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半導體器件的製造方法、襯底處理裝置、及程序與流程

2024-04-12 20:24:05 1



1.本公開文本涉及半導體器件的製造方法、襯底處理裝置、及程序。


背景技術:

2.作為半導體器件的製造工序的一個工序,有時進行下述處理:在露出於襯底表面的多種基底中的特定基底的表面上,選擇性地生長並形成膜(以下,也將該處理稱為選擇生長或選擇成膜)(例如,參見日本特開2013-243193號公報)。


技術實現要素:

3.發明所要解決的課題
4.在選擇生長中,在特定的基底的表面上選擇性地生長膜之前,有時進行下述處理:使用成膜阻礙劑,在不期望使膜生長的基底的表面形成成膜阻礙層。
5.然而,在進行上述的形成成膜阻礙層的處理後使膜選擇生長時,為了抑制成膜阻礙層的脫離,無法提高選擇生長時的處理溫度(成膜溫度),形成的膜的膜質有時劣化。另外,在選擇生長後,有時需要有將成膜阻礙層除去的工序,存在生產率惡化的情況。
6.本公開文本的目的在於提供能夠改善通過選擇生長而形成的膜的膜質、並且提高生產率的技術。
7.用於解決課題的手段
8.根據本公開文本的一個方式,提供下述技術,其進行:
9.(a)向在表面露出第1基底和第2基底的襯底供給成膜阻礙氣體,在前述第1基底的表面形成成膜阻礙層的工序;
10.(b)向在前述第1基底的表面形成前述成膜阻礙層後的前述襯底供給成膜氣體,在前述第2基底的表面上形成膜的工序;和
11.(c)在非等離子體的氣氛下,向在前述第2基底的表面上形成前述膜後的前述襯底供給與前述成膜阻礙層及前述膜發生化學反應的不含滷素的物質的工序。
12.發明的效果
13.根據本公開文本,能夠改善通過選擇生長而形成的膜的膜質、並且提高生產率。
附圖說明
14.[圖1]圖1為本公開文本的一個方式中優選使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構成圖,且是以縱向剖視圖示出處理爐202部分的圖。
[0015]
[圖2]圖2為本公開文本的一個方式中優選使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構成圖,且是以圖1的a-a線剖視圖示出處理爐202部分的圖。
[0016]
[圖3]圖3為本公開文本的一個方式中優選使用的襯底處理裝置的控制器121的概略構成圖,且是以框圖示出控制器121的控制系統的圖。
[0017]
[圖4]圖4為示出本公開文本的一個方式的選擇生長中的處理順序的圖。
[0018]
[圖5]圖5的(a)~圖5的(d)為本公開文本的一個方式的選擇生長中的各步驟中的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖5的(a)為在表面露出基底200a和基底200b的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖5的(b)是通過向晶片200供給成膜阻礙氣體、從而在基底200a的表面形成成膜阻礙層310後的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖5的(c)是通過向晶片200供給成膜氣體、從而在基底200b的表面上形成膜320後的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖5的(d)是通過向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且使形成於基底200b表面上的膜320變化為與膜320相比膜質得到改善的膜330後的晶片200的表面的截面部分放大圖。
[0019]
[圖6]圖6的(a)~圖6的(d)為本公開文本的變形例1的選擇生長中的各步驟中的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖6的(a)~圖6的(c)各自為與圖5的(a)~圖5的(c)同樣的截面部分放大圖。圖6的(d)是通過向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且使形成於基底200b表面上的膜320的組成比變化,從而使膜320變化為組成比與膜320不同的膜340後的晶片200的表面的截面部分放大圖。
[0020]
[圖7]圖7的(a)~圖7的(d)為本公開文本的變形例2的選擇生長中的各步驟中的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖7的(a)~圖7的(c)各自為與圖5的(a)~圖5的(c)同樣的截面部分放大圖。圖7的(d)是通過向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且向形成於基底200b表面上的膜320中添加膜320中不包含的其他元素,從而使膜320變化為膜350(其是向膜320中添加其他元素而成的)後的晶片200的表面的截面部分放大圖。
[0021]
[圖8]圖8的(a)~圖8的(d)為本公開文本的變形例3的選擇生長中的各步驟中的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖8的(a)~圖8的(c)各自為與圖5的(a)~圖5的(c)同樣的截面部分放大圖。圖8的(d)是通過向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且使形成於基底200b表面上的膜320變化為化學結構與膜320不同的膜360後的晶片200的表面的截面部分放大圖。
[0022]
[圖9]圖9的(a)~圖9的(d)為本公開文本的變形例4的選擇生長中的各步驟中的晶片200的表面的截面部分放大圖。圖9的(a)~圖9的(c)分別為與圖5的(a)~圖5的(c)同樣的截面部分放大圖。圖9的(d)是通過向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且使形成於基底200b表面上的膜320的一部分即表層變化為化學結構與膜320不同的膜370後的晶片200的表面的截面部分放大圖。
具體實施方式
[0023]
<本公開文本的一個方式>
[0024]
以下,主要參照圖1~圖4、圖5的(a)~圖5的(d)對本公開文本的一個方式進行說明。需要說明的是,以下的說明中使用的附圖均為示意性的,附圖所示的各要素的尺寸的關係、各要素的比率等並不必然與實際情況的一致。另外,在多個附圖彼此之間,各要素的尺寸的關係、各要素的比率等也並不必然一致。
[0025]
(1)襯底處理裝置的構成
[0026]
如圖1所示,處理爐202具有作為溫度調節器(加熱部)的加熱器207。加熱器207為圓筒形狀,通過支承於保持板而垂直地安裝。加熱器207也作為利用熱使氣體活化(激發)的活化機構(激發部)發揮功能。
[0027]
在加熱器207的內側,與加熱器207呈同心圓狀地配設有反應管203。反應管203由例如石英(sio2)或碳化矽(sic)等耐熱性材料構成,形成上端封閉、下端開口的圓筒形狀。在反應管203的下方,與反應管203呈同心圓狀地配設有歧管209。歧管209由例如不鏽鋼(sus)等金屬材料構成,形成為上端及下端開口的圓筒形狀。歧管209的上端部與反應管203的下端部卡合,以支承反應管203的方式構成。在歧管209與反應管203之間設有作為密封部件的o型圈220a。反應管203與加熱器207同樣垂直地安裝。主要由反應管203和歧管209構成處理容器(反應容器)。在處理容器的筒中空部形成處理室201。處理室201以能夠收容作為襯底的晶片200的方式構成。在該處理室201內進行針對晶片200的處理。
[0028]
在處理室201內以貫穿歧管209的側壁的方式分別設有作為第1~第3供給部的噴嘴249a~249c。也將噴嘴249a~249c分別稱為第1~第3噴嘴。噴嘴249a~249c由例如石英或sic等耐熱性材料構成。在噴嘴249a~249c上分別連接有氣體供給管232a~232c。噴嘴249a~249c為各自不同的噴嘴,噴嘴249a、249c的各自與噴嘴249b相鄰地設置。
[0029]
在氣體供給管232a~232c上,從氣流的上遊側起依次分別設有作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(mfc)241a~241c及作為開閉閥的閥243a~243c。在氣體供給管232a的與閥243a相比的下遊側,分別連接有氣體供給管232d、232e。在氣體供給管232b的與閥243b相比的下遊側,分別連接有氣體供給管232f、232h。在氣體供給管232c的與閥243c相比的下遊側連接有氣體供給管232g。在氣體供給管232d~232h上,從氣流的上遊側起依次分別設有mfc241d~241h及閥243d~243h。氣體供給管232a~232h由例如sus等金屬材料構成。
[0030]
如圖2所示,噴嘴249a~249c以從反應管203的內壁的下部沿著上部朝向晶片200的排列方向上方立起的方式,分別設置在反應管203的內壁與晶片200之間的俯視下為圓環狀的空間中。即,噴嘴249a~249c以沿著晶片排列區域的方式分別設置在供晶片200排列的晶片排列區域的側方的水平包圍晶片排列區域的區域中。在俯視下,噴嘴249b以隔著搬入處理室201內的晶片200的中心而與後述的排氣口231a在一條直線上對置的方式配置。噴嘴249a、249c以沿著反應管203的內壁(晶片200的外周部)將從噴嘴249b與排氣口231a的中心通過的直線l從兩側夾持的方式配置。直線l也是從噴嘴249b與晶片200的中心通過的直線。即,噴嘴249c也可以夾著直線l而設置在與噴嘴249a相反的一側。噴嘴249a、249c以直線l為對稱軸而線性對稱地配置。在噴嘴249a~249c的側面,分別設有供給氣體的氣體供給孔250a~250c。氣體供給孔250a~250c分別以在俯視下與排氣口231a對置(面對)的方式開口,能夠朝向晶片200供給氣體。氣體供給孔250a~250c在從反應管203的下部至上部的範圍內設有多個。
[0031]
從氣體供給管232a,經由mfc241a、閥243a、噴嘴249a向處理室201內供給成膜阻礙氣體。
[0032]
從氣體供給管232b,經由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內供給原料氣體。
[0033]
從氣體供給管232c,經由mfc241c、閥243c、噴嘴249c向處理室201內供給反應氣
體。反應氣體有時也包含作為後述的不含滷素的物質而發揮作用的物質,因此不含滷素的物質也可以經由mfc241c、閥243c、噴嘴249c向處理室201內供給。
[0034]
從氣體供給管232d,經由mfc241d、閥243d、氣體供給管232a、噴嘴249a向處理室201內供給催化劑氣體。
[0035]
從氣體供給管232e~232g,分別經由mfc241e~241g、閥243e~243g、氣體供給管232a~232c、噴嘴249a~249c向處理室201內供給非活性氣體。
[0036]
從氣體供給管232h,經由mfc241h、閥243h、氣體供給管232b、噴嘴249b向處理室201內供給不含滷素的物質。
[0037]
主要由氣體供給管232a、mfc241a、閥243a構成成膜阻礙氣體供給系統。主要由氣體供給管232b、mfc241b、閥243b構成原料氣體供給系統。主要由氣體供給管232c、mfc241c、閥243c構成反應氣體供給系統。主要由氣體供給管232d、mfc241d、閥243d構成催化劑氣體供給系統。主要由氣體供給管232e~232g、mfc241e~241g、閥243e~243g構成非活性氣體供給系統。主要由氣體供給管232h、mfc241h、閥243h構成不含滷素的物質供給系統。
[0038]
此處,原料氣體、反應氣體、及催化劑氣體作為成膜氣體發揮作用,因此也可以將原料氣體供給系統、反應氣體供給系統、及催化劑氣體供給系統稱為成膜氣體供給系統。另外,反應氣體有時也作為不含滷素的物質發揮作用,因此也可以將反應氣體供給系統稱為不含滷素的物質供給系統。即,可以由氣體供給管232c、mfc241c、閥243c構成不含滷素的物質供給系統。
[0039]
上述的各種供給系統中的任一個或全部供給系統也可以構成為閥243a~243h、mfc241a~241h等集成而成的集成型供給系統248。集成型供給系統248以下述方式構成:與氣體供給管232a~232h的各自連接,通過後述的控制器121控制向氣體供給管232a~232h內的各種氣體的供給動作、即閥243a~243h的開閉動作、由mfc241a~241h進行的流量調節動作等。集成型供給系統248構成為一體型、或分體型的集成單元,並以下述方式構成:能夠以集成單元單位相對於氣體供給管232a~232h等進行拆裝,並能以集成單元單位進行集成型供給系統248的維護、更換、增設等。
[0040]
在反應管203的側壁下方設有對處理室201內的氣氛進行排氣的排氣口231a。如圖2所示,排氣口231a在俯視下設置在夾著晶片200而與噴嘴249a~249c(氣體供給孔250a~250c)對置(面對)的位置。排氣口231a也可以從反應管203的側壁的下部沿著上部、即沿著晶片排列區域設置。在排氣口231a上連接有排氣管231。在排氣管231上,經由作為檢測處理室201內的壓力的壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力傳感器245及作為壓力調節器(壓力調節部)的apc(auto pressure controller:自動壓力控制器)閥244而連接有作為真空排氣裝置的真空泵246。apc閥244以下述方式構成:通過在使真空泵246工作的狀態下使閥開閉,能夠進行處理室201內的真空排氣及真空排氣停止,此外,通過在使真空泵246工作的狀態下基於由壓力傳感器245檢測到的壓力信息調節閥開度,能夠調節處理室201內的壓力。主要由排氣管231、apc閥244、壓力傳感器245構成排氣系統。可以考慮將真空泵246包含在排氣系統中。
[0041]
在歧管209的下方,設有能夠將歧管209的下端開口氣密地封閉的作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219由例如sus等金屬材料構成,形成為圓盤狀。在密封蓋219的上表面設有與歧管209的下端抵接的作為密封部件的o型圈220b。在密封蓋219的下方設置有使後述
的晶舟217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255貫穿密封蓋219而與晶舟217連接。旋轉機構267構成為通過使晶舟217旋轉而使晶片200旋轉。密封蓋219構成為通過設置於反應管203的外部的作為升降機構的晶舟升降機115而在垂直方向上升降。晶舟升降機115構成為通過使密封蓋219升降而將晶片200向處理室201的內搬入及向處理室201外搬出(搬運)的搬運裝置(搬運機構)。
[0042]
在歧管209的下方設有作為爐口蓋體的閘板219s,該閘板219s能夠在使密封蓋219下降並將晶舟217從處理室201內搬出後的狀態下將歧管209的下端開口氣密地封閉。閘板219s由例如sus等金屬材料構成,形成為圓盤狀。在閘板219s的上表面設有與歧管209的下端抵接的作為密封部件的o型圈220c。閘板219s的開閉動作(升降動作、轉動動作等)由閘板開閉機構115s控制。
[0043]
作為襯底支承件的晶舟217構成為將多張例如25~200張晶片200以水平姿態且使中心相互對齊的狀態在垂直方向上排列並以多層方式支承,即隔開間隔排列。晶舟217由例如石英、sic等耐熱性材料構成。在晶舟217的下部以多層方式支承有由例如石英、sic等耐熱性材料構成的隔熱板218。
[0044]
在反應管203內設置有作為溫度檢測器的溫度傳感器263。通過基於由溫度傳感器263檢測到的溫度信息來調節向加熱器207的通電情況,以使得處理室201內的溫度成為所期望的溫度分布。溫度傳感器263沿著反應管203的內壁設置。
[0045]
如圖3所示,作為控制部(控制單元)的控制器121以具備cpu(central processing unit:中央處理器)121a、ram(randomaccess memory:隨機存取存儲器)121b、存儲裝置121c、i/o埠121d的計算機的形式構成。ram121b、存儲裝置121c、i/o埠121d構成為能夠經由內部總線121e與cpu121a進行數據交換。在控制器121上連接有例如構成為觸摸面板等的輸入輸出裝置122。
[0046]
存儲裝置121c由例如快閃記憶體、hdd(hard disk drive:硬碟驅動器)、ssd(solid state drive:固態硬碟)等構成。在存儲裝置121c內,以可讀取的方式儲存有對襯底處理裝置的動作進行控制的控制程序、記載有後述的襯底處理的步驟、條件等的工藝製程等。工藝製程是使控制器121執行後述的襯底處理中的各步驟並能夠獲得規定結果的方式組合而成的,作為程序發揮功能。以下,也將工藝製程、控制程序等一併簡稱為程序。另外,也將工藝製程簡稱為製程。本說明書中,使用程序這一用語的情況包括僅包含製程的情況、僅包含控制程序的情況、或者包含這兩者的情況。ram121b構成為暫時保持由cpu121a讀取到的程序、數據等的存儲器區域(工作區)。
[0047]
i/o埠121d與上述的mfc241a~241h、閥243a~243h、壓力傳感器245、apc閥244、真空泵246、溫度傳感器263、加熱器207、旋轉機構267、晶舟升降機115、閘板開閉機構115s等連接。
[0048]
cpu121a以下述方式構成:從存儲裝置121c讀取並執行控制程序,並根據來自輸入輸出裝置122的操作命令的輸入等從存儲裝置121c讀取製程。cpu121a構成為能夠按照所讀取的製程的內容控制以下動作:由mfc241a~241h進行的各種氣體的流量調節動作、閥243a~243h的開閉動作、apc閥244的開閉動作及基於壓力傳感器245的利用apc閥244進行的壓力調節動作、真空泵246的起動及停止、基於溫度傳感器263的加熱器207的溫度調節動作、利用旋轉機構267進行的晶舟217的旋轉及旋轉速度調節動作、利用晶舟升降機115進行的
晶舟217的升降動作、利用閘板開閉機構115s進行的閘板219s的開閉動作等。
[0049]
控制器121能夠通過將儲存在外部存儲裝置123中的上述程序安裝於計算機中而構成。外部存儲裝置123包括例如hdd等磁碟、cd等光碟、mo等光磁碟、usb存儲器、ssd等半導體存儲器等。存儲裝置121c、外部存儲裝置123以計算機可讀取的記錄介質的形式構成。以下也將它們一併簡稱為記錄介質。本說明書中,使用記錄介質這一用語的情況包括僅包含存儲裝置121c的情況、僅包含外部存儲裝置123的情況、或者包含這兩者的情況。需要說明的是,向計算機的提供程序也可以不使用外部存儲裝置123而使用網際網路、專用線路等通信單元來進行。
[0050]
(2)襯底處理工序
[0051]
主要使用圖4、圖5的(a)~圖5的(d)說明下述選擇生長(選擇成膜)的處理順序例:使用上述的襯底處理裝置,作為半導體器件(device)的製造工序的一個工序,選擇性地在作為襯底的晶片200的表面露出的多種基底中的特定基底的表面上生長並形成膜。在以下的說明中,構成襯底處理裝置的各部分的動作由控制器121控制。
[0052]
在圖4所示的處理順序中,進行:
[0053]
向在表面露出作為第1基底的基底200a和作為第2基底的基底200b的晶片200供給成膜阻礙氣體,在基底200a的表面形成成膜阻礙層310的步驟a;
[0054]
向在基底200a的表面形成成膜阻礙層310後的晶片200供給成膜氣體(原料氣體、反應氣體、催化劑氣體),在基底200b的表面上形成膜320的步驟b;和
[0055]
在非等離子體的氣氛下,向在基底200b的表面上形成膜320後的晶片200供給與成膜阻礙層310及膜320發生化學反應的不含滷素的物質的步驟c。
[0056]
此處,也將步驟a稱為成膜阻礙層形成。也將步驟b稱為選擇生長。也將步驟c稱為後處理(post treatment)。如前文所述,步驟b中使用的成膜氣體包含原料氣體、反應氣體、催化劑氣體。
[0057]
需要說明的是,就圖4所示的處理順序而言,在步驟b中,向晶片200分別供給原料氣體、反應氣體和催化劑氣體作為成膜氣體。具體而言,在步驟b中,將非同時地進行向晶片200供給原料氣體和催化劑氣體的步驟、和向晶片200供給反應氣體和催化劑氣體的步驟的循環執行規定次數(n次,n為1以上的整數),在基底200b的表面上形成膜。
[0058]
另外,在圖4所示的處理順序中,使步驟b中的晶片200的溫度為步驟a中的晶片200的溫度以下的狀態、優選為低於步驟a中的晶片200的溫度的狀態。此外,在圖4所示的處理順序中,使步驟c中的晶片200的溫度為步驟b中的晶片200的溫度以上的狀態、優選為高於步驟b中的晶片200的溫度的狀態。需要說明的是,在圖4所示的處理順序中,使步驟c中的晶片200的溫度為步驟a中的晶片200的溫度以上的狀態、優選為高於步驟a中的晶片200的溫度的狀態。
[0059]
本說明書中,方便起見,有時也將上述的處理順序如下示出。以下的其他方式、變形例等說明中,也使用同樣的表述。
[0060]
成膜阻礙氣體

(原料氣體+催化劑氣體

反應氣體+催化劑氣體)
×n→
不含滷素的物質
[0061]
在本說明書中,使用「晶片」這一用語的情況包括表示晶片本身的情況、表示晶片與在其表面形成的規定層、膜的層疊體的情況。本說明書中,使用「晶片的表面」這一用語的
情況包括表示晶片本身的表面的情況、表示在晶片上形成的規定層等的表面的情況。本說明書中,記為「在晶片上形成規定的層」的情況包括表示在晶片本身的表面上直接形成規定層的情況、在晶片上形成的層等之上形成規定層的情況。本說明書中,使用「襯底」這一用語的情況也與使用「晶片」這一用語的情況含義相同。
[0062]
(晶片填充及晶舟裝載)
[0063]
在將多張晶片200向晶舟217裝填(晶片填充)後,通過閘板開閉機構115s使閘板219s移動,使歧管209的下端開口開放(閘板打開)。然後,如圖1所示,支承有多張晶片200的晶舟217通過晶舟升降機115而被抬升並被搬入處理室201內(晶舟裝載)。在該狀態下,密封蓋219成為藉助o型圈220b將歧管209的下端密封的狀態。
[0064]
如圖5的(a)所示,成為下述狀態:多種基底、此處作為一例為包含作為含氧(o)膜(即氧化膜)的矽氧化膜(sio膜)的基底200a、及包含作為不含o的膜(即非氧化膜)的氮化膜的矽氮化膜(sin膜)的基底200b預先在裝填於晶舟217的晶片200的表面露出。基底200a在整個區域(整面)具有由羥基(oh基)封端的表面。即,基底200a在整個區域(整面)具有oh封端。另一方面,基底200b具有很多區域未由oh基封端的表面、即具有一部分區域由oh基封端的表面。
[0065]
(壓力調節及溫度調節)
[0066]
然後,利用真空泵246進行真空排氣(減壓排氣),以使處理室201內、即晶片200所存在的空間成為所期望的壓力(真空度)。此時,處理室201內的壓力由壓力傳感器245測定,基於該測定的壓力信息對apc閥244進行反饋控制。另外,利用加熱器207進行加熱,以使處理室201內的晶片200成為所期望的處理溫度。此時,基於溫度傳感器263檢測到的溫度信息對向加熱器207的通電情況進行反饋控制,以使處理室201內成為所期望的溫度分布。另外,使利用旋轉機構267進行的晶片200的旋轉開始。處理室201內的排氣、晶片200的加熱及旋轉均至少在直至針對晶片200的處理結束為止的期間持續進行。
[0067]
然後,依次執行步驟a、步驟b、步驟c。以下,對這些各步驟進行說明。
[0068]
[步驟a(成膜阻礙層形成)]
[0069]
在步驟a中,向處理室201內的晶片200、即在表面露出基底200a和基底200b的晶片200供給成膜阻礙氣體,在基底200a的表面形成成膜阻礙層310。
[0070]
具體而言,將閥243a打開,向氣體供給管232a內供給成膜阻礙氣體。成膜阻礙氣體利用mfc241a進行流量調節,經由噴嘴249a向處理室201內供給,並從排氣口231a排氣。此時,向晶片200供給了成膜阻礙氣體。此時,可以將閥243e~243g打開,經由噴嘴249a~249c的各自向處理室201內供給非活性氣體。
[0071]
通過在後述的處理條件下向晶片200供給成膜阻礙氣體,從而如圖5的(b)所示,能夠使成膜阻礙氣體選擇性地(優先地)化學吸附於基底200a、200b中的基底200a的表面,能夠在基底200a的表面選擇性地(優先地)形成成膜阻礙層310。所形成的成膜阻礙層310例如包含烴基封端。成膜阻礙層310在後述的步驟b中作為成膜抑制劑(吸附抑制劑)、即抑制劑發揮作用,所述成膜抑制劑抑制成膜氣體(原料氣體、反應氣體等)向基底200a的表面的吸附、基底200a的表面與成膜氣體(原料氣體、反應氣體等)的反應,抑制基底200a的表面上的成膜反應的進行。根據成膜阻礙層310的作用,也可以將其稱為吸附阻礙層、或反應阻礙層。
[0072]
需要說明的是,也可以將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310稱為抑制劑,另
外,也可以將為了形成成膜阻礙層310而向晶片200供給的成膜阻礙氣體本身稱為抑制劑(inhibitor)。本說明書中,使用抑制劑這一用語的情況包括僅包含成膜阻礙層310的情況、僅包含成膜阻礙氣體的情況、或者包含這兩者的情況。
[0073]
在基底200a的表面形成成膜阻礙層310後,停止成膜阻礙氣體的供給。然後,對處理室201內進行真空排氣,將殘留於處理室201內的氣體等從處理室201內排除。此時,經由噴嘴249a~249c向處理室201內供給非活性氣體。由噴嘴249a~249c供給的非活性氣體作為吹掃氣體發揮作用,由此,處理室201內被吹掃(吹掃)。
[0074]
作為步驟a中供給成膜阻礙氣體時的處理條件,可示例:
[0075]
處理溫度:室溫(25℃)~500℃、優選為室溫~250℃
[0076]
處理壓力:1~2000pa、優選為5~1000pa
[0077]
成膜阻礙氣體供給流量:1~3000sccm、優選為1~500sccm
[0078]
成膜阻礙氣體供給時間:1秒~120分鐘、優選為30秒~60分鐘
[0079]
非活性氣體供給流量(每個氣體供給管):0~20000sccm。
[0080]
作為步驟a中進行吹掃時的處理條件,可示例:
[0081]
處理溫度:室溫(25℃)~500℃、優選為室溫~250℃
[0082]
處理壓力:1~30pa、優選為1~20pa
[0083]
非活性氣體供給流量(每個氣體供給管):500~20000sccm
[0084]
非活性氣體供給時間:10~30秒。
[0085]
需要說明的是,本說明書中的「1~2000pa」這樣的數值範圍的表述是指下限值及上限值包含在其範圍內。因此,例如,「1~2000pa」是指「1pa以上2000pa以下」。其他數值範圍也同樣。需要說明的是,處理溫度是指晶片200的溫度,處理壓力是指處理室201內的壓力。以下的說明中也同樣。
[0086]
步驟a優選在非等離子體的氣氛下進行。通過在非等離子體的氣氛下進行步驟a,能夠避免對晶片200、晶片200表面的基底200a、200b、步驟a中在基底200a的表面形成的成膜阻礙層310的等離子體損傷。
[0087]
需要說明的是,步驟a中,存在成膜阻礙氣體化學吸附於基底200b表面的一部分的情況。但是,基底200b的表面的大量區域不具有oh封端,因此成膜阻礙氣體對基底200b表面的化學吸附量很少,成膜阻礙氣體對基底200a表面的化學吸附量壓倒性地增多。
[0088]
作為成膜阻礙氣體,例如,可以使用含烴基氣體。通過使用含烴基氣體作為成膜阻礙氣體,能夠形成包含烴基封端的成膜阻礙層310。也將包含烴基封端的成膜阻礙層310稱為烴基封端層。
[0089]
含烴基氣體中的烴基可以如烷基這樣僅包含單鍵,也可以包含雙鍵、三鍵等不飽和鍵。作為含烴基氣體,例如,可以使用包含烷基的氣體。作為包含烷基的氣體,例如,可以使用包含在si上配位有烷基的烷基甲矽烷基的氣體、即烷基矽烷系氣體。所謂烷基,是指從烷烴(由通式c
nh2n+2
表示的鏈式飽和烴)中除去1個氫(h)原子後剩下的原子團的總稱,為由通式c
nh2n+1
表示的官能團。作為烷基,優選碳原子數1~5的烷基,更優選碳原子數1~4的烷基。烷基可以為直鏈狀,也可以為支鏈狀。作為烷基,例如,可舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。烷基與作為烷基矽烷分子的中心原子的si鍵合,因此,也可以將烷基矽烷中的烷基稱為配體(配位體)或烷基配體。
[0090]
含烴基氣體可以還包含氨基。即,含烴基氣體可以包含烴基和氨基。作為含有烴基及氨基的氣體,例如,可以使用烷基氨基矽烷系氣體,其包含:與作為中心原子的si直接鍵合的烷基;和與作為中心原子的si直接鍵合的氨基。所謂氨基,是指1個或2個烴基與1個氮(n)原子配位而得的官能團(用烴基將由-nh2表示的氨基的一個或兩個氫(h)原子取代而得的官能團)。在1個n上配位有2個構成氨基的一部分的烴基的情況下,該2個烴基可以為相同的烴基,也可以為不同的烴基。構成氨基的一部分的烴基與上述的烴基相同。另外,氨基可以具有環狀結構。也可以將與烷基氨基矽烷中的作為中心原子的si直接鍵合的氨基稱為配體或氨基配體。另外,也可以將與烷基氨基矽烷中的作為中心原子的si直接鍵合的烷基稱為配體或烷基配體。
[0091]
作為烷基氨基矽烷系氣體,例如,可以使用下述式[1]表示的氨基矽烷化合物的氣體。
[0092]
sia
x
[(nb2)
(4-x)
]
ꢀꢀ
[1]
[0093]
式[1]中,a表示氫(h)原子、烷基、或烷氧基,b表示h原子、或烷基,x表示1~3的整數。其中,x為1時,a表示烷基,x為2或3時,a的至少一者表示烷基。
[0094]
式[1]中,由a表示的烷基優選為碳原子數1~5的烷基,更優選為碳原子數1~4的烷基。由a表示的烷基可以為直鏈狀,也可以為支鏈狀。作為由a表示的烷基,例如,可舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。由a表示的烷氧基優選為碳原子數1~5的烷氧基,更優選為碳原子數1~4的烷氧基。由a表示的烷氧基中的烷基與上述由a表示的烷基相同。x為2或3時,2個或3個a可以相同,也可以不同。由b表示的烷基與上述由a表示的烷基相同。另外,2個b可以相同,也可以不同,x為1或2時,多個(nb2)可以相同,也可以不同。此外,2個b可以鍵合而形成環結構,形成的環結構可以還具有烷基等取代基。
[0095]
作為烷基氨基矽烷系氣體,例如,可以使用1分子中包含1個氨基和3個烷基的化合物的氣體。即,可以使用式[1]中的a為烷基、x為3的化合物的氣體。作為烷基氨基矽烷系氣體,可以使用(烷基氨基)烷基矽烷系氣體,具體而言,例如,可以使用(二甲基氨基)三甲基矽烷((ch3)2nsi(ch3)3,簡稱:dmatms)氣體、(二乙基氨基)三甲基矽烷((c2h5)2nsi(ch3)3,簡稱:deatms)氣體、(二乙基氨基)三乙基矽烷((c2h5)2nsi(c2h5)3,簡稱:deates)氣體、(二甲基氨基)三乙基矽烷((ch3)2nsi(c2h5)3,簡稱:dmates)氣體等(二烷基氨基)三烷基矽烷系氣體。需要說明的是,在dmatms、deatms、deates、dmates等的作為中心原子的si上,除鍵合有1個氨基(二甲基氨基、二乙基氨基)以外,還鍵合有3個烷基(甲基、乙基)。即,dmatms、deatms、deates、dmates等包含1個氨基配體和3個烷基配體。
[0096]
作為非活性氣體,例如,可以使用氮(n2)氣,此外,還可以使用氬(ar)氣、氦(he)氣、氖(ne)氣、氙(xe)氣等稀有氣體。這一點在後述的各步驟中也同樣。
[0097]
[步驟b(選擇生長)]
[0098]
在步驟a結束後,進行步驟b。在步驟b中,向處理室201內的晶片200、即在基底200a的表面形成有成膜阻礙層310後的晶片200,供給成膜氣體(原料氣體、反應氣體、催化劑氣體),在基底200b的表面上形成膜。
[0099]
需要說明的是,在步驟b中,以使晶片200的溫度為步驟a中的晶片200的溫度以下、優選低於步驟a中的晶片200的溫度的方式,調節加熱器207的輸出。
[0100]
在步驟b中,優選向晶片200交替地供給原料氣體和反應氣體作為成膜氣體;或者,
向晶片200交替地供給原料氣體和反應氣體作為成膜氣體,並與原料氣體及反應氣體中的至少任一者一起供給催化劑氣體。以下,針對下述例子進行說明:在步驟b中,交替地供給原料氣體和反應氣體作為成膜氣體,並與原料氣體及反應氣體的各自一起供給催化劑氣體。具體而言,在步驟b中,依次執行以下的步驟b1、b2。
[0101]
[步驟b1]
[0102]
該步驟中,向處理室201內的晶片200、即在基底200a的表面形成有成膜阻礙層310後的晶片200,供給原料氣體及催化劑氣體。
[0103]
具體而言,將閥243b、243d打開,分別地,向氣體供給管232b內供給原料氣體,向氣體供給管232d內供給催化劑氣體。原料氣體、催化劑氣體分別利用mfc241b、241d進行流量調節,經由噴嘴249b、249a向處理室201內供給,在供給至處理室201內後混合,並從排氣口231a排氣。此時,向晶片200供給了原料氣體及催化劑氣體(供給原料氣體+催化劑氣體)。此時,可以將閥243e~243g打開,經由噴嘴249a~249c的各自向處理室201內供給非活性氣體。
[0104]
通過在後述的處理條件下向晶片200供給原料氣體及催化劑氣體,能夠在抑制原料氣體向基底200a的表面的化學吸附的同時,使原料氣體選擇性(優先)地化學吸附於基底200b的表面。由此,在基底200b的表面上形成第1層。
[0105]
本步驟中,通過將催化劑氣體與原料氣體一起供給,能夠使上述的反應在非等離子體的氣氛下、並且在後述這樣的低溫條件下進行。如此,通過在非等離子體的氣氛下、並且在後述這樣的低溫條件下進行第1層的形成,從而能夠維持構成成膜阻礙層310(其形成於基底200a的表面)的分子、原子而不使其從基底200a的表面消失(脫離)。
[0106]
另外,通過在非等離子體的氣氛下、並且在後述這樣的低溫條件下進行第1層的形成,能夠使得原料氣體不在處理室201內進行熱分解(氣相分解)、即自分解,能夠抑制原料氣體的結構的一部分在基底200a、200b的表面多重堆積,能夠使原料氣體選擇性地吸附於基底200b的表面。
[0107]
在基底200b的表面選擇性地形成第1層後,分別停止原料氣體、催化劑氣體向處理室201內的供給。然後,利用與步驟a中的吹掃同樣的處理步驟、處理條件,將殘留於處理室201內的氣體等從處理室201內排除(吹掃)。需要說明的是,本步驟中,進行吹掃時的處理溫度優選設為與供給原料氣體及催化劑氣體時的處理溫度同樣。
[0108]
作為步驟b1中供給原料氣體及催化劑氣體時的處理條件,可示例:
[0109]
處理溫度:室溫~200℃、優選為室溫~120℃
[0110]
處理壓力:133~1333pa
[0111]
原料氣體供給流量:1~2000sccm
[0112]
原料氣體供給時間:1~60秒
[0113]
催化劑氣體供給流量:1~2000sccm
[0114]
非活性氣體供給流量(每個氣體供給管):0~20000sccm。
[0115]
需要說明的是,本步驟中,形成第1層時,也存在原料氣體吸附於基底200a的表面的一部分的情況,但其吸附量極少,遠少於原料氣體向基底200b的表面的吸附量。之所以能夠實現這樣的選擇性(優先)的吸附,原因在於使本步驟中的處理條件為如上述那樣低的溫度條件、且原料氣體不在處理室201內進行氣相分解的條件。另外,其原因還在於,在基底
200a的表面的整個區域形成有成膜阻礙層310,與此相對,在基底200b的表面的較多區域未形成有成膜阻礙層310。
[0116]
作為原料氣體,例如,可以使用含有si及滷素的氣體。滷素包括氯(cl)、氟(f)、溴(br)、碘(i)等。含有si及滷素的氣體優選以si與滷素的化學鍵的形式包含滷素。含有si及滷素的氣體可以還包含c,該情況下,優選以si-c鍵的形式包含c。作為含有si及滷素的氣體,例如,可以使用包含si、cl及亞烷基且具有si-c鍵的矽烷系氣體、即亞烷基氯矽烷系氣體。此處,亞烷基包括亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基等。另外,作為含有si及滷素的氣體,例如,可以使用包含si、cl及烷基且具有si-c鍵的矽烷系氣體、即烷基氯矽烷系氣體。亞烷基氯矽烷系氣體、烷基氯矽烷系氣體優選以si-cl鍵的形式包含cl、以si-c鍵的形式包含c。
[0117]
作為含有si及滷素的氣體,例如,可以使用雙(三氯甲矽烷基)甲烷((sicl3)2ch2,簡稱:btcsm)氣體、1,2-雙(三氯甲矽烷基)乙烷((sicl3)2c2h4,簡稱:btcse)氣體等亞烷基氯矽烷系氣體、1,1,2,2-四氯-1,2-二甲基二矽烷((ch3)2si2cl4,簡稱:tcdmds)氣體、1,2-二氯-1,1,2,2-四甲基二矽烷((ch3)4si2cl2,簡稱:dctmds)氣體等烷基氯矽烷系氣體、1,1,3,3-四氯-1,3-二矽雜環丁烷(c2h4cl4si2,簡稱:tcdscb)氣體等包含由si和c構成的環狀結構及滷素的氣體等。另外,作為含有si及滷素的氣體,也可以使用四氯矽烷(sicl4,簡稱:stc)氣體、六氯二矽烷(si2cl6,簡稱:hcds)氣體、八氯三矽烷(si3cl8,簡稱:octs)氣體等無機氯矽烷系氣體。
[0118]
另外,作為原料氣體,也可以代替含有si及滷素的氣體而使用四(二甲基氨基)矽烷(si[n(ch3)2]4,簡稱:4dmas)氣體、三(二甲基氨基)矽烷(si[n(ch3)2]3h,簡稱:3dmas)氣體、雙(二乙基氨基)矽烷(si[n(c2h5)2]2h2,簡稱:bdeas)氣體、雙(叔丁基氨基)矽烷(sih2[nh(c4h9)]2,簡稱:btbas)氣體、(二異丙基氨基)矽烷(sih3[n(c3h7)2],簡稱:dipas)氣體等氨基矽烷系氣體。需要說明的是,氨基矽烷系氣體也可以作為後述的其他方式中的成膜阻礙氣體之一使用。該情況下,上述的原料氣體供給系統以能夠供給成膜阻礙氣體的方式構成,因此也作為成膜阻礙氣體供給系統發揮功能。
[0119]
作為催化劑氣體,例如,可以使用包含c、n及h的胺系氣體。作為胺系氣體,例如,可以使用吡啶氣體(c5h5n,簡稱:py)氣體、氨基吡啶(c5h6n2)氣體、甲基吡啶(c6h7n)氣體、二甲基砒啶(c7h9n)氣體、哌嗪(c4h
10
n2)氣體、哌啶(c5h
11
n)氣體等環狀胺系氣體、三乙基胺((c2h5)3n,簡稱:tea)氣體、二乙基胺((c2h5)2nh,簡稱:dea)氣體等鏈狀胺系氣體等。其中,作為催化劑氣體,優選使用py氣體。這一點在後述的步驟b2中也同樣。
[0120]
[步驟b2]
[0121]
在形成第1層後,向處理室201內的晶片200、即在基底200b的表面形成的第1層,供給氧化劑等反應氣體及催化劑氣體。
[0122]
具體而言,將閥243c、243d打開,分別地,向氣體供給管232c內供給反應氣體,向氣體供給管232d內供給催化劑氣體。反應氣體、催化劑氣體分別利用mfc241c、241d進行流量調節,經由噴嘴249c、249a向處理室201內供給,在供給至處理室201內之後混合,並從排氣口231a排氣。此時,向晶片200供給了反應氣體及催化劑氣體(供給反應氣體+催化劑氣體)。此時,可以將閥243e~243g打開,經由噴嘴249a~249c的各自向處理室201內供給非活性氣體。
[0123]
通過在後述的處理條件下向晶片200供給氧化劑等反應氣體及催化劑氣體,能夠
使步驟b1中在基底200b的表面上形成的第1層的至少一部分氧化。由此,在基底200b的表面,形成第1層被氧化而成的第2層。
[0124]
本步驟中,通過將催化劑氣體與反應氣體一起供給,能夠在非等離子體的氣氛下、並且在後述這樣的低溫條件下進行上述的氧化反應。如此,通過在非等離子體的氣氛下、並且在後述這樣的低溫條件下進行第2層的形成,從而能夠維持構成成膜阻礙層310(其形成於基底200a的表面)的分子、原子而不使其從基底200a的表面消失(脫離)。
[0125]
使在基底200b的表面形成的第1層氧化而向第2層變化(轉變)後,分別停止反應氣體、催化劑氣體向處理室201內的供給。然後,利用與步驟a中的吹掃同樣的處理步驟、處理條件,將殘留於處理室201內的氣體等從處理室201內排除(吹掃)。需要說明的是,本步驟中進行吹掃時的處理溫度優選設為與供給反應氣體及催化劑氣體時的處理溫度同樣。
[0126]
作為步驟b2中供給反應氣體及催化劑氣體時的處理條件,可示例:
[0127]
處理溫度:室溫~200℃、優選為室溫~120℃
[0128]
處理壓力:133~1333pa
[0129]
反應氣體供給流量:1~2000sccm
[0130]
反應氣體供給時間:1~60秒
[0131]
催化劑氣體供給流量:1~2000sccm
[0132]
非活性氣體供給流量(每個氣體供給管):0~20000sccm。
[0133]
作為反應氣體,在形成氧化膜系的膜的情況下,可以使用含o及h的氣體。作為含o及h的氣體,例如,可以使用水蒸氣(h2o氣體)、過氧化氫(h2o2)氣體等包含o-h鍵的含o氣體。另外,作為含o及h的氣體,也可以使用氫(h2)氣體+氧(o2)氣體、h2氣體+臭氧(o3)氣體等不含o-h鍵的含o氣體。本說明書中,「h2氣體+o2氣體」這樣的兩種氣體的一併記載是指h2氣體與o2氣體的混合氣體。在供給混合氣體的情況下,可以將兩種氣體在供給管內混合(預混合)後向處理室201內供給,也可以將兩種氣體從不同的供給管分別向處理室201內供給,在處理室201內混合(後混合)。
[0134]
需要說明的是,作為反應氣體,在形成氮化膜系的膜的情況下,可以使用含有n及h的氣體。作為含有n及h的氣體,例如,可以使用氨(nh3)氣體、聯氨(n2h4)氣體、二氮烯(n2h2)氣體、n3h8氣體等包含n-h鍵的含有n及h的氣體。需要說明的是,在形成氮化膜系的膜的情況下,考慮將上述的氧化劑、氧化、氧化反應分別替換為氮化劑、氮化、氮化反應即可。
[0135]
[實施規定次數]
[0136]
通過將非同時即不同步地進行上述的步驟b1、b2的循環執行規定次數(n次,n為1以上的整數),從而如圖5的(c)所示,對於在晶片200的表面露出的基底200a、200b,能夠選擇性地在基底200b的表面形成膜320。優選上述循環反覆多次。即,優選的是,使每一循環中形成的第2層的厚度比所期望的膜厚薄,並使上述的循環反覆多次,直至通過層疊第2層、從而膜320的膜厚成為所期望的膜厚為止。
[0137]
需要說明的是,在實施步驟b1、b2時,形成於基底200a表面的成膜阻礙層310如上所述被維持而未從基底200a的表面消失,因此未在基底200a的表面形成膜。但是,在由於某種原因而使得成膜阻礙層310向基底200a表面的形成變得不充分等情況下,也存在在基底200a的表面極少地形成膜的情況。但是,即使在這樣的情況下,在基底200a的表面形成的膜的厚度也遠遠薄於在基底200b的表面形成的膜的厚度。本說明書中,在基底200a、200b中的「基底200b的表面上選擇性地形成膜」不僅包括基底200a的表面上完全不生長膜的情況,如前文所述,也包括在基底200a的表面形成極薄的膜的情況。
[0138]
[步驟c(後處理)]
[0139]
在步驟b結束後,進行步驟c。在步驟c中,針對向處理室201內的晶片200、即在基底200b的表面上形成膜320後的晶片200,在非等離子體的氣氛下,供給與成膜阻礙層310及膜320發生化學反應的不含滷素的物質。
[0140]
需要說明的是,步驟c中,以使晶片200的溫度成為步驟b中的晶片200的溫度以上的方式、優選為比步驟b中的晶片200的溫度高的方式來調節加熱器207的輸出。需要說明的是,步驟c中,期望的是,以使晶片200的溫度成為步驟a中的晶片200的溫度以上的方式、優選為比步驟a中的晶片200的溫度高的方式來調節加熱器207的輸出。
[0141]
本步驟中,具體而言,將閥243h打開,向氣體供給管232h內供給不含滷素的物質的一部分或全部。不含滷素的物質由mfc241h進行流量調節,經由噴嘴249b向處理室201內供給,並從排氣口231a排氣。此時,向晶片200供給了不含滷素的物質(不含滷素的物質供給)。此時,可以將閥243e~243g打開,經由噴嘴249a~249c的各自向處理室201內供給非活性氣體。
[0142]
此時,可以進一步將閥243c打開,向氣體供給管232c內供給不含滷素的物質的一部分或全部。該情況下,不含滷素的物質分別由mfc241h、241c進行流量調節,經由噴嘴249b、249c向處理室201內供給,在供給至處理室201內之後混合,並從排氣口231a排氣。此時,向晶片200供給了不含滷素的物質(不含滷素的物質供給)。此時,也可以將閥243e~243g打開,經由噴嘴249a~249c的各自向處理室201內供給非活性氣體。
[0143]
通過在後述的處理條件下向晶片200供給不含滷素的物質,從而如圖5的(d)所示,能夠使構成形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的分子、原子通過與不含滷素的物質的化學反應而從基底200a的表面脫離並除去、或者使該成膜阻礙層310中的作為抑制劑的功能無效化。也將成膜阻礙層310的作為抑制劑的功能的無效化簡稱為成膜阻礙層310的無效化。需要說明的是,也存在成膜阻礙層310的一部分被除去、另一部分無效化的情況。即,也存在成膜阻礙層310的除去及無效化同時進行的情況。即,本步驟中,進行成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理。由此,能夠使基底200a的表面狀態復位,並在之後的工序中進行向基底200a的表面上的成膜處理等。
[0144]
需要說明的是,成膜阻礙層310的作為抑制劑的功能的無效化是指:使形成於基底200a的表面上的成膜阻礙層310的分子結構、成膜阻礙層310的表面的原子的排列結構等發生化學變化,能夠實現成膜氣體(原料氣體、反應氣體等)向基底200a的表面的吸附、基底200a的表面與成膜氣體(原料氣體、反應氣體等)的反應。
[0145]
另外,本步驟中,通過在基底200b表面上形成的膜320與不含滷素的物質的化學反應,能夠將膜320中的cl、h、烴化合物、水分等雜質除去,對構成膜320的原子的排列進行整理,縮短原子彼此的鍵的距離,使它們的鍵牢固。即,本步驟中,能夠將膜320中的雜質除去,使膜320緻密化,提高膜質。如此,在本步驟中,如圖5的(d)所示,能夠使步驟b中形成於基底200b表面上的膜320變化為與膜320相比膜質得到改善的膜330、即與膜320相比膜質提高了的膜330。
[0146]
如此,在本步驟中,通過不含滷素的物質的作用,將對形成於基底200a表面的成膜
阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、與對形成於基底200b表面上的膜320的改性處理同時並行地進行。即,該步驟中,通過不含滷素的物質的作用,能夠將針對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的處置、與針對形成於基底200b表面的膜320的處置同時且並行(parallel)地進行。由此,也將基於本步驟的後處理稱為並行後處理。
[0147]
在進行了形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、以及形成於基底200b表面上的膜320的改性處理後,停止不含滷素的物質向處理室201內的供給。然後,利用與步驟a中的吹掃同樣的處理步驟、處理條件,將殘留於處理室201內的氣體等從處理室201內排除(吹掃)。需要說明的是,本步驟中進行吹掃時的處理溫度優選設為與供給不含滷素的物質時的處理溫度同樣。
[0148]
本步驟優選在能進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、且能進行對形成於基底200b表面上的膜320的改性處理的處理條件下進行。
[0149]
作為步驟c中供給不含滷素的物質時的處理條件,可示例:
[0150]
處理溫度:200~1000℃、優選為400~700℃
[0151]
處理壓力:1~120000pa、優選為1~13300pa
[0152]
不含滷素的物質供給流量:1~30000sccm、優選為1~20000sccm
[0153]
不含滷素的物質供給時間:1~18000秒、優選為120~10800秒
[0154]
非活性氣體供給流量(每個氣體供給管):0~20000sccm。
[0155]
作為不含滷素的物質,例如,可以使用氧化氣體(氧化劑)。通過使用氧化氣體作為不含滷素的物質,能夠有效地、同時並行地進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、以及對形成於基底200b表面上的膜320的改性處理。
[0156]
作為不含滷素的物質的一例的氧化氣體優選包含例如含o及h的氣體、含o氣體、以及含o氣體+含h氣體中的一種以上。此處,作為含o及h的氣體,例如,可以使用h2o氣體、h2o2氣體等。作為含o氣體,例如,可以使用o2氣體、o3氣體等。作為含h氣體,可以使用h2氣體、nh3氣體等。
[0157]
具體而言,作為不含滷素的物質的一例的氧化氣體優選包含例如h2o氣體、h2o2氣體、o2氣體、o3氣體、o2氣體+h2氣體、o3氣體+h2氣體、o2氣體+nh3氣體、以及o3氣體+nh3氣體中的一種以上。
[0158]
另外,作為不含滷素的物質,例如,可以使用氮化氣體(氮化劑)。通過使用氮化氣體作為不含滷素的物質,能夠有效地、同時並行地進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、以及對形成於基底200b表面上的膜320的改性處理。
[0159]
作為不含滷素的物質的一例的氮化氣體優選包含例如含有n及h的氣體。具體而言,作為不含滷素的物質的一例的氮化氣體優選包含例如nh3氣體、n2h4氣體、n2h2氣體、及n3h8氣體中的一種以上。
[0160]
本步驟中,為了在不使形成於基底200b表面上的膜320的組成比實質上變化的情況下將膜320中包含的雜質高效地除去,在膜320例如為矽氧化膜(sio膜)的情況下,作為不含滷素的物質,例如,優選使用含o氣體、含o氣體+含h氣體等氧化氣體。該情況下,能夠在進行本步驟後也實質性地維持形成於基底200b表面上的膜320(sio膜)的組成比。
[0161]
基於同樣的理由,在膜320為例如矽氧碳化膜(sioc膜)的情況下,例如,優選使用含o氣體、含o氣體+含h氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質。該情況下,能夠在進行本步驟後也實質性地維持形成於基底200b表面上的膜320(sioc膜)的組成比。其中,該情況下,為了使c不從膜320(sioc膜)脫離,優選能夠在保持膜320(sioc膜)中包含的si-c鍵而不切斷的處理條件下(氧化力變弱的處理條件下),向晶片200供給氧化氣體作為不含滷素的物質。這樣的處理條件例如可通過下述方式實現:與如上文所述向膜320(sio膜)供給氧化氣體作為不含滷素的物質的情況相比,使處理溫度、處理壓力、氧化氣體供給流量中的至少任一者下降、或者縮短氧化氣體供給時間。
[0162]
基於同樣的理由,在膜320為例如矽氮化膜(sin膜)的情況下,優選使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質。該情況下,能夠在進行本步驟後也實質上維持形成於基底200b表面上的膜320(sin膜)的組成比。
[0163]
基於同樣的理由,在膜320為例如矽碳氮化膜(sicn膜)的情況下,優選使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質。該情況下,能夠在進行本步驟後也實質上維持形成於基底200b表面上的膜320(sicn膜)的組成比。其中,該情況下,為了使c不從膜320(sicn膜)脫離,優選在能夠保持膜320(sicn膜)中包含的si-c鍵而不切斷的處理條件下(氮化力變弱的處理條件下),向晶片200供給氮化氣體作為不含滷素的物質。這樣的處理條件例如可通過下述方式實現:與如上文所述向膜320(sin膜)供給氮化氣體作為不含滷素的物質的情況相比,使處理溫度、處理壓力、氮化氣體供給流量中的至少任一者下降、或者縮短氮化氣體供給時間。
[0164]
(後吹掃及大氣壓恢復)
[0165]
在並行後處理完成後,從噴嘴249a~249c的各自向處理室201內供給非活性氣體,並從排氣口231a排氣。從噴嘴249a~249c供給的非活性氣體作為吹掃氣體發揮作用,由此,處理室201內被吹掃,殘留於處理室201內的氣體、反應副產物等從處理室201內被除去(後吹掃)。然後,處理室201內的氣氛被置換為非活性氣體(非活性氣體置換),處理室201內的壓力恢復為常壓(大氣壓恢復)。
[0166]
(晶舟卸載及晶片取出)
[0167]
然後,通過晶舟升降機115使密封蓋219下降,歧管209的下端打開。然後,處理完成的晶片200在支承於晶舟217的狀態下被從歧管209的下端搬出至反應管203的外部(晶舟卸載)。在晶舟卸載後,使閘板219s移動,歧管209的下端開口藉助o型圈220c由閘板219s密封(閘板關閉)。處理完成的晶片200在被搬出至反應管203的外部後從晶舟217取出(晶片取出)。
[0168]
(3)由本方式帶來的效果
[0169]
根據本方式,可獲得以下所示的一種或多種效果。
[0170]
(a)通過在選擇生長後的後處理中向晶片200供給不含滷素的物質,從而能夠進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理,並且進行對形成於基底200b表面上的膜320的改性處理。由此,在之後的工序中,能夠在基底200a的表面上形成膜等,進而,能夠將形成於基底200b表面上的膜320的膜中雜質除去,使膜緻密化,提高膜質。另外,由於能夠將針對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的處置、與針對形成於基底200b表面的膜320的處置同時且並行地進行、也即、將2個不同的處置工序同時地
進行,因此能夠提高襯底處理的生產率。
[0171]
(b)通過使選擇生長後的後處理中的晶片200的溫度為選擇生長中的晶片200的溫度以上,從而能夠提高對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理的效率、和形成於基底200b表面的膜320的改性處理的效率。由此,能夠進一步提高襯底處理的生產率。
[0172]
(c)通過在選擇生長後的後處理中,在非等離子體的氣氛下向晶片200供給不含滷素的物質,從而能夠避免針對晶片200或者晶片200的表面的基底200a、200b、或者形成於基底200b表面上的膜320等的等離子體損傷,並且將對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、與對形成於基底200b表面的膜320的改性處理同時且並行地進行。
[0173]
(d)通過將成膜阻礙層形成、選擇生長、及後處理各自在非等離子體的氣氛下進行,從而能夠避免針對晶片200、晶片200的表面的基底200a、200b、形成於基底200a表面的成膜阻礙層310、形成於基底200b表面上的膜320,330等的等離子體損傷,能夠將本方法應用於擔心有等離子體損傷的工序。
[0174]
(e)通過在選擇生長後的後處理中向晶片200供給不含滷素的物質,從而能夠避免滷素對晶片200或者晶片200的表面的基底200a、200b、或者形成於基底200b表面上的膜320等的損傷、滷素的混入、殘留等,並且將對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、與對形成於基底200b表面的膜320的改性處理同時且並行地進行。
[0175]
(4)變形例
[0176]
本方式中的步驟c可以如以下所示的變形例這樣進行變更。只要沒有特別說明,各變形例的各步驟中的處理步驟、處理條件可以設為與上述的襯底處理順序的各步驟中的處理步驟、處理條件同樣。需要說明的是,以下所示的變形例與上述的襯底處理順序僅在步驟c方面不同,變形例中的步驟a及步驟b與上述的襯底處理順序中的步驟a及步驟b相同。因此,以下所示的變形例的說明中,省略步驟a及步驟b的說明。
[0177]
(變形例1)
[0178]
步驟c中,可以通過形成於基底200b表面上的膜320的改性處理,使膜320的組成比變化。
[0179]
即,步驟c中,可以通過不含滷素的物質的作用,將對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、與使形成於基底200b表面上的膜320的組成比變化的改性處理同時並行地進行。
[0180]
圖6的(d)中,作為一例,示出了下述表面狀態,即,通過在步驟c中向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且使形成於基底200b表面上的膜320的組成比變化,使膜320變化為組成比與膜320不同的膜340後的晶片200的表面狀態。
[0181]
本變形例中,具體而言,例如,在膜320為sioc膜的情況下,在步驟c中,使用例如含o氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜340(sioc膜)的c濃度相對於o濃度的比例(c/o比)低於進行步驟c之前的膜320(sioc膜)的c/o比。同樣地,在膜320為sioc膜的情況下,在步驟c中,使用含o氣體+含h氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜
340(sioc膜)的c/o比進一步低於在步驟c中進行使用含o氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質的改性處理之後的膜340(sioc膜)的c/o比。
[0182]
另外,具體而言,例如,在膜320為sicn膜的情況下,在步驟c中,使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜340(sicn膜)的c濃度相對於n濃度的比例(c/n比)低於進行步驟c之前的膜320(sicn膜)的c/n比。
[0183]
另外,具體而言,例如,在膜320為矽氧氮化膜(sion膜)的情況下,在步驟c中,使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜340(sion膜)的n濃度相對於o濃度的比例(n/o比)高於進行步驟c之前的膜320(sion膜)的n/o比。同樣地,在膜320為sion膜的情況下,在步驟c中,使用含o氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜340(sion膜)的n/o比低於進行步驟c之前的膜320(sion膜)的n/o比。
[0184]
本變形例中也可獲得與上述方式同樣的效果。此外,根據本變形例,能夠進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、並且進行對形成於基底200b表面的膜320的組成比的控制。由此,能夠得到控制成所期望的組成比的膜340,並且能夠提高襯底處理的生產率。
[0185]
(變形例2)
[0186]
步驟c中,可以通過形成於基底200b表面上的膜320的改性處理,向膜320中添加(摻雜、摻入)膜320中不包含(以下,也稱為其他元素)的且不含滷素的物質中包含的元素。即,步驟c中,可以在由步驟b形成的膜320中摻入其他元素。如此,也將在膜320中摻入其他元素的處理稱為其他元素添加、其他元素摻入、或其他元素摻雜。
[0187]
即,步驟c中,可以通過不含滷素的物質的作用,將對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、與將其他元素摻入形成於基底200b表面上的膜320中的改性處理同時並行地進行。
[0188]
圖7的(d)中,作為一例,示出了下述表面狀態,即:通過在步驟c中向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且在形成於基底200b表面上的膜320中添加(摻雜)膜320中不包含的其他元素,使膜320變化為向膜320中添加其他元素而成的膜350後的晶片200的表面狀態。
[0189]
本變形例中,具體而言,例如,在膜320為sioc膜的情況下,在步驟c中,使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此在膜320(sioc膜)中添加(摻雜)n,能夠使膜320(sioc膜)變化為膜350(摻雜有n的sioc膜)。
[0190]
另外,具體而言,例如,在膜320為sio膜的情況下,在步驟c中,使用含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此在膜320(sio膜)中添加(摻雜)n,能夠使膜320(sio膜)變化為膜350(摻雜有n的sio膜)。
[0191]
另外,具體而言,例如,在膜320為sicn膜的情況下,在步驟c中,使用含o氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此在膜320(sicn膜)中添加(摻雜)o,能夠使膜320(sicn膜)變化為膜350(摻雜有o的sicn膜)。
[0192]
本變形例中也可獲得與上述方式同樣的效果。此外,根據本變形例,能夠進行形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理,並且在形成於基底200b表面的膜320中添加其他元素。由此,能夠得到摻雜有所期望的其他元素的膜350,並且能夠提高襯底處理的生產率。
[0193]
(變形例3)
[0194]
步驟c中,可以通過形成於基底200b表面上的膜320的改性處理,使膜320變化為化學結構(例如,化學成分、化學組成、分子結構等)與膜320不同的膜。
[0195]
即,步驟c中,可以通過不含滷素的物質的作用,使得對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、與使形成於基底200b表面上的膜320變化為化學結構與膜320不同的膜的改性處理同時並行地進行。
[0196]
圖8的(d)中,作為一例,示出了下述表面狀態,即:通過在步驟c中向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且使形成於基底200b表面上的膜320變化為化學結構與膜320不同的膜360後的晶片200的表面狀態。
[0197]
本變形例中,具體而言,例如,在膜320為sioc膜的情況下,在步驟c中,使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sioc膜)變化為膜360(siocn膜)。
[0198]
另外,具體而言,例如,在膜320為sio膜的情況下,在步驟c中,使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sio膜)變化為膜360(sion膜)。
[0199]
另外,具體而言,例如,在膜320為sin膜的情況下,在步驟c中,使用例如含o氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sin膜)變化為膜360(sion膜)。
[0200]
另外,具體而言,例如,在膜320為sin膜的情況下,在步驟c中,使用例如含o氣體、含o氣體+含h氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sin膜)變化為膜360(sio膜)。需要說明的是,在使膜320(sin膜)變化為膜360(sio膜)的情況下,與使膜320(sin膜)變化為膜360(sion膜)的情況相比,需要在步驟c中在氧化力變強的處理條件下向晶片200供給氧化氣體。
[0201]
另外,具體而言,例如,在膜320為sicn膜的情況下,在步驟c中,使用例如含o氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sicn膜)變化為膜360(siocn膜)。
[0202]
本變形例中也可獲得與上述方式同樣的效果。此外,根據本變形例,能夠進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理,並且使形成於基底200b表面的膜320的化學結構變化。由此,能夠得到具有所期望的化學結構的膜360,並且能夠提高襯底處理的生產率。
[0203]
(變形例4)
[0204]
步驟c中,可以通過形成於基底200b表面上的膜320的改性處理,使膜320的表面的一部分(例如,表層)變化為化學結構(例如,化學成分、化學組成、分子結構等)與膜320不同的材料。
[0205]
即,步驟c中,可以通過不含滷素的物質的作用,使得對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理、與使形成於基底200b表面上的膜320的表面的一部分變化為化學結構與膜320不同的材料的改性處理同時並行地進行。
[0206]
圖9的(d)中,作為一例,示出了下述表面狀態,即:通過在步驟c中向晶片200供給不含滷素的物質,從而將形成於基底200a表面的成膜阻礙層310從基底200a的表面除去,並且使作為形成於基底200b表面上的膜320的一部分的表層變化為化學結構與膜320不同的膜370後的晶片200的表面狀態。
[0207]
本變形例中,具體而言,例如,在膜320為sioc膜的情況下,在步驟c中,使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sioc膜)的表面的一部分變化為膜370(siocn膜)。需要說明的是,該情況下,膜320(sioc膜)的表面的一部分成為膜370(siocn膜),但表面的一部分以外的部分維持膜320(sioc膜)的狀態。即,該情況下,形成在膜320(sioc膜)上層疊有膜370(siocn膜)而成的層疊膜。
[0208]
另外,具體而言,例如,在膜320為sio膜的情況下,在步驟c中,使用例如含有n及h的氣體等氮化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sio膜)的表面的一部分變化為膜370(sion膜)。需要說明的是,該情況下,膜320(sio膜)的表面的一部分成為膜370(sion膜),但表面的一部分以外的部分維持膜320(sio膜)的狀態。即,該情況下,形成在膜320(sio膜)上層疊有膜370(sion膜)而成的層疊膜。
[0209]
另外,具體而言,例如,在膜320為sin膜的情況下,在步驟c中,使用例如含o氣體等氧化氣體作為不含滷素的物質,由此能夠使膜320(sin膜)的表面的一部分變化為膜370(sion膜或sio膜)。需要說明的是,該情況下,膜320(sin膜)的表面的一部分成為膜370(sion膜或sio膜),但表面的一部分以外的部分維持膜320(sin膜)的狀態。即,該情況下,形成在膜320(sin膜)上層疊有膜370(sion膜或sio膜)而成的層疊膜。
[0210]
本變形例中也可獲得與上述方式同樣的效果。此外,根據本變形例,能夠進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理,並且使形成於基底200b表面的膜320的表面的一部分的化學結構變化。由此,能夠得到具備具有所期望的化學結構的膜370作為表層的膜320、即在膜320上層疊有膜370而成的層疊膜,並且能夠提高襯底處理的生產率。
[0211]
<本公開文本的其他方式>
[0212]
以上,具體地說明了本公開文本的方式。然而,本公開文本不限於上述的方式,可以在不超出其主旨的範圍內進行各種變更。
[0213]
例如,作為步驟a中使用的成膜阻礙氣體,也可以使用含f氣體。通過使用含f氣體,能夠使基底200a的表面進行f封端,在基底200a的表面形成包含f封端的成膜阻礙層310。也將包含f封端的成膜阻礙層310稱為f封端層。該方式的情況下,含f氣體可以由上述方式中的成膜阻礙氣體供給系統供給。
[0214]
需要說明的是,為了在基底200a的表面高效地形成包含f封端的成膜阻礙層310,可以在向表面露出基底200a和基底200b的晶片200供給含f氣體之前,向該晶片200供給氨基矽烷系氣體等含si氣體。該情況下,優選在向晶片200供給氨基矽烷系氣體後,利用與步驟a中的吹掃同樣的處理步驟、處理條件,進行處理室201內的吹掃,然後,向晶片200供給含f氣體。該情況下,含f氣體、氨基矽烷系氣體能夠從上述方式中的成膜阻礙氣體供給系統、原料氣體供給系統供給。以下,也將氨基矽烷系氣體、含f氣體分別稱為第1成膜阻礙氣體、第2成膜阻礙氣體。
[0215]
在步驟a中,在基底200a的表面形成包含f封端的成膜阻礙層310後,依次進行上述方式中的步驟b的各處理、和步驟c的處理,由此能夠進行與上述方式同樣的選擇生長及並行後處理。該方式的處理順序可以如下所示。
[0216]
第1成膜阻礙氣體

第2成膜阻礙氣體

(原料氣體+催化劑氣體

反應氣體+催化劑氣體)
×n→
不含滷素的物質
[0217]
本方式中,也在選擇生長後在步驟c中向晶片200供給不含滷素的物質,因此能夠進行對形成於基底200a表面的成膜阻礙層310的除去及無效化中的至少任一處理,並且進行對形成於基底200b表面的膜320的改性處理。由此,能夠得到與膜320相比膜質提高了的膜330,並且能夠提高襯底處理的生產率。
[0218]
作為第1成膜阻礙氣體、即氨基矽烷系氣體等含si氣體,例如,優選使用:上述式[1]表示的氨基矽烷化合物中,例如,式[1]中的a為h原子、x為3的(即,1分子中包含1個氨基的化合物)單氨基矽烷(sih3(nr2),簡稱:mas)氣體;式[1]中的a為h原子、x為2(即,1分子中包含2個氨基的化合物)的雙氨基矽烷(sih2(nr2)2,簡稱:bas)氣體;以及式[1]中的a為h原子、x為1(1分子中包含3個氨基的化合物)的三氨基矽烷(sih(nr2)3,簡稱:tas)氣體中的一種以上的氨基矽烷化合物。其中,作為as氣體,優選使用mas氣體。通過使用mas氣體作為第1成膜阻礙氣體,從而能夠在步驟a中使基底200a的表面更均勻且充分地進行f封端。
[0219]
作為mas氣體,例如,可以使用(乙基甲基氨基)矽烷(sih3[n(ch3)(c2h5)])氣體、(二甲基氨基)矽烷(sih3[n(ch3)2])氣體、(二異丙基氨基)矽烷(sih3[n(c3h7)2])氣體、(二仲丁基氨基)矽烷(sih3[h(c4h9)2])氣體、(二甲基吡啶基)矽烷(sih3[nc5h8(ch3)2])氣體、(二乙基吡啶基)矽烷(sih3[nc5h8(c2h5)2])氣體等。
[0220]
作為第2成膜阻礙氣體、即含f氣體,例如,可舉出氟(f2)氣體、三氟化氯(clf3)氣體、氟化氯氣體(clf)氣體、三氟化氮(nf3)氣體、clf3氣體+氧化氮(no)氣體、clf氣體+no氣體、f2氣體+no氣體、nf3氣體+no氣體、六氟化鎢(wf6)氣體、氟化亞硝醯(fno)氣體。
[0221]
另外,例如,在步驟a中,可以將成膜阻礙氣體向晶片200的供給和吹掃交替地反覆多次。即,也可以將成膜阻礙氣體向晶片200的供給以在其間加入吹掃的方式間歇地進行。需要說明的是,該情況的吹掃可以通過與步驟a中的吹掃同樣的處理步驟、處理條件進行。該情況下,通過吹掃,能夠將在晶片200的表面吸附的成膜阻礙氣體的不需要的物理吸附成分、未吸附於晶片200表面的成膜阻礙氣體等除去,並且在基底200a的表面形成成膜阻礙層310。另外,該情況下,能夠形成基底200a的表面的烴基封端或f封端的密度高的成膜阻礙層310。結果,能夠進一步提高步驟b中的選擇生長的選擇性。另外,也能夠減少成膜阻礙氣體的使用量。
[0222]
另外,例如,在步驟a中,可以在將排氣系統封閉的狀態下、即在將apc閥244全閉的狀態下,進行成膜阻礙氣體向晶片200的供給。即,在步驟a中,可以將成膜阻礙氣體封入到處理室201內。該情況下,能夠使成膜阻礙氣體遍及處理室201內的整個區域、並且遍及晶片200的面內的整個區域,能夠利用烴基或f使各晶片200的基底200a的表面均勻地封端。結果,能夠進一步提高步驟b中的選擇生長的選擇性。另外,也能夠大幅減少成膜阻礙氣體的使用量。
[0223]
需要說明的是,在步驟a中,可以將成膜阻礙氣體向處理室201內的封入和吹掃交替地反覆多次。即,也可以將成膜阻礙氣體向處理室201內的封入以在其間加入吹掃的方式間歇地進行。需要說明的是,該情況下的吹掃可以利用與步驟a中的吹掃同樣的處理步驟、處理條件進行。該情況下,通過吹掃,能夠將在晶片200的表面吸附的不需要的物理吸附成分、未吸附於晶片200表面的成膜阻礙氣體等除去,並且在基底200a的表面形成成膜阻礙層310。另外,該情況下,能夠形成基底200a的表面的烴基封端或f封端的密度高的成膜阻礙層310。結果,能夠進一步提高步驟b中的選擇生長的選擇性。
[0224]
另外,例如,在選擇生長中,根據原料氣體、反應氣體等的氣體種、處理溫度等處理條件,如下所示的處理順序這樣,也可以在步驟b1、b2中的至少任一步驟中省略催化劑氣體的供給。當然,也可以在步驟b1、b2這兩個步驟中省略催化劑氣體的供給。需要說明的是,就以下所示的處理順序而言,方便起見,僅將步驟b1、b2提出而示出,此外,還包含上述方式中的步驟b1、b2而示出。
[0225]
(原料氣體+催化劑氣體

反應氣體+催化劑氣體)
×n[0226]
(原料氣體+催化劑氣體

反應氣體)
×n[0227]
(原料氣體

反應氣體+催化劑氣體)
×n[0228]
(原料氣體

反應氣體)
×n[0229]
這些情況下,優選使步驟b1、b2中的處理溫度高於上述方式的步驟b1、b2中的處理溫度。例如,可以使步驟b1、b2中的處理溫度為200~700℃、優選為350~650℃、更優選為400~600℃的範圍內的溫度。其他處理條件可以設為與上述方式中的處理條件同樣的處理條件。這些情況下也可獲得與上述方式同樣的效果。
[0230]
另外,例如,在選擇生長中,不僅可以形成sioc膜、sio膜、sion膜、siocn膜等矽系氧化膜(矽氧化膜系的膜)、sin膜、sicn膜等矽系氮化膜(矽氮化膜系的膜),也可以形成例如鋁氧化膜(alo膜)、鈦氧化膜(tio膜)、鉿氧化膜(hfo膜)、鋯氧化膜(zro膜)、鉭氧化膜(tao膜)、鉬氧化膜(moo)、鎢氧化膜(wo)等金屬系氧化膜、鋁氮化膜(aln膜)、鈦氮化膜(tin膜)、鉿氮化膜(hfn膜)、鋯氮化膜(zrn膜)、鉭氮化膜(tan膜)、鉬氮化膜(mon)、鎢氮化膜(wn)等金屬系氮化膜。這些情況下,可以使用上述的成膜阻礙氣體、作為成膜氣體的包含al、ti、hf、zr、ta、mo、w等金屬元素的原料氣體、上述的反應氣體、和上述的不含滷素的物質等,利用與上述方式、其他方式中的處理步驟、處理條件同樣的處理步驟、處理條件,進行成膜阻礙層形成、選擇生長、後處理。這些情況也可與上述的其他方式同樣根據處理條件而將催化劑氣體的供給省略。這些情況下也可獲得與上述方式同樣的效果。
[0231]
各處理使用的製程優選根據處理內容單獨準備,預先經由電通信線路、外部存儲裝置123儲存在存儲裝置121c內。並且,優選在各處理開始時,cpu121a根據處理內容從在存儲裝置121c內儲存的多個製程中適當選擇合適的製程。由此,能夠在1臺襯底處理裝置中再現性良好地形成各種膜種、組成比、膜質、膜厚的膜。另外,能夠減輕操作者的負擔,避免操作失誤並迅速開始進行各處理。
[0232]
上述製程不限於新創建的情況,例如,也可以通過變更已安裝在襯底處理裝置中的現有製程來準備。在變更製程的情況下,也可以將變更後的製程經由電通信線路、記錄有相應製程的記錄介質安裝在襯底處理裝置中。另外,也可以對現有襯底處理裝置所具有的輸入輸出裝置122進行操作,直接對已安裝在襯底處理裝置中的現有製程進行變更。
[0233]
在上述方式中,對使用一次處理多張襯底的分批式襯底處理裝置形成膜的例子進行了說明。本公開文本不限定於上述方式,例如也能夠合適地應用於使用一次處理一張或幾張襯底的單片式襯底處理裝置形成膜的情況。另外,在上述方式中,對使用具有熱壁型處理爐的襯底處理裝置形成膜的例子進行了說明。本公開文本不限定於上述方式,也能夠合適地應用於使用具有冷壁型處理爐的襯底處理裝置形成膜的情況。
[0234]
在使用以上襯底處理裝置的情況下,也能夠按照與上述方式同樣的處理步驟、處理條件進行各處理,能夠獲得與上述方式同樣的效果。
[0235]
上述的各種方式、變形例可以適當組合而使用。此時的處理步驟、處理條件例如可以與上述方式的處理步驟、處理條件同樣。

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