TWI440091B - 半導體裝置之製造方法及基板處理系統 - Google Patents

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Sadayoshi Horii
Taketoshi Sato
Hideharu Itatani
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Description

半導體裝置之製造方法及基板處理系統
本發明有關於半導體裝置之製造方法及基板處理系統。
隨著MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)之高積體化及高性能化，而有對閘極絕緣膜採用高介電係數絕緣膜之探討硏究。又，在DRAM之電容中，使用有相對介電係數為例如15~20左右之HfO2 膜及ZrO2 膜等高介電係數絕緣膜。HfO2 膜及ZrO2 膜係藉由重複交替進行：一面將收容在處理室內之基板加熱至例如200℃以上的處理溫度，一面對前述處理室內進行含有Hf及Zr之原料的供給及排氣之步驟；及對前述處理室內進行O3 及H2 O等氧化源的供給及排氣之步驟而形成。
然而，如果使用O3 作為氧化源，會有連作為高介電係數絕緣膜之基底的下部電極的金屬膜也被氧化的情形。又，如果使用H2 O作為氧化源，則會有未反應之OH殘留於高介電係數絕緣膜中的情形。而且，如果為了將高介電係數絕緣膜調質而進行熱處理步驟，則會有殘留在高介電係數絕緣膜中之OH脫離，作為基底的金屬膜氧化掉的情形。例如，以TiN膜形成金屬膜時，會有因TiN膜被氧化而形成TiO(N)層，導致電容的電容量降低的情形。此等課題係在以HfO2 及ZrO2 等透氧性非常高的材料形成高介電係數絕緣膜時會明顯產生的課題，且係因在HfO2 及ZrO2 中的氧之擴散速度很快而產生的課題。
本發明之目的在於提供一種半導體裝置之製造方法及基板處理系統，其能夠抑止在形成高介電係數絕緣膜之際作為基底之金屬膜被氧化。
根據本發明之一形態，提供一種半導體裝置之製造方法，具有以下步驟：藉由交替進行對收容有基板之處理室內進行鋁原料的供給及排氣之步驟、與對前述處理室內進行氧化源或氮化源的供給及排氣之步驟，而在形成於基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜之步驟；藉由交替進行對前述處理室內進行原料的供給及排氣之步驟、與對前述處理室內進行氧化源的供給及排氣之步驟，而在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜之步驟；以及對形成有前述高介電係數絕緣膜之前述基板進行熱處理之步驟。
根據本發明的其他形態，提供一種基板處理系統，具有基板處理裝置及熱處理裝置，該基板處理裝置具有：處理室，用來處理基板；鋁原料供給系統，用於將鋁原料供給至前述處理室內；原料供給系統，用於將原料供給至前述處理室內；氧化源或氮化源供給系統，用於將氧化源或氮化源供給至前述處理室內；排氣系統，用於將前述處理室內排氣；以及控制器，藉由交替對收容有基板之處理室內進行鋁原料的供給及排氣、與對前述處理室內進行氧化源或氮化源的供給及排氣，而在形成於基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜，並藉由交替對前述處理室內進行前述原料的供給及排氣、與對前述處理室內進行氧化源的供給及排氣，而在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜，依此方式來控制前述鋁原料供給系統、前述原料供給系統、前述氧化源或氮化源供給系統、及前述排氣系統；該熱處理單元係用來對形成有前述高介電係數絕緣膜之前述基板進行熱處理。
根據本發明之半導體裝置之製造方法及基板處理系統，能夠抑止在形成高介電係數絕緣膜之際，作為基底之金屬膜的氧化。
 <本發明之一實施形態>
以下，按圖式說明本發明之一實施形態。
(1)基板處理裝置之構成
首先，就本發明之一實施形態的基板處理裝置作說明。
如第6圖所示，本實施形態之基板處理系統的基板處理裝置係構成為群集(cluster)裝置。另外，在本實施形態之群集裝置中，使用了FOUP(front opening unified pod；以下稱作傳送盒)1作為搬送晶圓2之晶圓搬送用乘載器(基板收納容器)。
<群集裝置>
如第6圖所示，群集裝置10具備作為搬送模組(搬送室)的第1晶圓移載室(以下稱作負壓移載室)11，其被構成為可耐未滿大氣壓的壓力(負壓)的構造。負壓移載室11之框體(以下稱作負壓移載室框體)12被形成為俯視呈七角形且上下兩端封閉的箱形狀。負壓移載室框體12被構成作為搬送容器(密閉容器)。負壓移載室11之中央部，設有作為在負壓下移載晶圓2之搬送自動機械裝置(robot)之晶圓移載機(以下稱作負壓移載機)13。
作為裝載鎖定模組(裝載鎖定室)之搬入用預備室(以下稱作搬入室)14與搬出用預備室(以下稱作搬出室)15，係分別隣接並連結於負壓移載室框體12的7面側壁之中的最大側壁(正面壁)。搬入室14之框體與搬出室15之框體分別被形成為俯視呈略菱形且上下兩端封閉之箱形狀，同時被構成為可耐負壓之裝載鎖定室構造。
搬入室14及搬出室15之與負壓移載室11相對之側，鄰接連結有作為前端模組之第2晶圓移載室(以下稱作正壓移載室)16，其被構成為可維持大氣壓以上的壓力(以下稱作正壓)之構造。正壓移載室16之框體被形成為俯視呈橫長的長方形且上下兩端封閉之箱形狀。搬入室14與正壓移載室16之邊境設有閘閥17A，搬入室14與負壓移載室11之間設有閘閥17B。搬出室15與正壓移載室16之邊境設有閘閥18A，搬出室15與負壓移載室11之間設有閘閥18B。正壓移載室16設有作為搬送自動機械裝置的第2晶圓移載機(以下稱作正壓移載機)19，其在正壓下移載晶圓2。正壓移載機19被構成為藉由設置於正壓移載室16之升降機來升降，同時藉由線性致動器沿左右方向往返移動。正壓移載室16的左側端部設有缺口對準裝置20。
在正壓移載室16之正面壁，相鄰並列開設有三個晶圓搬入搬出口21、22、23。此等晶圓搬入搬出口21、22、23被構成為可將晶圓2搬入搬出正壓移載室16。在此等晶圓搬入搬出口21、22、23各自設有傳送盒開啟器24。傳送盒開啟器24具備載置傳送盒1之載置台25、與將載置在載置台25之傳送盒1的盒蓋進行裝卸的盒蓋裝卸機構26，藉由利用盒蓋裝卸機構26將載置在載置台25上之傳送盒1的盒蓋裝卸，以開閉傳送盒1的晶圓出入口。傳送盒1係藉由製程內搬送裝置(RGV)對傳送盒開啟器24的載置台25進行供給及排出。
如第6圖所示，作為處理模組之第1處理單元(高介電係數絕緣膜形成單元)31與第2處理單元(熱處理單元)32，係分別隣接並連結於負壓移載室框體12的7面側壁之中位於與正壓移載室16之相對側的2面側壁(背面壁)。第1處理單元31與負壓移載室11之間設有閘閥44。第2處理單元32與負壓移載室11之間設有閘閥118。又，負壓移載室框體12的7面側壁之中，正壓移載室16側的其他2面側壁各自連結有作為清潔台的第1清潔單元35與第2清潔單元36。第1清潔單元35及第2清潔單元36皆被構成作為冷卻室，其對於已處理的晶圓2進行冷卻。
群集裝置具備主控制器37，其統一控制後述基板處理流程。另外，主控制器37控制構成群集裝置10的各部之動作。
<第1處理單元>
其次，就本實施形態之群集裝置的第1處理單元31作說明。第1處理單元31係高介電係數絕緣膜形成單元，如第3、4圖所示，其以單片(sheetfed)式冷壁型的基板處理裝置的方式構成，功能上被構成作為ALD(Atomic Layer Deposition)裝置(以下稱作成膜裝置)40。以下，參照第3、4圖，就成膜裝置40之構成作說明。第3圖係晶圓處理時之成膜裝置40的剖面構成圖，第4圖係晶圓搬送時之成膜裝置40的剖面構成圖。
如第3、4圖所示，成膜裝置40具備處理容器202。處理容器202被以例如橫剖面為圓形的扁平密閉容器的方式構成。又，處理容器202由例如鋁(Al)及不銹鋼(SUS)等金屬材料構成。處理容器202內形成有處理室201，其對於作為基板之矽晶圓等的晶圓2進行處理。
處理室201內設有支承晶圓2之支承台203。在晶圓2直接接觸之支承台203上面，設有作為支承板的支承體217，其由例如石英(SiO2 )、碳、陶瓷、碳化矽(SiC)、氧化鋁(Al2 O3 )或氮化鋁(AlN)等構成。
又，支承台203內建有作為加熱手段(加熱源)的加熱器206，其用以加熱晶圓2。另外，支承台203的下端部貫通處理容器202的底部。
處理室201的外部設有使支承台203升降的升降機構207b。藉由使此升降機構207b動作來使支承台203升降，可使支承在支承體217上之晶圓2升降。支承台203係在搬送晶圓2時下降至第4圖所示之位置(晶圓搬送位置)，在處理晶圓2時上升至第3圖所示之位置(晶圓處理位置)。另外，支承台203下端部的周圍被伸縮軟管203a包覆，使處理室201內保持氣密。
又，在處理室201的底面(床面)，例如3根升降銷208b被設置成沿鉛直方向立起。又，在支承台203(亦包含支承體217)，在與升降銷208b對應的位置分別設有用於使該等升降銷208b貫通之貫通孔208a。然後，在使支承台203下降至晶圓搬送位置時，如第4圖所示，升降銷208b的上端部從支承體217上面突出，升降銷208b從下方支承晶圓2。又，使支承台203上升至晶圓處理位置時，如第3圖所示，升降銷208b從支承體217上面埋入，支承體217從下方支承晶圓2。另外，因為升降銷208b與晶圓2直接接觸，所以由例如石英及氧化鋁等材質形成較佳。
(晶圓搬送口)
在處理室201(處理容器202)的內壁側面，設有晶圓搬送口250，其用於將晶圓2搬送至處理室201內外。在晶圓搬送口250設有閘閥44，藉由打開閘閥44，使處理室201內與負壓移載室11內連通。如上述，負壓移載室11被形成在負壓移載室框體12內，負壓移載室11內設有上述的負壓移載機13。在負壓移載機13具備有搬送臂13a，其在搬送晶圓2之際支承晶圓2。藉由在使支承台203下降至晶圓搬送位置的狀態下打開閘閥44，可藉由負壓移載機13在處理室201內與負壓移載室11內之間搬送晶圓2。被搬入處理室201內之晶圓2係如上述般暫時載置在升降銷208b上。
(排氣系統)
在處理室201(處理容器202)的內壁側面，於晶圓搬送口250的相對側設有將處理室201內的空氣排出之排氣口260。在排氣口260經由排氣腔室260a連接有排氣管261，在排氣管261依序串連有將處理室201內控制成既定壓力的APC(Auto Pressure Controller)等壓力調整器262、原料回收收集器263及真空幫浦264。排氣系統(排氣線路)主要由排氣口260、排氣腔室260a、排氣管261、壓力調整器262、原料回收收集器263、真空幫浦264構成。
(氣體導入口)
在設於處理室201上部之後述的噴灑頭240的上面(頂壁)設有氣體導入口210，其用於將各種氣體供給至處理室201內。另外，被連接於氣體導入口210的氣體供給系統之構成將於後述。
(噴灑頭)
氣體導入口210與處理室201之間設有作為氣體分散機構的噴灑頭240。噴灑頭240具備：分散板240a，用來使從氣體導入口210導入之氣體分散；以及噴灑板240b，用來進一步使通過分散板240a之氣體均勻分散而供給至支承台203上的晶圓2表面。在分散板240a及噴灑板240b上設有複數個通氣孔。分散板240a被配置成與噴灑頭240的上面及噴灑板240b對向，噴灑板240b被配置成與支承台203上的晶圓2對向。另外，在噴灑頭240上面與分散板240a之間、及分散板240a與噴灑板240b之間分別設有一空間，該空間之功能係分別作為第1緩衝空間(分散室)240c及第2緩衝空間240d，而該第1緩衝空間用於使從氣體導入口210供給的氣體分散，該第2緩衝空間用以使通過分散板240a之氣體擴散。
(排氣通道)
在處理室201(處理容器202)之內壁側面設有階差部201a。並且，此階差部201a係以將電感板204保持在晶圓處理位置附近的方式構成。電感板204係構成為1片呈環形狀(環狀)之圓板，其在內周部設有收容晶圓2的凹孔。在電感板204的外周部設有複數排出口204a，其隔既定間隔排列於圓周方向上。排出口204a被形成不連續，以便電感板204的外周部可支承電感板204內周部。
另一方面，在支承台203的外周部卡止下板205。下板205具備環狀的凹部205b與一體地設於凹部205b之內側上部的凸緣部205a。凹部205b被設置成塞住支承台203之外周部與處理室201之內壁側面的空隙。在凹部205b的底部之中靠近排氣口260附近的一部分設有板排氣口205c，其用於使氣體從凹部205b內往排氣口260側排出(流通)。凸緣部205a之功能係當作卡止部，用來卡止於支承台203的上部外周緣上。藉由凸緣部205a卡止於支承台203的上部外周緣上，使得隨支承台203的升降，下板205被與支承台203一起升降。
在支承台203上升至晶圓處理位置時，下板205亦上升至晶圓處理位置。其結果，被保持於晶圓處理位置附近的電感板204塞住下板205的凹部205b之上面部分，形成以凹部205b的內部作為氣體流路區域的排氣通道259。另外，此時藉由排氣通道259(電感板204及下板205)及支承台203，處理室201內被劃分成比排氣通道259更靠上方的處理室上部與比排氣通道259更靠下方的處理室下部。另外，在考慮到蝕刻堆積在排氣通道259內壁的反應生成物之情形下(自行清潔時)，電感板204及下板205由可保持高溫之材料，例如耐高溫高負荷用石英構成較佳。
在此，就晶圓處理時之處理室201內的氣體流向作說明。首先，從氣體導入口210往噴灑頭240上部供給之氣體經由第1緩衝空間(分散室)240c而從分散板240a的多數孔進入第2緩衝空間240d，並進一步通過噴灑板240b的多數孔而被供給至處理室201內，並被均勻供給於晶圓2上。然後，被供給於晶圓2上之氣體呈放射狀流向晶圓2的直徑方向外側。再來，接觸晶圓2之後的剩餘氣體在位於晶圓2外周部之排氣通道259上，即電感板204上，呈放射狀流向晶圓200的直徑方向外側，從設於電感板204之排出口204a被排出至排氣通道259內的氣體流路區域內(凹部205b內)。之後，氣體流過排氣通道259內，經由板排氣口205c而被排至排氣口260。藉此方式使氣體流動，以抑止氣體滯留於處理室下部，即抑止氣體滯留於支承台203的背面及處理室201的底面側。
接著，參照第1圖，就被連接於上述氣體導入口210之氣體供給系統的構成作說明。第1圖係本發明的一實施形態之成膜裝置40的氣體供給系統及排氣系統的示意構成圖。
(液體原料供給系統)
在處理室201的外部設有：第1液體原料供給源220h，供給包含作為第1液體原料的Hf(鉿)之有機金屬液體原料(以下亦稱作Hf原料)；以及第2液體原料供給源220a，供給包含作為第2液體原料的Al(鋁)之有機金屬液體原料(以下亦稱作Al原料)。第1液體原料供給源220h、第2液體原料供給源220a係分別構成為可將液體原料收容(裝載)於內部的槽體(密閉容器)。
在第1液體原料供給源220h、第2液體原料供給源220a各自連接有壓送氣體供給管237h、237a。在壓送氣體供給管237h、237a的上游側端部連接有未圖示之壓送氣體供給源。又，壓送氣體供給管237h、237a的下游側端部分別與存在於第1液體原料供給源220h、第2液體原料供給源220a內的上部之空間連通，壓送氣體被供給於此空間內。另外，作為壓送氣體，以使用不會與液體原料反應之氣體較佳，例如使用N2 氣體等非活性氣體。
又，在第1液體原料供給源220h、第2液體原料供給源220a分別連接有第1液體原料供給管211h、第2液體原料供給管211a。在此，第1液體原料供給管211h、第2液體原料供給管211a的上游側端部分別浸在收容於第1液體原料供給源220h、第2液體原料供給源220a內之液體原料內。又，第1液體原料供給管211h、第2液體原料供給管211a的下游側端部分別與作為使液體原料氣化之氣化部的氣化器229h、229a連接。另外，在第1液體原料供給管211h、第2液體原料供給管211a分別設有：作為流量控制器之液體流量控制器(LMFC)221h、221a，其控制液體原料的液體供給流量；作為開閉閥的閥vh1、va1，其控制液體原料的供給。另外，閥vh1、va1分別設置在氣化器229h、229a的內部。
根據上述構成，藉由將閥vh1、va1打開，同時從壓送氣體供給管237h、237a供給壓送氣體，可從第1液體原料供給源220h、第2液體原料供給源220a將液體原料往氣化器229h、229a壓送(供給)。第1液體原料供給系統(第1液體原料供給線路)主要由第1液體原料供給源220h、壓送氣體供給管237h、第1液體原料供給管211h、液體流量控制器221h、閥vh1構成，第2液體原料供給系統(第2液體原料供給線路)主要由第2液體原料供給源220a、壓送氣體供給管237a、第2液體原料供給管211a、液體流量控制器221a、閥va1構成。
(氣化部)
作為將液體原料氣化之氣化部的氣化器229h、229a分別具有：氣化室20h、20a，以加熱器23h、23a加熱液體原料而使其氣化並使原料氣體產生；液體原料流路21h、21a，係將液體原料吐到該氣化室20h、20a內的流路；上述的閥vh1、va1，控制液體原料朝氣化室20h、20a內的供給；以及作為輸出口之原料氣體供給口22h、22a，其將在氣化室20h、20a所產生之原料氣體往後述之第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a供給。上述的第1液體原料供給管211h、第2液體原料供給管211a之下游側端部分別經由閥vh1、va1連接至液體原料流路21h、21a的上游側端部。在液體原料流路21h、21a分別連接有載送氣體供給管24h、24a的下游側端部，其被構成為經由液體原料流路21h、21a而將載送氣體供給至氣化室20h、20a內。載送氣體供給管24h、24a的上游側端部連接有N2 氣體供給源230c，其用於供給作為載送氣體之N2 氣體。載送氣體供給管24h、24a分別設有：作為流量控制器之流量控制器(MFC)225h、225a，其控制N2 氣體的供給流量；以及閥vh2，va2，其控制N2 氣體的供給。載送氣體供給系統(載送氣體供給線路)主要由N2 氣體供給源230c、載送氣體供給管24h及24a、流量控制器225h及225a、閥vh2及va2構成。另外，氣化器229h、229a被構成分別作為第1氣化部、第2氣化部。
(原料氣體供給系統)
在上述的氣化器229h、229a之原料氣體供給口22h、22a分別連接有將原料氣體供給至處理室201的第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a之上游側端部。第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a之下游側端部係合流成一條管而成為原料氣體供給管213，原料氣體供給管213被連接於氣體導入口210。在第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a分別設有閥vh3、va3，用於控制往處理室201內之原料氣體的供給。
根據上述構成，藉由在氣化器229h、229a使液體原料氣化而產生原料氣體，同時打開閥vh3、va3，可將原料氣體從第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a經由原料氣體供給管213往處理室201內供給。第1原料氣體供給系統(第1原料氣體供給線路)主要由第1原料氣體供給管213h、閥vh3構成，第2原料氣體供給系統(第2原料氣體供給線路)主要由第2原料氣體供給管213a、閥va3構成。又，第1原料供給系統(鉿原料供給系統)由第1液體原料供給系統、第1氣化部、第1原料氣體供給系統構成，第2原料供給系統(鋁原料供給系統)由第2液體原料供給系統、第2氣化部、第2原料氣體供給系統構成。
(氧化源供給系統)
又，在處理室201的外部設有H2 O氣體供給源230o，其供給作為氧化源(氧化性氣體)的水蒸氣(H2 O氣體)。在H2 O氣體供給源230o連接有H2 O氣體供給管213o的上游側端部。H2 O氣體供給管213o設有作為流量控制器的流量控制器(MFC)221o，其用來控制H2 O氣體的供給流量。
H2 O氣體供給管213o的下游側端部係以與原料氣體供給管213合流的方式連接。即，H2 O氣體供給管213o係構成為將作為氧化源之H2 O氣體供給至處理室201內。另外，在H2 O氣體供給管213o設有閥vo3，其用於控制H2 O氣體朝處理室201內的供給。
根據上述構成，藉由一面利用流量控制器221o調整流量，一面打開閥vo3，可將作為氧化源之H2 O氣體往處理室201內供給。氧化源供給系統(氧化源供給線路)主要由H2 O氣體供給源230o、H2 O氣體供給管213o、流量控制器221o、閥vo3構成。另外，在使用氮化源例如氨(NH3 )氣體來代替氧化源之情況，只要將H2 O氣體供給源230o、H2 O氣體供給管213o分別置換為NH3 氣體供給源230o、NH3 氣體供給管213o即可。此時，氮化源供給系統(氟化源供給線路)主要由NH3 氣體供給源230o、NH3 氣體供給管213o、流量控制器221o、閥vo3構成。
(淨化氣體供給系統)
又，在處理室201的外部設有N2 氣體供給源230p，其用於供給作為淨化氣體的N2 氣體。在N2 氣體供給源230p連接有淨化氣體供給管214的上游側端部。淨化氣體供給管214的下游側端部分歧為3條線路，即第1淨化氣體供給管214h、第2淨化氣體供給管214a、第3淨化氣體供給管214o。第1淨化氣體供給管214h、第2淨化氣體供給管214a、第3淨化氣體供給管214o之下游側端部分別連接於第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a、H2 O氣體供給管213o的閥vh3、va3、vo3之下游側。另外，在第1淨化氣體供給管214h、第2淨化氣體供給管214a、第3淨化氣體供給管214o分別設有：作為流量控制器的流量控制器(MFC)224h、224a、224o，用來控制N2 氣體的供給流量；以及閥vh4、va4、vo4，用於控制N2 氣體的供給。淨化氣體供給系統(淨化氣體供給線路)主要由N2 氣體供給源230p、淨化氣體供給管214、第1淨化氣體供給管214h、第2淨化氣體供給管214a、第3淨化氣體供給管214o、流量控制器224h、224a及224o、閥vh4、va4、vo4構成。
(彎曲系統)
又，在第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a、H2 O氣體供給管213o的閥vh3、va3、vo3之上游側分別連接有第1彎曲管215h、第2彎曲管215a、第3彎曲管215o的上游側端部。又，第1彎曲管215h、第2彎曲管215a、第3彎曲管215o的下游側端部係合流成一條管而成為彎曲管215，彎曲管215連接於比排氣管261的原料回收收集器263更靠上游之側。在第1彎曲管215h、第2彎曲管215a、第3彎曲管215o分別設有用於控制氣體的供給之閥vh5、va5、vo5。
根據上述構成，藉由關閉閥vh3、va3、vo3，並打開閥vh5、va5、vo5，可將流過第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a、H2 O氣體供給管213o內之氣體在不供給至處理室201內之情況下分別繞過處理室201而往處理室201外排出。
又，在比第1淨化氣體供給管214h、第2淨化氣體供給管214a、第3淨化氣體供給管214o的閥vh4、va4、vo4更靠上游之側，比流量控制器224h、224a、224o更靠下游之側，分別連接有第4彎曲管216h、第5彎曲管216a、第6彎曲管216o。又，第4彎曲管216h、第5彎曲管216a、第6彎曲管216o之下游側端部係合流成一條管而成為彎曲管216。彎曲管216被連接於比排氣管261的原料回收收集器263更靠下游之側，且比真空幫浦264更靠上游之側。在第4彎曲管216h、第5彎曲管216a、第6彎曲管216o分別設有用於控制氣體的供給之閥vh6、va6、vo6。
根據上述構成，藉由關閉閥vh4、va4、vo4，打開閥vh6、va6、vo6，可將流過第1淨化氣體供給管214h、第2淨化氣體供給管214a、第3淨化氣體供給管214o內之N2 氣體在不供給至處理室201內之情況下分別繞過處理室201而往處理室201外排出。另外，藉由關閉閥vh3、va3、vo3，打開閥vh5、va5、vo5，將流過第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a、H2 O氣體供給管213o內之氣體在不供給至處理室201內之情況下分別繞過處理室201而往處理室201外排出之情況，設定為藉由打開閥vh4、va4、vo4，將N2 氣體導入第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a、H2 O氣體供給管213o內，以將各原料氣體供給管內淨化。又，閥vh6、va6、vo6被設定為與閥vh4、va4、vo4進行相反動作，在不將N2 氣體供給於各原料氣體供給管內之情況，繞過處理室201而排出N2 氣體。彎曲系統(彎曲線路)主要由第1彎曲管215h、第2彎曲管215a、第3彎曲管215o、彎曲管215、第4彎曲管216h、第5彎曲管216a、第6彎曲管216o、彎曲管216、閥vh5、va5及vo5、閥vh6、va6及vo6構成。
(控制器)
另外，成膜裝置40具有控制器280，其用來控制成膜裝置40的各部之動作。控制器280藉主控制器37來控制，以控制閘閥44、升降機構207b、負壓移載機13、加熱器206、壓力調整器(APC)262、氣化器229h、229a、真空幫浦264、閥vh1~vh6、va1~va6及vo3~vo6、液體流量控制器221h及221a、流量控制器225h、225a、221o、224h、224a及224o等之動作。
<第2處理單元>
接著，就本實施形態之群集裝置的第2處理單元32作說明。在本實施形態中，第2處理單元32係熱處理單元，如第5圖所示，被構成為單片式冷壁型的基板處理裝置，功能上被構成作為RTP(Rapid Thermal Processing)裝置(以下稱作RTP裝置)110。以下，一面參照第5圖一面說明RTP裝置110之構成。第5圖係晶圓處理時之RTP裝置110的剖面構成圖。
如第5圖所示，RTP裝置110具備作為處理容器的框體112，其形成處理晶圓2之處理室111。框體112係組合形成為上下面開口的圓筒狀管113、將管113的上面開口部封閉之圓盤狀頂板114、以及將管113之下面開口部封閉之圓盤狀底板115，而建構成圓筒中空體形狀。在管113的側壁之一部分，排氣口116被開設成連通處理室111內外。在排氣口116連接有排氣裝置，其可將處理室111內排氣至未滿大氣壓(以下稱作負壓)。在與管113之側壁的排氣口116相對之側的位置，開設有將晶圓2搬入搬出處理室111內之晶圓搬入搬出口117，晶圓搬入搬出口117藉由閘閥118而開閉。
在底板115的下面之中心線上設有升降驅動裝置119。升降驅動裝置119係以使升降軸120升降的方式構成，該升降軸則以穿通於底板115，相對於底板115往上下方向滑動自如的方式構成。在升降軸120之上端，升降板121被固定成水平狀態，在升降板121的上面複數根(通常為3根或4根)升降銷122被直立固定成垂直狀態。藉由使各升降銷122隨升降板121之升降而升降，而將晶圓2從下方水平地支承並使其升降。
在底板115的上面之升降軸120的外側，突出設置支承筒123。在支承筒123的上端面之上方，冷卻板124呈水平架設。在冷卻板124上方，由複數根加熱燈所構成的第1加熱燈群125及第2加熱燈群126，係從下方依序配置並分別架設成水平狀態。第1加熱燈群125及第2加熱燈群126係藉由第1支柱127及第2支柱128，分別支承成水平狀態。第1加熱燈群125及第2加熱燈群126的電力供給電線129係穿通底板115而被引出至外部。
在處理室111內，轉台131與處理室111呈同心圓配置。轉台131係以同心圓的方式固定在內齒正齒輪133的上面。內齒正齒輪133係藉由介設在底板115的軸承132而呈水平支承。在內齒正齒輪133，嚙合有原動側正齒輪134。原動側正齒輪134係藉由介設於底板115之軸承135而呈水平支承，並藉由設置於底板115下之支承體旋轉裝置136而旋轉驅動。在轉台131的上端面之上方，水平架設有形成平板圓環狀之外平台137。在外平台137內側，水平架設有內平台138。在內平台138之內周之下端部，支承體140係卡合保持於沿徑向朝內突設於內周面的下端部。。在支承體140之與各升降銷122對向的位置，分別開設有穿通孔141。
退火氣體供給管142及惰性氣體供給管143係以與處理室111連通的方式，分別連接於頂板114。又，在頂板114，分別將複數根放射溫度計的探針144以彼此沿半徑方向從晶圓2中心到周邊挪移的方式配置，並以與晶圓2的上面對向的方式插入。放射溫度計被構成為將根據複數根探針144所分別檢測出之來自晶圓2的放射光的計測溫度，逐次傳送至控制器150。控制器150比較以複數根探針144所測得之計測溫度與設定溫度，控制對第1加熱燈群125及第2加熱燈群126之電力供給量。
頂板114的其他地方設置放射率測定裝置145，用來在非接觸之狀態下測定晶圓2的放射率，放射率測定裝置145具備基準探針146。基準探針146係藉由基準探針用馬達147在垂直面內作旋轉。在基準探針146上側，以與基準探針146之尖端對向的方式，設置照射基準光之基準燈148。基準探針146係藉由比較來自基準燈148之放射與來自晶圓2之放射，來測定晶圓2之溫度。另外，將藉由複數根探針144所測定之晶圓溫度與藉由基準探針146所測定之晶圓溫度作比較並修正，使得可檢測出更正確的晶圓溫度。
控制器150控制RTP裝置110之各部的動作。另外，控制器150由主控制器37所控制。
(2)基板處理步驟
接著，說明半導體裝置之製造步驟的一步驟，即使用前述構成之群集裝置10處理晶圓2之方法(基板處理步驟)。在此，說明對於在表面形成有作為電容的下部電極之氮化鈦膜(TiN膜)的晶圓2實施處理之範例。另外，在以下說明中，主控制器37控制構成群集裝置10之各部的動作。
藉由盒蓋裝卸機構26將載置於群集裝置10之載置台25上的傳送盒1之盒蓋卸下，使傳送盒1的晶圓出入口開啟。當傳送盒1開啟時，設置於正壓移載室165之正壓移載機19通過晶圓搬入搬出口從傳送盒1一片一片地拾起晶圓2，並投入搬入室14內，載置於搬入室用暫置台上。在此移載作業中，藉由閘閥17A打開搬入室14的正壓移載室16側，又藉由閘閥17B關閉搬入室14的負壓移載室11側，負壓移載室11內的壓力維持為例如100Pa。
藉由閘閥17A關閉搬入室14的正壓移載室16側，藉由排氣裝置將搬入室14排氣為負壓。當將搬入室14內減壓為預設之壓力值時，藉由閘閥17B打開搬入室14的負壓移載室11側。接著，負壓移載室11的負壓移載機13從搬入室用暫置台一次1片拾起晶圓2，並搬入負壓移載室11內。之後，藉由閘閥17B關閉搬入室14的負壓移載室11側。接著，打開第1處理單元31的閘閥44，負壓移載機13將晶圓2搬入(晶圓裝載)第1處理單元31的處理室201內。另外，在將晶圓2往處理室201內搬入之際，因為預先將搬入室14內及負壓移載室11內作真空排氣，所以可確實防止氧及水分侵入處理室201內。
<成膜步驟>
接著，一面參照第2圖，一面說明使用作為第1處理單元31的成膜裝置40，在形成於晶圓2上之下部電極上形成作為電容絕緣膜之高介電係數絕緣膜的成膜步驟。第2圖係本發明的實施形態之成膜步驟的流程圖。在此，首先，使用屬Al前驅物之TMA(Tri-Methyl-aluminium：Al(CH3 )3 )作為Al原料、使用H2 O作為氧化源，藉由ALD法將作為含鋁之絕緣膜的Al2 O3 膜成膜在作為下部電極之TiN膜上。之後，使用屬Hf前驅物之TDMAHf(Tetrakis-Dimethyl-Amino-Hafnium：Hf[N(CH3 )2 ]4 )作為Hf原料、使用TMA作為Al原料、使用H2 O作為氧化源，藉由ALD法將作為高介電係數絕緣膜之氧化鋁鉿膜(HfAlO膜)成膜在Al2 O3 膜上。另外，在以下說明中，構成成膜裝置40之各部的動作係藉由控制器280進行控制。又，控制器280之動作由主控制器37所控制。
[晶圓裝載步驟(S1)]
首先，使升降機構207b動作，使支承台203下降至第4圖所示之晶圓搬送位置。然後，如上述般打開閘閥44，使處理室201與負壓移載室11連通。然後，如上述般藉由負壓移載機13將晶圓2在藉搬送臂13a支承之狀態下從負壓移載室11內裝載於處理室201內(S1)。搬入處理室201內之晶圓2暫時載置於從支承台203之上面突出的升降銷208b上。當負壓移載機13之搬送臂13a從處理室201內回到負壓移載室11內時，閘閥44關閉。
接著，使升降機構207動作，使支承台203上升至如第3圖所示之晶圓處理位置。其結果，升降銷208b從支承台203上面沒入，晶圓2載置於支承台203上面的支承體217上。
[預熱步驟(S2)]
接著，藉由壓力調整器262將處理室201內的壓力控制成既定的處理壓力。又，調整供給至加熱器206之電力，使晶圓溫度升溫，將晶圓2的表面溫度控制成既定的處理溫度。
另外，在晶圓裝載步驟(S1)、預熱步驟(S2)及後述之晶圓卸載步驟(S6)中，一面使真空幫浦264動作，一面關閉閥vh3、va3、vo3，打開閥vh4、va4、vo4，藉此使N2 氣體始終流往處理室201內，將處理室201作成N2 氣體環境。藉此，可抑止粒子附著於晶圓2上。另外，真空幫浦264在至少從晶圓裝載步驟(S1)至後述的晶圓卸載步驟(S6)的期間，係設成始終動作之狀態。
在步驟S1~S2進行的同時，亦預先生成使作為液體原料(Al原料)之TMA氣化而產生的原料氣體(Al原料氣體)，即預先生成TMA氣體(預備氣化)。即，閥va3保持關閉下，一面打開閥va2，將載送氣體往氣化器229a供給，一面打開閥va1，同時從壓送氣體供給管237a供給壓送氣體，將液體原料從液體原料供給源220a往氣化器229a壓送(供給)，在氣化器229a使液體原料氣化而預先生成原料氣體。在此預備氣化步驟中，藉由一面使真空幫浦264動作，一面在閥va3保持關閉下，打開閥va5，以將原料氣體在不供給至處理室201內之情況下繞過處理室201而排氣。
又，此時，設成亦生成作為氧化源(氧化性氣體)之H2 O氣體之狀態。即，藉由一面使真空幫浦264動作，一面在閥vo3保持關閉下，打開閥vo5，以將H2 O氣體在不供給至處理室201內之情況下繞過處理室201而排氣。
又，此時，以預先生成使作為液體原料(Hf原料)之TDMAHf氣化所產生的原料氣體(Hf原料氣體)，即預先生成TDMAHf氣體(預備氣化)較佳。即，較佳為：閥vh3保持關閉下，打開閥vh2，一面將載送氣體往氣化器229h供給，一面打開閥vh1，同時從壓送氣體供給管237h供給壓送氣體，將液體原料從液體原料供給源220h往氣化器229h壓送(供給)，在氣化器229h使液體原料氣化而預先生成原料氣體。在此預備氣化步驟中，藉由一面使真空幫浦264動作，一面在閥vh3保持關閉下，打開閥vh5，以將原料氣體在不供給至處理室201內之情況下繞過處理室201而排氣。
在氣化器229a、229h使原料氣體(TMA氣體、TDMAHf氣體)在穩定狀態下生成、及在H2 O氣體供給源230o使H2 O氣體在穩定狀態下生成，需要既定時間。即，原料氣體及H2 O氣體的生成初期，係在不穩定狀態下供給此等氣體。因此，在本實施形態中，藉由預先生成原料氣體、H2 O氣體，而設成可穩定供給之狀態，藉由切換閥vh3、vh5、va3、va5、vo3、vo5的開閉，來切換原料氣體、H2 O氣體的流路。其結果，藉由閥的切換，可迅速地開始或停止原料氣體、H2 O氣體對處理室201內的穩定供給，因此較佳。
[Al2 O3 膜形成步驟(S3)] [TMA供給步驟(S3a)]
接著，關閉閥va4、va5，打開閥va3，開始將作為原料氣體之TMA氣體往處理室201內供給，即開始對晶圓2照射TMA氣體。TMA氣體經由噴灑頭240分散而均勻地被供給至處理室201內的晶圓2上。剩餘的TMA氣體流經排氣通道259內，往排氣口260排氣。另外，供給TMA氣體到處理室201內時，較佳為：閥vh4、vo4保持打開，使N2 始終流往處理室201內，以防止TMA氣體侵入第1原料氣體供給管213h、H2 O氣體供給管213o內、或促進處理室201內之TMA氣體的擴散。打開閥va3，開始供給TMA氣體後，經過既定時間後，關閉閥va3，打開閥va4、va5，停止將TMA氣體供給到處理室201內。
[淨化步驟(S3b)]
關閉閥va3，停止將TMA氣體供給至處理室201內之後，閥vh4、va4、vo4保持打開，繼續進行將N2 氣體供給至處理室201內。N2 氣體經由噴灑頭240供給至處理室201內，流過排氣通道259內，往排氣口260排氣。依此方式，利用N2 氣淨化處理室201內，以除去殘留於處理室201內之TMA氣體。
[H2 O供給步驟(S3c)]
一旦處理室201內的淨化結束，關閉閥vo4、vo5，打開閥vo3，開始將作為氧化源之H2 O氣體供給於處理室201內，即開始對晶圓2照射H2 O氣體。H2 O氣體經由噴灑頭240分散而均勻被供給於處理室201內的晶圓2上。剩餘H2 O氣體流過排氣通道259內，往排氣口260排氣。另外，在將H2 O氣體往處理室201內供給時，較佳為閥vh4、va4保持打開，使N2 氣體始終流往處理室201內，以防止H2 O氣體浸入第1原料氣體供給管213h、第2原料氣體供給管213a內，且促進H2 O氣體在處理室201內之擴散。打開閥vo3，開始供給H2 O氣體之後，經過既定時間後，關閉閥vo3，打開閥vo4、vo5，停止將H2 O氣體供給到處理室201內。
[淨化步驟(S3d)]
關閉閥vo3，停止將H2 O氣體供給到處理室201內之後，閥vh4、va4、vo4保持打開，繼續進行將N2 氣體供給到處理室201內。N2 氣體經由噴灑頭240而供給於處理室201，流過排氣通道259內，往排氣口260排氣。依此方式，利用N2 氣體淨化處理室201內，以除去殘留於處理室201內之H2 O氣體及反應副生成物。
[反覆步驟(S3e)]
然後，以步驟S3a~S3d作為1循環，藉由將此循環進行既定次數，在晶圓2上(作為下部電極之TiN膜上)將作為既定膜厚的含鋁之絕緣膜的Al2 O3 膜形成為初期層。
[HfAlO膜形成步驟(S4)] [TDMAHf供給步驟(S4a)]
接著，關閉閥vh4、vh5，打開閥vh，開始將作為原料氣體之TDMAHf氣體供給至處理室201內，即開始對晶圓2照射TDMAHf氣體。TDMAHf氣體經由噴灑頭240分散而均勻供給於處理室201內的晶圓2上。剩餘的TDMAHf氣體流過排氣通道259內，往排氣口260排氣。另外，在將TDMAHf氣體往處理室201內供給時，較佳為閥va4、vo4保持打開，使N2 氣體始終流入處理室201內，以防止TDMAHf氣體侵入第2原料氣體供給管213a、H2 O氣體供給管213o內，且促進TDMAHf氣體在處理室201內擴散。打開閥vh3，開始供給TDMAHf氣體之後，經過既定時間後，關閉閥vh3，打開閥vh4、vh5，停止將TDMAHf氣體供給到處理室201內。
[淨化步驟(S4b)]
關閉閥vh3，停止將TDMAf氣體供給到處理室201內之後，閥vh4、va4、vo4保持打開，繼續進行將N2 氣體供給至處理室201內。N2 氣體經由噴灑頭240而供給至處理室201內，流過排氣通道259內，往排氣口260排氣。依此方式，利用N2 氣體淨化處理室201內，除去殘留在處理室201內之TDMAHf氣體。
[H2 O供給步驟(S4c)]
接著，與Al2 O3 膜形成步驟(S3)中之H2 O供給步驟(S3c)相同，進行對晶圓2照射H2 O氣體。
[淨化步驟(S4d)]
之後，與Al2 O3 膜形成步驟(S3)中之淨化步驟(S3d)相同，進行處理室201內之淨化。
[TMA供給步驟(S4e)]
之後，與Al2 O3 膜形成步驟(S3)中之TMA供給步驟(S3a)相同，進行對晶圓2照射TMA氣體。
[淨化步驟(S4f)]
接著，與在Al2 O3 膜形成步驟(S3)之淨化步驟(S3b)相同，進行處理室201內之淨化。
[H2 O供給步驟(S4g)]
接著，與在Al2 O3 膜形成步驟(S3)之H2 O供給步驟(S3c)相同，進行將H2 O氣體照射到晶圓2。
[淨化步驟(S4h)]
接著，與在Al2 O3 膜形成步驟(S3)之淨化步驟(S3d)相同，進行處理室201內之淨化。
[反覆步驟(S4i)]
然後，以步驟S4a~S4h作為1循環，藉由將此循環進行既定次數，在形成於晶圓2上之Al2 O3 膜上形成作為既定膜厚的高介電係數絕緣膜之HfAlO膜。另外，也可在以步驟S4a~S4d作為第1循環，以S4e~S4h作為第2循環之情況下，在反覆既定次數之第1循環的期間，插入1~數次的第2循環。
另外，在藉由ALD法進行Al2 O3 膜形成步驟(S3)之情況，將處理溫度(晶圓溫度)控制成TMA氣體不會自行分解的溫度帶。在這種情況下，在TMA供給步驟(S3a)中，TMA吸附於晶圓2上。在H2 O供給步驟(S3c)中，藉由吸附在晶圓2上之TMA與H2 O產生反應，而在晶圓2上形成未滿1原子層之Al2 O3 膜。
又，在藉由ALD法進行HfAlO膜形成步驟(S4)之情況，將處理溫度(晶圓溫度)控制成TDMAf氣體不會自行分解的溫度帶。在這種情況下，在TDMAHf供給步驟(S4a)，TDMAHf吸附於晶圓2上。在H2 O供給步驟(S4c)，藉由吸附在晶圓2上之TDMAHf與H2 O產生反應，而在晶圓2形成未滿1原子層的HfO2 膜。又，在TMA供給步驟(S4e)，TMA吸附於晶圓2上。在H2 O供給步驟(S4g)，藉由吸附於晶圓2上之TMA與H2 O產生反應，而在晶圓2上形成未滿1原子層之Al2 O3 膜。
在本實施形態的成膜裝置中，藉由ALD法形成Al2 O3 膜之際的處理條件為例如，晶圓溫度：100~400℃、處理室內壓力：1~1000Pa、TMA供給流量：10~2000sccm、H2 O供給流量：10~2000sccm、N2 (淨化氣體)供給流量：10~10000sccm、膜厚：0.1~0.3nm。
又，在本實施形態之成膜裝置中，藉由ALD法形成HfAlO膜之際的處理條件為例如，晶圓溫度：100~400℃、處理室內壓力：1~1000Pa、TDMAHf供給流量：10~2000sccm、TMA供給流量：10~2000sccm、H2 O供給流量：10~2000sccm、N2 (淨化氣體)供給流量：10~10000sccm、膜厚：4~12nm。
[氣體排氣步驟(S5)]
當形成既定膜厚的絕緣膜(Al2 O3 膜及HfAlO膜的積層膜)時，將處理室201內進行真空排氣。或者，一面將惰性氣體供給至處理室201內，一面將處理室201內進行真空排氣而淨化。之後，處理室201內的空氣置換為惰性氣體。
[晶圓卸載步驟(S6)]
之後，依上述晶圓裝載步驟(S1)所示之順序的相反順序，將形成有既定膜厚之Al2 O3 膜及HfAlO膜之晶圓2，從處理室201內搬往負壓移載室11內。
<熱處理步驟>
接著，說明使用作為第2處理單元32之RTP裝置110而對形成於晶圓2上之既定膜厚的Al2 O3 膜及HfAlO膜進行熱處理的熱處理步驟(PDA)。即，說明在惰性氣體環境下將既定膜厚的Al2 O3 膜及HfAlO膜藉由退火予以密實化或結晶化之步驟。另外，在以下說明中，構成RTP裝置110的各部之動作係藉由控制器150進行控制，控制器150由主控制器37所控制。
在晶圓卸載步驟(S6)中關閉閘閥44之後，打開閘閥118。當打開閘閥118時，藉由負壓移載機13將應實施退火之晶圓2從晶圓搬入搬出口117搬入作為第2處理單元32之RTP裝置110的處理室111內，並移載至複數根升降銷122的上端間。當將晶圓2移載至升降銷122的負壓移載機13而退往處理室111外時，藉由閘閥118將晶圓搬入搬出口117關閉。又，藉由升降驅動裝置119使升降軸120下降，以將在升降銷122上之晶圓2遞交於支承體140之上。在處理室111氣密封閉之狀態下，通過排氣口116將處理室111內排氣成1~1000Pa之範圍內的既定壓力。
當晶圓2遞交於支承體140時，藉由支承體旋轉裝置136，使藉由支承體140保持有晶圓2之轉台131旋轉。保持於支承體140之晶圓2一面藉由支承體旋轉裝置136旋轉，一面藉由第1加熱燈群125及第2加熱燈群126加熱成400~700℃之範圍內的既定溫度，較佳係加熱成比在Al2 O3 膜形成步驟(S3)及HfAlO膜形成步驟(S4)之晶圓溫度更高的溫度。在此旋轉及加熱中，從退火氣體供給管142將氮氣或氬氣等惰性氣體供給至處理室111內。此時，將惰性氣體供給流量控制為10~10000sccm之範圍內的既定流量。因為一面藉由支承體旋轉裝置136使支承體140旋轉，一面藉由第1加熱燈群125及第2加熱燈群126均勻加熱保持在支承體140上之晶圓2，所以形成於晶圓2上之既定膜厚的絕緣膜(Al2 O3 膜及HfAlO膜的積層膜)被整面均勻退火。而此時，Al2 O3 膜中的Al原子移動，摻雜於HfAlO膜中。此退火的處理時間設成例如1~60秒間之範圍內的既定時間。根據以上熱處理步驟，將形成於晶圓2上之既定膜厚的絕緣膜密實化或結晶化。
當在RTP裝置110中經過預設之既定處理時間時，在處理室111內經由排氣口116排氣為既定負壓之後，打開閘閥118。然後，藉由負壓移載機13以與搬入時之順序相反的順序將已進行退火之晶圓2從處理室111搬出至負壓移載室11。
另外，也可依需要藉由第1清潔單元35或第2清潔單元36將高介電係數絕緣膜形成步驟、熱處理步驟實施後之晶圓2冷卻。
之後，藉由閘閥18B打開搬出室15的負壓移載室11側，負壓移載機13將晶圓2從負壓移載室11搬送到搬出室15，並移載至搬出室15的搬出室用暫置台上。此時，藉由閘閥18A事前將搬出室15的正壓移載室16側關閉，藉由排氣裝置將搬出室15排氣成負壓。當搬出室15減壓至預設的壓力值時，藉由閘閥18B打開搬出室15的負壓移載室11側，將晶圓2搬出。在將晶圓2搬出後，將閘閥18B關閉。
藉由反覆進行以上動作，對一次搬入搬入室14之25片晶圓2依序實施上述的各步驟。當對25片晶圓2完成一連串的既定處理時，已處理的晶圓2成為積留在搬出室15的暫置台之狀態。
之後，將氮氣供給至維持在負壓下之搬出室15內，在搬出室15內成為大氣壓之後，藉由閘閥18A打開搬出室15的正壓移載室16側。接著，藉由傳送盒開啟器24的盒蓋裝卸機構26打開載置於載置台25上之空傳送盒1的盒蓋。接著，正壓移載室16的正壓移載機19從搬出室15將晶圓2拾起並搬出至正壓移載室16，接著通過正壓移載室16的晶圓搬入搬出口23而收納於傳送盒1。當完成將已處理的25片晶圓2收納於傳送盒1時，藉由傳送盒開啟器24的盒蓋裝卸機構26將傳送盒1的盒蓋安裝於晶圓出入口，關閉傳送盒1。
在本實施形態中，將在群集裝置10中完成一連串之步驟之晶圓2，在氣密地收納於傳送盒1內之狀態下，搬送至實施上部電極形成步驟的其他成膜裝置。
(3)本實施形態之効果
根據本實施形態，可發揮以下所示効果中的1個或複數個効果。
根據本實施形態，在Al2 O3 膜形成步驟(S3)中，在作為下部電極之TiN膜上使Al2 O3 膜成膜作為初期層。之後，在HfAlO膜形成步驟(S4)中，使HfAlO膜成膜在Al2 O3 膜上。在此，相較於HfAlO膜，Al2 O3 膜在膜中之氧擴散速度緩慢，為透氧性低之膜。因此，可抑止殘留在HfAlO膜中之未反應之OH透過Al2 O3 膜，可抑止TiN膜氧化。其結果，可抑止TiN膜的電性特性的劣化，可避免例如電容量的減少等。
另外，作為透氧性低的膜而言，可考慮成膜Si3 N4 膜的方法，來取代成膜Al2 O3 膜的方法。然而，Si3 N4 薄膜在低溫下之膜厚/膜質控制並不容易。而且，若要形成具有足夠膜質之Si3 N4 薄膜，相較於HfAlO膜形成步驟(S4)，需要將溫度條件設更高。因此，若要使Si3 N4 膜與HfAlO膜依序在相同的處理室201內成膜，會有因處理室201內的溫度調整而需要更多的時間，導致成膜處理的生產性降低的情況發生。又，當在高溫的條件下使Si3 N4 膜成膜時，會有氮過量地摻雜於基底的TiN膜中之情況發生。
相對於此，根據本實施形態，將Al2 O3 膜形成步驟(S3)的溫度條件與HfAlO膜形成步驟(S4)的溫度條件設定在相同的範圍內。因此，可在不需要進行大幅度溫度調整之情況下，在相同的處理室201內，以例如相同的溫度條件連續進行Al2 O3 膜形成步驟(S3)及HfAlO膜形成步驟(S4)。藉此，可使成膜步驟所需要的時間縮短，使基板處理的生產率提升。又，可避免氮等過量摻雜於基底的TiN膜中。
又，根據本實施形態，藉由在形成HfAlO膜後實施熱處理步驟(PDA)，可得到從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜之効果。然後，藉由該効果可微調HfAlO膜中的Al濃度，可提高HfAlO膜的介電係數。另外，作為透氧性低之膜而言，在成膜Si3 N4 膜及SiO2 膜來代替成膜Al2 O3 膜之情況，無法得到將Al摻雜到HfAlO膜之効果，難以微調HfAlO膜中的Al濃度。
又，根據本實施形態，使用作為第2處理單元32的RTP裝置110，實施對形成於晶圓2上之既定膜厚的Al2 O3 膜及HfAlO膜進行熱處理之熱處理步驟(PDA)。藉此，可使所形成之Al2 O3 膜及HfAlO膜密實化或結晶化。
[實施例]
以下，將本發明的實施例連同比較例一起說明。
第8(a)圖係本發明的實施例之評估樣本作成用的基板處理步驟之流程圖，第8(b)圖係比較例之評估樣本作成用的基板處理步驟之流程圖。在第8(a)圖所示之實施例，依序實施作為下部電極之TiN膜的形成(Bottom TiN deposition)、TiN膜上之Al2 O3 膜的形成(Al2 O3 deposition)、Al2 O3 膜上之HfAlO膜的形成(HfAlo deposition)、700℃下之熱處理步驟(PDA)、熱處理後在HfAlO膜上的作為上部電極之TiN膜的形成(Top TiN deposition)、使用光微影技術之圖案化(Patterning)、FGA處理(FGA)。另外，上述中，「Al2 O3 deposition」相當於上述的實施形態之Al2 O3 膜形成步驟(S3)，「HfAlO deposition」相當於HfAlO膜形成步驟(S4)，「PDA」相當於上述的實施形態之熱處理步驟。又，在第8(a)圖中，使用上述的實施形態之基板處理裝置，進行「Al2 O3 deposition」到「PDA」。又，在第8(b)圖中，使用上述的實施形態之基板處理裝置來進行「HfAlO deposition」到「PDA」。另外，任一情況皆為，將各處理步驟之各處理條件設定成上述的實施形態所示之各處理條件的範圍內之條件來進行。
第9(a)圖係顯示根據第8(a)圖的流程而形成之本發明的實施例之評估樣本的積層構造的剖面圖，第9(b)係顯示根據第8(b)圖的流程而形成之比較例之評估樣本的積層構造的剖面圖。
第10(a)圖係在第9(a)圖的評估樣本，即透過Al2 O3 膜在TiN膜上形成HfAlO膜之情況(實施例)與第9(b)圖之評估樣本，即未透過Al2 O3 膜在TiN膜上形成HfAlO膜之情況(比較例)下，分別顯示HfAlO膜之膜厚與電極間的絕緣膜之EOT(Equivalent Oxide Thickness)之關係的圖表。第10(a)圖的橫軸表示HfAlO膜的膜厚(nm)，縱軸表示電極間的絕緣膜之EOT(nm)。又，圖中●記號表示透過Al2 O3 膜形成HfAlO膜之情況(實施例)，◆記號表示未透過Al2 O3 膜形成HfAlO膜之情況(比較例)。根據第10(a)圖之HfAlO的物理膜厚與EOT繪圖之截距，可得知在未透過Al2 O3 膜形成HfAlO膜之情況(◆記號)有約0.3nm的EOT增膜。此增膜可視為作為下部電極之TiN膜被氧化而形成之TiO(N)膜的大小部分。相對於此，透過Al2 O3 膜形成HfAlO膜之情況(●記號)，幾乎沒有EOT的增膜，得知可抑制作為下部電極之TiN膜的氧化。另外，在第10(a)圖中，雖然有Al2 O3 膜(●記號)的直線(一點鏈線)與沒有Al2 O3 膜(◆記號)的直線(虛線)形成交叉，但因為只要使HfAlO膜中的Al濃度改變，有Al2 O3 膜(●記號)的直線之傾斜度就會改變，所以也可作成兩直線沒有交叉。例如，將HfAlO膜的Al濃度設為0%時(使用HfO2 膜代替HfAlO膜時)，有Al2 O3 膜(●記號)的直線之傾斜度變成比沒有Al2 O3 膜(◆記號)的直線之傾斜度小，可視為兩直線變成沒有交叉。
第10(b)圖係顯示在各評估樣本之TiN膜上所形成之Al2 O3 膜之膜厚與電極間的絕緣膜之EOT之關係的圖表。第10(b)圖之橫軸表示Al2 O3 膜的膜厚(nm)，縱軸表示電極間的絕緣膜之EOT(nm)。根據第10(b)圖，得知在將Al2 O3 膜的膜厚設為0.1~0.3nm之情況(實施例)，相較於未透過Al2 O3 膜在TiN膜上形成HfAlO膜之情況(圖中，Al2 O3 膜的膜厚為零之情況)，儘管絕緣膜(Al2 O3 膜與HfAlO膜之積層膜)的合計之物理膜厚只有Al2 O3 膜之程度的厚度，仍可得到較低之EOT。又，當Al2 O3 膜的膜厚超過0.3nm時，EOT比未形成Al2 O3 膜之情況變更高(例如，參照第10(b)圖之Al2 O3 膜厚為0.5nm、1.0nm時之EOT)，可得知介電係數變低。又，藉由利用ALD法之1次成膜可形成之最低限的膜厚為0.1nm左右。因此，藉由ALD法進行成膜時，Al2 O3 膜的膜厚以設為0.1~0.3nm較佳。另外，根據第10(b)圖，因為將Al2 O3 膜的膜厚設為0.1~0.2nm時，可得到較低之EOT，所以更佳。
第11(a)圖係顯示本發明的實施例之下部電極的氧化抑止模式之模式圖，第11(b)圖係顯示比較例之下部電極的氧化模式之模式圖。如上述，當使用H2 O作為氧化源來形成HfAlO膜時，HfAlO膜中會殘留未反應之OH。殘留之未反應之OH在將HfAlO膜加熱為例如400~700℃時將會脫離。在此，如第11(b)圖，在未透過Al2 O3 膜而在TiN膜上形成HfAlO膜之情況(比較例)，藉熱處理從HfAlO膜脫離之未反應之OH會到達作為下部電極之TiN膜而使TiN膜氧化，而形成TiO(N)層。相對於此，如第11(a)圖，透過Al2 O3 膜在TiN膜上形成HfAlO膜之情況(實施例)，Al2 O3 膜抑止OH的透過，TiN膜的氧化量被抑止(或氧化被防止)。這是因為Al2 O3 膜的透氧性比HfAlO膜及HfO2 膜的透氧性還低的緣故。另外，HfAlO膜的透氧性比HfO2 膜的透氧性還低，此可視為添加於HfO2 膜之Al會抑止氧的透過的緣故。
另外，透過Al2 O3 膜在TiN膜上形成HfAlO膜所產生之効果，不僅有上述TiN膜的氧化抑止効果。即，藉由透過Al2 O3 膜形成HfAlO膜，可得到從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜之効果。
第12圖顯示從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜的模式。在HfAlO膜的成膜後進行熱處理步驟(PDA)之際，若將該處理條件設為上述之範圍內的條件，Al2 O3 膜中的Al會因熱擴散而摻雜於HfAlO膜中。即，藉由熱處理步驟，可微調HfAlO膜中的Al濃度，可提高Al濃度。另外，HfAlO膜的成膜時之Al的摻雜量、與PDA時從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜的摻雜量，合計為PDA後之HfAlO膜之Al的總摻雜量。因此，藉由事前求取HfAlO膜的成膜條件與HfAlO膜的成膜時之Al的摻雜量之關係、及PDA條件與PDA時之從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜之摻雜量之關係，可將PDA後之HfAlO膜中的Al濃度控制成所要的濃度。另外，藉由調整成膜時之處理室內壓力、TMA供給流量、TMA供給時間，及對第1循環(步驟S4a~S4d)的反覆次數之第2循環(步驟S4e~S4h)的插入次數等，可控制HfAlO膜的成膜時之Al的摻雜量。又，藉由調整PDA時之晶圓溫度、處理室內壓力、退火時間等，可控制在熱處理步驟中從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜的摻雜量。
然後，藉由控制HfAlO膜中的Al濃度，可控制HfAlO膜的介電係數。例如，藉由將HfAlO膜中的Al濃度設成4~5%，可將HfAlO膜的介電係數提高至35左右。
另外，使用HfO2 膜代替HfAlO膜也可得到相同効果。即，在Al2 O3 膜形成後，形成HfO2 膜，然後藉由進行熱處理步驟，使得Al2 O3 膜中的Al因熱擴散而摻雜於HfO2 膜中。藉此，HfO2 膜變成HfAlO膜。在此情形，因為事前測定在熱處理步驟中從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfO2 膜之Al的摻雜量，所以可控制熱處理步驟後之HfAlO膜中的Al濃度。
又，使用AlN膜代替Al2 O3 膜也可得到相同効果(下部電極的氧化抑止効果、Al的摻雜効果)。即，作為氧擴散抑止膜，以使用Al2 O3 膜及AlN膜等含Al之絕緣膜較佳。
<本發明的另一實施形態>
在上述的實施形態，作為基板處理裝置(成膜裝置)，雖以使用1次處理1片基板之單片式ALD裝置進行成膜為範例作說明，惟本發明並不限定於上述的實施形態。例如，作為基板處理裝置，也可使用1次處理複數片基板的分批式直立式ALD裝置來進行成膜。以下，說明此直立式ALD裝置。
第7圖係在本實施形態適用之直立式ALD裝置的直立式處理爐的示意構成圖，第7(a)圖係以縱剖面顯示處理爐302部分，第7(b)圖係以圖7(a)A-A線剖面圖顯示處理爐302部分。
如第7(a)圖所示，處理爐302具有作為加熱手段(加熱機構)之加熱器307。加熱器307為圓筒形狀，並藉由支承於作為保持板之加熱器底部，而裝配成垂直狀態。
在加熱器307內側，作為反應管的處理管303配設成與加熱器307呈同心圓狀。處理管303由例如石英(SiO2 )或碳化矽(SiC)等耐熱性材料構成，形成為上端封閉且下端開口之圓筒形狀。在處理管303的筒中空部形成有處理室301，構成為可將作為基板之晶圓2在藉由後述晶舟317以水平姿勢沿垂直方向多層排列之狀態下收容。
在處理管303下方，支管309配設成與處理管303呈同心圓狀。支管309由例如不銹鋼等構成，被形成為上端及下端開口之圓筒形狀。支管309設置成卡合於處理管303，且支承處理管303。另外，在支管309與處理管303之間，設置有作為密封構件的O環320a。因為支管309支承於加熱器底部，所以處理管303裝配成垂直之狀態。由處理管303與支管309形成反應容器。
作為第1氣體導入部之第1噴嘴333a與作為第2氣體導入部之第2噴嘴333b，係以貫通支管309的側壁的方式連接於支管309。第1噴嘴333a與第2噴嘴333b之形狀分別為具有水平部與垂直部之L字形狀，水平部連接於支管309，垂直部則在處理管303的內壁與晶圓2之間的圓弧狀空間沿著比處理管303的下部還上部的內壁設成朝晶圓2的積載方向立起。在第1噴嘴333a、第2噴嘴333b之垂直部的側面，分別設置作為供給氣體之供給孔的第1氣體供給孔348a、第2氣體供給孔348b。此第1氣體供給孔348a、第2氣體供給孔348b分別在從下部到上部的範圍內具有相同的開口面積，更且，以相同的開口間距設置。
連接於第1噴嘴333a、第2噴嘴333b之氣體供給系統與上述的實施形態相同。然而，在本實施形態中，將第1原料氣體供給管213h及第2原料氣體供給管213a連接於第1噴嘴333a，將H2 O氣體供給管213o連接於第2噴嘴333b之點不同於上述的實施形態。即，在本實施形態中，藉由不同噴嘴供給原料氣體(TDMAHf氣體、TMA氣體)與氧化源(H2 O)。另外，也可進一步藉由不同噴嘴供給各原料氣體。
在支管309設置將處理室301內的環境氣體排出之排氣管331。在排氣管331經由作為壓力檢測器之壓力感測器345及作為壓力調整器之APC(Auto Pressure Controller)閥342而連接有作為真空排氣裝置之真空幫浦346，並藉由APC閥342根據由壓力感測器345所檢測出之壓力資訊來來調整APC閥342，藉此構成為可將處理室301內的壓力真空排氣成既定壓力(真空度)。另外，APC閥342係一種開閉閥，其構成為將閥開閉以對處理室301內進行真空排氣/停止真空排氣，再者，調整閥開度來調整處理室301內之壓力。
在支管309之下方，設有作為爐口蓋體之密封盒蓋319，其可氣密地封閉支管309的下端開口。密封盒蓋319從垂直方向下側抵接於支管309的下端。密封盒蓋319由例如不銹鋼等金屬構成，被形成為圓盤狀。在密封盒蓋319之上面，設有作為密封構件之O環320b，其與支管309的下端抵接。在與密封盒蓋319之處理室301相對之側，設置使後述晶舟317旋轉之旋轉機構367。旋轉機構367之旋轉軸355貫通密封盒蓋319，連接至晶舟317，被構成為藉由使晶舟317旋轉，而使晶圓2旋轉。密封盒蓋319構成為藉由配置於處理管303之外部的升降機構之晶舟升降機315而於垂直方向升降，藉此可將晶舟317對處理室301內進行搬入搬出。
作為基板保持具之晶舟317係由例如石英或碳化矽等耐熱材料構成，並以使複數片晶圓2在水平姿勢且互相對齊中心之狀態下整齊排列而保持多層之方式構成。另外，在晶舟317的下部設有由例如石英或碳化矽等耐熱材料構成之隔熱構件318，構成為使來自加熱器307之熱不容易傳至密封盒蓋319側。以在處理管303內設置作為溫度檢測器之溫度感測器363，且根據藉由溫度感測器363所檢測出之溫度資訊來調整對加熱器307之通電狀態，藉以使處理室301內之溫度成為既定的溫度分布的方式構成。溫度感測器363係與第1噴嘴333a及第2噴嘴333b相同，沿著處理管303之內壁設置。
作為控制部(控制手段)之控制器380，係控制APC閥342、加熱器307、溫度感測器363、真空幫浦346、旋轉機構367、晶舟升降機315、閥vh1~vh6、va1~va6、vo3~vo6、液體流量控制器221h及221a、流量控制器225h、225a、221o、224h、224a及224o等之動作。
接著，說明使用上述構成之直立式ALD裝置的處理爐302藉由ALD法在晶圓2上形成薄膜之基板處理步驟，作為半導體裝置的製造步驟之一步驟。另外，在以下說明中，構成直立式ALD裝置之各部的動作係藉由控制器380來控制。
將複數片晶圓2裝填(晶圓裝載)於晶舟317。然後，如第7(a)圖所示，藉由晶舟升降機315抬起保持有複數片晶圓2之晶舟317，並搬入(晶舟裝載)處理室301內。在此狀態下，密封盒蓋319成為經由O環320b密封支管309的下端之狀態。
藉由真空幫浦346將處理室301內進行真空排氣，使得處理室301內成為所要的壓力(真空度)。此時，以壓力感測器345測定處理室301內的壓力，根據此測定出之壓力，回饋控制APC閥342。又，藉由加熱器307將處理室301內加熱為所要的溫度。此時，以使處理室301內成為所要的溫度分布的方式，根據溫度感測器363所檢測出之溫度資訊，來回饋控制朝加熱器307之通電狀態。接著，藉由旋轉機構367使晶舟317旋轉，使晶圓2旋轉。
之後，例如與上述的實施形態相同，藉由實施Al2 O3 膜形成步驟(S3)及HfAlO膜形成步驟(S4)，在晶圓2上形成既定膜厚的Al2 O3 膜及HfAlO膜。
之後，藉由晶舟升降機315使密封盒蓋319下降，使支管309的下端打開，同時將形成有既定膜厚的Al2 O3 膜及HfAlO膜後的晶圓2在保持於晶舟317之狀態下從支管309的下端搬出至(晶舟卸載)處理管303的外部。之後，將已處理的晶圓2從晶舟317取出(晶圓卸載)。已處理的晶圓2繼而被搬送至熱處理裝置，進行熱處理步驟。
在本實施形態中，亦可發揮與上述的實施形態相同的効果。即，可抑止下部電極的氧化所造成的電氣特性劣化，而能夠避免例如電容量的減少等。又，亦可得到根據熱處理之從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜之効果，而可微調HfAlO膜中的Al濃度，亦可控制介電係數。再者，亦可使半導體裝置的生產性提升。
<本發明的又一實施形態>
以上，雖已具體說明本發明之實施形態，惟本發明並不限定於上述的實施形態，在不超出其要旨之範圍內，皆可作各種變更。
例如，在上述的實施形態中，雖就形成HfAlO膜作為高介電係數絕緣膜之情況作說明，惟本發明並不限定於上述的實施形態。即，本發明亦可適用於在下部電極上形成Al2 O3 膜之後、形成HfO2 膜、ZrO2 膜、TiO2 膜、Nb2 O5 膜、Ta2 O5 膜、SrTiO膜、BaSrTiO膜、PZT膜等高介電係數絕緣膜之情況。
又，不限於使用H2 O氣體作為氧化源之情況，本發明亦可適用使用以O3 氣體或電漿活性化之含氧物質之情況。然而，在Al2 O3 膜形成步驟(S3)中，為了防止成膜時之下部電極的氧化，較佳為使用H2 O作為氧化源。因為H2 O的氧化力比以O3 或電漿而活性化之含氧物質還小，所以藉由使用H2 O作為氧化源，可有效防止成膜時之下部電極的氧化。相對於此，在HfAlO膜形成步驟(S4)中，因為在下部電極上形成有作為氧化抑止層之Al2 O3 膜，所以即便使用以O3 或電漿而活性化之含氧物質作為氧化源，下部電極也不會被氧化。
又，本發明亦可適用於在使用氮化源(氮化氣體)代替氧化源，於下部電極上形成氮化鋁膜(AlN膜)等透氧性低的膜之後，形成HfAlO膜、HfO2 膜、ZrO2 膜、TiO2 膜、Nb2 O5 膜、Ta2 O5 膜、SrTiO膜、BaSrTiO膜、PZT膜等之高介電係數絕緣膜之情況。
又，在上述的實施形態中，雖列舉使用具備單片式冷壁型的第1處理單元、燈加熱型的第2處理單元之群集型基板處理裝置之情況作為範例作說明，惟本發明不限定於該形態。例如，亦可適用於使用具備單片式熱壁型的處理單元或分批式熱壁型的處理單元之基板處理裝置或基板處理系統之情況。再者，本發明亦可適用於使用將成膜步驟與熱處理步驟於相同處理爐中進行之基板處理裝置之情況。
又，在上述的實施形態中，雖說明在下部電極(TiN)與高介電係數絕緣膜(HfAlo)之間插入含Al之絕緣膜(Al2 O3 )的範例，惟如第13圖所示，也可進一步在上部電極(TiN)與高介電係數絕緣膜(HfAlo)之間插入含Al之絕緣膜(Al2 O3 )。在這種情況下，依序進行例如：TiN膜的形成、TiN膜上之第1的Al2 O3 膜(以下亦稱作下部Al2 O3 膜)的形成、第1的Al2 O3 膜上之HfAlO膜的形成、HfAlO膜上之第2的Al2 O3 膜(以下亦稱作上部Al2 O3 膜)的形成、PDA及PDA後之第2的Al2 O3 膜上之TiN膜的形成。上部Al2 O3 膜的膜厚與下部Al2 O3 膜之膜厚相同，以設成0.1~0.3nm較佳。
根據第13圖的構造，不僅可得到PDA時之下部電極(TiN)的氧化抑止効果，亦可得到在上部電極(TiN)形成時或上部電極(TiN)形成後的其他步驟中朝HfAlO膜的熱負荷所造成上部電極(TiN)的氧化之抑止效果。又，不僅可得到PDA時從下部Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜的効果，亦可得到從上部Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜之効果。
在這種情況下，HfAlO膜的成膜時之Al的摻雜量、PDA時之從下部Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜之的摻雜量、PDA時之從上部Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜之的摻雜量的合計，成為PDA後之HfAlO膜之Al的總摻雜量。因此，藉由事先求出HfAlO膜的成膜條件與HfAlO膜的成膜時之Al的摻雜量之關係、PDA條件與PDA時之從下部Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜的量之關係、及PDA條件與PDA時之從上部Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜的量之關係，可將PDA後的HfAlO膜中的Al濃度控制成所要的濃度。另外，HfAlO膜的成膜時或PDA時之Al的摻雜量的控制，能以與上述實施形態相同的方式進行。
<本發明較佳形態>
以下附記本發明之較佳形態。
根據本發明的一形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其具有以下步驟：藉由交替進行對收容有基板之處理室內進行鋁原料的供給及排氣之步驟、與對前述處理室內進行氧化源或氮化源的供給及排氣之步驟，而在形成於基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜之步驟；藉由交替進行對前述處理室內進行原料的供給及排氣之步驟、與對前述處理室內進行氧化源的供給及排氣之步驟，而在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜之步驟；以及對形成有前述高介電係數絕緣膜之前述基板進行熱處理之步驟。
較佳為，含前述鋁之絕緣膜為氧化鋁膜或氮化鋁膜。
更佳為，含前述鋁之絕緣膜為氧化鋁膜，其膜厚為0.1~0.3nm。
更佳為，含前述鋁之絕緣膜為氧化鋁膜，其膜厚為0.1~0.2nm。
更佳為，在形成含前述鋁之絕緣膜之步驟中，使用H2 O作為前述氧化源，形成氧化鋁膜作為含前述鋁之絕緣膜。
更佳為，在形成前述高介電係數絕緣膜之步驟中，使用以H2 O、O3 或電漿而活性化之含氧物質作為前述氧化源。
更佳為，在進行前述熱處理之步驟中，使含前述鋁之絕緣膜中的鋁摻雜到前述高介電係數絕緣膜中。
更佳為，在進行前述熱處理之步驟中，藉由調整熱處理條件，來控制從含前述鋁之絕緣膜中將鋁摻雜到前述高介電係數絕緣膜中的之摻雜量。
更佳為，在進行前述熱處理之步驟中，藉由調整熱處理條件，控制成使前述熱處理後之前述高介電係數絕緣膜中的鋁濃度成為既定濃度。
更佳為，前述高介電係數絕緣膜為含鉿或鋯之膜。
根據本發明的另一形態，提供一種半導體裝置之製造方法，具有以下步驟：在形成於基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜之步驟；在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜之步驟；以及對形成有前述高介電係數絕緣膜之基板進行熱處理之步驟。
根據本發明的又一形態，提供一種基板處理系統，具有基板處理裝置與熱處理裝置，該基板處理裝置具有：處理室，用來處理基板；鋁原料供給系統，用於將鋁原料供給至前述處理室內；原料供給系統，用於將原料供給至前述處理室內；氧化源或氮化源供給系統，用於將氧化源或氮化源供給至前述處理室內；排氣系統，用於將前述處理室內排氣；以及控制器，藉由交替對收容有基板之處理室內進行鋁原料之供給及排氣、與對前述處理室內進行氧化源或氮化源的供給及排氣，而在形成於基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜，並藉由交替對前述處理室內進行前述原料的供給及排氣、與對前述處理室內進行氧化源的供給及排氣，而在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜，依此方式來控制前述鋁原料供給系統、前述原料供給系統、前述氧化源或氮化源供給系統、及前述排氣系統；該熱處理裝置係用來對形成有前述高介電係數絕緣膜之前述基板進行熱處理。
1．．．FOUP(傳送盒)
10．．．群集裝置(基板處理裝置)
11．．．第1晶圓移載室(負壓移載室)
110．．．RTP裝置
111、201、301．．．處理室
112．．．框體
113．．．管
114．．．頂板
115．．．底板
116、260．．．排氣口
117．．．晶圓搬入搬出口
118．．．閘閥
119．．．升降驅動裝置
12．．．負壓移載室框體
120．．．升降軸
121．．．升降板
122．．．升降銷
123．．．支承筒
124．．．冷卻板
125．．．第1加熱燈群
126．．．第2加熱燈群
127．．．第1支柱
128．．．第2支柱
129．．．電力供給電線
13．．．晶圓移載機(負壓移載機)
131．．．轉台
132．．．軸承
133．．．內齒正齒輪
134．．．原動側正齒輪
135．．．軸承
136．．．支承體旋轉裝置
137．．．外平台
138．．．內平台
139．．．卡合部
13a．．．搬送臂
14．．．搬入用預備室(搬入室)
140、217．．．支承體
141．．．穿通孔
142．．．退火氣體供給管
143．．．惰性氣體供給管
144．．．探針
145．．．放射率測定裝置
146．．．基準探針
147．．．基準探針用馬達
148．．．基準燈
15．．．搬出用預備室(搬出室)
150、280、380．．．控制器
16．．．第2晶圓移載室(正壓移載室)
17A、17B、18A、18B、44．．．閘閥
19．．．第2晶圓移載機(正壓移載機)
2．．．晶圓
20．．．缺口對準裝置
200．．．晶圓
201a．．．階差部
202．．．處理容器
203．．．支承台
203a．．．伸縮軟管
204．．．電感板
204a．．．排出口
205．．．下板
205a．．．凸緣部
205b．．．凹部
205c．．．板排氣口
23h、23a、206、307．．．加熱器
207b．．．升降機構
208a．．．貫通孔
208b．．．升降銷
20h、20a．．．氣化室
21、22、23．．．晶圓搬入搬出口
210．．．氣體導入口
211h、220h．．．第1液體原料供給管
211a、220a．．．第2液體原料供給管
213．．．原料氣體供給管
213h．．．第1原料氣體供給管
213a．．．第2原料氣體供給管
213o．．．H2 O氣體供給管
213o．．．NH3 氣體供給管
214．．．淨化氣體供給管
214h．．．第1淨化氣體供給管
214a．．．第2淨化氣體供給管
214o．．．第3淨化氣體供給管
215、216．．．彎曲管
215h．．．第1彎曲管
215a．．．第2彎曲管
215o．．．第3彎曲管
216a．．．第5彎曲管
216h．．．第4彎曲管
216o．．．第6彎曲管
21h、21a．．．液體原料流路
221h、221a．．．液體流量控制器(LMFC)
225h、225a、221o 224h、224a、224o．．．流量控制器(MFC)
229h、229a．．．氣化器
22h、22a．．．原料氣體供給口
230o．．．H2 O氣體供給源
230o．．．NH3 氣體供給源
230c．．．N2 氣體供給源
230p．．．N2 氣體供給源
237h、237a．．．壓送氣體供給管
24．．．傳送盒開啟器
240．．．噴灑頭
240a．．．分散板
240b．．．噴灑板
240c．．．第1緩衝空間(分散室)
240d．．．第2緩衝空間
24h、24a．．．載送氣體供給管
25．．．載置台
250．．．晶圓搬送口
259．．．排氣通道
26．．．盒蓋裝卸機構
260a．．．排氣腔室
261、331．．．排氣管
262．．．壓力調整器(APC)
263．．．原料回收收集器
264．．．真空幫浦
302．．．處理爐
303．．．處理管
309．．．支管
31．．．第1處理單元(高介電係數絕緣膜形成單元)
315．．．晶舟升降機
317．．．晶舟
318．．．隔熱構件
319．．．密封盒蓋
32．．．第2處理單元(熱處理單元)
320a、320b．．．o環
333a．．．第1噴嘴
333b．．．第2噴嘴
342．．．APC閥
345．．．壓力感測器
346．．．真空幫浦
348a．．．第1氣體供給孔
348b．．．第2氣體供給孔
35．．．第1清潔單元
355．．．旋轉軸
36．．．第2清潔單元
363．．．溫度感測器
367．．．旋轉機構
37．．．主控制器
40．．．ALD裝置(成膜裝置)
vh1~vh6、va1~va6 vo3~vo6．．．閥
第1圖係本發明的一實施形態之群集裝置的第1處理單元(高介電係數絕緣膜形成單元)之氣體供給系統及排氣系統的示意構成圖。
第2圖係本發明的一實施形態之成膜步驟的流程圖。
第3圖係本發明的一實施形態之群集裝置的第1處理單元(高介電係數絕緣膜形成單元)之晶圓處理時的剖面構成圖。
第4圖係本發明的一實施形態之群集裝置的第1處理單元(高介電係數絕緣膜形成單元)之晶圓搬送時的剖面構成圖。
第5圖係本發明的一實施形態之群集裝置的第2處理單元(熱處理單元)的剖面構成圖。
第6圖係本發明的一實施形態之群集裝置的示意構成圖。
第7圖係本發明的其他實施形態之直立式ALD裝置的直立式處理爐之示意構成圖，第7(a)圖以縱剖面圖顯示處理爐部分，第7(b)圖係以第7(a)圖的A-A線剖面圖顯示處理爐部分。
第8(a)圖係本發明的實施例之評估樣本作成用的基板處理步驟之流程圖，第8(b)圖係比較例之評估樣本作成用的基板處理步驟之流程圖。
第9(a)圖係顯示本發明的實施例之評估樣本的積層構造之剖面圖，第8(b)圖係顯示比較例之評估樣本的積層構造之剖面圖。
第10(a)圖係顯示HfAlO膜之膜厚與電極間的絕緣膜之EOT關係的圖表，第10(a)圖係顯示Al2 O3 膜之膜厚與電極間的絕緣膜之EOT之關係的圖表。
第11(a)圖係顯示本發明的實施例之下部電極的氧化抑止模式之模式圖，第11(b)圖係顯示比較例之下部電極的氧化模式之模式圖。
第12圖係顯示從Al2 O3 膜將Al摻雜到HfAlO膜的模式之模式圖。
第13圖係顯示在上部電極(TiN)與高介電係數絕緣膜(HfAlO)之間及下部電極(TiN)與高介電係數絕緣膜(HfAlO)之間，分別插入包含Al的絕緣膜(Al2 O3 )之樣子的剖面構成圖。
20．．．缺口對準裝置
201．．．處理室
202．．．處理容器
20h、20a．．．氣化室
210．．．氣體導入口
211a．．．第2液體原料供給管
211h．．．第1液體原料供給管
213．．．原料氣體供給管
213a．．．第2原料氣體供給管
213h．．．第1原料氣體供給管
213o．．．H2 O氣體供給管
214．．．淨化氣體供給管
214a．．．第2淨化氣體供給管
214h．．．第1淨化氣體供給管
214o．．．第3淨化氣體供給管
215、216．．．彎曲管
215a．．．第2彎曲管
215h．．．第1彎曲管
215o．．．第3彎曲管
216a．．．第5彎曲管
216h．．．第4彎曲管
216o．．．第6彎曲管
21h、21a．．．液體原料流路
220a．．．第2液體原料供給源
220h．．．第1液體原料供給源
221h、221a．．．液體流量控制器(LMFC)
225h、225a、221o 224h、224a、224o．．．流量控制器(MFC)
229h、229a．．．氣化器
22h、22a．．．原料氣體供給口
230o．．．H2 O氣體供給源
230c、230p．．．N2 氣體供給源
237h、237a．．．壓送氣體供給管
23h、23a．．．加熱器
24h、24a．．．載送氣體供給管
261．．．排氣管
263．．．原料回收收集器
264．．．真空幫浦
280．．．控制器
vh1~vh6、va1~va6 vo3~vo6．．．閥

Claims (20)

  1. 一種半導體裝置之製造方法，具有以下步驟：藉由交替進行對收容有基板之處理室內進行鋁原料的供給及排氣之步驟、與對前述處理室內進行氧化源或氮化源的供給及排氣之步驟，而在形成於基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜之步驟；藉由交替進行對前述處理室內進行原料的供給及排氣之步驟、與對前述處理室內進行氧化源的供給及排氣之步驟，而在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜之步驟；以及對形成有前述高介電係數絕緣膜之前述基板進行熱處理之步驟；在進行前述熱處理之步驟中，使含前述鋁之絕緣膜中的鋁，藉由熱擴散，摻雜至前述高介電係數絕緣膜中。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中含前述鋁之絕緣膜為氧化鋁膜或氮化鋁膜。
  3. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中含前述鋁之絕緣膜為氧化鋁膜，其膜厚為0.1~0.3nm。
  4. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中含前述鋁之絕緣膜為氧化鋁膜，其膜厚為 0.1~0.2nm。
  5. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中在形成含前述鋁之絕緣膜之步驟中，使用H2 O作為前述氧化源，形成氧化鋁膜作為含前述鋁之絕緣膜。
  6. 如申請專利範圍第5項之半導體裝置之製造方法，其中在形成前述高介電係數絕緣膜之步驟中，使用以H2 O、O3 或電漿而活性化之含氧物質作為前述氧化源。
  7. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中在進行前述熱處理之步驟中，藉由調整熱處理條件，控制成從含前述鋁之絕緣膜中將鋁根據熱擴散而摻雜到前述高介電係數絕緣膜中的摻雜量。
  8. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中在進行前述熱處理之步驟中，藉由調整熱處理條件，控制成使前述熱處理後之前述高介電係數絕緣膜中的鋁濃度成為既定濃度。
  9. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中前述高介電係數絕緣膜為含鉿或鋯之膜。
  10. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中前述電極膜為TiN膜，含前述鋁之絕緣膜為Al2 O3 膜或AlN膜，前述高介電係數絕緣膜為HfAlO膜、HfO2 膜、ZrO2 膜、TiO2 膜、Nb2 O5 膜、 Ta2 O5 膜、SrTiO膜、BaSrTiO膜或PZT膜。
  11. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中前述電極膜為TiN膜，含前述鋁之絕緣膜為Al2 O3 膜，前述高介電係數絕緣膜為HfAlO膜、HfO2 膜、或ZrO2 膜。
  12. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中前述電極膜為TiN膜，含前述鋁之絕緣膜為Al2 O3 膜，前述高介電係數絕緣膜為HfAlO膜。
  13. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中更包含在進行完前述熱處理步驟後，在前述熱處理後的前述高介電係數絕緣膜上形成電極膜的步驟。
  14. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，更包含有：在進行前述熱處理步驟前，藉由交替進行對收容有基板之處理室內進行鋁原料的供給及排氣之步驟、與對前述處理室內進行氧化源或氮化源的供給及排氣之步驟，而在形成於前記高介電係數絕緣膜上形成含鋁之絕緣膜之步驟；進行前述熱處理步驟中，於前述電極膜上形成的含有前述鋁的絕緣膜中之鋁，藉由熱擴散，摻雜至前述高介電係數絕緣膜中的同時，於前述高介電係數絕緣膜上形成含有前述鋁的絕緣膜中之鋁，藉 由熱擴散，摻雜至前述高介電係數絕緣膜中。
  15. 如申請專利範圍第14項之半導體裝置之製造方法，其中更包含在進行完前述熱處理步驟後，在前述熱處理後的前述高介電係數絕緣膜上的含鋁之絕緣膜上形成電極膜的步驟。
  16. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中進行前述熱處理的步驟中，藉由調整熱處理條件，控制前述熱處理後的前述高介電係數絕緣膜的鋁濃度成為約4~5%。
  17. 一種半導體裝置之製造方法，具有以下步驟：在形成於基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜之步驟；在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜之步驟；以及對形成有前述高介電係數絕緣膜之基板進行熱處理之步驟；在進行前述熱處理之步驟中，使含前述鋁之絕緣膜中的鋁，藉由熱擴散，摻雜至前述高介電係數絕緣膜中。
  18. 如申請專利範圍第17項之半導體裝置之製造方法，其中更包含有在進行前述熱處理步驟前，在前述高介電係數絕緣膜上形成含鋁的絕緣膜的步驟；進行前述熱處理步驟中，於前述電極膜上形成 的含有前述鋁的絕緣膜中之鋁，藉由熱擴散，摻雜至前述高介電係數絕緣膜中的同時，於前述高介電係數絕緣膜上形成的含有前述鋁的絕緣膜中之鋁，藉由熱擴散，摻雜至前述高介電係數絕緣膜中。
  19. 如申請專利範圍第18項之半導體裝置之製造方法，其中更包含有：於進行前述熱處理步驟後，在前述熱處理後的前述高介電係數絕緣膜上的前述含鋁絕緣膜上形成電極膜之步驟。
  20. 一種基板處理系統，具有第一處理單元及第二處理單元，該第一處理單元具有：第一處理室，用來處理基板；鋁原料供給系統，用於將鋁原料供給至前述第一處理室內；原料供給系統，用於將原料供給至前述第一處理室內；氧化源或氮化源供給系統，用於將氧化源或氮化源供給至前述第一處理室內；排氣系統，用於將前述第一處理室內進行排氣；以及控制器，藉由交替對收容有基板之第一處理室內進行鋁原料的供給及排氣、與對前述第一處理室內進行氧化源或氮化源的供給及排氣，而在形成於 基板表面之電極膜上形成含鋁之絕緣膜，並藉由交替對前述第一處理室內進行前述原料的供給及排氣、與對前述第一處理室內進行氧化源的供給及排氣，而在含前述鋁之絕緣膜上形成不同於含前述鋁之絕緣膜的高介電係數絕緣膜，依此方式來控制前述鋁原料供給系統、前述原料供給系統、前述氧化源或氮化源供給系統、及前述排氣系統；該第二處理單元具有：第二處理室，用來處理基板；將加熱前述第二處理室內的基板的加熱器；控制前述加熱器的控制器，收容於前述第二處理室中的該第二處理單元係用來對形成有前述高介電係數絕緣膜之前述基板進行熱處理，其中使含前述鋁之絕緣膜中的鋁，藉由熱擴散，摻雜至前述高介電係數絕緣膜中。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7883745B2 (en) 2007-07-30 2011-02-08 Micron Technology, Inc. Chemical vaporizer for material deposition systems and associated methods
JP2012126976A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Ulvac Japan Ltd 真空成膜装置及び成膜方法
US8324118B2 (en) * 2011-03-28 2012-12-04 United Microelectronics Corp. Manufacturing method of metal gate structure
TWI502634B (zh) * 2011-03-29 2015-10-01 United Microelectronics Corp 金屬閘極結構及其製作方法
KR101910978B1 (ko) * 2011-06-22 2018-10-24 삼성전자주식회사 나노 센서 및 그의 제조 방법
JP5959307B2 (ja) * 2011-06-22 2016-08-02 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置およびプログラム
JP6145626B2 (ja) * 2013-05-01 2017-06-14 株式会社昭和真空 成膜方法
US9552979B2 (en) * 2013-05-31 2017-01-24 Asm Ip Holding B.V. Cyclic aluminum nitride deposition in a batch reactor
JP6202681B2 (ja) * 2014-03-26 2017-09-27 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
JP5800969B1 (ja) * 2014-08-27 2015-10-28 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム、記録媒体
JP2016134569A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 株式会社東芝 半導体製造装置
KR102350588B1 (ko) * 2015-07-07 2022-01-14 삼성전자 주식회사 인젝터를 갖는 박막 형성 장치
JP6955073B2 (ja) * 2016-12-08 2021-10-27 東京エレクトロン株式会社 熱処理方法及び熱処理装置
JP6781031B2 (ja) * 2016-12-08 2020-11-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び熱処理装置
JP2018133410A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 東芝メモリ株式会社 記憶装置
KR102318221B1 (ko) * 2017-07-25 2021-10-28 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20240024307A (ko) * 2018-07-17 2024-02-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 입자 빔 검사 장치
US10998205B2 (en) * 2018-09-14 2021-05-04 Kokusai Electric Corporation Substrate processing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
US10529602B1 (en) * 2018-11-13 2020-01-07 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for substrate fabrication
FI130051B (en) 2019-04-25 2023-01-13 Beneq Oy DEVICE AND METHOD
US20210032750A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Deposition apparatus and method of forming metal oxide layer using the same
JP7096279B2 (ja) 2020-03-25 2022-07-05 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム、および基板処理方法
FR3112422B1 (fr) * 2020-07-09 2022-08-12 Commissariat Energie Atomique Procédé de réalisation d’une couche diélectrique sur une structure en matériaux III-V

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4026908B2 (ja) 1998-01-12 2007-12-26 沖電気工業株式会社 半導体素子の製造方法
JP2000299444A (ja) 1999-04-12 2000-10-24 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製造方法
WO2002020864A2 (en) * 2000-06-16 2002-03-14 Applied Materials, Inc. System and method for depositing high dielectric constant materials and compatible conductive materials
US6660660B2 (en) * 2000-10-10 2003-12-09 Asm International, Nv. Methods for making a dielectric stack in an integrated circuit
KR100555543B1 (ko) 2003-06-24 2006-03-03 삼성전자주식회사 원자층 증착법에 의한 고유전막 형성 방법 및 그고유전막을 갖는 커패시터의 제조 방법
JP4722501B2 (ja) * 2004-01-29 2011-07-13 三星電子株式会社 半導体素子の多層誘電体構造物、半導体及びその製造方法
US20060153995A1 (en) * 2004-05-21 2006-07-13 Applied Materials, Inc. Method for fabricating a dielectric stack
KR100728962B1 (ko) * 2004-11-08 2007-06-15 주식회사 하이닉스반도체 지르코늄산화막을 갖는 반도체소자의 캐패시터 및 그 제조방법
US7491431B2 (en) * 2004-12-20 2009-02-17 Nanogram Corporation Dense coating formation by reactive deposition
JP2005184024A (ja) * 2005-02-02 2005-07-07 Nec Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
KR100980126B1 (ko) 2005-08-02 2010-09-03 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 방법, 성막 장치 및 기억매체
KR100722772B1 (ko) * 2006-05-03 2007-05-30 삼성전자주식회사 박막 구조물 및 이의 박막 구조물 형성 방법과, 커패시터및 이의 커패시터 형성 방법
US7432548B2 (en) * 2006-08-31 2008-10-07 Micron Technology, Inc. Silicon lanthanide oxynitride films
JP2008166563A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Elpida Memory Inc 半導体装置および半導体装置の製造方法
US7910446B2 (en) * 2007-07-16 2011-03-22 Applied Materials, Inc. Integrated scheme for forming inter-poly dielectrics for non-volatile memory devices
JP2009049068A (ja) * 2007-08-14 2009-03-05 Elpida Memory Inc キャパシタ及びその製造方法とキャパシタの製造装置及び半導体記憶装置
JP2009059889A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Elpida Memory Inc キャパシタ及びその製造方法

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