| 主权项 |
1.一种闸极绝缘体之成膜方法,其特征为包含:于半 导体基板之面上形成以具有第1相对介电常数之材 料作为本质成分的第1绝缘膜之第1步骤;与在前述 形成之第1绝缘膜上形成以具有较前述第1相对介 电常数高之第2相对介电常数之材料作为本质成分 且较前述第1绝缘膜之膜厚为厚的第2绝缘膜之第2 步骤; 前述第1步骤系在含有氧自由基之气氛下进行。 2.根据申请专利范围第1项之闸极绝缘体之成膜方 法,其中前述氧自由基为对氧气照射紫外线所产生 。 3.根据申请专利范围第1项之闸极绝缘体之成膜方 法,其中前述氧自由基为对氧气供给高频电能所产 生。 4.根据申请专利范围第1项之闸极绝缘体之成膜方 法,其中前述第2绝缘膜系以ZrSiOx、ZrO2、HfSiOx、HfO2 、Ta2O5、Al2O3、TiO2、ZrTiO4、BST、STO、La2O3、La2SiO5 之任一者作为本质成分之膜。 5.一种闸极绝缘体之成膜方法,其特征为包含:于半 导体基板之面上形成以具有第1相对介电常数之材 料作为本质成分的第1绝缘膜之第1步骤;与在前述 形成之第1绝缘膜上形成以具有较前述第1相对介 电常数高之第2相对介电常数之材料作为本质成分 且较前述第1绝缘膜之膜厚为厚的第2绝缘膜之第2 步骤; 前述第1步骤,系将在前述处理室设定含有原料气 体之气氛之步骤、与在前述处理室设定含有氧化 剂之气氛之步骤交替重覆。 6.根据申请专利范围第5项之闸极绝缘体之成膜方 法,其中前述原料气体为:SiCl4、SiH2Cl2,TEOS之任一者 ,前述氧化剂为:H2O、H2+O2、H2O2、O2、O3、NO、N2O、NO 2之任一者。 7.根据申请专利范围第5项之闸极绝缘体之成膜方 法,其中前述第1步骤,系于在前述处理室设定含有 原料气体之气氛之前述步骤、与在前述处理室设 定含有氧化剂之气氛之前述步骤交替重覆一次以 上之期间,包括藉由在上述处理室中设定一次以上 之含有氧自由基之气氛而使膜中之残留物去除之 步骤。 8.一种闸极绝缘体之成膜方法,其特征为包含:于半 导体基板之面上形成以具有第1相对介电常数之材 料作为本质成分的第1绝缘膜之第1步骤;与在前述 形成之第1绝缘膜上形成以具有较前述第1相对介 电常数高之第2相对介电常数之材料作为本质成分 且较前述第1绝缘膜之膜厚为厚的第2绝缘膜之第2 步骤; 前述第1步骤,系将氧化剂气体或原料气体导入前 述处理室以进行之。 9.根据申请专利范围第8项之闸极绝缘体之成膜方 法,其中前述氧化剂气体或原料气体为:O2、O3、H2O 、(H2+O2)、H2O2、NO、N2O、NO2、SiH4、SiH2Cl2、SiCl4、 TEOS、(SiH2Cl2+NH3)、(SiCl4+NH3)之任一者以上。 10.一种闸极绝缘体之成膜方法,其特征为包含:于 半导体基板之面上形成以具有第1相对介电常数之 材料作为本质成分的第1绝缘膜之第1步骤;与在前 述形成之第1绝缘膜上形成以具有较前述第1相对 介电常数高之第2相对介电常数之材料作为本质成 分且较前述第1绝缘膜之膜厚为厚的第2绝缘膜之 第2步骤; 前述第2步骤,系将在前述处理室设定含有原料气 体之气氛之步骤、与在前述处理室设定含有氧化 剂之气氛之步骤以一定之顺序重覆。 11.根据申请专利范围第10项之闸极绝缘体之成膜 方法,其中前述第2步骤之前述原料气体包含锆、 矽、铪、钽、铝、钛、镧之任一者以上的组成。 12.根据申请专利范围第10项之闸极绝缘体之成膜 方法,其中前述原料气体为:Zr(OC(CH)3)4、SiH4、SiH2Cl2 、SiCl4、TEOS、Al(CH3)3、Hf(N(C2H5)2)4之任一者以上,前 述之氧化剂为H2O、(H2+O2)、H2O2、O2、O3、NO、N2O、NO 2之任一者。 13.根据申请专利范围第10项之闸极绝缘体之成膜 方法,其中前述第2步骤系于前述处理室设定含有 原料气体之气氛之前述步骤、与在前述处理室设 定含有氧化剂之气氛之前述步骤以一定之顺序重 覆之期间,包括藉由在前述处理室中设定一次以上 含有氧自由基之气氛而使膜中之残留物去除之步 骤。 14.一种闸极绝缘体之成膜方法,其特征为包含:于 半导体基板之面上形成以具有第1相对介电常数之 材料作为本质成分的第1绝缘膜之第1步骤;与在前 述形成之第1绝缘膜上形成以具有较前述第1相对 介电常数高之第2相对介电常数之材料作为本质成 分且较前述第1绝缘膜之膜厚为厚的第2绝缘膜之 第2步骤; 前述第2步骤,系将原料气体导入前述处理室以进 行之。 15.根据申请专利范围第14项之闸极绝缘体之成膜 方法,其中前述第2步骤之原料气体为,Ta(O-Et)5、Zr( OC(CH)3)4、Ba(dpm)2、Sr(dpm)2、Ti(O-i-Pr)2(dpm)2之任一者 。 16.一种闸极绝缘体之成膜装置,其特征在于包含: 在内部形成处理室之框体壁, 设于前述框体壁内之处理室而供载置被搬入前述 框体壁内之半导体基板之载体, 设在前述载体,加热前述被载置之半导体基板之加 热体, 减压前述框体壁内之处理室的气压之减压机构, 连接于前述框体壁而设,对前述框体壁内之处理室 供给氧自由基之至少一个氧自由基产生机构, 连接于前述框体壁而设,对前述框体壁内之处理室 供给原料气体之原料气体导入机构, 连接于前述框体壁而设,对前述框体壁内之处理室 供给氧化剂气体之氧化剂气体导入机构。 17.一种闸极绝缘体之成膜装置,其特征在于包含: 在内部形成处理室之框体壁, 设于前述框体壁内之处理室而供载置被搬入前述 框体壁内之半导体基板之载体, 设在前述载体,加热前述被载置之半导体基板之加 热体, 减压前述框体壁内之处理室的气压之减压机构, 连接于前述框体壁而设,对前述框体壁内之处理室 供给氧气之氧气导入机构, 连接于前述框体壁而设,将前述导入之氧气予以氧 自由基化之至少一个紫外线照射机构, 连接于前述框体壁而设,对前述框体壁内之处理室 供给原料气体之原料气体导入机构,及 连接于前述框体壁而设,对前述框体壁内之处理室 供给氧化剂气体之氧化剂气体导入机构。 18.根据申请专利范围第17项之闸极绝缘体之成膜 装置,其中更包含连接于前述框体壁而设,对前述 框体壁内之处理室供给氧自由基之氧自由基产生 机构。 19.根据申请专利范围第17项之闸极绝缘体之成膜 装置,其中前述紫外线照射机构具有: 紫外线灯, 将前述框体壁内之处理室与前述紫外线灯所在位 置之空间隔开并可供前述紫外线灯所发之紫外线 穿透之窗部件,及与前述紫外线灯所存在的一侧夹 着前述窗部件在相反方设置,可将前述窗部件与前 述处理室气密地分离之遮板。 20.根据申请专利范围第16项之闸极绝缘体之成膜 装置,其中更包含将前述载置有半导体基板之载体 旋转之载体旋转机构。 21.一种枚叶式设备,其包含:根据申请专利范围第16 项之闸极绝缘体之成膜装置;及藉由异于前述闸极 绝缘体之成膜装置所包含之框体壁之框体壁在其 内部形成有第2处理室,并将被搬入前述第2处理室 之半导体基板退火之退火处理装置;及从前述闸极 绝缘体之成膜装置所包含之框体壁内部之处理室 往前述退火装置之前述第2处理室,搬送在前述闸 极绝缘体之成膜装置处理完之半导体基板时,不会 使之暴露于氧化气氛中之搬送机构。 22.根据申请专利范围第21项之枚叶式设备,其中更 包括藉由异于前述闸极绝缘膜之成膜装置及前述 退火处理装置各别所有之框体壁的框体壁在其内 部形成第3处理室,将被搬入第3处理室之半导体基 板之表面形成之自然氧化膜去除之自然氧化膜去 除处理装置; 前述搬送机构,进而在从前述第3处理室往前述闸 极绝缘体之成膜装置所具有之框体壁内部之处理 室,搬送在前述自然氧化膜去除处理装置处理完之 半导体基板时,不会使之暴露于氧化气氛中。 图式简单说明: 图1为,关于本发明之实施形态,将闸极绝缘体之成 膜装置以模式地表示之构成图。 图2A、图2B为,为详细说明在图1之紫外线照射机构 19、20之遮板23之构造之图。 图3为,为更详细说明在图1之气体导入机构18周围 之图。 图4为,关于本发明之实施型态,系说明闸极绝缘体 之成膜之方法之流程图。 图5为,将在图4所提及之步骤52之一例以详细表示 之流程图。 图6为,表示在图4所提及之步骤52所含之氧化膜形 成之结果之图。 图7为,说明在图6所示之氧化膜之氮氧化膜化之结 果之图。 图8为,在图7所示之氮氧化膜之膜厚测定结果之图 。 图9为,将在图4所提及之步骤53之一例以详细表示 之流程图。 图10系为,异于图1之本发明之实施型态,将闸极绝 缘体之成膜装置以模式地表示之构成图。 图11系为,于图10所示之氧自由基产生机构91、92之 具体例以模式地表示之正面(一部份断面)之图。 图12为,关于本发明之实施形态之枚叶式设备之概 略构造图之一例之平面图。 |
