成膜方法和半导体装置的制造方法以及成膜装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及成膜方法和半导体装置的制造方法以及成膜装置。在基板上形成膜的成膜方法，其中，对基板进行退火，在退火后一边将基板加热到比退火时的基板的温度低的温度，一边将膜的原料溶液的雾供给至基板的表面。

Film forming method and semiconductor device manufacturing method and film forming device

【技术实现步骤摘要】
成膜方法和半导体装置的制造方法以及成膜装置
本说明书中公开的技术涉及成膜方法、半导体装置的制造方法和成膜装置。
技术介绍
日本特开2017-133077中公开了一种在基板上形成膜的技术。在上述技术中，一边将基板加热一边将膜的原料溶液的雾供给至基板的表面。在基板的表面附着的雾在基板上发生化学反应。其结果在基板上形成膜。以下将这种成膜技术称为雾CVD(ChemicalVaporDeposition)。
技术实现思路
一般的CVD(雾CVD以外的CVD)在减压气氛(例如真空)下实施。因此，即使在CVD前杂质附着于基板的表面，在减压气氛下杂质也气化，基板的表面净化。而对于雾CVD而言，由于需要将原料溶液的雾(即，液滴)供给至基板的表面，因此雾CVD在比较高的气压(例如大气压左右)下实施。因此，对于雾CVD而言，即使杂质附着于基板的表面，杂质也不会气化。在杂质附着的基板上形成膜时，杂质进入膜中。其结果，膜的品质降低。因此，在本说明书中，提供在雾CVD中抑制附着于基板表面的杂质进入膜中的技术。本专利技术的第一方案涉及在基板上形成膜的成膜方法，其中，对上述基板进行退火；在上述退火后，一边将上述基板加热到比上述退火时的上述基板的温度低的温度，一边将上述膜的原料溶液的雾供给至上述基板的表面。在本专利技术的第一方案涉及的成膜方法中，上述基板可由氧化物材料构成，可在将上述基板配置在含氧气体中的状态下实施上述退火。在本专利技术的第一方案涉及的成膜方法中，上述气体可与大气相比，氧分压高。在本专利技术的第一方案涉及的成膜方法中，上述基板可由氧化物材料构成，可在将上述基板配置在包含水雾和水蒸气中的至少一者的气体中的状态下实施上述退火。在本专利技术的第一方案涉及的成膜方法中，可在将上述基板配置在流动的气体中的状态下实施上述退火。在本专利技术的第一方案涉及的成膜方法中，可在共用的炉内实施上述退火和上述原料溶液的上述雾向上述基板的上述表面的供给。在本专利技术的第一方案涉及的成膜方法中，在上述退火中，可将上述基板加热到500℃以上的温度。在本专利技术的第一方案涉及的成膜方法中，上述膜可以为半导体的结晶膜。本专利技术的第二方案涉及半导体装置的制造方法，其采用本专利技术的第一方案涉及的成膜方法形成上述膜。本专利技术的第三方案涉及在基板上形成膜的成膜装置，其包括：配置上述基板的炉；在上述炉内加热上述基板的加热器；将上述膜的原料溶液的雾供给至上述炉内的雾供给装置；和控制上述加热器和上述雾供给装置的控制装置。上述控制装置以如下方式构成：利用上述加热器对上述基板进行退火，在上述退火后，一边利用上述加热器将上述基板加热到比上述退火时的上述基板的温度低的温度，一边利用上述雾供给装置将上述雾供给至上述基板的表面。在上述成膜方法中，在成膜工序之前实施退火工序。通过对基板进行退火，附着于基板的表面的杂质气化，杂质从基板的表面除去。由此基板的表面净化。在退火后，将原料溶液的雾供给至基板的表面，从而在基板上形成膜。在上述工序中，将基板的温度控制为比退火时的基板的温度低的温度。因此，能够将原料溶液在雾(即，液滴)的状态下供给至基板的表面。由于基板的表面已被净化，因此抑制杂质进入在基板上形成的膜。因此能够形成高品质的膜。附图说明以下参照附图对本专利技术的例示实施方式的特征、优点以及技术和工业重要性进行说明，其中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：图1为成膜装置10的构成图(示出实施例1的退火工序的图)。图2为成膜装置10的构成图(示出实施例1的成膜工序的图)。图3为成膜装置10的构成图(示出实施例2的退火工序的图)。图4为成膜装置10的构成图(示出实施例2的成膜工序的图)。图5为成膜装置110的构成图(示出实施例3的退火工序的图)。图6为成膜装置110的构成图(示出实施例3的成膜工序的图)。具体实施方式以下对于在基板上形成膜的成膜装置和成膜方法的实施例进行说明。予以说明，在基板上形成的膜可以是氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镓(Ga2O3)这样的氧化膜，也可以是其他的膜。另外，上述膜可以是半导体膜，也可以是绝缘膜。如上所述，对在基板上形成的膜并无特别限定。另外，基板可以是蓝宝石等绝缘基板，也可以是氧化镓基板等半导体基板。对基板的材料并无特别限定。图1中所示的成膜装置10为在基板70上形成膜的装置。成膜装置10具备：配置基板70的炉12、加热炉12的加热器14、与炉12连接的雾供给装置20、与炉12连接的排出管80和控制装置90。对炉12的具体构成并无特别限定。作为一例，图1中所示的炉12为从上游端12a延伸到下游端12b的管状炉。炉12的与纵向垂直的截面为圆形。不过，炉12的截面并不限定于圆形。在炉12的上游端12a连接有雾供给装置20。在炉12的下游端12b连接有排出管80。在炉12内设置有用于支承基板70的基板台13。基板台13以如下方式构成：相对于炉12的纵向，基板70倾斜。被基板台13支承的基板70在如下方向上被支撑：从上游端12a向下游端12b在炉12内流动的气体碰上基板70的表面。如上所述，加热器14加热炉12。对加热器14的具体构成并无特别限定。作为一例，图1中所示的加热器14为电加热器，沿着炉12的外周壁配置。由此，加热器14将炉12的外周壁加热，由此将炉12内的基板70加热。雾供给装置20向炉12内供给膜的原料溶液的雾。另外，雾供给装置20也能够向炉12内供给气体(例如氮(N2)气、氧(O2)气等)。对雾供给装置20的具体构成并无特别限定。作为一例，图1中所示的雾供给装置20具备：容纳原料溶液60的容器22、设置于容器22的超声波振子24、将容器22与炉12之间连接的雾供给路26、与容器22连接的运载气体导入路28、和与雾供给路26连接的稀释气体导入路30。运载气体导入路28向容器22供给运载气体。稀释气体导入路30向雾供给路26供给稀释气体。超声波振子24对容器22内的原料溶液60施加超声波振动，生成原料溶液60的雾。排出管80连接至炉12的下游端12b。由雾供给装置20向炉12内供给的雾和气体在炉12内流动到下游端12b后，经由排出管80排出到炉12的外部。控制装置90控制成膜装置10的各部。例如，控制装置90控制加热器14、超声波振子24、运载气体导入路28(更详细地说，将气体供给至运载气体导入路28的气体供给装置(省略图示))、稀释气体导入路30(更详细地说，将气体供给至稀释气体导入路30的气体供给装置(省略图示))等。对使用成膜装置10的成膜方法进行说明。应予说明，在实施例1中，对于使用蓝宝石基板作为基板70、在基板70上形成α型氧化镓的膜的方法进行说明。在实施例1中，作为原料溶液60，使用乙酰丙酮镓水溶液。另外，在实施例1中，使用氮气作为运载气体，使用氮气作为稀释气体。在实施例1的成膜方法中，实施将基板70加热的退火工序，然后，实施在基板70上形成膜的成膜工序。图1示出实施例1的退火工序。如图1中所示那样，在退火工序中，在炉12内的基板台13上设置基板70。在退火工序中，没有从雾供给装置20向炉12供给雾和气体。在退火工序中，将炉12经由未图示的通风口向大气开放。因此，在炉12内存在着大气。在退火工序中，控制装置90利用加热器14将基板70加热。将基板70加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在基板上形成膜的成膜方法，其特征在于，包括：对所述基板进行退火；在所述退火后，一边将所述基板加热到比所述退火时的所述基板的温度低的温度，一边将所述膜的原料溶液的雾供给至所述基板的表面。

【技术特征摘要】
2018.01.11 JP 2018-0028391.在基板上形成膜的成膜方法，其特征在于，包括：对所述基板进行退火；在所述退火后，一边将所述基板加热到比所述退火时的所述基板的温度低的温度，一边将所述膜的原料溶液的雾供给至所述基板的表面。2.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述基板由氧化物材料构成，在将所述基板配置在含氧气体中的状态下实施所述退火。3.根据权利要求2所述的成膜方法，其特征在于，所述气体与大气相比，氧分压高。4.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述基板由氧化物材料构成，在将所述基板配置在包含水雾和水蒸气中的至少一者的气体中的状态下实施所述退火。5.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，在将所述基板配置在流动的气体中的状态下实施所述退火。6.根据权利要求1～5中任一项所述的成膜方...

【专利技术属性】
技术研发人员：永冈达司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP