[发明专利]硅膜的形成方法及其形成装置

说明书

本申请以2011年6月30日向日本特许厅提出的日本专利申请第2011-145680号和2012年5月21日向日本特许厅提出的日本专利申请第2012-116061号为基础主张优先权，将其全部公开内容作为参照包含于本说明书中。

技术领域

本发明涉及硅膜的形成方法及其形成装置。

背景技术

半导体装置等的制造工艺中存在如下工序：在硅基板上的层间绝缘膜上形成凹槽、孔形状的槽（接触孔），填埋例如掺杂杂质的多晶硅膜和非晶硅膜等硅膜（Si膜）形成电极的工序。

作为这样的工序，例如，在专利文献1中公开了在硅基板上的层间绝缘膜形成接触孔，用CVD（Chemical Vapor Deposition）法形成多晶硅膜，在对该多晶硅膜稍微进行蚀刻后，再次形成多晶硅的方法。

专利文献1：日本特开平10-321556号公报

发明内容

然而，在这样的Si膜的形成方法中，如果使用掺杂杂质的多晶硅膜，例如掺杂P的Si膜作为Si膜，则通过蚀刻，其表面粗糙度容易变差。考虑这是因从掺杂P的Si膜中的P位进行蚀刻所导致的。这样，如果在表面粗糙度变差的掺杂P的Si膜上进一步形成掺杂P的Si膜，则容易产生空洞、空隙。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种能够抑制空洞、空隙的产生的硅膜的形成方法及其形成装置。

为了达成上述目的，本发明的第1观点的硅膜的形成方法，其特征在于，在表面形成有槽的被处理体的槽中形成硅膜，具备：

第1成膜工序，以填埋上述被处理体的槽的方式形成不掺杂杂质的非掺杂硅膜，

蚀刻工序，对在上述第1成膜工序中被形成的非掺杂硅膜进行蚀刻，

掺杂工序，对在上述蚀刻工序中被蚀刻的非掺杂硅膜掺杂杂质，

第2成膜工序，以填埋在上述掺杂工序中被掺杂的硅膜的方式形成掺杂有杂质的硅膜。

本发明的第2观点的硅膜的形成装置，其特征在于，在表面形成有槽的被处理体的槽中形成硅膜，具备：

第1成膜单元，以填埋上述被处理体的槽的方式形成不掺杂杂质的非掺杂硅膜，

蚀刻单元，对在上述第1成膜单元中被形成的非掺杂硅膜进行蚀刻，

掺杂单元，对在上述蚀刻单元中被蚀刻的非掺杂硅膜掺杂杂质，

第2成膜单元，以填埋在上述掺杂单元中被掺杂的硅膜的方式形成掺杂有杂质的硅膜。

本发明另外的特征和优点将在以下说明中阐述，在一定程度上从该描述可显而易见、或者可以通过实施本发明而认识到。

本发明的特征和优点可以通过以下实施方式和组合得以了解和获得。

以下附图是本发明的说明书、实施例的组成部分，与以上一般描述和以下实施例的详细描述一起用于解释本发明的原则。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的热处理装置的图。

图2是表示图1的控制部的结构的图。

图3是表示说明本实施方式的硅膜的形成方法的配方的图。

图4是用于说明本实施方式的硅膜的形成方法的图。

图5是用于说明本实施方式的硅膜的形成方法的图。

图6是表示说明其他实施方式的硅膜的形成方法的配方的图。

图7是用于说明其他实施方式的硅膜的形成方法的图。

图8是表示说明其他实施方式的硅膜的形成方法的图。

具体实施方式

本发明的实施例以上述发现为基础而完成，参考附图进行描述，在以下的描述中具有相同作用的组成元素被附以相同的数字，只在必要时进行重复描述。

以下，对本发明的硅膜的形成方法及其形成装置进行说明。在本实施方式中，以使用图1所示的批量式的立式热处理装置作为硅膜的形成装置的情况为例进行说明。

如图1所示，热处理装置1具备长度方向朝向垂直方向的大致圆筒状的反应管2。反应管2具有由内管3和有顶部的外管4构成的双重管结构，该外管4覆盖内管3、并且与内管3具有一定的间隔。内管3和外管4由耐热和耐腐蚀性优异的材料，例如石英所形成。

在外管4的下方配置有形成为筒状的由不锈钢（SUS）构成的歧管5。歧管5与外管4的下端气密地连接。另外，内管3被支撑在支撑环6上，该支撑环6从歧管5的内壁突出并与歧管5形成为一体。

在歧管5的下方配置有盖体7，盖体7利用舟式升降机8可上下移动地构成。而且，当盖体7利用舟式升降机8上升时，歧管5的下方侧（炉口部分）被关闭，当盖体7利用舟式升降机8下降时，歧管5的下方侧（炉口部分）被打开。