[发明专利]成膜方法和半导体装置的制造方法以及成膜装置

说明书

本发明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。

技术领域

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。

背景技术

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(Chemical VaporDeposition)。

发明内容

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。

本发明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。

在本发明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。

在本发明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。

在本发明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。

在本发明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。

在本发明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。

在本发明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。

在本发明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。

本发明的第二方案涉及半导体装置的制造方法，其采用本发明的第一方案涉及的成膜方法形成上述膜。

本发明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

以下参照附图对本发明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：