[发明专利]半导体装置的制造方法、热处理装置以及存储介质

说明书

本发明提供一种半导体装置的制造方法、热处理装置以及存储介质。提供一种当在形成于基板的凹部形成由硅构成的导电路时形成导电性优异的硅膜的技术。在形成于表面的凹部的下层形成单晶硅层，通过各向异性蚀刻使单晶硅层相对于晶圆露出，该晶圆在凹部的底面和侧面自下层侧起依次形成有SiN膜、SiO₂膜以及第一Si膜。并且，在通过湿蚀刻去除了第一Si膜的表面的自然氧化膜之后，利用HBr气体去除第一Si膜的表面的杂质和损伤层，之后形成第二Si膜。因此，第二Si膜与SiO₂膜紧密接合，且以厚且均匀的膜厚形成。因而，在对晶圆进行加热时，第二Si膜的粒子尺寸变大，从而导电性变得良好。

技术领域

本发明涉及一种在形成于基板的表面的凹部内形成由硅构成的导电路的技术。

背景技术

近年来，为了支承半导体器件的立体化，对于半导体制造工艺也要求各种研究。例如，作为形成3D NAND的沟道的工序，存在如下工序：在高纵横比的凹部内形成用于形成导电路的硅(例如多晶硅)膜，并对该硅膜进行干蚀刻。作为具体例，是如下一种工序：在氧化硅层形成凹部，在凹部的底部形成单晶硅层，在用硅膜将凹部内覆盖之后，通过干蚀刻的各向异性蚀刻将底部的硅膜去除来使单晶硅层露出。

在干蚀刻之后需要将干蚀刻时的残渣去除，但是例如在专利文献1、2所示的湿蚀刻中，当纵横比高且凹部的截面微小时，难以在深度方向上保持高均匀性地对凹部内的硅膜进行蚀刻来去除蚀刻残渣。因此，在残留有蚀刻残渣的状态下在硅膜的表面进一步层叠相同的硅(例如多晶硅)膜来形成与单晶硅层电连接的硅膜，但为了使硅膜的导电性良好而需要进行退火来使硅的粒径增大。

硅膜的膜厚越大则粒径越大，但当在附着有蚀刻残渣等杂质的硅膜的表面进一步形成硅膜时，膜厚减小与存在杂质的部分相应的量，作为结果，导致粒径的增大受到抑制。

专利文献3中记载了使用氯(Cl₂)气体的硅的干蚀刻工艺。然而，在形成于晶圆的凹部的内表面的蚀刻中使用了Cl₂气体的情况下，凹部的开口附近的蚀刻量变大，导致被削成V字形而难以在深度方向上保持高均匀性。并且，存在如下问题：当被作为蚀刻气体使用的氯附着于壁面时，在蚀刻之后进一步形成了硅膜时，硅被蚀刻，导致成膜速度降低或成膜后的表面粗糙度劣化。

专利文献1：日本特许第5813495号公报

专利文献2：日本特开2008-166513号公报

专利文献3：日本特许第5514162号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是在这种情形之下完成的，目的在于提供一种当在形成于基板的凹部形成由硅构成的导电路时形成导电性优异的硅膜的技术。

用于解决问题的方案

本发明的半导体装置的制造方法用于在基板上形成半导体装置，所述半导体装置的制造方法的特征在于，包括以下工序：将对在基板上的凹部内形成的硅膜的一部分进行了干蚀刻后的该基板搬入到处理容器内；蚀刻工序，接着一边对所述基板进行加热一边向真空环境的处理容器内供给从溴化氢气体和碘化氢气体中选择的蚀刻气体，来将残留于所述凹部内的侧壁的硅膜的一部分或全部去除；成膜工序，接下来在所述凹部内形成硅膜；以及加热工序，之后对基板进行加热，以使所述硅膜的粒径增大。