TW201602386A - SiCN膜之成膜方法 - Google Patents

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Abstract

一種SiCN膜之成膜方法，係於被處理物之被處理面上成膜SiCN膜，具備以下步驟：將含有Si原料的Si原料氣體供給至容納有該被處理物的處理室內，及在供給該Si原料氣體之步驟後將含有氮化劑之氣體供給至該處理室內；且使用氮與碳之化合物作為該氮化劑。

Description

SiCN膜之成膜方法
本發明係關於SiCN膜之成膜方法。
半導體積體電路裝置之絕緣膜，為人熟知的有矽氧化膜(SiO2 膜)、及矽氮化膜(SiN膜)。SiN膜具有比介電率較SiO2 膜高、及對於SiO2 膜或矽(Si)能取得蝕刻選擇比等優點。因此，一般將SiN膜使用於介電率須比SiO2 膜更高之部分，或使用於對SiO2 膜、Si的蝕刻阻擋層或加工SiO2 膜、Si時之硬遮罩層。
用於半導體積體電路裝置之製造的成膜裝置，大致分為一次處理1片晶圓的單片式成膜裝置、與一次處理多片晶圓的批次型成膜裝置。批次型成膜裝置，有能夠一次處理更多晶圓的立式批次型成膜裝置。使用立式批次型成膜裝置成膜SiN膜時之成膜溫度約為630℃~760℃。
不過，半導體積體電路裝置之微細化持續進展中。為了半導體積體電路裝置之微細化，半導體積體電路裝置之製造步驟之處理低溫化為人所期盼。
為了於低溫成膜SiN膜，使用電漿將氮化氣體中含有的氮化劑如氨(NH3 )形成為氨自由基等活性氮化物質。如此，透過使用活性氮化物質即使於低溫下仍可促進晶圓上之Si膜之氮化。然而，使用電漿化之氮化劑將Si膜氮化時，有成膜之SiN膜之藥液耐性變差之情況。尤其，SiN膜變得容易被稀氫氟酸溶液(以下稱為稀HF溶液)蝕刻。因此，一般採用例如於SiN膜添加碳(C)而形成矽碳氮化膜(以下稱為SiCN膜)，使其藥液耐性較SiN膜更提高之手法。
如此之手法，係以利用電漿而生成的活性氮化物質將SiC膜氮化並成膜SiCN膜。因此，即使將成膜溫度降低至低於630℃之溫度區，仍可獲得可供實際使用的充分的成膜速率。然而，於晶圓之被處理面上若存在伴隨著高低差的微細結構，例如溝渠時，有對於溝渠底部之側壁成膜變得困難之情況。活性氮化物質例如氨自由基等一接觸至溝渠之側壁即失去活性，活性的氨自由基難以充分地到達溝渠之底部，乃為其一因。
因此，一般採用在不使用電漿之情況下將SiC膜氮化之手法。可藉此獲得較上述手法更易進行對溝渠底部之成膜之優點。
【發明所欲解決之課題】
然而，因如此之手法係在不使用電漿之情況下將SiC膜氮化，故降低成膜溫度，例如降低成膜溫度至低於630℃之溫度區時，有相較於使用電漿之情況成膜速率驟降之情形。
本發明提供能以即使降低成膜溫度仍維持良好之成膜速率之方式成膜SiCN膜的SiCN膜之成膜方法。 【解決課題之手段】
本發明之一態樣的SiCN膜之成膜方法，係於被處理物之被處理面上成膜SiCN膜的SiCN膜之成膜方法，具備以下步驟：將含有Si原料的Si原料氣體供給至容納有該被處理物的處理室內，及在供給該Si原料氣體之步驟後將含有氮化劑之氣體供給至該處理室內；且使用下列通式(1)表示之氮與碳之化合物作為該氮化劑； 【化1】惟，該通式(1)中R1 、R2 、R3 為氫原子或也可具有取代基的碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基。
以下，參照圖式説明本發明之實施形態。又，在全部圖式中對於共通之部分附上共通之參照符號。於以下的詳細説明中，提供許多具體的詳細內容俾使能充分理解本發明。然而，縱無該等詳細説明，該技術領域中具通常知識者仍可實施本發明，自不待言。在其他的實施例中，為了避免造成各實施態樣難以理解，針對習知的方法、順序、系統或構成要件並未詳細揭示。 (第1實施形態) ＜成膜方法＞
圖1係顯示本發明之第1實施形態之SiCN膜之成膜方法之一例的流程圖，圖2A~圖2F係顯示圖1所示順序中之被處理物之狀態的剖面圖。
首先，如圖2A所示，準備被處理物。本例中，使用矽晶圓(以下稱為晶圓)1作為被處理物。在晶圓1上形成SiO2 膜2。本例中以SiO2 膜2之表面作為被處理面。將SiCN膜成膜於係被處理面的SiO2 膜2上。又，晶圓1之被處理面不限於SiO2 膜2，只要為能成膜SiCN膜的膜即可。當然，也可以以晶圓1之表面本身為被處理面。接著，將圖2A所示之晶圓1容納於成膜裝置之處理室。
接著，如圖1之步驟1(S1)及圖2B所示，在處理室內，於SiO2 膜2上供給Si原料氣體並於SiO2 膜2上形成Si膜3-1。本例中使用六氯二矽烷(HCD)作為Si原料氣體。當然，Si原料氣體不限於HCD。
S1之處理條件之一例如以下。 HCD流量：100sccm 成膜時間：0.5min(每1循環) 成膜溫度：550℃ 成膜壓力：133.32Pa(1Torr)
接著，如圖1之步驟2(S2)所示，將成膜裝置之處理室內之氣體排出後，供給鈍性氣體例如N2 氣體至處理室內並對處理室內進行沖洗。
接著，如圖1之步驟3(S3)及圖2C所示，於Si膜3-1上供給含有含碳之氮化劑的氣體，將Si膜3-1氮化並同時添加碳(C)於該Si膜3-1。藉此使Si膜3-1成為SiCN膜4-1。本例中使用下列通式(1)表示之碳與氮之化合物作為含碳之氮化劑。 【化1】
通式(1)表示之化合物為1,2,3-三唑系化合物，R1 、R2 、R3 為氫原子或也可具有取代基的碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基。
碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基，具體而言為： 甲基 乙基 正丙基 異丙基 正丁基 異丁基 三級丁基 正戊基 異戊基 三級戊基 正己基 異己基 三級己基 正庚基 異庚基 三級庚基 正辛基 異辛基 三級辛基。 較佳為甲基、乙基、正丙基。更佳為甲基。
前述取代基，亦可為經碳原子數1~4之烷基取代的直鏈狀或分支狀之單烷基胺基或二烷基胺基。具體而言為： 單甲基胺基 二甲基胺基 單乙基胺基 二乙基胺基 單丙基胺基 單異丙基胺基 乙基甲基胺基。 較佳為單甲基胺基、二甲基胺基。更佳為二甲基胺基。
再者，前述取代基亦可為碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷氧基。具體而言為： 甲氧基 乙氧基 丙氧基 丁氧基 戊氧基 己氧基 庚氧基 辛氧基。 較佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基。更佳為甲氧基。
又，通式(1)表示之化合物的具體例為： 1H-1,2,3-三唑 1-甲基-1,2,3-三唑 1,4-二甲基-1,2,3-三唑 1,4,5-三甲基-1,2,3-三唑 1-乙基-1,2,3-三唑 1,4-二乙基-1,2,3-三唑 1,4,5-三乙基-1,2,3-三唑。 又，該等化合物可單獨使用或混用二種以上。
本例中使用1H-1,2,3-三唑作為含碳之氮化劑。S3之處理條件之一例如以下。 三唑流量：100sccm 處理時間：0.5min(每1循環) 處理溫度：550℃ 處理壓力：133.32Pa(1Torr)
接著，如圖1之步驟4(S4)所示，將成膜裝置之處理室內之氣體排出後，供給鈍性氣體例如N2 氣體至處理室內並對處理室內進行沖洗。
接著，如圖1之步驟5(S5)所示，判斷處理次數是否到達設定次數。若到達設定次數(是)，則終止SiCN膜之成膜。
若未達設定次數(否)，則重複S1~4，如圖2D所示，將第2層Si膜3-2成膜於SiCN膜4-1上，如圖2E所示，將第2層Si膜3-2氮化並同時添加C於該第2層Si膜3-2，從而形成第2層SiCN膜4-2。
如上述，藉由重複S1~4設定之次數，以形成如圖2F所示的具有設計之膜厚t的SiCN膜4。 ＜SiCN膜之原子組成＞
圖3係顯示SiCN膜之原子組成的圖。圖3中，顯示以第1實施形態之成膜方法成膜的SiCN膜之原子組成，此外，作為參考例亦顯示在成膜溫度630℃，使用二氯矽烷(DCS)作為Si原料氣體、NH3 作為氮化劑、乙烯(C2 H4 )作為碳化劑，並以熱ALD法成膜而得之SiCN膜之原子組成。
如圖3所示，參考例之SiCN膜之原子組成為N=41.9at%、Si=47.6at%、C=10.5 at%。依據參考例，雖有添加 C，但C之量較Si及N少。依據參考例，形成富含Si及N之SiCN膜。
相對於此，以第1實施形態之成膜方法成膜的SiCN膜之原子組成為N=30.5 at%、Si=30.6at%、C=38.4at%，形成C之量較Si及N多的富含C的SiCN膜。又，從以第1實施形態之成膜方法成膜的SiCN膜，檢測出0.5at%之微量之氯(Cl)。此Cl係來自Si原料氣體之HCD。
依據如上以第1實施形態之成膜方法成膜的SiCN膜，相較於參考例，更能成膜C之量較Si及N多的富含C的SiCN膜。當然，可藉由調節1H-1,2,3-三唑之流量以調節C之添加量。亦即，依據第1實施形態之成膜方法，相較於參考例，可獲得能將C之添加量控制於更廣之範圍之優點。例如，C之添加量會左右SiCN膜之藥液耐性。能將C之添加量控制於更廣之範圍，表示能成膜相較於參考例更富有藥液耐性的SiCN膜。 ＜SiCN膜之藥液耐性＞
圖4係顯示SiN膜及SiCN膜之蝕刻速率的圖。圖4中，顯示使用0.5%DHF作為蝕刻劑並令熱SiO2 膜之蝕刻速率為1.0(100%)之基準值時之SiN膜及SiCN膜之蝕刻速率之比例。
首先，從SiN膜之蝕刻速率加以説明。
針對0.5%DHF，在成膜溫度500℃使用以DCS作為Si原料氣體、以NH3 作為氮化劑的電漿ALD法成膜的SiN膜的蝕刻速率，相較於基準值為0.47(47%)，為熱SiO2 膜之蝕刻速率之大約一半。然而，將成膜溫度降低至450℃時，針對0.5% DHF，SiN膜之蝕刻速率，相較於基準值為1.21(121%)，蝕刻速率變得比熱SiO2 膜更快。如上，以電漿ALD法成膜的SiN膜之藥液耐性，尤其對於0.5%DHF之耐性無法稱得上良好。
又，依據在成膜溫度630℃使用以DCS作為Si原料氣體、以NH3 作為氮化劑的熱ALD法成膜的SiN膜，針對0.5%DHF，該SiN膜之蝕刻速率相較於基準值為0.19(19%)，能改善至熱SiO2 膜之蝕刻速率之約1/5。圖4所示之以熱ALD法成膜的SiN膜之成膜溫度為630℃，較同樣如圖4所示之以電漿ALD法成膜的SiN膜之成膜溫度450℃~500℃為高。故可認為：並非在同一成膜溫度下進行比較，而是一般而言，成膜溫度高者較有利於提高SiN膜之藥液耐性且熱ALD法較電漿ALD法更為有利。具體而言：圖4中，相較於以450℃~500℃之低溫電漿ALD法成膜的SiN膜，以630℃之高溫熱ALD法成膜的SiN膜對於0.5%DHF的耐性更為提高。
再者，依據在成膜溫度630℃使用以DCS作為Si原料氣體、以NH3 作為氮化劑的熱ALD法成膜並添加了C的SiCN膜，針對0.5%DHF，該SiCN膜之蝕刻速率相較於基準值為0.03(3%)。亦即，以熱ALD法成膜的SiCN膜，較以熱ALD法成膜的SiN膜藥液耐性更高。
而且，依據以第1實施形態之成膜方法成膜的SiCN膜，獲得以下結果：針對0.5%DHF，該SiCN膜之蝕刻速率低於0.03(3%)，為測定極限以下，幾乎不被0.5% DHF蝕刻。而且，以第1實施形態之成膜方法成膜的SiCN膜之成膜溫度為較630℃更低的550℃。
如上，依據第1實施形態之成膜方法，可獲得藥液耐性比使用DCS作為Si原料氣體、NH3 作為氮化劑並以熱ALD法成膜而得之SiCN膜更高的SiCN膜。 ＜SiCN膜之成膜速率＞
圖5係顯示SiN膜及SiCN膜之成膜溫度與成膜速率之關係的圖。
如圖5所示，即使以DCS作為Si原料氣體、以NH3 作為氮化劑的電漿ALD法之成膜溫度為低溫，仍可確保0.02nm/min以上之成膜速率，有利於低溫成膜。
又，使用DCS作為Si原料氣體並使用NH3 作為氮化劑的熱ALD法之成膜溫度若為600℃，可確保0.06~0.07nm/min之實用的成膜速率。然而，將成膜溫度降低至550℃時，成膜速率降低至約0.01nm/min。使用DCS作為Si原料氣體並使用NH3 作為氮化劑的熱ALD法之成膜溫度若低於500℃時，SiN膜幾乎無法成膜。惟，若使用HCD替代DCS作為Si原料氣體時，可改善低溫成膜時之低成膜速率。
而且，依據以第1實施形態之成膜方法成膜的SiCN膜，其成膜溫度為550℃時可確保0.07~0.08nm/min之成膜速率。再者，即使在將成膜溫度降低至450℃之情況下仍可確保0.05~0.06nm/min之成膜速率。尤其在200℃以上550℃以下之溫度區之成膜速率，可獲得幾乎與電漿ALD法同等良好的速率。
如上，依據第1實施形態之成膜方法，在低溫成膜，例如200℃以上550℃以下之溫度區，即使不使用電漿，也能確保與使用電漿之情形同等之成膜速率。其理由之一，可舉例如下之理由。
如圖6所示，1,2,3-三唑系化合物於五員環內含有“N=N-N”鍵結。該鍵結中之“N=N”之部分具有分解成為氮(N2 、N≡N)之性質。因此，1,2,3-三唑系化合物與通常之開環斷裂不同，具有在多處引發斷裂･分解之特性。亦即，因為產生“N≡N”，造成化合物內電子的不飽和狀態。如此藉由1,2,3-三唑系化合物斷裂･分解而獲得之分解物為活性。因此，即使成膜溫度為低溫，例如在200℃以上550℃以下之溫度區，氮化Si膜以及添加C仍為可能。
因此，依據第1實施形態之SiCN膜之成膜方法，可獲得能夠以即使降低成膜溫度仍可維持良好之成膜速率之方式成膜SiCN之優點。
再者，從第1實施形態之SiCN膜之成膜方法獲得的其他優點，可舉例無須將Si膜、或SiN膜予以碳化之步驟。這是因為1,2,3-三唑系化合物含有N原子與C原子，能藉由1種化合物於同一步驟同時地實現氮化與C添加。這是有利於提高處理量之優點。
(第2實施形態) 第2實施形態係關於能夠實施第1實施形態之SiCN膜之成膜方法的成膜裝置之例。 ＜成膜裝置：第1例＞
圖7係概略地顯示能夠實施第1實施形態之SiCN膜之成膜方法的成膜裝置之第1例的縱剖面圖。
如圖7所示，成膜裝置100具有下端開口的有頂棚之圓筒體狀之處理室101。處理室101之整體由例如石英形成。於處理室101內之頂棚設有石英製之頂棚板102。於處理室101之下端開口部，例如，透過O型環等密封構件104連結有由不銹鋼成形為圓筒體狀的歧管部103。
歧管部103支持著處理室101之下端。可多段載置作為被處理物之多片例如50~100片之半導體基板(本例中為晶圓1)的石英製晶舟105，能由歧管部103之下方插入處理室101內。藉此將晶圓1容納於處理室101內。晶舟105具有多根之支柱106，藉由支柱106所形成之溝槽以支持多片之晶圓1。
晶舟105隔著石英製之保溫筒107載置於平台108上。平台108被支持於旋轉軸110上，該旋轉軸110貫通將歧管部103之下端開口部開闔的例如不銹鋼製之蓋部109。於旋轉軸110之貫通部設置有例如磁性流體密封部111，其以氣密之方式密封旋轉軸110，並使旋轉軸110在可旋轉之狀態下受到支持。於蓋部109之周邊部位與歧管部103之下端部之間，隔設有例如由O型環構成之密封構件112。藉此保持處理室101內之密封性。旋轉軸110，例如安裝於晶舟升降機等升降機構(圖中未顯示)所支持之臂部113之前端。藉此，晶舟105及蓋部109等可一體地升降並相對於處理室101內插入或脫離。
成膜裝置100具有供給處理時使用之氣體至處理室101內的處理氣體供給機構114、及供給鈍性氣體至處理室101內的鈍性氣體供給機構115。本例之處理氣體供給機構114包含Si原料氣體供給源117a、及1,2,3-三唑系化合物氣體供給源117b。鈍性氣體供給機構115包含鈍性氣體供給源120。
Si原料氣體之一例為HCD，1,2,3-三唑系化合物氣體之一例為1H-1,2,3-三唑。鈍性氣體之一例為N2 氣體。
Si原料氣體供給源117a，透過流量控制器121a及開關閥122a與分散噴嘴123a連接。同樣地，1,2,3-三唑系化合物氣體供給源117b，透過流量控制器121b及開關閥122b與分散噴嘴123b連接。
分散噴嘴123a、123b由石英管構成，其朝內側貫通歧管部103之側壁，然後朝上方彎曲並垂直延伸。於分散噴嘴123a、123b之垂直部分，隔著既定之間隔形成有多數之氣體吐出孔124。藉此，由氣體吐出孔124沿水平方向朝處理室101內約略均勻地吐出各氣體。
鈍性氣體供給源120，透過流量控制器121c及開關閥122c與噴嘴128連接。噴嘴128貫通歧管部103之側壁，並由其前端沿水平方向朝處理室101內吐出鈍性氣體。
在處理室101內之與分散噴嘴123a、123b為相對側之部分，設有將處理室101內之氣體排出用的排氣口129。排氣口129係藉由將處理室101之側壁沿上下方向削除而形成細長狀。對應於處理室101之排氣口129之部分，藉由熔接安裝有以覆蓋排氣口129之方式成形為剖面為ㄇ字形的排氣口蓋部構件130。排氣口蓋部構件130沿著處理室101之側壁向上方延伸，並於處理室101之上方限定出氣體出口131。氣體出口131與包含真空泵等構件的排氣機構132連接。排氣機構132，可藉由將處理室101內之氣體排出以進行處理時使用之處理氣體之排氣、及將處理室101內之壓力調整為適合處理之處理壓力。
於處理室101之外周圍設有筒體狀之加熱裝置133。加熱裝置133，可使被供給至處理室101內之氣體活性化，並加熱容納於處理室101內的被處理物(本例中為晶圓1)。
成膜裝置100之各部之控制，可透過例如由微處理器(電腦)構成之控制器150執行。控制器150與使用者介面151連接，該使用者介面151由操作者為管理成膜裝置100而進行指令輸入操作等的觸控面板、將成膜裝置100之運作狀況可見化地顯示的顯示器等構成。
控制器150與記憶部152連接。記憶部152儲存藉由控制器150之控制實現在成膜裝置100實行的各種處理所需之控制程式、因應處理條件在成膜裝置100之各構成部實行處理所需之程式(亦即配方(recipe))。配方，例如，儲存於記憶部152中之記憶媒體。記憶媒體可為硬碟或半導體記憶體，也可為CD-ROM、DVD、快閃記憶體等可攜式者。又，亦可從其他裝置，透過例如專用線路適當地傳送配方。配方可視需要依來自使用者介面151之指示等從記憶部152被讀出，控制器150依循被讀出之配方來實行處理，從而在控制器150之控制下使成膜裝置100實施所期望之處理。本例中，在控制器150之控制下，依序實施依循了上述第1實施形態之SiCN膜之成膜方法的處理。
上述第1實施形態之SiCN膜之成膜方法，可使用如圖7所示之成膜裝置100以實施。 ＜成膜裝置：第2例＞
圖8係概略地顯示能實施第1實施形態之SiCN膜之成膜方法的成膜裝置之第2例的水平剖面圖。
成膜裝置不限於如圖7所示之立式批次型。例如亦可為如圖8所示之水平式批次型成膜裝置。圖8概略地顯示水平式批次型之成膜裝置200之處理室之水平剖面。又，圖8中省略處理氣體供給機構、鈍性氣體供給機構、排氣裝置、加熱裝置、及控制器等之圖示。
如圖8所示，於成膜裝置200之轉盤201上載置例如5片之晶圓1，對5片之晶圓1進行成膜處理。轉盤201在載置晶圓1之狀態下以例如順時鐘方向旋轉。成膜裝置200之處理室202分成4個處理場所，藉由轉盤201旋轉使晶圓1依序巡迴4個處理場所。
最初之處理場所PS1係進行圖1所示之S1的場所 。亦即，在處理場所PS1中對晶圓1之被處理面上進行Si原料氣體之供給。於處理場所PS1之上方配置有供給Si原料氣體的氣體供給管203。氣體供給管203朝向載置於轉盤201並迴轉而來的晶圓1之被處理面上供給Si原料氣體。於處理場所PS1之下游側設置有排氣口204。
又，處理場所PS1亦為將晶圓1送入、送出處理室202的送入送出場所。透過晶圓送入送出口205將晶圓1送入送出處理室202。藉由閘閥206開關送入送出口205。處理場所PS1之下一場所為處理場所PS2。
處理場所PS2係進行圖1所示之S2的場所。處理場所PS2呈狹窄的空間，晶圓1在載置於轉盤201之狀態下穿過狹窄空間。由氣體供給管207對狹窄空間之內部供給鈍性氣體。處理場所PS2之下一場所為處理場所PS3。
處理場所PS3係進行圖1所示之S3的場所。處理場所PS3之上方配置有氣體供給管208。氣體供給管208朝載置於轉盤201並迴轉而來的晶圓1之被處理面上供給1,2,3-三唑系化合物氣體。於本處理場所PS3之下游側設置有排氣口209。處理場所PS3之下一場所為處理場所PS4。
處理場所PS4係進行圖1所示之S4的場所。處理場所PS4與處理場所PS2同樣呈狹窄的空間，晶圓1在載置於轉盤201之狀態下於狹窄空間中穿過。由氣體供給管210對狹窄空間之內部供給鈍性氣體。處理場所PS4之下一場所，回到最初場所之處理場所PS1。
如上，晶圓1在成膜裝置200中繞一圈，即完成圖1所示之S1~S4。可藉由使晶圓1在載置於轉盤201之狀態下旋轉至達設定次數，以在晶圓1之被處理面上成膜SiCN膜。
本發明之第1實施形態之SiCN膜之成膜方法，亦可藉由使用如圖8所示之成膜裝置200以實施。
上述實施形態中已具體地例示了處理條件，但處理條件不限於上述具體的例示。例如，氣體之流量等可因應處理室之容積適當地調整。
在本發明所揭示的實施態樣中所有方面均應視為例示性而並非限制性。事實上，上述的實施態樣可用各種不同的態樣具體實現。另外，上述的實施態樣亦可在不超出所附請求範圍及其發明精神的前提下，以各種態樣省略、置換或變更。本發明的範圍意欲包含所附專利請求範圍及與其均等範圍內的所有變更。
1‧‧‧晶圓
2‧‧‧SiO2膜
3-1‧‧‧第1層Si膜
3-2‧‧‧第2層Si膜
4‧‧‧SiCN膜
4-1‧‧‧第1層SiCN膜
4-2‧‧‧第2層SiCN膜
100‧‧‧成膜裝置
101‧‧‧處理室
102‧‧‧頂棚板
103‧‧‧歧管部
104‧‧‧密封構件
105‧‧‧晶舟
106‧‧‧支柱
107‧‧‧保溫筒
108‧‧‧平台
109‧‧‧蓋部
110‧‧‧旋轉軸
111‧‧‧磁性流體密封部
112‧‧‧密封構件
113‧‧‧臂部
114‧‧‧處理氣體供給機構
115‧‧‧鈍性氣體供給機構
117a‧‧‧Si原料氣體供給源
117b‧‧‧1,2,3-三唑系化合物氣體供給源
120‧‧‧鈍性氣體供給源
121a‧‧‧流量控制器
121b‧‧‧流量控制器
121c‧‧‧流量控制器
122a‧‧‧開關閥
122b‧‧‧開關閥
122c‧‧‧開關閥
123a‧‧‧分散噴嘴
123b‧‧‧分散噴嘴
124‧‧‧氣體吐出孔
128‧‧‧噴嘴
129‧‧‧排氣口
130‧‧‧排氣口蓋部構件
131‧‧‧氣體出口
132‧‧‧排氣機構
133‧‧‧加熱裝置
150‧‧‧控制器
151‧‧‧使用者介面
152‧‧‧記憶部
200‧‧‧成膜裝置
201‧‧‧轉盤
202‧‧‧處理室
203‧‧‧氣體供給管
204‧‧‧排氣口
205‧‧‧晶圓送入送出口
206‧‧‧閘閥
207‧‧‧氣體供給管
208‧‧‧氣體供給管
209‧‧‧排氣口
210‧‧‧氣體供給管
PS1‧‧‧處理場所1
PS2‧‧‧處理場所2
PS3‧‧‧處理場所3
PS4‧‧‧處理場所4
S1~S5‧‧‧步驟
附帶的圖式納入作為本說明書之一部分並揭示本發明之實施形態，與上述一般性的説明及後述實施形態的詳細內容一同說明本發明之概念。
【圖1】係顯示本發明之第1實施形態之SiCN膜之成膜方法之一例的流程圖。
【圖2A~圖2F】係顯示圖1所示順序中的被處理物之狀態的剖面圖。
【圖3】係顯示SiCN膜之原子組成的圖。
【圖4】係顯示SiN膜及SiCN膜之蝕刻速率的圖。
【圖5】係顯示SiN膜及SiCN膜之成膜溫度與成膜速率之關係的圖。
【圖6】係顯示1,2,3-三唑系化合物之斷裂處的圖。
【圖7】係概略地顯示能夠實施第1實施形態之SiCN膜之成膜方法的成膜裝置之第1例的縱剖面圖。
【圖8】係概略地顯示能夠實施第1實施形態之SiCN膜之成膜方法的成膜裝置之第2例的水平剖面圖。
S1~S5‧‧‧步驟

Claims (6)

  1. 一種SiCN膜之成膜方法，係於被處理物之被處理面上成膜SiCN膜，具備以下步驟： 將含有Si原料的Si原料氣體供給至容納有該被處理物的處理室內，以及在供給該Si原料氣體之步驟後將含有氮化劑之氣體供給至該處理室內； 且使用下列通式(1)表示之氮與碳之化合物作為該氮化劑； 【化1】惟，該通式(1)中R1 、R2 、R3 為氫原子或也可具有取代基的碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基。
  2. 如申請專利範圍第1項之SiCN膜之成膜方法，其中，該R1 、R2 、R3 之取代基為經碳原子數1~4之直鏈狀或分支狀之烷基取代的單烷基胺基或二烷基胺基。
  3. 如申請專利範圍第1項之SiCN膜之成膜方法，其中，該R1 、R2 、R3 之取代基為碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷氧基。
  4. 如申請專利範圍第1項之SiCN膜之成膜方法，其中，該通式(1)表示之化合物為1H-1,2,3-三唑、1-甲基-1,2,3-三唑、1,4-二甲基-1,2,3-三唑、1,4,5-三甲基-1,2,3-三唑、1-乙基-1,2,3-三唑、1,4-二乙基-1,2,3-三唑，或1,4,5-三乙基-1,2,3-三唑。
  5. 如申請專利範圍第1項之SiCN膜之成膜方法，其中，將含有氮化劑之氣體供給至該處理室內之步驟係在不使用電漿之情況下實施。
  6. 如申請專利範圍第1項之SiCN膜之成膜方法，其中，將該SiCN膜之成膜溫度定為200℃以上550℃以下。
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