應用於批次式的横型處理裝置及單片式的處理裝置。
本發明之實施形態之控制部100，並不需要藉由專用系統，而可使用一般的電腦系統來實現。例如，從儲存用以執行上述處理之程式的記錄媒體(軟碟、唯獨光碟(CD-ROM: Compact Disc Read Only Memory)等)，將該程式安裝於通用電腦，藉此可構成執行上述處理的控制部100。
接著，用以供給該等程式的方法可為任意方法。除了如上述般可透過既定的記錄媒體提供該程式以外，亦可透過例如通信線路、通信網路、通信系統等提供該程式。此情況下，亦可藉由例如，將該程式揭示於通信網路的揭示板(BBS: Bulletin Board System)，並透過網路提供該程式。接著，啟動以此方式所提供之程式，藉由在操作系統(OS: Operating System)的控制下，以與其他應用程式相同的方式執行該程式，藉此可執行上述處理。
根據本發明，可提供一種雜質少的含碳之矽膜之形成方法及形成裝置。
此處揭示之實施形態，所有敘述皆為例示，應被認為其並不限制本發明。實際上，上述實施形態，可以多種形態具體實現。又，上述實施形態，只要不脫離所附之申請專利範圍及其主旨，亦可以各種形態進行省略、置換、變更。本發明的範圍，包含在所附之申請專利範圍與其均等意義及範圍內的所有變更。
1‧‧‧處理裝置
2‧‧‧反應管
2a‧‧‧內管
2b‧‧‧外管
3‧‧‧排氣部
4‧‧‧排氣口
5‧‧‧蓋體
6‧‧‧晶圓載具
7‧‧‧升溫用加熱器
8‧‧‧源氣體供給管
9‧‧‧烷基金屬氣體供給管
10‧‧‧Ar/H2氣體供給管
11‧‧‧氮氣供給管
20‧‧‧電漿產生部
21‧‧‧一對電極
100‧‧‧控制部
111‧‧‧處方儲存部
112‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
113‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
114‧‧‧輸入/輸出埠(Input/Output Port)
115‧‧‧中央處理器(CPU)
116‧‧‧匯流排
121‧‧‧操作面板
122‧‧‧溫度感測器
123‧‧‧壓力計
124‧‧‧加熱器控制器
125‧‧‧質量流量控制器(MFC)
126‧‧‧閥控制部
127‧‧‧真空泵
128‧‧‧載具升降器
W‧‧‧半導體晶圓
2‧‧‧反應管
2a‧‧‧內管
2b‧‧‧外管
3‧‧‧排氣部
4‧‧‧排氣口
5‧‧‧蓋體
6‧‧‧晶圓載具
7‧‧‧升溫用加熱器
8‧‧‧源氣體供給管
9‧‧‧烷基金屬氣體供給管
10‧‧‧Ar/H2氣體供給管
11‧‧‧氮氣供給管
20‧‧‧電漿產生部
21‧‧‧一對電極
100‧‧‧控制部
111‧‧‧處方儲存部
112‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
113‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
114‧‧‧輸入/輸出埠(Input/Output Port)
115‧‧‧中央處理器(CPU)
116‧‧‧匯流排
121‧‧‧操作面板
122‧‧‧溫度感測器
123‧‧‧壓力計
124‧‧‧加熱器控制器
125‧‧‧質量流量控制器(MFC)
126‧‧‧閥控制部
127‧‧‧真空泵
128‧‧‧載具升降器
W‧‧‧半導體晶圓
附圖被組合作為本說明書之一部分，以顯示本發明之實施形態，並與上述的一般說明及下述實施形態的詳細內容，一同說明本發明的概念。
【圖1】係顯示本發明之實施形態之處理裝置的圖。
【圖2】係顯示圖1之控制部之構成的圖。
【圖3】係說明本發明之一實施形態之SiC膜之形成方法的圖。
【圖4】(a)~(c)係說明在半導體晶圓表面之反應的圖。
【圖5】係說明本發明之另一實施形態之SiC膜之形成方法的圖。
【圖6】係顯示本發明之另一實施形態之處理裝置的圖。
【圖7】係說明本發明之SiOC膜之形成方法的圖。
【圖8】係說明本發明之SiOCN膜之形成方法的圖。
1‧‧‧處理裝置
2‧‧‧反應管
2a‧‧‧內管
2b‧‧‧外管
3‧‧‧排氣部
4‧‧‧排氣口
5‧‧‧蓋體
6‧‧‧晶圓載具
7‧‧‧升溫用加熱器
8‧‧‧源氣體供給管
9‧‧‧烷基金屬氣體供給管
11‧‧‧氮氣供給管
100‧‧‧控制部
W‧‧‧半導體晶圓
Claims (8)
- 一種含碳之矽膜之形成方法，其特徵為包含： 吸附步驟，將至少具有1個氯基之矽源氣體供給至收納有被處理體之反應室內，並使其活性化，令該活性化之矽源氣體與該被處理體反應，而使矽吸附物吸附於該被處理體；及 氯去除步驟，將烷基金屬氣體供給至該反應室內，並使其活性化，令該活性化之烷基金屬氣體與該矽吸附物反應，而去除該矽吸附物所包含之氯； 依此順序重複多次該吸附步驟與該氯去除步驟。
- 如申請專利範圍第1項之含碳之矽膜之形成方法，其中， 於該氯去除步驟中，該烷基金屬氣體係使用三甲基硼、三乙基硼、三丙基硼或三異丙基硼。
- 如申請專利範圍第1項之含碳之矽膜之形成方法，其中， 於該吸附步驟中，該矽源氣體係使用二氯矽烷、三氯矽烷、單氯矽烷、四氯矽烷、六氯二矽烷或八氯三矽烷。
- 如申請專利範圍第1項之含碳之矽膜之形成方法，其中， 於該氯去除步驟中，將該反應室內設定為200℃~600℃。
- 如申請專利範圍第1項之含碳之矽膜之形成方法，其中更包含： 電漿處理步驟，於執行該氯去除步驟後，將藉由電漿活性化之氫氣供給至該反應室，以進一步去除該矽吸附物所包含之氯； 依該吸附步驟、該氯去除步驟、該電漿處理步驟之順序重複進行多次。
- 如申請專利範圍第1項之含碳之矽膜之形成方法，其中更包含： 氧供給步驟，在執行該氯去除步驟後，將氧氣供給至該反應室並使其活性化，令該活性化之氧氣與該矽吸附物反應，而使該矽吸附物含有氧； 依該吸附步驟、該氯去除步驟、該氧供給步驟之順序重複進行多次。
- 如申請專利範圍第6項之含碳之矽膜之形成方法，其中更包含： 氮供給步驟，在執行該氧供給步驟後，將氮氣供給至該反應室並使其活性化，令該活性化之氮氣與該矽吸附物反應，而使該矽吸附物含有氮； 依該吸附步驟、該氯去除步驟、該氧供給步驟、該氮供給步驟之順序重複進行多次。
- 一種含碳之矽膜之形成裝置，其特徵為包含： 反應室，收納被處理體； 矽源氣體供給機構，將至少具有1個氯基之矽源氣體供給至該反應室內； 烷基金屬氣體供給機構，將烷基金屬氣體供給至該反應室內； 控制機構，控制該矽源氣體供給機構及該烷基金屬氣體供給機構； 該控制機構重複進行多次下述處理： 控制該矽源氣體供給機構，以將該矽源氣體供給至該反應室內，使收納於該反應室內之該被處理體吸附矽吸附物；控制該烷基金屬氣體供給機構，以將該烷基金屬氣體供給至該反應室內，去除該矽吸附物所包含之氯。
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