薄膜形成方法及薄膜形成裝置的製作方法
2023-05-27 10:49:56 5
專利名稱：薄膜形成方法及薄膜形成裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及薄膜形成方法及薄膜形成裝置。
背景技術：
近年來，在被處理體、例如半導體晶圓上形成薄膜的情況下，尋求在低溫下進行處理，例如對採用了 ALD(Atomic Layer Deposition)法的薄膜形成方法進行研究。作為該採用了 ALD法的薄膜形成方法，提出了各種方法，例如在專利文獻1中公開了一種使用有機Si源在300°C 600°C這樣的低溫下形成薄膜的方法。專利文獻1 日本特開2004-281853號公報但是，例如在採用了 ALD法的矽氧化膜的形成方法中，為了使其成膜溫度為低溫， 有時有機Si源採用越是低溫吸附力越強的材料。但是，在採用該有機Si源時，收容半導體晶圓的處理室的開口部(爐口部分)附近的溫度較低處的成膜速率較快，存在形成的薄膜的面間方向上的膜厚均勻性惡化這樣的問題。
發明內容
本發明即是鑑於上述問題而做成的，其目的在於提供能夠在低溫下形成面間方向上的膜厚均勻性良好的薄膜的薄膜形成方法及薄膜形成裝置。為了達到上述目的，本發明的第1觀點的薄膜形成方法的特徵在於，該薄膜形成方法包括裝載工序，將被處理體收容到被加熱到裝載溫度的反應室內；薄膜形成工序，將在上述裝載工序中收容了被處理體的反應室內加熱到成膜溫度之後，向該反應室內供給成膜用氣體而在被處理體上形成薄膜；在上述裝載工序中，將上述裝載溫度設定為比上述成膜溫度高的溫度。在上述薄膜形成工序中，例如在被處理體上形成矽氧化膜。上述矽氧化膜形成工序例如包括矽吸附工序，向上述反應室內供給矽源氣體 (silicon source gas)，使矽吸附於上述被處理體；氧化膜形成工序，向上述反應室內供給氧化氣體，將在上述矽吸附工序中吸附的矽氧化，在上述被處理體上形成矽氧化膜；將上述矽吸附工序和上述氧化膜形成工序重複多次，在被處理體上形成矽氧化膜。也可以是在上述矽吸附工序中，將上述反應室內加熱到第1成膜溫度；在上述氧化膜形成工序中，將上述反應室內加熱到第2成膜溫度；在上述裝載工序中，將裝載溫度設定為比上述第1成膜溫度高的溫度。優選在上述矽吸附工序中，上述矽源氣體採用1價或2價的氨基矽烷氣體。本發明的第2觀點的薄膜形成裝置的特徵在於，該薄膜形成裝置包括反應室，其用於收容被處理體；加熱部件，其用於將上述反應室內加熱到規定的溫度；成膜用氣體供給部件，其用於向上述反應室內供給成膜用氣體；控制部件，其用於控制裝置的各部；上述控制部件進行如下控制控制上述加熱部件而將上述反應室內加熱到裝載溫度之後，將被處理體收容到該反應室內；在控制上述加熱部件而將上述反應室內加熱到成膜溫度之後，控制上述成膜用氣體供給部件，向該反應室內供給成膜用氣體而在被處理體上形成薄膜； 將上述裝載溫度設定為比上述成膜溫度高的溫度。本發明的第3觀點的程序的特徵在於，使計算機起到加熱部件的功能，其用於將收容被處理體的反應室內加熱到規定的溫度；使計算機起到成膜用氣體供給部件的功能， 其用於向上述反應室內供給成膜用氣體；使計算機起到成膜部件的功能，其在控制上述加熱部件而將上述反應室內加熱到裝載溫度之後，將被處理體收容到該反應室內，在控制上述加熱部件而將上述反應室內加熱到成膜溫度之後，控制上述成膜用氣體供給部件，向該反應室內供給成膜用氣體而在被處理體上形成薄膜，將上述裝載溫度設定為比上述成膜溫度高的溫度。採用本發明，能夠在低溫下形成面間方向上的膜厚均勻性良好的薄膜。將在下面的說明中闡述本發明的其它目的和優點，其部分地從下面的說明中顯現或者可以通過實施本發明而了解。本發明的目的和優點可以藉助於在下文中特別指示的手段和組合實現及獲得。
被併入本說明書中並且構成本說明書的一部分的附示出本發明的實施方式， 並且與上述概略說明及下面給出的對實施方式的詳細說明一起，用於解釋本發明的原理。圖1是表示本發明的實施方式的熱處理裝置的圖。圖2是表示圖1中的控制部的結構的圖。圖3是說明矽氧化膜的形成方法的圖。圖4是表示矽氧化膜的膜厚、面內均勻性、面間均勻性與舟皿位置的關係的圖。圖5是表示另一實施方式的熱處理裝置的圖。
具體實施例方式現在，將參照
基於上面給出的發現而實現的本發明的實施方式。在下面的說明中，用相同的附圖標記指示具有實質相同的功能和結構的構成元件，並且僅在必需時才進行重複說明。下面，對本發明的薄膜形成方法、薄膜形成裝置及程序進行說明。在本實施方式中，以本發明的薄膜形成裝置使用圖1所示的分批式的立式熱處理裝置在半導體晶圓上形成矽氧化膜的情況為例說明本發明。如圖1所示，熱處理裝置1包括形成反應室的反應管2。反應管2例如形成為長度方向朝向垂直方向的大致圓筒狀。反應管2由耐熱及耐腐蝕性優良的材料、例如石英形成。在反應管2的上端設有朝向上端側縮徑地形成為大致圓錐狀的頂部3。在頂部3 的中央設有用於排出反應管2內的氣體的排氣口 4，在排氣口 4上氣密地連接有排氣管5。 在排氣管5上設有未圖示的閥、後述的真空泵127等壓力調整機構，將反應管2內控制為目標壓力(真空度)。在反應管2的下方設有蓋體6。蓋體6由耐熱及耐腐蝕性優良的材料、例如石英形成。另外，蓋體6利用後述的舟皿升降機1 能夠上下運動地構成。於是，在利用舟皿升降機1 使蓋體6上升時，反應管2的下方側(爐口部分)關閉，在利用舟皿升降機1 使蓋體6下降時，反應管2的下方側(爐口部分)開口。在蓋體6的上部設有保溫筒7。保溫筒7主要由平面狀的加熱器8和筒狀的支承體9構成；上述加熱器8用於防止反應管2內的由自反應管2的爐口部分散熱引起的溫度降低，由電阻發熱體構成；上述支承體9用於將該加熱器8支承在距蓋體6的上表面規定的尚度。在保溫筒7的上方還設有旋轉臺10。旋轉臺10起到將收容被處理體、例如半導體晶圓W的晶圓舟皿11能夠旋轉地載置的載置臺的功能。具體地講，在旋轉臺10的下部設有旋轉支柱12，旋轉支柱12貫穿加熱器8的中央部而連接於用於使旋轉臺10旋轉的旋轉機構13。旋轉機構13主要由未圖示的電動機、及旋轉導入部15構成，該旋轉導入部15包括從蓋體6的下表面側以氣密狀態貫穿導入到上表面側的旋轉軸14。旋轉軸14連結於旋轉臺10的旋轉支柱12，將電動機的旋轉力經由旋轉支柱12傳遞到旋轉臺10。因此，在利用旋轉機構13的電動機使旋轉軸14旋轉時，旋轉軸14的旋轉力被傳遞到旋轉支柱12而使旋轉臺10旋轉。在旋轉臺10上載置有晶圓舟皿11。晶圓舟皿11能夠將多張半導體晶圓W在垂直方向上隔開規定間隔地收容。因此，在使旋轉臺10旋轉時，晶圓舟皿11旋轉，利用該旋轉， 收容在晶圓舟皿11內的半導體晶圓W旋轉。晶圓舟皿11由耐熱及耐腐蝕性優良的材料、 例如石英形成。另外，在反應管2的周圍，以包圍反應管2的方式設有例如由電阻發熱體構成的升溫用加熱器16。利用該升溫用加熱器16將反應管2的內部加熱到規定的溫度，結果，將半導體晶圓W加熱到規定的溫度。在反應管2的下端附近的側壁中貫穿(連接)有多個處理氣體導入管17。另外， 在圖1中僅繪製了 1個處理氣體導入管17。在處理氣體導入管17上連接有未圖示的處理氣體供給源，自處理氣體供給源將目標量的處理氣體經由處理氣體導入管17供給到反應管2內。作為該處理氣體，存在矽源氣體(有機Si源氣體)、氧化氣體等。有機Si源氣體是用於使源(Si)吸附於被處理體的氣體，在後述的吸附步驟中使用。作為有機Si源氣體，例如能夠列舉出DIPAS( yl 乂口 O 7 S 7 *，> :二異丙基氨基矽烷)、TDMAS(卜〗J yj f > 7 S 7 *，> :三(二甲氨基)矽烷)、BTBAS(匕』^ 夕一〉Y >J 7.·子卟 7 笑 7〉，> 雙叔丁基氨基矽烷)、BDMAS ( r ^ 7 ν 7
>雙(二甲氨基)矽烷)、BDEAS( ' 7夕工f > 7 S 7 *，> :雙(二乙基氨基)矽烷)、 DMAS(^ J ^y 7 > 二甲氨基矽烷)、D EAS(夕工手卟7笑7〉，> 二乙基氨基矽烷)、D PAS( 」 口 O τ S 7 *，> 二丙基氨基矽烷)、及 BAS( 7" ^ r ^ 7 ν 7
>丁基氨基矽烷)等氨基矽烷氣體。氧化氣體是用於使吸附的源(Si)氧化的氣體，在後述的吸附步驟中使用。作為氧化氣體，採用氧(O2)、臭氧(O3)、水蒸氣等。另外，在氧化氣體採用臭氧的情況下，在供給臭氧的處理氣體導入管17上連接有例如將氧作為基地生成臭氧的臭氧生成裝置，將利用臭氧生成裝置生成的臭氧經由處理氣體導入管17供給到反應管2內。在反應管2的下端附近的側面中貫穿有吹掃氣供給管18。在吹掃氣供給管18上連接有未圖示的吹掃氣供給源，自吹掃氣供給源將目標量的吹掃氣、例如氮(N2)經由吹掃氣供給管18供給到反應管2內。
另外，熱處理裝置1包括用於控制裝置各部的控制部100。圖2表示控制部100 的構造。如圖2所示，在控制部100上連接有操作面板121、溫度傳感器(組)122、壓力計 (組)123、加熱器控制器124、MFC控制部125、閥控制部126、真空泵127、舟皿升降機128寸。操作面板121包括顯示畫面和操作按鈕，其將操作人員的操作指示傳送到控制部 100，並將來自控制部100的各種信息顯示在顯示畫面中。溫度傳感器(組)122測定被設置在反應管2內部的各區中的T/C (熱電偶)溫度、 或者設置在升溫用加熱器16中的各區的T/C溫度、排氣管5內部的溫度等，將該測定值通知給控制部100。壓力計(組)123測定反應管2內、排氣管5內等的各部壓力，將該測定值通知給控制部100。加熱器控制器IM用於分別控制加熱器8和升溫用加熱器16，響應來自控制部 100的指示而對它們通電來將它們加熱，並分別測定它們的消耗電力，通知給控制部100。MFC控制部125控制被設置在處理氣體導入管17和吹掃氣供給管18中的未圖示的質量流量控制器(MFC)，使流到它們中的氣體流量成為自控制部100指示的量，並測定實際上流過來的氣體流量，通知給控制部100。閥控制部1 將配置在各管上的閥的開度控制為自控制部100指示的值。真空泵 127連接於排氣管5，其用於排出反應管2內的氣體。舟皿升降機1 通過使蓋體6上升，將載置在旋轉臺10上的晶圓舟皿11 (半導體晶圓W)裝載到反應管2內，通過使蓋體6下降，將載置在旋轉臺10上的晶圓舟皿11 (半導體晶圓W)自反應管2內卸載。控制部100 由製程程序存儲部 111、ROM 112、RAM 113、I/O 埠 114、CPU 115、將它們相互連接起來的總線116構成。在製程程序存儲部111中存儲有安裝(setup)用製程程序和多個工藝用製程程序。在製造熱處理裝置1的最初，僅存儲有安裝用製程程序。安裝用製程程序在生成與各熱處理裝置相應的熱模型(model)等時執行。工藝用製程程序是針對用戶所實際進行的每個熱處理(工藝)準備的製程程序，例如規定從半導體晶圓W裝載於反應管2到卸載處理完畢的晶圓W為止的各部的溫度的變化、反應管2內的壓力變化、處理氣體供給的開始及停止的時機和供給量等。ROM 112由EEPR0M、快閃記憶體器、硬碟等構成，是用於存儲CPU 115的動作程序等的存儲介質。RAM 113作為CPU 115的工作區域(work area)發揮作用。1/0埠 114連接於操作面板121、溫度傳感器122、壓力計123、加熱器控制器 124、MFC控制部125、閥控制部126、真空泵127、舟皿升降機1 等，其用於控制數據、信號的輸入輸出。CPU (Central Processing Unit) 115構成控制部100的中樞，執行被存儲在ROM 112中的控制程序，遵照來自操作面板121的指示，按照存儲在製程程序存儲部111中的製程程序(工藝用製程程序)來控制熱處理裝置1的動作。即，CPU 115進行控制，從而使溫度傳感器(組)122、壓力計(組)123、MFC控制部125等測定反應管2內、處理氣體導入管 17內、及排氣管5內的各部的溫度、壓力、流量等，根據該測定數據，向加熱器控制器124、 MFC控制部125、閥控制部126、真空泵127等輸出控制信號等，上述各部遵照工藝用製程程序。總線116在各部之間傳送信息。接著，參照圖3所示的製程程序(時間序列)說明採用如上所述地構成的熱處理裝置1進行的矽氧化膜的形成方法。在本實施方式中，如圖3所示，包括在半導體晶圓W的表面吸附矽(Si)的吸附步驟、及將吸附的Si氧化的氧化步驟，在將這些步驟作為1個循環時，通過執行(重複)多個循環、例如100個循環，在半導體晶圓W上形成有期望的矽氧化膜。另外，如圖3所示，在本實施方式中，以作為有機Si源氣體採用DIPAS( 二異丙基氨基矽烷)、作為氧化氣體採用臭氧、作為稀釋氣體採用氮的情況為例說明本發明。首先，執行將作為被處理體的半導體晶圓W收容(裝載)在反應管2內的裝載步驟。具體地講，在利用舟皿升降機1 使蓋體6下降的狀態下，如圖3的(c)所示，自吹掃氣供給管18向反應管2內供給規定量的氮，並利用升溫用加熱器16將反應管2內設定為規定的裝載溫度。在此，將裝載溫度設定為比後述的成膜溫度高的溫度。裝載溫度優選設定為比成膜溫度高20°C 80°C的溫度。其原因在於，在裝載溫度未比成膜溫度高20°C以上時，在立式爐中從下方裝載的裝置的情況下，在反應管2內的底部這樣的溫度易於不穩定的部位， 反應管2內的溫度有可能不穩定。具體地講，其原因在於，較早進入到反應管2內的收容在舟皿升降機128的上部(TOP部)的半導體晶圓W易於升溫，但較晚進入到反應管2內的收容在舟皿升降機128的下部(BTM部)的半導體晶圓W的溫度難以上升。另一方面，在裝載溫度比成膜溫度高80°C時，會發生溫度的波動。只要花費充分的時間，溫度就會穩定，但這樣的話，生產能力有可能降低，因此無法得到實用的生產率。在預先設定為比成膜溫度高的裝載溫度的情況下，能夠抑制收容在BTM部中的半導體晶圓W的溫度降低，而且溫度的穩定化也較快，因此，半導體晶圓W之間的溫度易於變均勻。裝載溫度更優選設定為比成膜溫度高30°C 700C的溫度，最優選設定為比成膜溫度高400C 60°C的溫度。在本例子中，如圖 3的(a)所示，將裝載溫度設定為比成膜溫度)高50°C的450°C。接著，將收容有形成矽氧化膜的半導體晶圓W的晶圓舟皿11載置在蓋體6上。然後，利用舟皿升降機1 使蓋體6上升，將半導體晶圓W(晶圓舟皿11)裝載在反應管2內 (裝載工序)。在裝載結束之後，排出反應管2內的氣體，將反應管2減壓到規定的基本壓力、例如0. 266Pa 0. 4Pa (2 X KT3Torr 3 X I(T3Torr)。在本例子中是減壓到 0. 4Pa(3X IO-3Torr) 0之後，如圖3的(c)所示地自吹掃氣供給管18向反應管2內供給規定量的氮，將反應管2內設定為13. 3Pa 665Pa(0. ITorr 5Torr)、例如圖3的(b)所示為66. 5Pa(0. 5Τοπ·)，並利用升溫用加熱器16將反應管2內設定為規定的成膜溫度、例如圖 3的(a)所示為400°C (穩定化工序)。在利用穩定化工序將反應管2內設定為成膜溫度時，在反應管2內自比成膜溫度高的裝載溫度冷卻到成膜溫度。這樣，在反應管2開放的裝載工序中將反應管2內暫時加熱至裝載溫度之後，在反應管2關閉的穩定化工序中將反應管2內的溫度冷卻至成膜溫度， 因此，易於將反應管2內的溫度維持在以成膜溫度穩定的狀態。特別是，即使在溫度易於降低的反應管2內的底部(BTM部)，也能夠將反應管2內的溫度維持在以與其他區域相同的成膜溫度穩定的狀態。在反應管2內以該成膜溫度及壓力穩定時，執行使Si吸附在半導體晶圓W的表面的吸附步驟。吸附步驟是向半導體晶圓W供給有機Si源氣體而使Si吸附在其表面的工序。在吸附步驟中，如圖3的(c)所示地自吹掃氣供給管18向反應管2內供給規定量的氮，並且，如圖3的(d)所示地自處理氣體導入管17向反應管2內供給規定量的作為Si 源的DIPAS (流動(flow)工序)。供給到反應管2內的Si源在反應管2內被加熱而活性化。因此，在向反應管2內供給Si源時，半導體晶圓W的表面與活性化了的Si發生反應，Si吸附在半導體晶圓W的表面。在半導體晶圓W的表面吸附規定量的Si時，停止自處理氣體導入管17供給 DIPAS，並且，停止自吹掃氣供給管18供給氮。然後，在排出反應管2內的氣體的同時，例如圖3的(c)所示地自吹掃氣供給管18向反應管2內供給規定量的氮，將反應管2內的氣體排出到反應管2外(吹掃、VaCUUm(真空)工序)。接著，執行將半導體晶圓W的表面氧化的氧化步驟。氧化步驟是向吸附有Si的半導體晶圓W上供給氧化氣體來將吸附的Si氧化的工序。在本實施方式中，通過向半導體晶圓W上供給臭氧來將吸附的Si氧化。在氧化步驟中，利用升溫用加熱器16將反應管2內設定為規定的成膜溫度、例如圖3的(a)所示為400°C。另外，如圖3的(c)所示地自吹掃氣供給管18向反應管2內供給規定量的氮，並且，排出反應管2內的氣體，將反應管2設定為規定的壓力、例如圖3的 (b)所示為66. 5Pa(0. 5Torr)。然後，自處理氣體導入管17向反應管2內供給規定量的氧化氣體、例如圖3的(e)所示是臭氧。另外，如圖3的(c)所示地自吹掃氣供給管18向反應管2內供給作為稀釋氣體的規定量的氮(流動工序)。在此，由於反應管2內被加熱到成膜溫度，因此，供給到反應管2內的臭氧不會在反應管2內失活，而維持活性化的狀態。在該活性化的狀態的臭氧被供給到反應管2內時， 吸附在半導體晶圓W上的Si被氧化，在半導體晶圓W上形成矽氧化膜。在半導體晶圓W上形成期望的矽氧化膜時，停止自處理氣體導入管17供給臭氧。 另外，停止自吹掃氣體導入管18供給氮。然後，在排出反應管2內的氣體的同時，例如圖3 的(c)所示地自吹掃氣供給管18向反應管2內供給規定量的氮，將反應管2內的氣體排出到反應管2外(吹掃、Vacuum工序)。由此，由吸附步驟和氧化步驟構成的1個循環結束。接著，再次開始從吸附步驟起始的1個循環。於是，通過將該循環執行(重複)規定次、例如100循環，在半導體晶圓W 上形成目標厚度的矽氧化膜。在半導體晶圓W上形成目標厚度的矽氧化膜時，將半導體晶圓W卸載。具體地講， 如圖3的(c)所示地自吹掃氣供給管18向反應管2內供給規定量的氮，使反應管2內的壓力恢復到常壓，並且，利用升溫用加熱器16將反應管2內維持在規定的溫度、例如裝載溫度。然後，通過利用舟皿升降機1 使蓋體6下降，將半導體晶圓W卸載。接著，為了確認本實施方式的效果，測定了利用本實施方式的方法(裝載溫度是比成膜溫度GO(TC)高50°C的450°C的情況)形成的矽氧化膜的膜厚、面內方向上的膜厚均勻性、及面間方向上的膜厚均勻性(實施例)。在該實施例中，測定了在距晶圓舟皿11上端的距離(舟皿位置)不同的4處位置形成的矽氧化膜。另外，為了進行比較，即使在成膜溫度是與裝載溫度)相同的溫度400°C的情況下，也測定了利用同樣的方法形成的矽氧化膜的膜厚、面內方向上的膜厚均勻性、及面間方向上的膜厚均勻性(比較例)。圖4 表示該結果。如圖4所示，在實施例中，能夠確認在所有的舟皿位置都能夠形成為大致均勻的膜厚。特別是能夠確認，即使在溫度易於不穩定的反應管2內的底部(BTM部)，也能夠形成為與其他位置大致相同的膜厚。另一方面，在比較例中，在反應管2內的上部、中央部能夠形成為與實施例大致相同的膜厚，但在BTM部，能夠確認與實施例相比其他位置的膜厚產生偏差。因此，能夠確認實施例的面間方向上的膜厚均勻性優於比較例的面間方向上的膜厚均勻性。另外，對於面內方向上的膜厚均勻性，實施例、比較例沒有很大的差別。這樣能夠確認，通過實施本實施方式的矽氧化膜的形成方法，能夠在低溫下形成面間方向上的膜厚均勻性良好的矽氧化膜。另外，對於裝載溫度比成膜溫度高20°c、4(rc、6(rc、8(rc的情況進行了同樣的測定之後，能夠確認在所有的舟皿位置都能夠形成為大致均勻的膜厚，面間方向上的膜厚均勻性優良。像以上說明的那樣，採用本實施方式，由於裝載溫度被設定為比成膜溫度高的溫度，因此，能夠在低溫下形成面間方向上的膜厚均勻性良好的矽氧化膜。另外，本發明並不限定於上述實施方式，能夠進行各種變形、應用。下面，說明能夠應用於本發明的其他實施方式。在上述實施方式中，以在半導體晶圓W上形成有矽氧化膜的情況為例說明了本發明，但形成的薄膜並不限定於矽氧化膜，也可以是矽氮化膜等各種薄膜。在上述實施方式中，以作為矽源氣體(有機Si源氣體)採用DIPAS、作為氧化氣體採用臭氧的情況為例說明了本發明，但有機Si源氣體並不限定於DIPAS，只要是在低溫下吸附力較強的氣體，就能夠採用各種氣體。在半導體晶圓W上形成矽氧化膜的情況下，作為有機Si源氣體，優選採用1價或2價的氨基矽烷氣體。氧化氣體並不限定於臭氧，也可以採用氧、水蒸氣。在這種情況下，不必使用用於生成臭氧的臭氧生成裝置，能夠簡化裝置的構造。另一方面，在氧化氣體採用臭氧的情況下，能夠使成膜溫度為低溫。在上述實施方式中，以成膜溫度為400°C的情況為例說明了本發明，但成膜溫度並不限定於400°C，例如優選為室溫 600°C左右。但是，根據使用的有機Si源氣體的種類， 存在優選的溫度範圍，例如在有機Si源氣體採用TDMAS的情況下，成膜溫度優選設定為室溫 550°C，在有機Si源氣體採用BTBAS的情況下，成膜溫度優選設定為室溫 600°C。另外，在上述實施方式中，以吸附步驟的成膜溫度和氧化步驟的成膜溫度均為 400°C的情況為例說明了本發明，但也可以將吸附步驟的成膜溫度和氧化步驟的成膜溫度設定為不同的溫度。在這種情況下，通過將裝載溫度設定為比吸附步驟的成膜溫度高的溫度、特別是高20°C 80°C的溫度，能夠在低溫下形成面間方向上的膜厚均勻性良好的矽氧化膜。在上述實施方式中，作為熱處理裝置，以單管構造的分批式熱處理裝置的情況為例說明了本發明，但也能夠將本發明應用於例如反應管2由內管和外管構成的雙重管構造的分批式立式熱處理裝置。另外，如圖5所示，也可以是在裝置內部配置有等離子體產生器 22的熱處理裝置21。在熱處理裝置21中，通過自處理氣體導入管17供給氧等使其通過等離子體產生器22，生成以氧為基的氧自由基，將生成的氧自由基供給到反應管2內。本發明的實施方式的控制部100不採用專用的系統，而使用通常的計算機系統就能夠實現。例如通過自容納有用於執行上述處理的程序的記錄介質(軟盤、CD-ROM等)在通用計算機上安裝該程序，能夠構成執行上述處理的控制部100。而且，用於供給這些程序的手段是任意的。除了如上所述地能夠通過規定的記錄介質供給之外，例如也可以通過通信線路、通信網絡、通信系統等來供給。在這種情況下，例如也可以在通信網絡的公告板(BBS)上公布該程序，將其通過網絡與輸送波重疊地提供。 然後，通過起動這樣地提供的程序，在OS的控制下與其他的應用程式同樣地執行，能夠執行上述處理。產業上的可利用件本發明可用於在低溫下形成薄膜。本申請以2010年12月觀日向日本專利局提交的日本專利申請編號第 2010-293816號為基礎主張優先權的利益，其全部公開內容作為參照包含在本說明書中。
權利要求
1.一種薄膜形成方法，其特徵在於， 該薄膜形成方法包括裝載工序，將被處理體收容到被加熱到裝載溫度的反應室內； 薄膜形成工序，將在上述裝載工序中收容了被處理體的反應室內加熱到成膜溫度之後，向該反應室內供給成膜用氣體而在被處理體上形成薄膜；在上述裝載工序中，將上述裝載溫度設定為比上述成膜溫度高的溫度。
2.根據權利要求1所述的薄膜形成方法，其特徵在於， 在上述薄膜形成工序中，在被處理體上形成矽氧化膜。
3.根據權利要求2所述的薄膜形成方法，其特徵在於， 上述矽氧化膜形成工序包括矽吸附工序，向上述反應室內供給矽源氣體，使矽吸附於上述被處理體； 氧化膜形成工序，向上述反應室內供給氧化氣體，將在上述矽吸附工序中吸附的矽氧化，在上述被處理體上形成矽氧化膜；將上述矽吸附工序和上述氧化膜形成工序重複多次，在被處理體上形成矽氧化膜。
4.根據權利要求3所述的薄膜形成方法，其特徵在於， 在上述矽吸附工序中，將上述反應室內加熱到第1成膜溫度； 在上述氧化膜形成工序中，將上述反應室內加熱到第2成膜溫度； 在上述裝載工序中，將裝載溫度設定為比上述第1成膜溫度高的溫度。
5.根據權利要求3所述的薄膜形成方法，其特徵在於，在上述矽吸附工序中，上述矽源氣體採用1價或2價的氨基矽烷氣體。
6.一種薄膜形成裝置，其特徵在於， 該薄膜形成裝置包括反應室，其用於收容被處理體；加熱部件，其用於將上述反應室內加熱到規定的溫度；成膜用氣體供給部件，其用於向上述反應室內供給成膜用氣體；控制部件，其用於控制裝置的各部；上述控制部件進行如下控制控制上述加熱部件，將上述反應室內加熱到裝載溫度，之後，將被處理體收容到該反應室內；控制上述加熱部件，將上述反應室內加熱到成膜溫度，之後，控制上述成膜用氣體供給部件，向該反應室內供給成膜用氣體，在被處理體上形成薄膜； 將上述裝載溫度設定為比上述成膜溫度高的溫度。
全文摘要
本發明提供一種薄膜形成方法及薄膜形成裝置。該薄膜形成裝置的控制部在控制升溫用加熱器而將反應管內加熱到裝載溫度之後，在反應管內收容半導體晶圓。接著，控制部在控制升溫用加熱器而將收容有半導體晶圓的反應管內加熱到成膜溫度之後，自處理氣體導入管向反應管內供給成膜用氣體而在半導體晶圓上形成薄膜。另外，控制部將裝載溫度設定為比成膜溫度高的溫度。
文檔編號C23C16/40GK102569030SQ20111044872
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者世良賢太郎, 周保華, 山本和彌, 池內俊之 申請人:東京毅力科創株式會社