[发明专利]成膜装置以及成膜方法

说明书

本发明涉及成膜装置以及成膜方法，提供抑制对晶片的损伤，并以低温形成高品质的氮化硅膜的技术。当对在处理容器(1)内载置的晶片W供给Si₂H₆气体和NH₃气体来形成SiN膜时，针对NH₃气体，进行在与Si₂H₆气体反应前照射紫外线的远程紫外线照射，并供给至处理容器1内。因此，能够利用活化的NH₃气体和Si₂H₆气体在较低的加热温度下在晶片W形成高品质的氮化硅膜。而且，由于设为对向处理容器1内导入前的NH₃气体照射紫外线的远程紫外线处理，所以能够不对晶片W照射紫外线并抑制晶片W的损伤。

技术领域

本发明涉及对被处理基板的表面供给处理气体来进行成膜处理的技术。

背景技术

氮化硅膜(SiN膜)在半导体集成电路中，除了绝缘膜之外，还使用于蚀刻阻挡层、侧壁间隙壁，或使沟道区域产生形变的应力衬垫等广泛的用途。在半导体制造工序中形成薄膜的情况下，除了对微小的图案进行良好的埋入、膜质良好之外，根据伴随着布线的迁移的抑制、半导体器件的立体化而产生的要求等，要求成膜工序的低温化。

然而例如氨气等氮化气体若不进行高温处理则不易被氮化。另外，通过利用等离子体使氮化气体活化，能够以比较低温形成氮化硅膜，但存在在要利用等离子体成膜形成氮化硅膜时，因使气体等离子化的能量而基板受损的问题。

在专利文献1中记载了对在处理容器内载置的基板供给处理气体，并且对处理容器内照射紫外线，使处理气体活化而进行成膜的技术。然而存在若对基板照射紫外线则已经堆积的氮化硅膜的结合切断的问题。另外，紫外线经由设置在处理容器中的透过窗照射到处理容器内，但在透过窗中的处理容器内露出的面形成氮化硅膜，也存在向处理容器内照射的紫外线被阻挡这个课题。

专利文献1：日本特开2010－103484号公报。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供抑制对基板的损伤，以低温形成高品质的氮化硅膜的技术。

本发明的成膜装置是使包含硅的原料气体和包含氮的反应气体反应而在基板上形成氮化硅膜的装置，其特征在于，具备：

处理容器，用于形成真空环境；基板的载置部，被设置在上述处理容器内；原料气体供给部，用于向上述处理容器内供给原料气体；反应气体供给部，用于向上述处理容器内供给包含氮的气体；以及紫外线照射部，用于在上述反应气体与上述原料气体反应前激发该反应气体，上述成膜装置构成为不对上述载置部上的基板照射上述紫外线照射部的紫外线。

本发明的成膜方法是使包含硅的原料气体和包含氮的反应气体反应而在基板上形成氮化硅膜的成膜方法，其特征在于，包括：

在处理容器内的载置部载置基板的工序；接下来，在使上述处理容器内成为真空环境的状态下，对处理容器内供给原料气体的工序；在上述反应气体与上述原料气体反应前利用紫外线激发该反应气体的工序；以及将被激发的反应气体向上述处理容器内供给的工序，不对上述载置部上的基板照射上述紫外线。

本发明在基板形成氮化硅膜时，利用紫外线激发与包含硅的原料气体反应前的反应气体。因此被活化的气体中的电子能量较小，抑制对基板的损伤。而且，由于构成为不对处理容器内的基板照射紫外线，所以能够防止对基板照射紫外线所造成的损伤，另外，能够避免在紫外线照射窗附着原料气体与反应气体的反应生成物所造成的紫外线照射的阻挡。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及成膜装置的纵剖视图。

图2是表示紫外线照射部的剖视图。

图3是表示评价试验用的成膜装置的纵剖视图。