[发明专利]形成包含非晶碳膜的层叠构造的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在半导体晶圆等被处理体中的基底层上形成包含非晶碳膜的层叠构造的半导体处理技术。在此，半导体处理是指出于如下目的而实施的各种处理，即，通过以规定的图案在半导体晶圆、LCD(Liquid Crystal Display)这样的FPD(Flat Panel Display)用的玻璃基板等被处理体上形成半导体层、绝缘层、导电层等，从而在该被处理体上制造包含半导体器件、与半导体器件相连接的配线、电极等的构造物。

背景技术

近年来，作为制造半导体器件时的蚀刻掩模，经常使用由包含非晶碳膜的层叠构造构成的硬掩模。

使用非晶碳膜作为这种硬掩模的例子例如记载在专利文献1(日本特表2007-523034号公报)中。

但是，非晶碳膜存在与形成在该非晶碳膜下的基底层的密合性、或者与形成在该非晶碳膜上的薄膜的密合性较差这样的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高基底层与非晶碳膜的密合性的方法及装置。本发明的目的还在于提供一种能够提高非晶碳膜与上部膜的密合性的方法及装置。

本发明的第1技术方案是一种在基底层上形成包含非晶碳膜的层叠构造的方法，其中，包括以下工序：在上述基底层的表面形成包含Si-C键的初始层，在此，向上述基底层上供给有机系硅气体；利用热成膜在表面形成有上述初始层的上述基底层上形成上述非晶碳膜，在此，向上述基底层上供给包含碳氢化合物气体的成膜气体。

在第1技术方案的方法中，本发明的第2技术方案是，在形成上述非晶碳膜的工序之后，上述方法还包括以下工序：在上述非晶碳膜的表面形成包含Si-C键的中间层，在此，向上述非晶碳膜上供给上述有机系硅气体；利用热成膜在表面形成有上述中间层的上述非晶碳膜上形成规定厚度的包含氮化硅的阻挡层膜，在此，交替地反复进行多次向上述非晶碳膜上供给包含氮的反应气体和向上述非晶碳膜上供给上述有机系硅气体；在上述阻挡层膜上形成在上述层叠构造中被配置在上述非晶碳膜的上方的包含硅的上部膜。

在第1技术方案的方法中，本发明的第3技术方案是，在形成上述非晶碳膜的工序之后，上述方法还包括以下工序：在上述非晶碳膜的表面形成包含Si-C键的中间层，在此，向上述非晶碳膜上供给上述有机系硅气体；利用热成膜在表面形成有上述中间层的上述非晶碳膜上形成规定厚度的包含碳化硅的阻挡层膜，在此，交替地反复进行多次向上述非晶碳膜上供给包含碳的反应气体和向上述非晶碳膜上供给上述有机系硅气体；在上述阻挡层膜上形成在上述层叠构造中被配置在上述非晶碳膜的上方的包含硅的上部膜。

在第1技术方案的方法中，本发明的第4技术方案是，在形成上述非晶碳膜的工序之后，上述方法还包括以下工序：在上述非晶碳膜的表面形成包含Si-C键的中间层，并且，利用热成膜形成含碳化硅膜，在此，向上述非晶碳膜上供给上述有机系硅气体；在非活性气体气氛下对上述含碳化硅膜进行退火处理，在此，使用比形成上述含碳化硅膜时的温度及压力更高的温度及压力；在上述退火处理后的上述含碳化硅膜上形成在上述层叠构造中被配置在上述非晶碳膜的上方的包含硅的上部膜。

本发明的第5技术方案是一种在基底层上形成包含非晶碳膜的层叠构造的装置，其中，包括：处理室，其用于收容具有上述基底层的被处理体；处理气体供给机构，其用于向上述处理室内供给处理气体；加热机构，其用于使供给到上述处理室内的处理气体活性化，并用于对收容在上述处理室内的上述被处理体进行加热；排气机构，其用于对上述处理室内进行排气；控制器，其用于控制上述装置的动作，上述控制器包括存储控制程序的非临时存储介质，控制程序在执行时控制上述装置进行第1技术方案的方法。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的成膜方法的序列的时序图。

图2A～图2F是概略地表示第1实施方式的序列中的被处理体状态的剖视图。

图3是表示密合性评价的结果的图。

图4是表示本发明的第2实施方式的成膜方法的序列的时序图。

图5A～图5F是概略地表示第2实施方式的序列中的被处理体的状态的剖视图。

图6是表示本发明的第3实施方式的成膜方法的序列的时序图。

图7A～图7F是概略地表示第3实施方式的序列中的被处理体的状态的剖视图。

图8是概略地表示能够实施第1～第3实施方式的成膜方法的成膜装置的一个例子的剖视图。

具体实施方式