成膜方法和处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种成膜方法和处理装置，能够改善针对凹部填埋氮化硼膜的填埋特性。本公开的一个方式的成膜方法包括以下工序：准备具有凹部的基板；向所述基板供给包含含硼气体和含氮气体的第一气体，来在所述凹部形成氮化硼膜；以及向所述基板供给不包含含硼气体而包含含氮气体的第二气体，并对所述氮化硼膜进行热处理。处理。处理。

【技术实现步骤摘要】
成膜方法和处理装置


[0001]本公开涉及一种成膜方法和处理装置。

技术介绍

[0002]已知一种交替地重复成膜步骤和蚀刻步骤来对形成于基板的表面的凹部填埋膜的技术(例如参照专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2019
‑
33230号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]本公开提供一种能够改善针对凹部填埋氮化硼膜的填埋特性的技术。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本公开的一个方式的成膜方法包括以下工序：准备具有凹部的基板；向所述基板供给包含含硼气体和含氮气体的第一气体，来在所述凹部形成氮化硼膜；以及向所述基板供给不包含含硼气体而包含含氮气体的第二气体，并对所述氮化硼膜进行热处理。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据本公开，能够改善对凹部填埋氮化硼膜的填埋特性。
附图说明
[0012]图1是示出实施方式所涉及的成膜方法的流程图
[0013]图2是示出实施方式所涉及的成膜方法的截面图
[0014]图3是示出实施方式所涉及的处理装置的概要图
[0015]图4是示出热处理前后的氮化硼膜的膜厚变化率的图
[0016]图5是示出热处理前后的氮化硼膜的B/N比率的图
[0017]图6是示出热处理前后的氮化硼膜的表面粗糙度(RMS)的图
具体实施方式
[0018]下面，参照附图来说明本公开的非限定性的例示的实施方式。在所有附图中，对相同或对应的构件或部件标注相同或对应的附图标记，并省略重复的说明。
[0019]〔成膜方法〕
[0020]参照图1和图2来说明实施方式所涉及的成膜方法。如图1所示，实施方式所涉及的成膜方法包括准备工序S10、氮化硼膜成膜工序S20以及热处理工序S30。
[0021]在准备工序S10中，如图2的(a)所示，准备表面具有凹部102的基板101。基板101例如可以是硅基板等半导体基板。凹部102例如可以是沟槽、孔部。在凹部102的表面也可以形
成有例如氧化硅膜、氮化硅膜等绝缘膜。
[0022]氮化硼膜成膜工序S20在准备工序S10之后进行。在氮化硼膜成膜工序S20中，如图2的(b)所示，向基板101供给包含含硼气体和含氮气体的第一气体，来在凹部102形成氮化硼膜103。在氮化硼膜成膜工序S20中，形成富硼的氮化硼膜103。富硼的氮化硼膜103是指膜中留有氮化余地的氮化硼膜103。富硼的氮化硼膜103在膜中包含具有悬键(dangling bond)的硼。当在凹部102形成氮化硼膜103时，有时在凹部102产生间隙104。间隙104例如是空隙(void)、缝隙(seam)。
[0023]氮化硼膜成膜工序S20可以包括将基板101保持为第一温度。第一温度优选为300℃以下。在该情况下，能够形成膜中包含很多具有悬键的硼的氮化硼膜103。另外，容易形成表面粗糙度小的氮化硼膜103。第一温度更优为235℃以下。在该情况下，能够形成在膜中包含特别多的具有悬键的硼的氮化硼膜103。
[0024]作为第一气体中包含的含硼气体，例如能够列举乙硼烷(B2H6)气体。作为第一气体中包含的含氮气体，例如能够列举氨(NH3)气体。关于形成氮化硼膜103的方法并无特别限定。例如能够通过原子层沉积(Atomic Layer Deposition：ALD)、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition：CVD)来形成氮化硼膜103。此外，第一气体也可以包含与含硼气体及含氮气体不同的气体、例如非活性气体。作为非活性气体，例如能够列举氮(N2)气体、氩(Ar)气体。
[0025]热处理工序S30在氮化硼膜成膜工序S20之后进行。在热处理工序S30中，向基板101供给不包含含硼气体而包含含氮气体的第二气体，并对氮化硼膜103进行热处理。由此，硼的悬键与第二气体中包含的含氮气体的氮结合而氮化。因此，氮化硼膜103的体积增加而膨胀。其结果，间隙104被氮化硼膜103填埋，从而间隙104消失。即，能够改善针对凹部102填埋氮化硼膜103的填埋特性。在图2的(c)中，用标记103a表示氮化硼膜103中的、体积增加前的部分，用标记103b表示膨胀后的部分。另外，硼的悬键的数量减少，因此氮化硼膜103的膜质量提高。
[0026]热处理工序S30可以包括将基板101保持为第二温度。第二温度为比第一温度高的温度。第二温度优选为550℃以上。在该情况下，能够促进硼的悬键与含氮气体的氮的结合。
[0027]热处理工序S30也可以包括将基板101暴露在从第二气体生成的等离子体中。在该情况下，以相比于不使用等离子体的情况而言低的温度使硼的悬键与含氮气体的氮结合而氮化。例如，能够以与氮化硼膜成膜工序S20相同的温度进行热处理工序S30。
[0028]热处理工序S30可以与氮化硼膜成膜工序S20在相同的处理容器内进行，也可以与氮化硼膜成膜工序S20在不同的处理容器内进行。
[0029]作为第二气体中包含的含氮气体，例如能够列举氨气。此外，第二气体也可以包含与含氮气体不同的气体、例如非活性气体。作为非活性气体，例如能够列举氮气体、氩气体。
[0030]根据以上步骤，能够向凹部102填埋氮化硼膜103。
[0031]根据实施方式所涉及的成膜方法，首先，在氮化硼膜成膜工序S20中，向基板101供给包含含硼气体和含氮气体的第一气体，来在凹部102形成氮化硼膜103。接下来，在热处理工序S30中，向基板101供给不包含含硼气体而包含含氮气体的第二气体，并对氮化硼膜103进行热处理。由此，在氮化硼膜成膜工序S20中形成的氮化硼膜103中的具有悬键的硼与在热处理工序S30中供给的第二气体中包含的含氮气体的氮结合而氮化。因此，氮化硼膜103
的体积增加而膨胀。其结果，间隙104被氮化硼膜103填埋，从而间隙104消失。即，能够改善针对凹部102填埋氮化硼膜103的填埋特性。另外，硼的悬键的数量减少，因此，氮化硼膜103的膜质量提高。
[0032]在上述的实施方式中，说明了将氮化硼膜成膜工序S20和热处理工序S30进行一次的情况，但是不限于此。例如也可以通过将氮化硼膜成膜工序S20和热处理工序S30重复多次来对凹部102进行填埋。在该情况下，通过形成比较薄的氮化硼膜103来进行氮化硼膜103的氮化，因此，硼的悬键难以残留。因此，氮化硼膜103的膜质量提高。
[0033]〔处理装置〕
[0034]参照图3来说明能够实施实施方式所涉及的成膜方法的处理装置的一例。如图3所示，处理装置1是一次对多张基板W进行处理的批式装置。基板W例如是半导体晶圆。
[0035]处理装置1具备处理容器10、气体供给部30、排气部40、加热部50以及控制部90。
[0036]处理容器10内部能够减压。处理容器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成膜方法，包括以下工序：准备具有凹部的基板；向所述基板供给包含含硼气体和含氮气体的第一气体，来在所述凹部形成氮化硼膜；以及向所述基板供给不包含含硼气体而包含含氮气体的第二气体，并对所述氮化硼膜进行热处理。2.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，形成所述氮化硼膜的工序包括将所述基板保持为第一温度，对所述氮化硼膜进行热处理的工序包括将所述基板保持为比所述第一温度高的第二温度。3.根据权利要求2所述的成膜方法，其特征在于，所述第一温度为300℃以下，所述第二温度为550℃以上。4.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，对所述氮化硼膜进行热处理的工序包括使所述基板暴露在从所述第二气体生成的等离子体中。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤究，户根川大和，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：