[发明专利]成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过对基板交替供给互相反应的至少两种反应气体而使两反应气体的反应生成物在基板上成膜的成膜方法，尤其是涉及适用于填充形成在基板上的凹部的成膜方法。

背景技术

在集成电路（IC）的制造工艺中，有利用氧化硅填充例如沟槽、导通孔（日文:ビアホール）、或者线·空间·图案（日文：ライン·スペース·パタン）中的空间等凹部的工序。利用氧化硅填充凹部时，适于采用被称为原子层成膜（ALD）法（分子层成膜（MLD）法）的成膜方法，该成膜方法能够沿着凹部形状（保形地）进行氧化硅膜的成膜。能够利用ALD法进行保形的成膜的原因在于，一原料气体自我限制地吸附在凹部的内表面上，该一原料气体与另一原料气体发生反应从而形成反应生成物的膜。（例如专利文献1）。

利用ALD法对凹部进行氧化硅填充时，伴随凹部的两内侧面上堆积的氧化硅变厚，两内侧面的表面互相接近，并最终在凹部的中央附近接触，从而凹部被氧化硅膜填充。但是，双方的氧化硅膜所互相接触的接触面（接缝）有时会在凹部填充工序之后进行的加热工序中因为凹部内的氧化硅膜收缩而互相分开，导致氧化硅膜中产生间隙。此外，在凹部的填充工序之后进行的蚀刻工序中，也有时会沿着接缝促进蚀刻的进行而导致间隙产生。

专利文献1：日本特开2010-56470号公报

专利文献2：日本特开平6-132276号公报（0021段）

发明内容

本发明是参照上述情况而做成的，提供一种能够抑制在向基板上形成的凹部进行了填充的氧化硅膜中沿着接缝产生间隙的成膜方法。

采用本发明的实施方式，提供一种将基板交替暴露于含硅气体和氧化气体中、而在该基板上形成氧化硅膜的成膜方法。该成膜方法包括：将形成有凹部的基板载置在以能够旋转的方式设置在真空容器内的旋转台上的工序；将上述旋转台加热到第2温度的工序，该第2温度高于作为能使上述含硅气体在气相中分解的温度的第1温度；自非活性气体供给部经由狭小空间而至少向上述真空容器内的第1空间供给上述非活性气体，从而抑制上述第1空间的气相温度的上升，抑制上述含硅气体的在气相中分解的工序，上述非活性气体供给部配置于顶面形成部内，用于向第2顶面与上述旋转台之间的上述狭小空间供给非活性气体，该顶面形成部设于上述真空容器内的第1空间和沿上述旋转台的周向同该第1空间分开的第2空间之间，用于提供比上述第1空间的第1顶面以及上述第2空间的第1顶面低的上述第2顶面；自设在上述第1空间的用于向上述旋转台供给上述含硅气体的第1气体供给部向载置在上述旋转台上的上述基板供给上述含硅气体的工序；自设在上述第2空间的用于向上述旋转台供给用于氧化上述含硅气体的氧化气体的第2气体供给部向载置在上述旋转台的上述基板供给上述氧化气体的工序；等离子体生成工序，利用设在上述第2气体供给部和位于上述旋转台的旋转方向下游侧的上述顶面形成部之间的等离子体产生部在该等离子体产生部与上述旋转台之间生成等离子体；利用上述旋转台的旋转，将载置在该旋转台的上述基板暴露于上述含硅气体、上述氧化气体以及上述等离子体，而在上述基板上形成氧化硅膜的工序；以及加热工序，对成膜有上述氧化硅膜的上述基板进行加热。

附图说明

图1是表示适用于实施本发明的实施方式的成膜方法的成膜装置的剖视图。

图2是表示图1的成膜装置的真空容器内的构造的立体图。

图3是表示图1的成膜装置的真空容器内的构造的概略俯视图。

图4是表示图1的成膜装置的等离子体产生源的概略剖视图。

图5是表示图1的成膜装置的等离子体产生源的另一概略剖视图。

图6是表示图1的成膜装置的等离子体产生源的概略俯视图。

图7是表示图1的成膜装置的局部剖视图。

图8是表示图1的成膜装置的另一局部剖视图。

图9A是说明本发明的实施方式的成膜方法的说明图。

图9B是接着图9A说明本发明的实施方式的成膜方法的说明图。

图10是与比较例以及参考例一起表示利用本发明的实施方式的成膜方法形成的氧化硅膜的蚀刻速度的图表。

图11是表示利用本发明的实施方式的成膜方法进行了填充的凹部的截面的扫描型电子显微镜图像。

图12是表示用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对利用本发明的实施方式的成膜方法形成的氧化硅膜进行了评价的结果的图表。

图13是与比较例一起表示对利用本发明的实施方式的成膜方法形成的氧化硅膜进行了测量的漏电流的图表。

具体实施方式