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JP2000100812A - Method for forming silicon nitride film - Google Patents

Method for forming silicon nitride film

Info

Publication number
JP2000100812A
JP2000100812A JP10282014A JP28201498A JP2000100812A JP 2000100812 A JP2000100812 A JP 2000100812A JP 10282014 A JP10282014 A JP 10282014A JP 28201498 A JP28201498 A JP 28201498A JP 2000100812 A JP2000100812 A JP 2000100812A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
silicon nitride
gas
nitride film
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10282014A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Tsunashima
祥隆 綱島
Shigehiko Saida
繁彦 齋田
Masayuki Imai
正幸 今井
Hiroaki Ikegawa
寛晃 池川
Tsukasa Yonekawa
司 米川
Hiroyuki Yamamoto
博之 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Electron Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10282014A priority Critical patent/JP2000100812A/en
Publication of JP2000100812A publication Critical patent/JP2000100812A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon nitride film whose controllability of film thickness is satisfactory, even if the film is thin through the means of a CVD method by providing trichlorosilane (SiCl4) and ammonia (NH3) on the surface of a processed object as raw gases. SOLUTION: N2 gas is supplied into a heat treatment container 8, where a temperature is maintained to that at which a natural oxide film is difficult to adhere. A water board 10 where the multiple stages of wafers W are kept is stored, the inner part of the container 8 is set to a sealed state, N2 gas is discharged, and ammonia (NH3) gas is continuously supplied instead. At processing a success film, tetrachlorosilane (SiCl4) is supplied, in addition to NH3 gas. At this time, it turns into 3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl by thermal CVD method film forming reaction. Then, a silicon nitride (Si3N4) film is formed. The film is superior in insulating property. In particular leak current is less, the film can be thinned and the characteristic can be improved, when it is used as the insulating film of the capacitor of a semiconductor integrated circuit such as DRAMs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁膜等として電
気的特性が良好なシリコンナイトライド膜の成膜方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a silicon nitride film having good electrical characteristics as an insulating film or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造する場合
には、半導体ウエハやガラス基板の表面にシリコン膜や
シリコン酸化膜等の各種の成膜を施したり、或いは酸化
処理したり、各種の熱処理が施される。このような半導
体集積回路の特性を向上させる上で、中に組み込まれる
個々のトランジスタやキャパシタ等の特性を向上させる
ことは特に重要である。ところで、最近の半導体集積回
路の更なる高密度化、高集積化及び多層化の要請によ
り、一層の薄膜化が要求されている。このため、各種の
絶縁膜に関しても、薄膜化を達成しつつも、従来と同様
な、或いはそれ以上の絶縁性等の電気的特性の良好なも
のが求められている。
2. Description of the Related Art In general, when a semiconductor integrated circuit is manufactured, various films such as a silicon film and a silicon oxide film are formed on the surface of a semiconductor wafer or a glass substrate, or oxidized or various heat treatments are performed. Is applied. In order to improve the characteristics of such a semiconductor integrated circuit, it is particularly important to improve the characteristics of individual transistors and capacitors incorporated therein. By the way, recent demands for higher density, higher integration, and multi-layering of semiconductor integrated circuits require further thinning. For this reason, various types of insulating films are required to have the same or better electrical characteristics such as insulating properties while achieving thinning.

【0003】このような状況下において、キャパシタ等
の絶縁膜に関しても薄膜化してもリーク電流を押さえつ
つ、小面積で所定の容量を維持することができる電気的
特性の良好な材料が求められている。このような絶縁膜
の材料として、誘電率が高く、しかも絶縁性に優れてい
ることから、Si34 に代表されるシリコンナイトラ
イド膜(シリコン窒化膜)が注目されてきている。この
シリコンナイトライド膜は、従来、一般的には、ジクロ
ルシラン(SiH2 Cl2 )とアンモニア(NH3 )を
原料ガスとして650〜750℃の温度範囲で熱CVD
(Chemical Vapor Depositio
n)法により成膜されている。
[0003] Under such circumstances, there is a demand for a material having good electrical characteristics that can maintain a predetermined capacity in a small area while suppressing a leak current even if an insulating film such as a capacitor is made thin. I have. As a material for such an insulating film, a silicon nitride film (silicon nitride film) represented by Si 3 N 4 has been attracting attention because of its high dielectric constant and excellent insulating properties. Conventionally, this silicon nitride film has been conventionally subjected to thermal CVD in a temperature range of 650 to 750 ° C. using dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) and ammonia (NH 3 ) as source gases.
(Chemical Vapor Deposition
The film is formed by the n) method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ジクロ
ルシランとアンモニアを用いて成膜されるシリコンナイ
トライド膜は絶縁性等の電気的特性にある程度は優れて
いるが、原料ガス中のジクロルシラン中に水素基が含ま
れているために、現在要求されている数nm(3〜5n
m)程度の非常に薄い膜厚になると、上記水素基がリー
ク電流を引き起こす原因となって必ずしも高い絶縁性を
発揮できない場合がある。また、上述のようにジクロル
シランとアンモニアを原料ガスとして成膜すると、成膜
レートがかなり高いことから、上述のように数nm程度
の非常に薄い膜厚のシリコンナイトライド膜を形成する
場合には、膜厚のコントロールを精度良く行なうことが
できず、所望の膜厚に精度良く設定できない、といった
問題もあった。
As described above, a silicon nitride film formed by using dichlorosilane and ammonia has a certain degree of excellent electrical properties such as insulating properties. Contains a hydrogen group, so that several nm (3 to 5 n
When the film thickness is as extremely small as about m), the hydrogen groups may cause a leak current, and may not always exhibit high insulating properties. In addition, when a film is formed using dichlorosilane and ammonia as source gases as described above, the film formation rate is considerably high. Therefore, when a silicon nitride film having a very small thickness of about several nm is formed as described above, In addition, there was a problem that the film thickness could not be controlled with high accuracy and the desired film thickness could not be set with high accuracy.

【0005】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、絶縁性に優れ、しかも、非常に薄い成膜でも
膜厚の制御性が良好なシリコンナイトライド膜の成膜方
法を提供することにある。
[0005] The present invention focuses on the above problems,
It was created to solve this effectively. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a silicon nitride film which is excellent in insulating properties and has good controllability of the film thickness even when forming a very thin film.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、シリコン
ナイトライド膜に関して鋭意研究した結果、常温で液体
であり、腐食性が高く、しかも、ジクロルシランよりも
高温でないと反応をしないので、取り扱いが困難である
ことから1100℃程度の高温でのプロセスが要求され
るSiエピタキシャル成長の分野でしか利用されていな
かったトリクロルシラン(SiCl4 )を用いることに
より、特性の良好なシリコンナイトライド膜が得られる
ことを見い出すことにより、本発明に至ったものであ
る。
The present inventors have conducted intensive studies on silicon nitride films. As a result, they are liquid at room temperature, highly corrosive, and do not react unless they are at a higher temperature than dichlorosilane. The use of trichlorosilane (SiCl 4 ), which has been used only in the field of Si epitaxial growth, which requires a process at a high temperature of about 1100 ° C. due to the difficulty in obtaining a silicon nitride film having good characteristics. The present invention has been made by finding out that the above-mentioned facts can be obtained.

【0007】請求項1に規定する発明は、被処理体の表
面に、SiCl4 とNH3 を原料ガスとして熱CVD法
によりシリコンナイトライド膜を成膜するようにしたも
のである。
According to a first aspect of the present invention, a silicon nitride film is formed on a surface of an object by thermal CVD using SiCl 4 and NH 3 as source gases.

【0008】これにより、膜厚が非常に薄くても絶縁性
等の電気的特性を大幅に向上でき、しかも、成膜時での
膜厚の制御性も良好にすることができる。この場合、前
記成膜処理に先立って、前記被処理体の表面は、高温下
においてNH3 により窒化処理が施されるようにすれ
ば、界面に付着していた自然酸化膜が窒化されて界面の
状態が改善されるので、絶縁性を更に良好にすることが
可能となる。この窒化処理は、例えば700〜1000
℃の温度範囲内で行うのがよい。
As a result, even if the film thickness is extremely small, electrical characteristics such as insulation can be greatly improved, and the controllability of the film thickness during film formation can be improved. In this case, prior to the film forming process, if the surface of the object to be processed is subjected to nitridation with NH 3 at a high temperature, the natural oxide film adhering to the interface is nitrided, Is improved, so that the insulation can be further improved. This nitriding treatment is performed, for example, at 700 to 1000
It is good to carry out within a temperature range of ° C.

【0009】また、前記成膜処理のプロセス温度は、6
50〜800℃の範囲内とすることにより、成膜レート
を従来のジクロルシランを用いた成膜の場合よりも小さ
くできるので、膜厚の制御性を改善することが可能とな
る。
[0009] The process temperature of the film forming process is 6
When the temperature is in the range of 50 to 800 ° C., the film formation rate can be made smaller than in the case of the conventional film formation using dichlorosilane, so that the controllability of the film thickness can be improved.

【0010】更に、前記シリコンナイトライド膜は、半
導体集積回路のキャパシタの絶縁膜として用いることに
より、特に、キャパシタの容量特性、絶縁特性等を維持
したままこの薄膜化に寄与することが可能となる。
Further, by using the silicon nitride film as an insulating film of a capacitor of a semiconductor integrated circuit, it is possible to contribute to a reduction in the thickness of the capacitor while maintaining the capacitance characteristics, the insulating characteristics and the like of the capacitor. .

【0011】また、前記成膜処理は、高速昇降温が可能
な縦型バッチ式の熱処理装置により行なうことにより、
全体のプロセスを迅速に行なうことが可能となる。更
に、前記熱処理装置へは、これが400℃以下の低温状
態で前記被処理体をロードさせることにより、自然酸化
膜の成長を一層抑制できるので、絶縁性の改善に更に寄
与することが可能となる。
Further, the film forming process is performed by a vertical batch type heat treatment apparatus capable of raising and lowering the temperature at a high speed.
The whole process can be performed quickly. Further, by loading the object to be processed into the heat treatment apparatus at a low temperature of 400 ° C. or less, the growth of a natural oxide film can be further suppressed, which can further contribute to the improvement of insulation properties. .

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るシリコンナ
イトライド膜の成膜方法の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図1は本発明方法を実施するための縦型バ
ッチ式の熱処理装置を示す図、図2は熱処理装置とガス
供給系を示す概略構成図である。まず、この熱処理装置
について説明する。ここでは例えば被処理体である半導
体ウエハの高速昇温及び高速降温を可能とするために、
熱処理装置として例えば高速昇降温が可能な縦型熱処理
装置を用いている。図示するようにこのバッチ式の縦型
熱処理装置2は、透明な耐熱材料例えば石英よりなる有
天井であり且つ底部が開口された円筒体状の外筒4とこ
の内側に所定の間隔を隔てて同心状に配置された円筒状
の内筒6よりなる熱処理容器8を有しており、2重管構
造になっている。この熱処理容器8の内部には同じく石
英製のウエハボート10に上下方向に所定のピッチで多
段に配置された被処理体としての半導体ウエハWが多数
枚、例えば8インチウエハが100枚程度収容可能にな
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for forming a silicon nitride film according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a view showing a vertical batch type heat treatment apparatus for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a heat treatment apparatus and a gas supply system. First, the heat treatment apparatus will be described. Here, for example, in order to enable a high-speed temperature rise and a high-speed temperature decrease of a semiconductor wafer to be processed,
As the heat treatment apparatus, for example, a vertical heat treatment apparatus capable of rapidly raising and lowering the temperature is used. As shown in the figure, this batch type vertical heat treatment apparatus 2 has a cylindrical outer cylinder 4 having a ceiling with a transparent heat-resistant material, for example, quartz and having an open bottom, and a predetermined interval inside the outer cylinder 4. It has a heat treatment vessel 8 consisting of a cylindrical inner cylinder 6 arranged concentrically, and has a double pipe structure. Inside the heat treatment container 8, a large number of semiconductor wafers W as objects to be processed, for example, about 100 8-inch wafers can be accommodated in a quartz wafer boat 10 which is also arranged in multiple stages at a predetermined pitch in the vertical direction. Has been made.

【0013】上記熱処理容器8の下端開口部にはこれを
気密に開閉するフランジキャップ部12が設けられてお
り、このキャップ部12上に石英製の保温筒14を介し
て上記ウエハボート10が載置される。そして、このキ
ャップ部12はボートエレベータ15にアーム16を介
して連結されており、これを昇降させることにより、ウ
エハボート10に載置したウエハWを熱処理容器8に対
して挿脱可能としている。また、この保温筒14は、回
転軸18及び図示しない回転ベルトを介してモータ等に
連結されており、回転可能になされている。従って、熱
処理時には、ウエハボート10と共にウエハWを回転し
て熱処理の均一性を確保するようになっている。また、
熱処理容器8の外筒4の下部には、例えばステンレスス
チール製のマニホールド20が設けられ、この内側に設
けた突起部21により内筒6の下端を支持している。そ
して、このマニホールド20に、内筒6の内側下部に原
料ガスとしてテトラクロルシラン(SiCl4 )ガスを
導入する成膜ガスノズル22やNH3 ガスを導入するガ
スノズル24が導入されている。また、このガスノズル
24からはN2 ガスも導入できるようになっている。更
に、このマニホールド20には、図示しない真空ポンプ
に接続された排気口26が設けられており、外筒4と内
筒6との間の間隙から容器8内を所望の真空度まで真空
引きできるようになっている。
At the lower end opening of the heat treatment container 8, there is provided a flange cap portion 12 for opening and closing the same in an airtight manner. The wafer boat 10 is mounted on the cap portion 12 via a heat insulating tube 14 made of quartz. Is placed. The cap unit 12 is connected to a boat elevator 15 via an arm 16, and by moving the cap unit 12 up and down, the wafer W mounted on the wafer boat 10 can be inserted into and removed from the heat treatment container 8. The heat retaining cylinder 14 is connected to a motor or the like via a rotating shaft 18 and a rotating belt (not shown), and is rotatable. Therefore, during the heat treatment, the wafer W is rotated together with the wafer boat 10 to ensure uniformity of the heat treatment. Also,
A manifold 20 made of, for example, stainless steel is provided below the outer cylinder 4 of the heat treatment container 8, and a lower end of the inner cylinder 6 is supported by a protrusion 21 provided inside the manifold 20. A gas nozzle 22 for introducing a tetrachlorosilane (SiCl 4 ) gas as a raw material gas and a gas nozzle 24 for introducing an NH 3 gas are introduced into the lower portion of the inner cylinder 6 of the manifold 20. Further, N 2 gas can be introduced from the gas nozzle 24. Further, the manifold 20 is provided with an exhaust port 26 connected to a vacuum pump (not shown), so that the inside of the container 8 can be evacuated to a desired degree of vacuum from the gap between the outer cylinder 4 and the inner cylinder 6. It has become.

【0014】一方、上記熱処理容器8の外周には、この
側部及び天井部を覆って例えばセラミックファイバー製
断熱材よりなる円筒体状の断熱層28が設けられてお
り、この内側には、螺旋状或いは同軸的に筒体状に配列
された加熱源としての例えば加熱ヒータ30が高い密度
で配列されている。この加熱ヒータ30は、例えば2ケ
イ化モリブデン(MoSi2 )を主成分とした発熱抵抗
体(カンタル社製のカンタルスーパー加熱源)よりな
り、常温では抵抗値が非常に小さく、高温になると抵抗
値が大きくなる性質を有する。この加熱ヒータ30は、
従来のFeCrAl加熱源の表面負荷が1200℃にお
いて2W/cm2 であるのに対して10〜30W/cm
2 程度と非常に大きく、数倍〜10数倍の発熱量が得ら
れ、ウエハWに対して例えば50〜200℃/分の高速
昇温が可能となっている。
On the other hand, a cylindrical heat insulating layer 28 made of, for example, a ceramic fiber heat insulating material is provided on the outer periphery of the heat treatment container 8 so as to cover the side and the ceiling. For example, a heater 30 as a heating source arranged in a cylindrical shape coaxially or coaxially is arranged at a high density. The heater 30 is made of, for example, a heating resistor (a Kanthal super heating source manufactured by Kanthal Co.) having molybdenum disilicide (MoSi 2 ) as a main component. Has the property of increasing. This heater 30 is
While the surface load of the conventional FeCrAl heating source is 2 W / cm 2 at 1200 ° C., it is 10 to 30 W / cm 2.
The heat generation amount is as large as about 2 and several times to several tens times, and the wafer W can be heated at a high speed of, for example, 50 to 200 ° C./min.

【0015】また、断熱層28の下部は、断熱シール部
材32を介して熱処理容器8の下部と接合され、この下
部にはその周方向に沿ってリング状の冷却ヘッダ34が
設けられる。この冷却ヘッダ34には、途中に送風ファ
ン36を介設した冷却気体導入通路38が接続されると
共に、この冷却ヘッダ34からは上記熱処理容器8の外
周壁と断熱層28の内壁との間隙内に延びる冷却ノズル
40が適当数設けられており、熱処理終了後の降温時に
熱処理容器8の外周壁に冷却気体を吹き付けることによ
りこれを高速で冷却してウエハWを高速降温できるよう
になっている。この時の降温速度は例えば30〜100
℃/分である。そして、この断熱層28の天井部には、
上記冷却気体を排出する排気口42が形成されており、
この排気口42には、ウエハWの熱処理時にここを閉じ
る開閉可能になされたシャッタ44が設けられる。
The lower portion of the heat insulating layer 28 is joined to the lower portion of the heat treatment container 8 via a heat insulating seal member 32, and a ring-shaped cooling header 34 is provided below this lower portion along the circumferential direction. The cooling header 34 is connected to a cooling gas introduction passage 38 provided with a blower fan 36 on the way, and from the cooling header 34 to the inside of the gap between the outer peripheral wall of the heat treatment container 8 and the inner wall of the heat insulating layer 28. A suitable number of cooling nozzles 40 are provided to cool the wafer W at a high speed by blowing a cooling gas onto the outer peripheral wall of the heat treatment container 8 at the time of temperature reduction after the heat treatment. . The cooling rate at this time is, for example, 30 to 100.
° C / min. Then, on the ceiling of the heat insulating layer 28,
An exhaust port 42 for discharging the cooling gas is formed,
The exhaust port 42 is provided with a shutter 44 which can be opened and closed to close the wafer W during heat treatment.

【0016】このように構成された熱処理装置2には、
図2にも示すように原料ガスとしてSiCl4 やNH3
を供給する系や、N2 ガス等の不活性ガスを供給する系
が設けられる。具体的には、常温で液体のSiCl4
SiCl4 タンク46内へ収容され、このタンク46は
温度コントロール機能を有する加熱源48により気化温
度以上、例えば55℃程度に加熱維持されている。この
SiCl4 タンク46はSiCl4 ガス通路50を介し
て前記熱処理装置2の成膜ガスノズル22に連結されて
いる。このSiCl4 ガス通路50の途中には、開閉弁
52、レギュレータ54及び流量を制御するマスフロー
コントローラの如き流量制御器56等が順次介設されて
いる。また、上記タンク46の出口から上記成膜ガスノ
ズル22に至るSiCl4 ガス通路50には、再液化を
防止するために例えばテープヒータ58が巻回されてお
り、この通路50をSiCl4 ガスの気化温度以上の、
例えば75〜85℃程度に加熱維持し得るようになって
いる。
The heat treatment apparatus 2 configured as described above includes:
As shown in FIG. 2, SiCl 4 and NH 3
And a system for supplying an inert gas such as N 2 gas. Specifically, SiCl 4, which is liquid at normal temperature, is stored in a SiCl 4 tank 46, and this tank 46 is heated and maintained at a temperature equal to or higher than the vaporization temperature, for example, about 55 ° C. by a heating source 48 having a temperature control function. The SiCl 4 tank 46 is connected to the film forming gas nozzle 22 of the heat treatment apparatus 2 via a SiCl 4 gas passage 50. An on-off valve 52, a regulator 54, a flow controller 56 such as a mass flow controller for controlling the flow rate, and the like are sequentially provided in the middle of the SiCl 4 gas passage 50. Further, for example, a tape heater 58 is wound around the SiCl 4 gas passage 50 from the outlet of the tank 46 to the film forming gas nozzle 22 to prevent re-liquefaction, and the passage 50 is vaporized by the SiCl 4 gas. Above temperature,
For example, it can be heated and maintained at about 75 to 85 ° C.

【0017】また、NH3 ガスを貯留するNH3 ガスボ
ンベ60及びN2 ガスを貯留するN2 ガスボンベ62
は、それぞれ分岐ガス通路64、66に接続され、各分
岐ガス通路64、66は合流してガス通路68となって
前記他方のガスノズル24に接続されている。そして、
各分岐ガス通路64、66には開閉弁70、72及びマ
スフローコントローラの如き流量制御器74、76がそ
れぞれ介設されている。尚、ガスノズル24の設置数を
増やし、NH3 ガスとN2 ガスをそれぞれ独立させて別
々のノズルから熱処理容器8内へ導入するようにしても
よい。
Further, N 2 gas cylinder 62 for storing a NH 3 gas cylinder 60 and the N 2 gas storing NH 3 gas
Are connected to branch gas passages 64 and 66, respectively, and the branch gas passages 64 and 66 join to form a gas passage 68 which is connected to the other gas nozzle 24. And
Opening / closing valves 70 and 72 and flow controllers 74 and 76 such as mass flow controllers are interposed in the branch gas passages 64 and 66, respectively. The number of the gas nozzles 24 may be increased, and the NH 3 gas and the N 2 gas may be independently introduced into the heat treatment vessel 8 from different nozzles.

【0018】次に、以上のように構成された装置を用い
て行なわれる本発明方法について説明する。図3は本発
明方法を説明するためのタイミングチャートを示す図で
ある。図3中において縦軸は温度を示している。まず、
ウエハWの熱処理容器8内へのウエハのロードに先立っ
て、熱処理容器8内をウエハWに対して自然酸化膜が付
着し難い温度である300〜600℃の範囲、例えば4
00℃に維持し、更に自然酸化膜の発生を抑制するため
に熱処理容器8内にN2 ガスを所定の流量で供給し、こ
の状態で多数枚のウエハWを多段に保持したウエハボー
ト10をその下方よりロードして上昇させてこの容器内
へ収容し、下端開口部をキャップ部12で密閉して容器
8内を気密状態とする(期間A)。尚、容器8の温度が
300℃よりも低いと、この後の昇温のために必要以上
に時間を要してしまうのでこれを300℃以上に予熱し
ておく。
Next, the method of the present invention performed using the apparatus configured as described above will be described. FIG. 3 is a diagram showing a timing chart for explaining the method of the present invention. In FIG. 3, the vertical axis indicates temperature. First,
Prior to loading the wafer W into the heat treatment container 8, a temperature within a range of 300 to 600 ° C., which is a temperature at which a natural oxide film is unlikely to adhere to the wafer W, within the heat treatment container 8, for example, 4
The wafer boat 10 holding a large number of wafers W in multiple stages in this state is supplied with a predetermined flow rate of N 2 gas into the heat treatment vessel 8 in order to maintain the temperature at 00 ° C. and further suppress the generation of a natural oxide film. The container 8 is loaded from below and raised to be accommodated in the container, and the lower end opening is closed with the cap portion 12 to make the inside of the container 8 airtight (period A). If the temperature of the container 8 is lower than 300 ° C., it takes more time than necessary for the subsequent temperature increase.

【0019】次に、N2 ガスの供給を停止して熱処理容
器8内を真空引きしてN2 ガスを排出し(期間B)、そ
して、代わりにNH3 ガスを所定の流量で供給し(期間
C)、しばらくしたならば加熱ヒータ30への電力投入
量を急増させてウエハWを50〜100℃/分程度の速
度で急速昇温し(期間D)、これを700〜1000℃
の温度範囲内、例えば900℃に維持して前処理を所定
の時間、例えば30分程度行なう(期間E)。この前処
理によりウエハWは表面処理され、例えばこのウエハW
の表面に僅かに付着している可能性のある有機汚染物や
SiO2 の自然酸化膜を窒化処理し、この後この上に積
層されることになるシリコンナイトライド層との界面の
特性を改善するようになっている。この時のNH3 ガス
の流量は、例えば2000sccm程度であり、プロセ
ス圧力は6Torr程度である。
Next, the supply of N 2 gas is stopped, the inside of the heat treatment vessel 8 is evacuated to discharge N 2 gas (period B), and NH 3 gas is supplied at a predetermined flow rate instead ( In the period C), after a while, the amount of power input to the heater 30 is rapidly increased to rapidly raise the temperature of the wafer W at a rate of about 50 to 100 ° C./min (period D).
The pretreatment is performed for a predetermined period of time, for example, about 30 minutes while maintaining the temperature within the above range, for example, 900 ° C. (period E). The wafer W is subjected to a surface treatment by this pre-processing.
Nitrogen treatment of organic contaminants and natural oxide film of SiO 2 that may be slightly attached to the surface of the surface, and then improve the characteristics of the interface with the silicon nitride layer to be laminated on this It is supposed to. At this time, the flow rate of the NH 3 gas is, for example, about 2000 sccm, and the process pressure is about 6 Torr.

【0020】このように前処理(表面処理)が終了した
ならば、ウエハWを所定のプロセス温度、例えば700
℃まで例えば30〜100℃/分の速度で急速降温して
(期間F)、温度を安定化させ(期間G)、そしてこの
温度にてシリコンナイトライド膜の成膜処理を行なう
(期間H)。これまでの間は、NH3 ガスを供給し続
け、また、この成膜処理の間にもNH3 ガスを供給し続
ける。そして、この成膜処理時には、NH3 ガスに加え
て所定量の流量でテトラクロルシラン(SiCl4)を
供給する。このテトラクロルシランは、図2に示すよう
にSiCl4 ボンベ46内を例えば55℃で加熱維持す
ることにより液状SiCl4 をガス化し、これを流量制
御しつつSiCl4 ガス供給通路50を介して熱処理容
器8へ供給される。この場合、SiCl4 ガス供給通路
50はテープヒータ58により85℃程度に加熱されて
いるので、SiCl4 ガスは再液化することなく安定的
に供給されることになる。この時、下記の式による熱C
VD法成膜反応によって、シリコンナイトライド膜(S
34 )が形成される。 3SiCl4 +4NH3 → Si34 +12HCl
After the pre-processing (surface processing) is completed, the wafer W is heated to a predetermined processing temperature, for example, 700.
The temperature is rapidly decreased to, for example, 30 to 100 ° C./min (period F) to stabilize the temperature (period G), and a silicon nitride film is formed at this temperature (period H). . During the past, it continues to supply NH 3 gas, also continue to supply NH 3 gas during the deposition process. During this film forming process, tetrachlorosilane (SiCl 4 ) is supplied at a predetermined flow rate in addition to the NH 3 gas. As shown in FIG. 2, this tetrachlorosilane is gasified from the liquid SiCl 4 by heating and maintaining the inside of the SiCl 4 cylinder 46 at, for example, 55 ° C., and heat-treated through the SiCl 4 gas supply passage 50 while controlling the flow rate. It is supplied to the container 8. In this case, since the SiCl 4 gas supply passage 50 is heated to about 85 ° C. by the tape heater 58, the SiCl 4 gas is stably supplied without being reliquefied. At this time, heat C
The silicon nitride film (S
i 3 N 4 ) are formed. 3SiCl 4 + 4NH 3 → Si 3 N 4 + 12HCl

【0021】この成膜のプロセス条件は、NH3 ガスが
100〜1000sccmの範囲内、例えば200sc
cm程度、SiCl4 ガスが10〜100sccmの範
囲内、例えば20sccm程度、圧力は0.1〜1.0
Torrの範囲内、例えば0.2Torr程度であり、
処理時間は形成すべき膜厚にもよるが、例えば膜厚が6
nmの場合には30分程度である。このようにしてSi
Cl4 とNH3 とよりなる原料ガスを用いて熱CVD法
によりシリコンナイトライド膜の成膜処理が終了したな
らば、NH3 ガスとSiCl4 ガスの供給を停止して熱
処理容器8内を真空引きして残留ガスを排出し(期間
I)、そして、サイクルパージを行ないつつ例えば30
〜100℃/分の速度で急速降温してウエハWを自然酸
化膜が発生し難い温度、例えば400℃まで冷却する
(期間J)。その後は、熱処理容器8内にN2 ガスを供
給しつつこれより処理済みのウエハWをアンロードして
処理を終了する(期間K)。
The process conditions for this film formation are as follows: NH 3 gas is in a range of 100 to 1000 sccm, for example, 200 sc
cm, the SiCl 4 gas is in the range of 10-100 sccm, for example, about 20 sccm, and the pressure is 0.1-1.0.
Torr, for example, about 0.2 Torr,
The processing time depends on the film thickness to be formed.
In the case of nm, it is about 30 minutes. Thus, Si
When the silicon nitride film formation process is completed by a thermal CVD method using a source gas composed of Cl 4 and NH 3 , the supply of the NH 3 gas and the SiCl 4 gas is stopped, and the inside of the heat treatment container 8 is evacuated. To remove residual gas (period I), and perform cycle purge, for example, for 30 minutes.
The temperature is rapidly lowered at a rate of about 100 ° C./min to cool the wafer W to a temperature at which a natural oxide film is hardly generated, for example, 400 ° C. (period J). Thereafter, the wafer W processed therefrom is unloaded while the N 2 gas is supplied into the heat treatment container 8, and the process is terminated (period K).

【0022】このようにして形成されたシリコンナイト
ライド膜は、ジクロルシランとNH3 ガスを用いて熱C
VD法によって形成された従来のシリコンナイトライド
膜と比較して、絶縁性に優れ、特に、DRAM等の半導
体集積回路のキャパシタの絶縁膜として用いた場合に
は、リーク電流が少なくなって薄膜化が可能となり、そ
の特性を向上させることができる。このようにリーク電
流を少なくできる理由は、原料ガス中に水素を含むジク
ロルシラン(SiH2 Cl2 )を用いた従来のシリコン
ナイトライド膜は膜中に水素が含まれてリーク電流の発
生原因となっていたが、本発明のように原料ガス中に水
素を含まないテトラクロルシラン(SiCl4 )を用い
た場合には、シリコンナイトライド膜中に水素が含まれ
ないようになるからである、と考えられる。また、シリ
コンナイトライド膜の成膜の前にウエハ表面を窒化処理
する前処理を行なうことにより、この表面に付着してい
た自然酸化膜や有機物が窒化されて除去されるので、界
面における特性が改善されて絶縁性を更に良好にするこ
とができる。
The silicon nitride film thus formed is subjected to thermal C by using dichlorosilane and NH 3 gas.
Compared with the conventional silicon nitride film formed by the VD method, it has excellent insulation properties, and particularly when used as an insulating film of a capacitor of a semiconductor integrated circuit such as a DRAM, the leakage current is reduced and the thickness is reduced. Is possible, and the characteristics can be improved. The reason why the leak current can be reduced in this way is that the conventional silicon nitride film using dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) containing hydrogen in the source gas causes hydrogen to be contained in the film and causes leakage current. However, when tetrachlorosilane (SiCl 4 ) containing no hydrogen is used in the source gas as in the present invention, hydrogen is not contained in the silicon nitride film. Conceivable. In addition, by performing a pretreatment of nitriding the wafer surface before forming the silicon nitride film, the natural oxide film and organic substances adhered to the surface are nitrided and removed, so that the characteristics at the interface are reduced. The improved insulating properties can be further improved.

【0023】次に、本発明方法によるシリコンナイトラ
イド膜と従来方法によるシリコンナイトライド膜の特性
の評価を行なったので、その結果について説明する。図
4は本発明方法によるシリコンナイトライド膜と従来方
法によるシリコンナイトライド膜のリーク電流を示すグ
ラフである。この時、膜厚は共に3.3nmである。こ
のグラフから明らかなように、本発明方法のシリコンナ
イトライド膜は、従来方法のシリコンナイトライド膜よ
りもリーク電流が少なく、絶縁性に優れていることが判
明した。また、図5は本発明方法によるシリコンナイト
ライド膜と従来方法によるシリコンナイトライド膜の膜
厚とリーク電流1.0×10-8A/cm2 における印加
電圧との関係を示すグラフである。このグラフから明ら
かなように、膜厚を一定とした場合には、1.0×10
-8A/cm2 のリーク電流が流れる時の印加電圧は、常
に従来方法によるシリコンナイトライド膜よりも本発明
方法によるシリコンナイトライド膜の方が高く、すなわ
ち絶縁性が良好である。換言すれば、例えば印加電圧が
1Vで1.0×10 -8A/cm2 のリーク電流を許容で
きるとすれば、従来方法のシリコンナイトライド膜では
略4.3nmの膜厚が必要であるが、本発明によるシリ
コンナイトライド膜ならば略3.8nmの膜厚で済み、
薄膜化に対応して半導体集積回路に適していることが判
る。
Next, the silicon nitride according to the method of the present invention will be described.
Of nitride film and silicon nitride film by conventional method
Was evaluated, and the results will be described. Figure
4 is a silicon nitride film according to the method of the present invention and a conventional method.
Showing leakage current of silicon nitride film
It is rough. At this time, the film thicknesses are both 3.3 nm. This
As is clear from the graph of FIG.
The nitride film is different from the conventional silicon nitride film.
Low leakage current and excellent insulation.
Revealed. FIG. 5 shows a silicon nitride according to the method of the present invention.
Of nitride film and silicon nitride film by conventional method
Thickness and leak current 1.0 × 10-8A / cmTwo Application at
4 is a graph showing a relationship with a voltage. It is clear from this graph
As described above, when the film thickness is constant, 1.0 × 10
-8A / cmTwo The applied voltage when the leakage current of
Of the present invention more than the silicon nitride film by the conventional method
The silicon nitride film by the method is higher,
Insulation is good. In other words, for example, when the applied voltage is
1.0 × 10 at 1V -8A / cmTwo Allows for leakage current
If it is possible, conventional silicon nitride film
A film thickness of about 4.3 nm is required,
For a nitride film, a film thickness of about 3.8 nm is sufficient.
It is determined that it is suitable for semiconductor integrated circuits in response to thinning.
You.

【0024】また、図6は本発明方法によるシリコンナ
イトライド膜と従来方法によるシリコンナイトライド膜
の各成膜レートと成膜温度との関係を示すグラフであ
る。このグラフから明らかなように650℃以上では従
来のシリコンナイトライド膜よりも本発明のシリコンナ
イトライド膜の方が成膜レートが小さくなっており、従
って、数nmの非常に薄い膜を精度良く形成するために
は、成膜レートの小さい本発明方法の方が膜厚制御性に
優れていることが判明する。但し、成膜温度が800℃
よりも大きくなると、成膜レートが1nm/minを越
えてしまうので、膜厚が数nm程度の薄膜の形成におい
ては精密に膜厚を制御することが困難となる、という不
都合が生ずるので好ましくなく、従って、前述の期間H
における成膜温度は650〜800℃の範囲内に設定す
べきである。また、本発明方法のシリコンナイトライド
膜の面内及び面間の膜厚の均一性を評価したので、その
結果を表1に示す。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the film forming rate and the film forming temperature of the silicon nitride film according to the method of the present invention and the silicon nitride film according to the conventional method. As is clear from this graph, at 650 ° C. or higher, the film formation rate of the silicon nitride film of the present invention is smaller than that of the conventional silicon nitride film. It is clear that the method of the present invention having a smaller film forming rate is more excellent in controlling the film thickness for forming the film. However, the film formation temperature is 800 ° C
If the thickness is larger than 1 nm, the film formation rate exceeds 1 nm / min. Therefore, it is difficult to precisely control the film thickness in forming a thin film having a thickness of about several nm. , Thus the aforementioned period H
Should be set in the range of 650 to 800 ° C. In addition, the uniformity of the thickness of the silicon nitride film in the plane and between the planes of the method of the present invention was evaluated, and the results are shown in Table 1.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】評価にあたっては、ウエハボートのトップ
(TOP)、センタ(CTR)、ボトム(BTM)のそ
れぞれから成膜したウエハを取り出し、各ウエハについ
て均一に分散された9点のポジションの膜厚を測定し
た。この表1中の数値の計算の結果、膜厚の面内均一性
は±1.07〜1.45%であり、また膜厚の面間均一
性は±4.07%であり、共に従来方法の場合と略同じ
であることが判明した。尚、上記実施例ではシリコンナ
イトライド膜をキャパシタの絶縁膜として用いた場合を
例にとって説明したが、これに限定されず、トランジス
タのゲート絶縁膜、層間絶縁膜等に用いるようにしても
よいのは勿論である。また、上記実施例では本発明方法
をバッチ式の縦型の熱処理装置により実施した場合を例
にとって説明したが、これに限定されず、横型の熱処理
装置或いは枚葉式の熱処理装置を用いてよいのは勿論で
ある。更には、被処理体としては半導体ウエハに限定さ
れず、LCD基板、ガラス基板等にも適用できるのは勿
論である。
In the evaluation, the wafers formed at the top (TOP), the center (CTR), and the bottom (BTM) of the wafer boat were taken out, and the film thickness at nine positions uniformly distributed for each wafer was measured. It was measured. As a result of calculating the numerical values in Table 1, the in-plane uniformity of the film thickness was ± 1.07 to 1.45%, and the inter-surface uniformity of the film thickness was ± 4.07%. It turned out to be almost the same as in the method. In the above embodiment, the case where the silicon nitride film is used as the insulating film of the capacitor has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the silicon nitride film may be used as the gate insulating film or the interlayer insulating film of the transistor. Of course. Further, in the above embodiment, the case where the method of the present invention is performed by a batch type vertical heat treatment apparatus is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a horizontal heat treatment apparatus or a single wafer heat treatment apparatus may be used. Of course. Further, the object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, but may be applied to an LCD substrate, a glass substrate, and the like.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のように優れた作用効果を発揮することができる。請
求項1に規定するように、SiCl4 とNH3 を原料ガ
スとして熱CVD法によりシリコンナイトライド膜を形
成することにより、従来方法による膜よりも絶縁性が高
くて電気的特性が良好な絶縁膜を形成することができ
る。請求項2及び3に規定するように、成膜前に被処理
体の表面の窒化処理を行なえば、表面に付着している有
機物や自然酸化膜が窒化されるので、界面の改善がで
き、特性が更に優れた絶縁膜を形成することができる。
請求項4に規定するように、成膜時のプロセス温度を6
50〜800℃の範囲内に設定することにより、成膜レ
ートを小さくして膜厚の制御性を向上させることができ
る。請求項5に規定するように、本発明方法によるシリ
コンナイトライド膜をキャパシタの絶縁膜として用いる
ことにより、膜厚が薄くて、特性の良好なキャパシタを
形成することができる。請求項6に規定するように、本
発明方法の成膜処理を、高速昇降温が可能な熱処理装置
により行なえば、昇温及び降温時にそれ程時間を必要と
せず、スループットを向上させることができる。請求項
7に規定するように、熱処理装置へは、これが400℃
以下の低温状態で前記被処理体をロードさせるようにす
れば、被処理体に発生する自然酸化膜が一層抑制され、
更に特性の良好なシリコンナイトライド膜を形成するこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
The following excellent functions and effects can be exhibited. As described in claim 1, by forming a silicon nitride film by a thermal CVD method using SiCl 4 and NH 3 as source gases, the insulating property is higher than that of a conventional film and the electric characteristics are better. A film can be formed. As described in Claims 2 and 3, if the surface of the object to be processed is subjected to nitriding treatment before film formation, an organic substance or a natural oxide film attached to the surface is nitrided, so that the interface can be improved. An insulating film having more excellent characteristics can be formed.
As defined in claim 4, the process temperature at the time of film formation is 6
By setting the temperature within the range of 50 to 800 ° C., the film forming rate can be reduced and the controllability of the film thickness can be improved. By using the silicon nitride film according to the method of the present invention as an insulating film of a capacitor, a capacitor having a small thickness and good characteristics can be formed. As defined in claim 6, if the film forming process of the method of the present invention is performed by a heat treatment apparatus capable of raising and lowering the temperature at a high speed, it is possible to improve the throughput without requiring much time when raising and lowering the temperature. As set forth in claim 7, the heat treatment apparatus has a temperature of 400 ° C.
If the object is loaded in the following low temperature state, a natural oxide film generated on the object is further suppressed,
Further, a silicon nitride film having excellent characteristics can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明方法を実施するための縦型バッチ式の熱
処理装置を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a vertical batch type heat treatment apparatus for carrying out a method of the present invention.

【図2】熱処理装置とガス供給系を示す概略構成図であ
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a heat treatment apparatus and a gas supply system.

【図3】本発明方法を説明するためのタイミングチャー
トを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a timing chart for explaining the method of the present invention.

【図4】本発明方法によるシリコンナイトライド膜と従
来方法によるシリコンナイトライド膜のリーク電流を示
すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing leakage currents of a silicon nitride film according to a method of the present invention and a silicon nitride film according to a conventional method.

【図5】本発明方法によるシリコンナイトライド膜と従
来方法によるシリコンナイトライド膜の膜厚とリーク電
流1.0×10-8A/cm2 における印加電圧との関係
を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of a silicon nitride film according to the method of the present invention and a silicon nitride film according to a conventional method, and the applied voltage at a leak current of 1.0 × 10 −8 A / cm 2 .

【図6】本発明方法によるシリコンナイトライド膜と従
来方法によるシリコンナイトライド膜の各成膜レートと
成膜温度との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a film forming rate and a film forming temperature of a silicon nitride film according to a method of the present invention and a silicon nitride film according to a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 熱処理装置 4 外筒 6 内筒 8 熱処理容器 10 ウエハボート 22 成膜ガスノズル 30 加熱ヒータ 46 SiCl4 タンク 48 加熱源 50 SiCl4 ガス通路 58 テープヒータ 60 NH3 ガスボンベ 62 N2 ガスボンベ W 半導体ウエハ(被処理体)2 Heat treatment apparatus 4 Outer cylinder 6 Inner cylinder 8 Heat treatment vessel 10 Wafer boat 22 Film deposition gas nozzle 30 Heater 46 SiCl 4 tank 48 Heat source 50 SiCl 4 gas passage 58 Tape heater 60 NH 3 gas cylinder 62 N 2 gas cylinder W Semiconductor wafer (coated) Processing body)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋田 繁彦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 今井 正幸 山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地 東京 エレクトロン株式会社内 (72)発明者 池川 寛晃 山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地 東京 エレクトロン株式会社内 (72)発明者 米川 司 山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地 東京 エレクトロン株式会社内 (72)発明者 山本 博之 神奈川県津久井郡城山町町屋1丁目2番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内 Fターム(参考) 4K030 AA03 AA06 AA13 AA18 BA40 CA04 CA12 DA02 FA10 GA12 JA10 KA04 KA23 LA02 LA15 5F045 AA06 AB33 AC03 AC12 AC15 AD11 AD12 AD13 AD14 AE19 AF03 BB02 BB16 DC63 DP19 EC02 EK06 HA06 5F058 BA06 BA11 BC08 BE10 BF04 BF24 BF30 BJ01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigehiko Saida 8 Shinsugita-machi, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Masayuki Imai 650 Mitsuzawa, Hosaka-cho, Nirasaki, Yamanashi Prefecture Tokyo Electron Stock In-company (72) Inventor Hiroaki Ikegawa 650 Mitsuzawa, Hosaka-cho, Nirasaki, Yamanashi Prefecture Inside Tokyo Electron Limited (72) Inventor Tsukasa Yonekawa 650 Mitsuzawa, Hosaka-cho, Nirasaki, Yamanashi Prefecture Tokyo Electron Limited (72) Inventor Yamamoto Hiroyuki 1-241 Machiya, Shiroyama-cho, Tsukui-gun, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 4K030 AA03 AA06 AA13 AA18 BA40 CA04 CA12 DA02 FA10 GA12 JA10 KA04 KA23 LA02 LA15 5F045 AA06 AB33 AC03 AC15 AD11 AD12 AD13 AD14 AE19 AF03 BB02 BB16 DC63 DP19 EC02 EK06 HA 06 5F058 BA06 BA11 BC08 BE10 BF04 BF24 BF30 BJ01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体の表面に、SiCl4 とNH3
を原料ガスとして熱CVD法によりシリコンナイトライ
ド膜を成膜するようにしたことを特徴とするシリコンナ
イトライド膜の成膜方法。
1. The method according to claim 1, wherein the surface of the object to be processed is SiCl 4 and NH 3.
Characterized in that a silicon nitride film is formed by a thermal CVD method using as a source gas.
【請求項2】 前記成膜処理に先立って、前記被処理体
の表面は、高温下においてNH3 により窒化処理が施さ
れることを特徴とする請求項1記載のシリコンナイトラ
イド膜の成膜方法。
2. The film formation of a silicon nitride film according to claim 1, wherein the surface of the object to be processed is subjected to a nitriding treatment with NH 3 at a high temperature prior to the film forming process. Method.
【請求項3】 前記窒化処理は、700〜1000℃の
温度範囲内で行われることを特徴とする請求項2記載の
シリコンナイトライド膜の成膜方法。
3. The method according to claim 2, wherein the nitriding is performed within a temperature range of 700 to 1000 ° C.
【請求項4】 前記成膜処理のプロセス温度は、650
〜800℃の範囲内であることを特徴とする請求項1乃
至3のいずれかに記載のシリコンナイトライド膜の成膜
方法。
4. The process temperature of the film forming process is 650.
The method for forming a silicon nitride film according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature is in the range of -800C.
【請求項5】 前記シリコンナイトライド膜は、半導体
集積回路のキャパシタの絶縁膜として用いられることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のシリコン
ナイトライド膜の成膜方法。
5. The method for forming a silicon nitride film according to claim 1, wherein the silicon nitride film is used as an insulating film of a capacitor of a semiconductor integrated circuit.
【請求項6】 前記成膜処理は、高速昇降温が可能な縦
型バッチ式の熱処理装置により行なわれることを特徴と
する請求項1乃至5のいずれかに記載のシリコンナイト
ライド膜の成膜方法。
6. The film formation of a silicon nitride film according to claim 1, wherein the film formation process is performed by a vertical batch type heat treatment apparatus capable of rapidly raising and lowering the temperature. Method.
【請求項7】 前記熱処理装置へは、これが400℃以
下の低温状態で前記被処理体をロードさせるようにした
ことを特徴とする請求項6記載のシリコンナイトライド
膜の成膜方法。
7. The method for forming a silicon nitride film according to claim 6, wherein the object to be processed is loaded into the heat treatment apparatus at a low temperature of 400 ° C. or lower.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6355582B1 (en) * 1999-09-17 2002-03-12 Tokyo Electron Limited Silicon nitride film formation method
JP2003138378A (en) * 2001-10-30 2003-05-14 Anelva Corp Thin film formation method
WO2003073487A1 (en) 2002-02-28 2003-09-04 Tokyo Electron Limited Heat treatment system
DE10206148A1 (en) * 2002-01-25 2003-09-11 Promos Technologies Inc Formation of diffusion barrier layer in semiconductor device, e.g. p-type metal oxide semiconductor transistor, involves forming silicon nitride barrier layer over gate dielectric layer by reacting tetrachlorosilane with ammonia
US7462571B2 (en) 2004-07-28 2008-12-09 Tokyo Electron Limited Film formation method and apparatus for semiconductor process for forming a silicon nitride film
US7537448B2 (en) 2003-04-01 2009-05-26 Tokyo Electron Limited Thermal processing method and thermal processing unit
KR100974969B1 (en) * 2004-07-27 2010-08-09 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 How to Form Silicon Nitride
CN108866508A (en) * 2017-05-12 2018-11-23 东京毅力科创株式会社 Film build method and film formation device
CN109585267A (en) * 2017-09-29 2019-04-05 住友电气工业株式会社 The forming method of silicon nitride film
JP2019067887A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 住友電気工業株式会社 Method of forming silicon nitride passivation film and method of manufacturing semiconductor device
EP3620549A1 (en) 2018-08-29 2020-03-11 Versum Materials US, LLC Methods for making silicon and nitrogen containing films
WO2020072625A1 (en) 2018-10-03 2020-04-09 Versum Materials Us, Llc Methods for making silicon and nitrogen containing films
JP2022185393A (en) * 2021-06-02 2022-12-14 東京エレクトロン株式会社 Semiconductor manufacturing equipment and temperature control method
WO2025080587A2 (en) 2023-10-09 2025-04-17 Versum Materials Us, Llc Silicon-containing films having surfaces modified from halogenated silicon-containing compounds

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6355582B1 (en) * 1999-09-17 2002-03-12 Tokyo Electron Limited Silicon nitride film formation method
JP2003138378A (en) * 2001-10-30 2003-05-14 Anelva Corp Thin film formation method
DE10206148A1 (en) * 2002-01-25 2003-09-11 Promos Technologies Inc Formation of diffusion barrier layer in semiconductor device, e.g. p-type metal oxide semiconductor transistor, involves forming silicon nitride barrier layer over gate dielectric layer by reacting tetrachlorosilane with ammonia
DE10206148B4 (en) * 2002-01-25 2006-07-27 Promos Technologies, Inc. Method for forming a diffusion barrier layer in a pMOS device
WO2003073487A1 (en) 2002-02-28 2003-09-04 Tokyo Electron Limited Heat treatment system
US7102104B2 (en) 2002-02-28 2006-09-05 Tokyo Electron Limited Heat treatment system
US7537448B2 (en) 2003-04-01 2009-05-26 Tokyo Electron Limited Thermal processing method and thermal processing unit
KR100983452B1 (en) 2004-07-27 2010-09-20 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Method for forming silicon nitride film
KR100974969B1 (en) * 2004-07-27 2010-08-09 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 How to Form Silicon Nitride
US7462571B2 (en) 2004-07-28 2008-12-09 Tokyo Electron Limited Film formation method and apparatus for semiconductor process for forming a silicon nitride film
KR100890684B1 (en) * 2004-07-28 2009-03-26 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film formation method for semiconductor process
CN108866508B (en) * 2017-05-12 2020-11-03 东京毅力科创株式会社 Film-forming method and film-forming apparatus
CN108866508A (en) * 2017-05-12 2018-11-23 东京毅力科创株式会社 Film build method and film formation device
CN109585267A (en) * 2017-09-29 2019-04-05 住友电气工业株式会社 The forming method of silicon nitride film
JP2019067887A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 住友電気工業株式会社 Method of forming silicon nitride passivation film and method of manufacturing semiconductor device
CN109585267B (en) * 2017-09-29 2023-12-01 住友电气工业株式会社 Method for forming silicon nitride film
EP3620549A1 (en) 2018-08-29 2020-03-11 Versum Materials US, LLC Methods for making silicon and nitrogen containing films
WO2020072625A1 (en) 2018-10-03 2020-04-09 Versum Materials Us, Llc Methods for making silicon and nitrogen containing films
JP2022185393A (en) * 2021-06-02 2022-12-14 東京エレクトロン株式会社 Semiconductor manufacturing equipment and temperature control method
JP7638792B2 (en) 2021-06-02 2025-03-04 東京エレクトロン株式会社 Semiconductor manufacturing equipment and temperature control method
WO2025080587A2 (en) 2023-10-09 2025-04-17 Versum Materials Us, Llc Silicon-containing films having surfaces modified from halogenated silicon-containing compounds

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