本發(fā)明涉及襯底處理裝置、襯底處理系統(tǒng)及半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù):
近年來,半導(dǎo)體器件有高集成化的趨勢。隨之,圖案尺寸顯著微型化。這些圖案通過硬掩膜、抗蝕膜(resist film)的形成工序、光刻(lithography)工序、刻蝕工序等形成。在形成圖案時,要求不產(chǎn)生半導(dǎo)體器件的特性不均。
作為形成圖案的方法,例如存在如專利文獻(xiàn)1那樣的形成方法。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-26399號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
然而,由于加工上的問題,存在所形成的電路等的寬度產(chǎn)生不均的情況。特別是在微型化的半導(dǎo)體器件中,該不均會對半導(dǎo)體器件的特性造成大的影響。
因此,本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制半導(dǎo)體器件的特性不均的技術(shù)。
為了解決上述課題,本發(fā)明提供如下結(jié)構(gòu),其具有:接收部,接收形成于襯底上的含硅膜的膜厚分布數(shù)據(jù);襯底載置部,載置有襯底;和氣體供給部,以在含硅膜上以與所述膜厚分布數(shù)據(jù)的膜厚分布不同的膜厚分布形成硬掩膜、并使襯底面內(nèi)的硬掩膜的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)的方式,供給氣體。
利用本發(fā)明的技術(shù),能夠抑制半導(dǎo)體器件的特性不均。
附圖說明
圖1是說明一實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造流程的說明圖。
圖2是一實施方式中的晶片的說明圖。
圖3是一實施方式中的晶片的說明圖。
圖4是說明一實施方式中的研磨裝置的說明圖。
圖5是說明一實施方式中的研磨裝置的說明圖。
圖6是說明一實施方式中的poly-Si膜的膜厚分布的說明圖。
圖7是說明一實施方式中的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
圖8是說明一實施方式中的poly-Si膜的膜厚分布的說明圖。
圖9是說明一實施方式中的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
圖10是說明一實施方式中的poly-Si膜的膜厚分布的說明圖。
圖11是說明一實施方式中的襯底處理裝置的說明圖。
圖12是說明一實施方式中的襯底處理裝置的簇射頭的說明圖。
圖13是說明一實施方式中的襯底處理裝置的氣體供給系統(tǒng)的說明圖。
圖14是說明一實施方式中的襯底處理裝置的氣體供給系統(tǒng)的說明圖。
圖15是一實施方式中的控制器的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖16是說明一實施方式中的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
圖17是說明一實施方式中的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
圖18是說明比較例中的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
圖19是說明比較例中的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
圖20是說明比較例中的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
圖21是說明一實施方式中的系統(tǒng)的說明圖。
符號說明
200 晶片(襯底)
201 處理室
202 處理容器
212 襯底載置臺
232 緩沖室
234 簇射頭
260 控制器
263 接收部
具體實施方式
以下,一邊參照附圖,一邊對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
首先,使用圖1至圖3,以半導(dǎo)體元件之一的FinFET(Fin Field Effect Transistor)為例,對半導(dǎo)體器件的制造工序的一工序進(jìn)行說明。
(FinFET制造的概述)
FinFET具有形成于例如被稱為300mm晶片的晶片襯底(以下簡稱為“晶片”)上的凸結(jié)構(gòu)(Fin結(jié)構(gòu)),如圖1所示,F(xiàn)inFET至少依次經(jīng)過下述工序進(jìn)行制造:柵極絕緣膜形成工序(S101)、第一含硅層形成工序(S102)、研磨工序(S103)、膜厚測定工序(S104)、第二含硅層形成工序(S105)、根據(jù)需要進(jìn)行的膜厚測定工序(S106)、和圖案形成工序(S107)。以下,對上述各工序(S101~S107)進(jìn)行說明。
(柵極絕緣膜形成工序S101)
在柵極絕緣膜形成工序S101中,例如,將具有圖2所示結(jié)構(gòu)體的晶片200搬入柵極絕緣膜形成裝置。圖2(A)是表示形成于晶片200上的結(jié)構(gòu)體的一部分的立體圖,圖2(B)表示沿著圖2(A)的α-α’的剖面圖。晶片200由硅等構(gòu)成,在其一部分上形成有作為溝道(channel)的凸結(jié)構(gòu)2001。以規(guī)定間隔設(shè)置多個凸結(jié)構(gòu)2001。通過刻蝕晶片200的一部分而形成凸結(jié)構(gòu)2001。
為了便于說明,將晶片200上無凸結(jié)構(gòu)2001的部分稱為凹結(jié)構(gòu)2002。也就是說,晶片200至少具有凸結(jié)構(gòu)2001和凹結(jié)構(gòu)2002。需要說明的是,在本實施方式中,為了便于說明,將凸結(jié)構(gòu)2001的上表面稱為凸結(jié)構(gòu)表面2001a,將凹結(jié)構(gòu)2001的上表面稱為凹結(jié)構(gòu)表面2002a。
在相鄰的凸結(jié)構(gòu)2001之間、即凹結(jié)構(gòu)表面2002a上,形成有用于將凸結(jié)構(gòu)2001電絕緣的元件分離膜2003。元件分離膜2003例如由硅氧化膜構(gòu)成。
由于柵極絕緣膜形成裝置為能夠形成薄膜的已知的單片裝置,故省略說明。如圖3(A)所示,在柵極絕緣膜形成裝置中,形成例如硅氧化膜(SiO2膜)等由電介質(zhì)構(gòu)成的柵極絕緣膜2004。在形成時,向柵極絕緣膜形成裝置中供給含硅氣體(例如HCDS(六氯乙硅烷、hexachlorodisilane)氣體)和含氧氣體(例如O3氣體)、并使它們反應(yīng),由此形成柵極絕緣膜2004。柵極絕緣膜2004分別形成于凸結(jié)構(gòu)表面2001a上和凹結(jié)構(gòu)表面2002a的上方。形成柵極絕緣膜后,將晶片200從柵極絕緣膜形成裝置中搬出。
(含硅膜形成工序S102)
接下來,說明含硅膜形成工序S102。
從柵極絕緣膜形成裝置中搬出晶片200后,將晶片200搬入含硅膜形成裝置。由于含硅膜形成裝置使用通常的單片CVD裝置,故省略說明。如圖3(B)所示,在含硅膜形成裝置中,在柵極絕緣膜2004上形成由poly-Si(多晶硅)構(gòu)成的poly-Si膜2005(也稱為含硅層或含硅膜)。在形成時,向含硅膜形成裝置中供給乙硅烷(Si2H6)氣體、并將其熱分解,由此形成poly-Si膜2005。poly-Si膜2005用作柵電極或偽柵極。由于通過一個工序形成所期望的poly-Si膜2005,所以能夠在從柵極絕緣膜2004的表面到poly-Si膜2005表面之間形成恒定組成的膜。因此,在用作偽柵極的情況下,能夠使襯底面內(nèi)的單位時間的刻蝕量(etching volume)恒定。此外,在將poly-Si膜2005用作柵電極等的情況下,能夠使柵電極的性能恒定。
在形成poly-Si膜2005后,將晶片200從含硅膜形成裝置搬出。需要說明的是,將沉積在凸結(jié)構(gòu)表面2001a上的膜稱為poly-Si膜2005a,將形成于凹結(jié)構(gòu)表面2002a上的膜稱為poly-Si膜2005b。
(研磨工序S103)
接下來,說明研磨(CMP,Cheamical Mechanical Polishing)工序S103。
將從含硅膜形成裝置中搬出的晶片200搬入研磨裝置(CMP裝置)400。
此處,針對在含硅膜形成裝置S102中形成的poly-Si膜進(jìn)行說明。如圖3(B)所示,由于在晶片200上存在凸結(jié)構(gòu)2001和凹結(jié)構(gòu)2002,所以poly-Si膜2005的高度在襯底面內(nèi)是不同的。具體而言,與從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到凹結(jié)構(gòu)表面2002a上的poly-Si膜2005b表面為止的高度相比,從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到凸結(jié)構(gòu)2001上的poly-Si膜2005a表面為止的高度更高。
然而,從與后述曝光工序、刻蝕工序中的任一者或兩者的關(guān)系考慮,必須使poly-Si膜2005a的高度和poly-Si膜2005b的高度一致。因此,如本工序那樣對poly-Si膜2005進(jìn)行研磨使高度一致。
以下,針對研磨工序S103的具體內(nèi)容進(jìn)行說明。在從含硅膜形成裝置中搬出晶片200后,將晶片200搬入圖4所示的研磨裝置400。
在圖4中,401為研磨盤,402為研磨晶片200的研磨布。研磨盤401與未圖示的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接,在研磨晶片200時,沿箭頭406方向旋轉(zhuǎn)。
403為研磨頭,研磨頭403的上表面連接有軸404。軸404與未圖示的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)·上下驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接。在研磨晶片200時,沿箭頭407方向旋轉(zhuǎn)。
405是供給漿料(slurry,研磨劑)的供給管。在研磨晶片200時,從供給管405向研磨布402供給漿料。
接下來,使用圖5,說明研磨頭403和其周邊結(jié)構(gòu)的詳情。圖5是以研磨頭403的剖面圖為中心、說明其周邊結(jié)構(gòu)的說明圖。研磨頭403具有頂環(huán)(top ring)403a、固定環(huán)(retainer ring)403b、彈性墊403c。在進(jìn)行研磨時,晶片200的外側(cè)被固定環(huán)403b包圍,并被彈性墊403c按壓在研磨布402上。在固定環(huán)403b中,從固定環(huán)的外側(cè)到內(nèi)側(cè)形成有用于使?jié){料通過的槽403d。槽403d按照固定環(huán) 403b的形狀而以圓周狀設(shè)置多個。以經(jīng)由槽403d使未使用的新鮮漿料和使用過的漿料交替的方式構(gòu)成。
接下來,說明本工序中的CMP裝置的處理動作。
在研磨頭403內(nèi)搬入晶片200后,從供給管405供給漿料,并使研磨盤401及研磨頭403旋轉(zhuǎn)。漿料流入固定環(huán)403b,對晶片200的表面進(jìn)行研磨。通過如上所述研磨,如圖3(C)所示,可以使poly-Si膜2005a和poly-Si膜2005b的高度一致。研磨規(guī)定時間后,將晶片200搬出。此處所述的高度是指poly-Si膜2005a和poly-Si膜2005b的表面(上端)的高度。研磨規(guī)定時間后,將晶片200從研磨裝置400中搬出。
然而,已知即使用CMP裝置400進(jìn)行研磨使poly-Si膜2005a和poly-Si膜2005b的高度對齊,如圖6所示,也存在在晶片200的面內(nèi)研磨后的poly-Si膜2005的高度(膜厚)不一致的情況。已知能觀察到例如晶片200的外周面的膜厚與中央面的膜厚相比較小的膜厚分布(圖中的分布A)、晶片200的中央面的膜厚與外周面的膜厚相比較小的膜厚分布(圖中的分布B)。
上述膜厚分布的偏差,在后述的圖案形成工序S107中會產(chǎn)生下述問題,即,導(dǎo)致產(chǎn)生圖案寬度的不均。此外,其會導(dǎo)致產(chǎn)生柵電極寬度的不均,結(jié)果有可能引起成品率的降低。
針對該方面,本申請發(fā)明人進(jìn)行了深入研究,結(jié)果知曉了形成分布A、分布B的原因是各不相同的。以下,說明該原因。
形成分布A的原因在于漿料向晶片200的供給方法。如前文所述,供給至研磨布402的漿料經(jīng)由固定環(huán)403b、從晶片200的周圍進(jìn)行供給。因此,雖然研磨了晶片200外周面后的漿料流入晶片200的中央面,但另一方面,未使用的漿料流入晶片200外周面。由于未使用的漿料的研磨效率高,所以與中央面相比,晶片200的外周面被更充分地研磨。由此可知,poly-Si膜2005的膜厚成為分布A。
形成分布B的原因在于固定環(huán)403b的磨損。如果用研磨裝置400研磨大量晶片200,則被壓靠于研磨布402的固定環(huán)403b的前 端會發(fā)生磨損,與槽403d、研磨布402的接觸面發(fā)生變形。因此,存在本來應(yīng)當(dāng)供給的漿料無法供給至固定環(huán)403b的內(nèi)周的情況。在這樣的情況下,由于無法向晶片200的外周面供給漿料,所以成為晶片200的中央面被研磨、外周面沒有被研磨的狀態(tài)。因此,poly-Si膜2005的膜厚成為分布B。
如上所述,分布A或分布B這樣的膜厚分布是由CMP裝置的結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的,但改變CMP裝置的結(jié)構(gòu)并非易事。
因此,在本實施方式中,針對在研磨工序(S103)中實施了研磨的poly-Si層2005,進(jìn)行膜厚測定工序(S104)和硬掩膜形成工序(S105),由此來修正poly-Si層2005的膜厚分布的偏差。
(膜厚測定工序S104)
在膜厚測定工序(S104)中,針對在研磨工序(S103)中實施了研磨的poly-Si層2005,測定其膜厚,由該測定結(jié)果獲取與poly-Si層2005的面內(nèi)的膜厚分布相關(guān)的數(shù)據(jù)(以下簡稱為“膜厚分布數(shù)據(jù)”)。
使用膜厚測定裝置進(jìn)行膜厚的測定。也就是說,在測定poly-Si層2005的膜厚時,將從CMP裝置中搬出的晶片200搬入膜厚測定裝置。此處所述的膜厚是指例如從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到poly-Si層2005表面為止的高度。需要說明的是,對于膜厚測定裝置而言,無論是光學(xué)式或接觸式,只要為通常結(jié)構(gòu)的裝置即可,此處省略詳細(xì)的說明。
在膜厚測定裝置中,如果搬入經(jīng)過研磨工序(S103)后的晶片200,則針對該晶片200上的poly-Si層2005,測定至少包括晶片200的中心側(cè)及外周側(cè)這兩處在內(nèi)的多處膜厚(高度),由此獲取poly-Si層2005的面內(nèi)的膜厚分布數(shù)據(jù)。通過進(jìn)行這樣的測定可知,對于poly-Si層2005而言,經(jīng)過研磨工序(S103)后的膜厚分布是分布A還是分布B。而且,通過測定得到膜厚分布數(shù)據(jù)后,將晶片200從膜厚測定裝置中搬出。
利用膜厚測定裝置所得的膜厚分布數(shù)據(jù)至少被送到該膜厚測定 裝置的上位裝置。此外,還可以將其經(jīng)由上位裝置送到執(zhí)行后述硬掩膜形成工序(S105)的襯底處理裝置中。由此,上位裝置(送到襯底處理裝置時,也包括該襯底處理裝置)能夠獲取來自膜厚測定裝置的膜厚分布數(shù)據(jù)。
(硬掩膜形成工序S105)
接下來,說明硬掩膜形成工序S105。本工序中形成的硬掩膜2006是與poly-Si膜2005不同的化合物。如圖7所示,硬掩膜2006形成于研磨后的poly-Si膜2005上。硬掩膜2006是比poly-Si膜2005更硬的膜,例如能用作刻蝕停止膜,研磨停止膜等硬掩膜。形成鑲嵌布線(Damascene Wiring)時,也可以用作阻隔絕緣膜。硬掩膜2006例如可以使用硅氧化膜、碳化硅膜來代替硅氮化膜。
形成時,以修正研磨后的poly-Si膜2005的膜厚分布的方式來形成硬掩膜2006(也簡稱為SiN膜或修正膜)。更優(yōu)選的是,以使硬掩膜2006表面的高度在晶片200的面內(nèi)一致的方式形成硬掩膜2006。此處所述的高度是指:直到硬掩膜2006表面為止的高度,換言之,是指從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到硬掩膜2006表面為止的距離。
以下,使用圖7至圖15來說明本工序。圖7是在poly-Si膜2005形成分布A時、說明本工序中形成的硬掩膜2006的說明圖。圖8是說明膜厚分布A和所述修正后的膜厚分布A’的說明圖。圖9是在poly-Si膜2005形成分布B時、說明本工序中形成的硬掩膜2006的說明圖。圖10是說明膜厚分布B和所述修正后的膜厚分布B’的說明圖。圖11至圖15是說明用于實現(xiàn)本工序的襯底處理裝置的說明圖。
在圖7中,(A)是從上方觀察形成了硬掩膜2006后的晶片200的圖,圖7(B)是在圖7(A)的α-α’的剖面中摘取晶片200中央和其外周的圖。
圖9(A)是從上方觀察形成了硬掩膜2006后的晶片200的圖,圖9(B)是在圖9(A)的α-α’的剖面中摘取晶片200中央和其外周的圖。
此處,將晶片200中央面的硬掩膜稱為硬掩膜2006a,將外周面 稱為硬掩膜2006b。
將從測定器搬出的晶片200搬入圖11所示的作為硬掩膜形成裝置的襯底處理裝置900。
襯底處理裝置900基于膜厚測定工序S104中測定的數(shù)據(jù),在襯底面內(nèi)控制硬掩膜2006的膜厚。例如,當(dāng)從上位裝置收到的數(shù)據(jù)是顯示分布A的數(shù)據(jù)時,如圖7所示,以將晶片200外周面的硬掩膜2006b增厚、使中央面的硬掩膜2006a比硬掩膜2006b薄的方式控制膜厚。此外,當(dāng)從上位裝置收到的數(shù)據(jù)是顯示分布B的數(shù)據(jù)時,如圖9所示,以將晶片200中央面的硬掩膜2006a增厚、使外周面的硬掩膜2006b比硬掩膜2006a薄的方式控制膜厚。
更優(yōu)選的是,以下述方式控制硬掩膜2006的厚度,即,從凹結(jié)構(gòu)表面2002a觀察,使得將第一poly-Si膜2005和硬掩膜2006重合而成的層合膜的厚度、即形成于poly-Si膜上的硬掩膜的高度在晶片200的面內(nèi)為規(guī)定范圍。換言之,以使得襯底面內(nèi)的硬掩膜2006的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)的方式控制硬掩膜的膜厚分布。通過如上所述控制,如圖7、圖9所示,能夠使晶片200中央面中的從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到硬掩膜2006a上端為止的高度H1a、與晶片200外周面中的從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到硬掩膜2006b上端為止的高度H1b一致。
接下來,針對能夠分別控制硬掩膜2006a、硬掩膜2006b的膜厚的襯底處理裝置900進(jìn)行具體說明。
對本實施方式中的處理裝置900進(jìn)行說明。如圖11所示,襯底處理裝置900以單片式襯底處理裝置形式構(gòu)成。
襯底處理裝置900包括處理容器202。處理容器202以例如橫截面呈圓形且扁平的密閉容器的形式構(gòu)成。此外,處理容器202由例如鋁(Al)、不銹鋼(SUS)等金屬材料或石英構(gòu)成。處理容器202內(nèi)形成有對作為襯底的硅晶片等晶片200進(jìn)行處理的處理空間(處理室)201、搬送空間203。處理容器202由上部容器202a和下部容器202b構(gòu)成。在上部容器202a和下部容器202b之間設(shè)置有分隔板204。將被上部處理容器202a包圍的空間、即位于分隔板204上方 的空間稱為處理空間(也稱為處理室)201,將被下部容器202b包圍的空間、即位于分隔板204下方的空間稱為搬送空間203。
在下部容器202b的側(cè)面設(shè)置有與閘閥205鄰接的襯底搬入搬出口206,晶片200經(jīng)由襯底搬入搬出口206在下部容器202b與未圖示的真空搬送室之間移動。在下部容器202b的底部設(shè)置有多個提升銷207。
在處理室201內(nèi)設(shè)置有支承晶片200的襯底載置部210。襯底載置部210具有:載置晶片200的載置面211和表面上具有載置面211的襯底載置臺212。進(jìn)而設(shè)置有作為加熱部的加熱器213。通過設(shè)置加熱部,能夠使晶片200加熱,提高形成于晶片200上的膜的品質(zhì)。還可以在襯底載置臺212上、在與提升銷207對應(yīng)的位置處分別設(shè)置供提升銷207貫通的貫通孔214。
襯底載置臺212通過軸217支承。軸217貫通處理容器202的底部,進(jìn)而在處理容器202的外部與升降機(jī)構(gòu)218連接。通過使升降機(jī)構(gòu)218運轉(zhuǎn)而使軸217及襯底載置臺212升降,從而構(gòu)成為能夠使載置于襯底載置面211上的晶片200升降。需要說明的是,軸217下端部的周圍由波紋管219覆蓋,處理室201內(nèi)保持氣密。
在搬送晶片200時,襯底載置臺212下降使襯底載置面211處于襯底搬入搬出口206的位置(晶片搬送位置),在處理晶片200時,如圖11所示,晶片200上升至處理室201內(nèi)的處理位置(晶片處理位置)。
具體而言,在使襯底載置臺212下降至晶片搬送位置時,使提升銷207的上端部從襯底載置面211的上表面突出,從而使提升銷207從下方支承晶片200。此外,在使襯底載置臺212上升至晶片處理位置時,使得提升銷207從襯底載置面211的上表面沒入,使襯底載置面211從下方支承晶片200。需要說明的是,由于提升銷207與晶片200直接接觸,所以優(yōu)選由例如石英、氧化鋁等材質(zhì)形成。需要說明的是,還可以形成下述結(jié)構(gòu),即,在提升銷207處設(shè)置升降機(jī)構(gòu),使襯底載置臺212和提升銷207相對地移動。
加熱器213是能夠?qū)ψ鳛榫?00中心的中心面和作為所述中心面的外周的外周面分別進(jìn)行加熱控制的結(jié)構(gòu)。例如具有:設(shè)置于襯底載置面211的中心、從上方觀察為圓周狀的中心區(qū)加熱器213a,和同樣為圓周狀、并設(shè)置于中心區(qū)加熱器213a的外周的外緣區(qū)加熱器213b。中心區(qū)加熱器213a對晶片的中心面進(jìn)行加熱,外緣區(qū)加熱器213b對晶片的外周面進(jìn)行加熱。
中心區(qū)加熱器213a、外緣區(qū)加熱器213b分別經(jīng)由加熱器電力供給線與加熱器溫度控制部215連接。加熱器溫度控制部215通過控制向各加熱器的電力供給來控制晶片200的中心面、外周面的溫度。
在襯底載置臺213中,內(nèi)置有測定晶片200溫度的溫度測定器216a和溫度測定器216b。溫度測定器216a設(shè)置于襯底載置臺212的中心部,用于測定中心區(qū)加熱器213a附近的溫度。溫度測定器216b設(shè)置于襯底載置臺212的外周面,用于測定外緣區(qū)加熱器213b附近的溫度。溫度測定器216a、溫度測定器216b與溫度信息接收部216c連接。通過各溫度測定器測定的溫度被傳送到溫度信息接收部216c。溫度信息接收部216c將接收到的溫度信息傳送到后述的控制器260??刂破?60基于接收到的溫度信息、從上位裝置270收到的膜厚信息來控制加熱器溫度。需要說明的是,將溫度測定器216a、溫度測定器216b、溫度信息接收部216c統(tǒng)稱為溫度檢測部216。
(排氣系統(tǒng))
在處理室201(上部容器202a)的內(nèi)壁上表面,設(shè)置有將處理室201的氣氛排出的排氣口221。作為第一排氣管的排氣管224與排氣口221連接,在排氣管224上,依次串聯(lián)地連接有將處理室201內(nèi)控制為規(guī)定壓力的APC(Auto Pressure Controller)等壓力調(diào)節(jié)器222、真空泵223。第一排氣部(排氣管線)主要由排氣口221、排氣管224、壓力調(diào)節(jié)器222構(gòu)成。需要說明的是,可以以在第一排氣部中包括真空泵223的方式構(gòu)成。
(緩沖室)
在處理室201的上方設(shè)置有緩沖室232。緩沖室232由側(cè)壁232a、 頂部232b構(gòu)成。緩沖室232中內(nèi)置有簇射頭234。在緩沖室232的內(nèi)壁232a和簇射頭234之間構(gòu)成有氣體供給通路235。也就是說,氣體供給通路235以包圍簇射頭234的外壁234b的方式設(shè)置。
在劃分簇射頭234和處理室201的壁上,設(shè)置有分散板234a。分散板234a例如以圓盤狀構(gòu)成。如果從處理室201側(cè)觀察,則如圖12所示形成下述結(jié)構(gòu):氣體供給通路235設(shè)置在簇射頭側(cè)壁234b和側(cè)壁232a之間、即分散板234的水平方向周圍。
在緩沖室232的頂部232b處貫通有氣體導(dǎo)入管236、氣體導(dǎo)入管237。進(jìn)而連接有氣體導(dǎo)入管238、氣體導(dǎo)入管239。氣體導(dǎo)入管236、氣體導(dǎo)入管237與簇射頭234連接。氣體導(dǎo)入管236、氣體導(dǎo)入管238與后述的第一氣體供給系統(tǒng)連接。氣體導(dǎo)入管237、氣體導(dǎo)入管239與后述的第二氣體供給系統(tǒng)連接。
從氣體導(dǎo)入管236、氣體導(dǎo)入管237導(dǎo)入的氣體經(jīng)由簇射頭234被供給至處理室201。從氣體導(dǎo)入管238、氣體導(dǎo)入管239導(dǎo)入的氣體經(jīng)由氣體供給通路235被供給至處理室201。
從簇射頭234供給的氣體被供給至晶片200的中心。從氣體供給通路235供給的氣體被供給至晶片200的邊緣。所謂晶片的外周面(邊緣),是指相對于前文所述的晶片中心而言的外周。
簇射頭234例如由石英、氧化鋁、不銹鋼、鋁等材料構(gòu)成。
(氣體供給系統(tǒng))
(第一氣體供給系統(tǒng))
接下來,使用圖13來說明第一氣體供給系統(tǒng)。
圖13的A1與圖11是A1連接,圖13的A2與圖11的A2連接。也就是說,氣體供給管241a與氣體導(dǎo)入管236連接,氣體供給管242a與氣體導(dǎo)入管238連接。
在氣體供給管241a上,從上游開始設(shè)置有合流管240b、質(zhì)量流量控制器241b、閥241c。通過質(zhì)量流量控制器241b、閥241c,能夠控制通過氣體供給管241a的氣體的流量。在合流管240b的上游設(shè)置有第一處理氣體的氣體源240a。
第一處理氣體為原料氣體,即,為處理氣體之一。
此處,第一元素例如為硅(Si)。即,第一處理氣體例如為含硅氣體。作為含硅氣體,例如可使用乙硅烷(Si2H6)氣體。需要說明的是,作為含硅氣體,除乙硅烷外,還可以使用TEOS(正硅酸乙酯,Tetraethylorthosilicate,Si(OC2H5)4)、SiH2(NH(C4H9))2(雙(叔丁基氨基)硅烷,簡稱:BTBAS)、四(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH3)2]4,簡稱:4DMAS)氣體、雙(二乙基氨基)硅烷(Si[N(C2H5)2]2H2,簡稱:2DEAS)氣體、雙(叔丁基氨基)硅烷(SiH2[NH(C4H9)]2,簡稱:BTBAS)氣體等、六甲基二硅胺烷(C6H19NSi2,簡稱:HMDS)、三甲硅烷基胺((SiH3)3N,簡稱:TSA)、六氯乙硅烷(Si2Cl6,簡稱:HCDS)等。需要說明的是,第一處理氣體的原料在常溫常壓下可以為固體、液體及氣體中的任一種。第一處理氣體的原料在常溫常壓下為液體時,在第一氣體供給源243b和MFC243c之間可以設(shè)置未圖示的氣化器。此處,以氣體的形式對原料進(jìn)行說明。
優(yōu)選的是,在閥241c的下游側(cè)連接有用于供給非活性氣體的第一非活性氣體供給管243a。在非活性氣體供給管243a上,從上游開始設(shè)置有非活性氣體源243b、質(zhì)量流量控制器243c、閥243d。非活性氣體例如可使用氦氣(He)。將非活性氣體添加至在氣體供給管241a內(nèi)流動的氣體中,作為稀釋氣體使用。通過控制質(zhì)量流量控制器243c、閥243d,能夠?qū)⒔?jīng)由氣體導(dǎo)入管236、簇射頭234供給的處理氣體的濃度、流量進(jìn)一步調(diào)節(jié)為最佳。
在與氣體導(dǎo)入管238連接的氣體供給管242a上,從上游開始設(shè)置有合流管240b、質(zhì)量流量控制器242b、閥242c。通過質(zhì)量流量控制器242b、閥242c,能夠控制通過氣體供給管242a的氣體的流量。在合流管240b的上游設(shè)置有第一處理氣體的氣體源240a。
優(yōu)選的是,在閥242c的下游側(cè)連接有用于供給非活性氣體的第二非活性氣體供給管244a。在非活性氣體供給管244a上,從上游開始設(shè)置有非活性氣體源244b、質(zhì)量流量控制器244c、閥244d。非活 性氣體例如可使用氦氣(He)。將非活性氣體添加至在氣體供給管242a內(nèi)流動的氣體中,作為稀釋氣體使用。通過控制質(zhì)量流量控制器244c、閥244d,能夠?qū)⒃跉怏w導(dǎo)入管238、氣體供給通路235內(nèi)流動的氣體的濃度、流量進(jìn)一步調(diào)節(jié)為最佳。
將氣體供給管241a、質(zhì)量流量控制器241b、閥241c、氣體供給管242a、質(zhì)量流量控制器242b、閥242c、合流管240b統(tǒng)稱為第一氣體供給系統(tǒng)。需要說明的是,在第一氣體供給系統(tǒng)內(nèi)可以包括氣體源240a、氣體導(dǎo)入管236、氣體導(dǎo)入管238。
將第一非活性氣體供給管243a、質(zhì)量流量控制器243c、閥243d、第二非活性氣體供給管244a、質(zhì)量流量控制器244c、閥244d統(tǒng)稱為第一非活性氣體供給系統(tǒng)。需要說明的是,在第一非活性氣體供給系統(tǒng)內(nèi)可以包括非活性氣體源243b、非活性氣體源244b。進(jìn)而,在第一氣體供給系統(tǒng)中可以包括第一非活性氣體供給系統(tǒng)。
(第二氣體供給系統(tǒng))
接下來,使用圖14,對第二氣體供給系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖14的B1與圖11的B1連接,B2與圖11的B2連接。即,氣體供給管251a與氣體導(dǎo)入管237連接,氣體供給管252a與氣體導(dǎo)入管239連接。
在氣體供給管251a上,從上游開始設(shè)置有合流管250b、質(zhì)量流量控制器251b、閥251c。通過質(zhì)量流量控制器251b、閥251c,能夠控制通過氣體供給管241a的氣體的流量。在合流管250b的上游設(shè)置有第二處理氣體的氣體源250a。
此處,第二處理氣體含有與第一元素不同的第二元素。作為第二元素,例如為氮(N)、碳(C)、氫(H)中的任一種。在本實施方式中,使用成為硅的氮化源的含氮氣體。具體而言,作為第二處理氣體,可使用氨氣(NH3)。此外,作為第二處理氣體,可以使用包含多種上述元素的氣體。
優(yōu)選的是,在閥251c的下游側(cè)設(shè)置有用于供給非活性氣體的第三非活性氣體供給管253a。在非活性氣體供給管253a上,從上游開始設(shè)置有非活性氣體源253b、質(zhì)量流量控制器253c、閥253d。非活 性氣體例如可使用氦氣(He)。將非活性氣體用作在氣體供給管251a內(nèi)流動的氣體的稀釋氣體。通過控制質(zhì)量流量控制器253c、閥253d,能夠?qū)⒔?jīng)由氣體導(dǎo)入管237、簇射頭234供給的氣體的濃度、流量進(jìn)一步調(diào)節(jié)為最佳。
在氣體供給管252a上,從上游開始設(shè)置有合流管250b、質(zhì)量流量控制器252b、閥252c。通過質(zhì)量流量控制器252b、閥252c,能夠控制通過氣體供給管252a的氣體的流量。在合流管250b的上游設(shè)置有第二處理氣體的氣體源250a。
優(yōu)選的是,在閥252c的下游側(cè)設(shè)置有用于供給非活性氣體的第四非活性氣體供給管254a。在非活性氣體供給管254a上,從上游開始設(shè)置有非活性氣體源254b、質(zhì)量流量控制器254c、閥254d。非活性氣體例如使用氦氣(He)。將非活性氣體用作在氣體供給管252a內(nèi)流動的氣體的稀釋氣體。通過控制質(zhì)量流量控制器254c、閥254d,能夠?qū)⒃跉怏w導(dǎo)入管239、氣體供給通路235內(nèi)流動的氣體的濃度、流量進(jìn)一步調(diào)節(jié)為最佳。
將氣體供給管251a、質(zhì)量流量控制器251b、閥251c、氣體供給管252a、質(zhì)量流量控制器252b、閥252c、合流管250b統(tǒng)稱為第二氣體供給系統(tǒng)。需要說明的是,在第二氣體供給系統(tǒng)內(nèi)可以包括氣體源250a、氣體導(dǎo)入管237、氣體導(dǎo)入管239。
將第三非活性氣體供給管253a、質(zhì)量流量控制器253c、閥253d、第四非活性氣體供給管254a、質(zhì)量流量控制器254c、閥254d統(tǒng)稱為第二非活性氣體供給系統(tǒng)。需要說明的是,在第二非活性氣體供給系統(tǒng)內(nèi)可以包括非活性氣體源253b、非活性氣體源254b。進(jìn)而,在第二非活性氣體供給系統(tǒng)內(nèi)可以包括第二氣體供給系統(tǒng)。此外,將第一氣體供給系統(tǒng)、第二氣體供給系統(tǒng)統(tǒng)稱為氣體供給系統(tǒng)。
如上所述,由于在第一氣體供給系統(tǒng)及第二氣體供給系統(tǒng)中分別設(shè)置有質(zhì)量流量控制器、閥,所以能夠分別控制氣體的量。此外,由于在第一非活性氣體供給系統(tǒng)、第二非活性氣體供給系統(tǒng)中分別設(shè)置有質(zhì)量流量控制器、閥,所以能夠分別控制氣體的濃度。
(控制部)
襯底處理裝置900具有對襯底處理裝置900的各部的動作進(jìn)行控制的控制器260。
將控制器260的概略示于圖15。作為控制部(控制手段)的控制器260以包括CPU(Central Processing Unit)260a、RAM(Random Access Memory)260b、存儲裝置260c、I/O端口260d的計算機(jī)的形式構(gòu)成。RAM260b、存儲裝置260c、I/O端口260d以經(jīng)由內(nèi)部總線260e能夠與CPU260a進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式構(gòu)成??刂破?60以能夠與例如輸入輸出裝置261(以觸摸面板等的形式構(gòu)成)、外部存儲裝置262連接的方式構(gòu)成。進(jìn)而設(shè)置有接收部263,其經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與上位裝置270連接。接收部260能夠從上位裝置270接收其他裝置的信息。
存儲裝置260c由例如閃存、HDD(Hard Disk Drive)等構(gòu)成。在存儲裝置260c內(nèi),以可讀取的方式存儲有:控制襯底處理裝置的動作的控制程序、記載有后述襯底處理的步驟、條件等的程序制程等。需要說明的是,工藝制程是以使控制器260執(zhí)行后述襯底處理工序的各步驟、并能獲得規(guī)定結(jié)果的方式組合得到的,其作為程序發(fā)揮作用。以下,也將該程序制程、控制程序等統(tǒng)一簡稱為程序。需要說明的是,本說明書中在使用程序這樣的用語的情況下,有時僅單獨包含程序制程,有時僅單獨包含控制程序,或者有時包含上述兩者。此外,RAM260b以存儲區(qū)域(工作區(qū))的形式構(gòu)成,該存儲區(qū)域暫時保持通過CPU260a讀取的程序、數(shù)據(jù)等。
I/O端口260d與閘閥205、升降機(jī)構(gòu)218、加熱器213、壓力調(diào)節(jié)器222、真空泵223等連接。此外,也可以與MFC241b、242b、243c、244c、251b、252b、253c、254c、閥241c、242c、243d、244d、251c、252c、253d、254d等連接。
CPU260a被構(gòu)成為:讀取并執(zhí)行來自存儲裝置260c的控制程序,并且根據(jù)來自輸入輸出裝置261的操作命令的輸入等從存儲裝置260c讀取工藝制程。而且,CPU260a被構(gòu)成為:能夠按照讀取的工 藝制程的內(nèi)容,控制閘閥205的開閉動作、升降機(jī)構(gòu)218的升降動作、向加熱器213的電力供給動作、壓力調(diào)節(jié)器222的壓力調(diào)節(jié)動作、真空泵223的開關(guān)控制、質(zhì)量流量控制器的流量調(diào)節(jié)動作、閥等。
需要說明的是,控制器260不限于以專用的計算機(jī)的形式構(gòu)成的情況,也可以以通用的計算機(jī)的形式構(gòu)成。例如,準(zhǔn)備存儲了上述程序的外部存儲裝置(例如,磁帶、軟盤、硬盤等磁盤;CD、DVD等光盤;MO等光磁盤;USB存儲器、存儲卡等半導(dǎo)體存儲器)262,然后使用該外部存儲裝置262將程序安裝在通用的計算機(jī)上等,從而可以構(gòu)成本實施方式的控制器260。需要說明的是,用于向計算機(jī)供給程序的手段不限于經(jīng)由外部存儲裝置262進(jìn)行供給的情況。例如,也可以不經(jīng)由外部存儲裝置262、而是使用互聯(lián)網(wǎng)、專用線路等通信手段供給程序。需要說明的是,存儲裝置260c、外部存儲裝置262以計算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)的形式構(gòu)成。以下,也將它們統(tǒng)一簡稱為記錄介質(zhì)。需要說明的是,本說明書中使用記錄介質(zhì)這一詞語時,有時僅單獨包含存儲裝置260c,有時僅單獨包含外部存儲裝置262、或有時包含上述兩者。
需要說明的是,在本實施方式的接收部中,雖記載了從上位裝置270接收其他裝置的信息的情況,但并不限定于此。例如,也可以從其他裝置直接接收信息。此外,還可以通過輸入輸出裝置261輸入其他裝置的信息,并基于此進(jìn)行控制。此外,還可以將其他裝置的信息存儲于外部存儲裝置,然后從該外部存儲裝置接收其他裝置的信息。
接下來,對使用了襯底處理裝置900的硬掩膜2006的形成方法進(jìn)行說明。
在膜厚測定工序S104之后,將經(jīng)過測定的晶片200搬入襯底處理裝置900。需要說明的是,在以下說明中,利用控制器260來控制構(gòu)成襯底處理裝置的各部的動作。
<襯底搬入工序>
在膜厚測定工序S104中對硅氧化膜2005的膜厚分布進(jìn)行測定后,將晶片200搬入襯底處理裝置900。具體而言,通過升降機(jī)構(gòu)218使襯底載置部210下降,使提升銷207成為從貫通孔214向襯底載置部210的上表面?zhèn)韧怀龅臓顟B(tài)。此外,在將處理室201內(nèi)調(diào)節(jié)為規(guī)定壓力后,打開閘閥205,使晶片200從閘閥205載置于提升銷207上。在使晶片200載置于提升銷207上后,通過升降機(jī)構(gòu)218使襯底載置部210上升至規(guī)定位置,由此將晶片200從提升銷207載置到襯底載置部210上。
(減壓·升溫工序)
接下來,經(jīng)由排氣管224對處理室201內(nèi)進(jìn)行排氣,以使得處理室201內(nèi)成為規(guī)定壓力(真空度)。此時,基于壓力傳感器所測定的壓力值,對作為壓力調(diào)節(jié)器222的APC閥的閥開度進(jìn)行反饋控制。此外,基于溫度傳感器216所檢測到的溫度值,反饋控制向加熱器213的通電量,以使得處理室201內(nèi)成為規(guī)定溫度。具體而言,利用加熱器213預(yù)先對襯底載置部210加熱,在晶片200或襯底載置部210的溫度不再變化后放置規(guī)定時間。在此期間,在處理室201內(nèi)存在殘留的水分或從部件排出的氣體等時,可以通過真空排氣將其除去、或通過供給非活性氣體進(jìn)行吹掃將其除去。由此,完成了成膜工藝前的準(zhǔn)備。需要說明的是,在將處理室201內(nèi)排氣至規(guī)定壓力時,可以一次地真空排氣至能夠達(dá)到的真空度。
在將晶片200載置于襯底載置部210、并使處理室201內(nèi)的氣氛穩(wěn)定后,使質(zhì)量流量控制器241b、質(zhì)量流量控制器242b、質(zhì)量流量控制器251b、質(zhì)量流量控制器252b運轉(zhuǎn),并且調(diào)節(jié)閥241c、閥242c、閥251c、閥252c的開度。此時,還可以使質(zhì)量流量控制器243c、質(zhì)量流量控制器244c、質(zhì)量流量控制器253c、質(zhì)量流量控制器254c運轉(zhuǎn),并且調(diào)節(jié)閥243d、閥244d、閥253d、閥254d的開度。
(氣體供給工序)
在氣體供給工序中,從第一氣體供給系統(tǒng)及第二氣體供給系統(tǒng)向處理室201供給氣體。
供給氣體時,根據(jù)從上位裝置270接收到的絕緣膜2013的膜厚測定數(shù)據(jù),控制第一氣體供給系統(tǒng)、第二氣體供給系統(tǒng)的質(zhì)量流量控制器、閥,并分別控制供給至晶片200的中央面的處理氣體的量(或濃度)和供給至外周面的處理氣體的量(或濃度)。更理想的是,根據(jù)從上位裝置270接收到的測定數(shù)據(jù),控制中心區(qū)加熱器213a和外緣區(qū)加熱器213b,從而控制晶片200的面內(nèi)的溫度分布。
供給至處理室201內(nèi)的氣體在處理室201內(nèi)分解,在研磨后的硅氧化膜2005上形成硬掩膜2006。
經(jīng)過規(guī)定時間后,關(guān)閉各閥,停止氣體的供給。
使此時的加熱器213的溫度成為對已經(jīng)形成的結(jié)構(gòu)無不良影響的溫度。例如,設(shè)定為使晶片200成為300~450℃的范圍內(nèi)的規(guī)定溫度。
作為非活性氣體,除He氣外,只要是對膜無不良影響的氣體即可,例如可使用Ar、N2、Ne、Xe等稀有氣體。
(襯底搬出工序)
氣體供給工序結(jié)束后,通過升降機(jī)構(gòu)218使襯底載置部210下降,使提升銷207成為從貫通孔214向襯底載置部210的上表面?zhèn)韧怀龅臓顟B(tài)。此外,在將處理室201內(nèi)調(diào)節(jié)為規(guī)定壓力后,打開閘閥205,將晶片200從提升銷207上搬送到閘閥205外。
接下來,對使用本裝置控制硬掩膜2006的膜厚的方法進(jìn)行說明。如前文所述,研磨工序S103結(jié)束后,poly-Si膜2005的膜厚在晶片200的中央面和外周面是不同的。在膜厚測定工序S108中測定其膜厚分布。測定結(jié)果通過上位裝置270存儲在RAM260b中。將存儲的數(shù)據(jù)與存儲裝置260c內(nèi)的制程相比較,基于該制程進(jìn)行裝置控制,對膜厚分布進(jìn)行調(diào)整(調(diào)節(jié))。
接下來,對存儲于RAM260b的數(shù)據(jù)為分布A的情形進(jìn)行說明。所謂分布A的情形,是指如圖7、圖8所示,poly-Si膜2005c比poly-Si膜2005d厚的情形。
在為分布A的情況下,在本工序中,以將形成于晶片200外周 面的硬掩膜2006b增厚、使形成于晶片200中央面的硬掩膜2006a的膜厚比硬掩膜2006b薄的方式進(jìn)行控制。具體而言,供給氣體時,以使供給至晶片200的外周面的含硅氣體比供給至晶片200中央面的含硅氣體多的方式進(jìn)行控制。由此,能夠?qū)Ρ景雽?dǎo)體器件中的硬掩膜的高度、即在poly-Si膜2005上重疊有硬掩膜2006而成的層合膜的膜厚進(jìn)行修正使其為圖8所示的目標(biāo)膜厚分布A’。也就是說,能夠?qū)雍夏さ哪ず裥拚秊槟ず穹植糀’。
此時,在第一氣體供給系統(tǒng)中,控制質(zhì)量流量控制器241b,同時控制閥241c的開度,控制從簇射頭234供給至處理室201的含硅氣體的量。進(jìn)而,控制質(zhì)量流量控制器242b,同時控制閥242c的開度,從氣體供給通路235向處理室201供給含硅氣體??刂凭?00的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量,以使得從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量比從簇射頭供給的氣體的暴露量多。此處所述的暴露量是指處理氣體的主要成分的暴露量。在本實施方式中,處理氣體為含硅氣體,主要成分為硅。
進(jìn)而,在第二氣體供給系統(tǒng)中,控制質(zhì)量流量控制器251b,同時控制閥251c的開度,并控制從簇射頭234供給的含氮氣體的量。使氣體供給管251a中的含氮氣體的量為與氣體供給管241a中的含硅氣體的量相適應(yīng)的量。進(jìn)而,控制質(zhì)量流量控制器252b,同時控制閥252c的開度,并從氣體供給通路235供給含氮氣體。使氣體供給管252a中的含氮氣體的量為與氣體供給管242a中的含硅氣體的量相適應(yīng)的量。
此時,控制晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量,以使得從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量比從簇射頭234供給的氣體的暴露量多。此處所述的暴露量是指處理氣體的主要成分的暴露量。在本實施方式中,處理氣體為含硅氣體,主要成分為硅。
經(jīng)由簇射頭234供給的含硅氣體和含氮氣體,被供給至poly-Si膜2005c(形成于晶片200的中央面)上。如圖7所示,被供給的 氣體在poly-Si膜2005c上形成硬掩膜2006a。
經(jīng)由氣體供給通路235供給的含硅氣體和含氮氣體體,被供給至poly-Si膜2005d(形成于晶片200的外周面)上。如圖7所示,被供給的氣體在poly-Si膜2005d上形成硬掩膜2006b。
如前文所述,對于晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量而言,由于poly-Si膜2005d上比poly-Si膜2005c上多,所以能夠使硬掩膜2006b的膜厚比硬掩膜2006a厚。
此時,如圖7所示,控制硬掩膜2006的厚度,以使得晶片200外周面中的從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到硬掩膜2006b的上端為止的高度H1b與晶片200中央面中的從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到硬掩膜2006a上端為止的高度H1a實質(zhì)上相等。更理想的是,以使從晶片200的表面到硬掩膜2006b的上端為止的距離與從晶片200的表面到硬掩膜2006a的上端為止的距離之差在規(guī)定范圍內(nèi)的方式進(jìn)行控制。此外,更理想的是,控制硬掩膜2006的膜厚分布,以使得所述襯底面內(nèi)的硬掩膜2006的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)。
此外,作為其他方法,可以使氣體供給管241a和氣體供給管242a的含硅氣體的供給量相同,取而代之的是控制氣體供給管241a和氣體供給管242a各自的含硅氣體的濃度。對含硅氣體的濃度進(jìn)行控制時,控制第一非活性氣體供給系統(tǒng),由此控制通過氣體供給管241a、氣體供給管242a的含硅氣體的濃度。在為分布A的情況下,降低通過氣體供給管241a的含硅氣體的濃度,使通過氣體供給管242a的含硅氣體的濃度比通過氣體供給管241a的氣體的濃度高。
由此,對于晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量而言,能夠以使從氣體供給通路235供給的氣體量比從簇射頭234供給的氣體量多的方式更精密地進(jìn)行控制。通過如上所述控制,能夠更可靠地使硬掩膜2006b的膜厚比硬掩膜2006a厚。
更理想的是,可以使氣體供給管241a和氣體供給管242a的含硅氣體的供給量不同,并且使?jié)舛纫膊煌?。通過進(jìn)行這樣的控制,能夠以更大的差異控制每單位面積的含硅氣體的暴露量。也就是說, 能夠在硬掩膜2006a和硬掩膜2006b中形成更大的膜厚差。因此,即使在研磨工序S103中poly-Si膜2005c與poly-Si膜2005d的高度之差變大,也能夠使高度一致。
進(jìn)而更理想的是,可以在如上述那樣控制處理氣體的同時,控制中心區(qū)加熱器213a和外緣區(qū)加熱器213b。由于所形成的膜厚與溫度成比例,所以在為分布A的情況下,使外緣區(qū)加熱器213b的溫度比中心區(qū)加熱器213a高。這對使用例如乙硅烷氣體這樣的、溫度條件十分有助于膜生成效率的氣體來形成硬掩膜2006的情形是有效的。
如上所述,如果同時控制處理氣體供給量(濃度)和溫度,則能夠?qū)崿F(xiàn)更精密的膜厚控制。
接下來,對存儲于RAM260b的數(shù)據(jù)為分布B的情形進(jìn)行說明。所謂分布B的情形,是指如圖9、圖10所示,poly-Si膜2005d比poly-Si膜2005c厚的情形。
在為分布B的情況下,在本工序中,以將形成于晶片200中央面的硬掩膜2006a增厚、使形成于晶片200外周面的硬掩膜2006b的膜厚比硬掩膜2006a的膜厚小的方式進(jìn)行控制。具體而言,供給氣體時,以使得供給至晶片200中央面的含硅氣體比供給至晶片200外周面的含硅氣體多的方式進(jìn)行控制。由此,能夠?qū)⒈景雽?dǎo)體器件中的絕緣膜的高度,即在絕緣膜2013上重疊了硬掩膜2006的高度修正為圖10所示的目標(biāo)膜厚分布B’。也就是說,能夠?qū)雍夏さ哪ず裥拚秊槟ず穹植糂’。
此時,在第一氣體供給系統(tǒng)中,控制質(zhì)量流量控制器241b,同時控制閥241c的開度,并控制從簇射頭234供給至處理室201的含硅氣體的量。進(jìn)而,控制質(zhì)量流量控制器242b,同時控制閥242c的開度,并從氣體供給通路235向處理室201供給含硅氣體??刂凭?00的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量,以使得從簇射頭供給的氣體的暴露量比從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量多。
進(jìn)而,在第二氣體供給系統(tǒng)中,控制質(zhì)量流量控制器251b,同時控制閥251c的開度,控制從簇射頭234供給的含氮氣體的量。使氣體供給管251a中的含氮氣體的量為與氣體供給管241a中的含硅氣體的量相適應(yīng)的量。進(jìn)而,控制質(zhì)量流量控制器252b,同時控制閥252c的開度,從氣體供給通路235供給含氮氣體。使氣體供給管252a中的含氮氣體的量為與氣體供給管242a中的含硅氣體的量相適應(yīng)的量。
此時,控制晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量,以使得從簇射頭234供給的氣體的暴露量比從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量多。
經(jīng)由簇射頭234供給的含硅氣體和含氮氣體,被供給至poly-Si膜2005c(形成于晶片200的中央面)上。如圖9所示,被供給的氣體在poly-Si膜2005c上形成硬掩膜2006a。
經(jīng)由氣體供給通路235供給的含硅氣體和含氮氣體體,被供給至poly-Si膜2005d(形成于晶片200的外周面)上。如圖9所示,被供給的氣體在poly-Si膜2005d上形成硬掩膜2006b。
如前文所述,對于晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量而言,由于在poly-Si膜2005c上比在poly-Si膜2005d上多,所以能夠使硬掩膜2006a的膜厚比硬掩膜2006b厚。
此時,如圖9所示,控制硬掩膜2006的厚度,以使得晶片200外周面中的從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到硬掩膜2006b的上端為止的高度H1b與晶片200中央面中的從凹結(jié)構(gòu)表面2002a到硬掩膜2006a上端為止的高度H1a實質(zhì)上相等。更理想的是,以使得從晶片200的表面到硬掩膜2006b的上端為止的距離與從晶片200的表面到硬掩膜2006a的上端為止的距離之差在規(guī)定范圍內(nèi)的方式進(jìn)行控制。此外,更理想的是,控制硬掩膜2006的膜厚分布,以使得所述襯底面內(nèi)的硬掩膜2006的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)。
此外,作為其他方法,可以使氣體供給管241a和氣體供給管242a的含硅氣體的供給量相同,取而代之的是控制氣體供給管241a和氣 體供給管242a各自的含硅氣體的濃度。對含硅氣體的濃度進(jìn)行控制時,控制第一非活性氣體供給系統(tǒng),由此控制通過氣體供給管241a、氣體供給管242a的含硅氣體的濃度。在為分布B的情況下,降低通過氣體供給管242a的含硅氣體的濃度,并且使通過氣體供給管241a的含硅氣體的濃度比通過氣體供給管242a的氣體的濃度高。
由此,能夠以使從簇射頭234供給的氣體量比從氣體供給通路235供給的氣體量多的方式、更可靠地控制晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量。通過如上所述控制,能夠更可靠地使硬掩膜2006a的膜厚比硬掩膜2006b厚。
更理想的是,可以使氣體供給管251a和氣體供給管252a的含硅氣體的供給量不同,并且使?jié)舛纫膊煌?。通過進(jìn)行這樣的控制,能夠以更大的差異控制每單位面積的含硅氣體的暴露量。也就是說,能夠在硬掩膜2006a和硬掩膜2006b中形成更大的膜厚差。因此,即使在研磨工序S103中poly-Si膜2005c的高度與poly-Si膜2005d的高度之差變大,也能夠在晶片200的面內(nèi)使高度一致。
進(jìn)而更理想的是,可以在如上述那樣控制處理氣體的同時,控制中心區(qū)加熱器213a和外緣區(qū)加熱器213b。由于所形成的膜厚與溫度成比例,所以在為分布B的情況下,使中心區(qū)加熱器213a的溫度比外緣區(qū)加熱器213b高。這對使用例如乙硅烷氣體這樣的、溫度條件十分有助于膜生成效率的氣體來形成硬掩膜2006的情形是有效的。
如上所述,如果同時控制處理氣體供給量(濃度)和溫度,則能夠?qū)崿F(xiàn)更精密的膜厚控制。
如以上說明,通過調(diào)節(jié)晶片200的處理面的每單位面積的含硅氣體的量,能夠分別在晶片200的中央和其外周對硬掩膜2006的厚度進(jìn)行控制。
此時,控制硬掩膜2006的厚度,以使得在poly-Si膜2005d上重疊了硬掩膜2006b而得的厚度與在poly-Si膜2005c上重疊了硬掩膜2006a而得的厚度相等。
<膜厚測定工序S106>
繼硬掩膜形成工序S105之后,可以進(jìn)行膜厚測定工序S106。在膜厚測定工序S106中,對將硅氧化膜2005和硬掩膜2006疊合而成的層合膜的高度進(jìn)行測定。具體而言,對疊合而成的層的高度是否一致、即層合膜的膜厚是否被修正為目標(biāo)膜厚分布進(jìn)行確認(rèn)。此處所謂“高度一致”,并不限于高度完全一致,可以有高度差。例如,高度差只要在對之后的圖案形成工序等不造成影響的范圍內(nèi)即可。“厚度相等”也同樣地并不限于厚度完全相等,可以有厚度差。例如,厚度差只要在對之后的圖案形成工序等不造成影響的范圍內(nèi)即可。
在硬掩膜形成工序S105之后,將晶片200搬入測定裝置。測定裝置對容易受到研磨裝置400影響的晶片200的中央面和其外周面中的至少數(shù)處進(jìn)行測定,從而測定硬掩膜2006的膜厚(高度)分布。將所測定的數(shù)據(jù)送到上位裝置270。測定后,將晶片200搬出。
如果晶片200的面內(nèi)的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)、具體而言是在對之后的圖案形成工序S107等不造成影響的范圍內(nèi),則轉(zhuǎn)移到圖案形成工序S107。需要說明的是,在預(yù)先知曉膜厚分布為規(guī)定分布的情況下,可以省略膜厚測定工序S106。
(圖案形成工序S107)
接下來,使用圖16~圖17,對圖案形成工序S107進(jìn)行說明。圖16是說明曝光工序中的晶片200的說明圖。圖17是說明刻蝕工序后的晶片200的說明圖。
以下,對具體內(nèi)容進(jìn)行說明。
形成硬掩膜2006后,在硬掩膜2006上涂布抗蝕膜2008。之后,從燈501發(fā)出光,進(jìn)行曝光工序。在曝光工序中,經(jīng)由掩模502在抗蝕膜2008上照射光503,使抗蝕膜2008的一部分改質(zhì)。此處,將改質(zhì)后的抗蝕膜稱為感光部2008a,將未改質(zhì)的抗蝕膜稱為未感光部2008b。
如前文所述,從凹狀表面2002a到硬掩膜2006表面為止的高度, 在襯底面內(nèi)在規(guī)定范圍內(nèi)。因此,能夠使從凹狀表面2002a到抗蝕膜2008表面為止的高度一致。在曝光工序中,光到達(dá)抗蝕膜的距離、即光503的移動在晶片200的面內(nèi)相等。因此,能夠使焦點深度(depth of focus)的面內(nèi)分布相等。
由于能夠使焦點深度相等,所以能夠如圖16那樣使感光部2008a的寬度在襯底面內(nèi)恒定。因此,能夠消除圖案寬度的不均。
接下來,使用圖17,對刻蝕處理后的晶片200的狀態(tài)進(jìn)行說明。如前文所述,由于感光部2008a的寬度是恒定的,所以能夠使晶片200面內(nèi)的刻蝕條件恒定。因此,在晶片200的中央面、外周面,能夠均勻地供給刻蝕氣體,能夠使刻蝕后的poly-Si膜(以下也稱為柱狀物(pillar))的寬度β恒定。由于寬度β在晶片200面內(nèi)是恒定的,所以能夠使柵電極的特性在襯底面內(nèi)恒定,能夠提高成品率。
接下來,使用圖18、圖19來說明第一比較例。第一比較例是在硬掩膜形成工序S105中未實施膜厚分布修正的情形、即未調(diào)整膜厚分布(調(diào)節(jié))的情形。因此,在晶片200的中央面和其外周面上高度是不同的。
首先,使用圖18來說明第一比較例。圖18是與圖16進(jìn)行比較的圖。在圖18的情況下,未修正膜厚分布的硬掩膜2006在晶片200的中心側(cè)和外周側(cè)形成大致相同的膜厚。結(jié)果,由于poly-Si膜2005和硬掩膜2006的層合膜的高度在晶片200的中央面和外周面上不同,所以光503的距離在晶片200中央面和晶片200外周面上是不同的。因此,焦點距離在中央面和外周面上不同,結(jié)果感光部2008a的寬度在襯底面內(nèi)不同。如果利用這樣的抗蝕膜2008進(jìn)行處理,則如圖19那樣,刻蝕工序后的柱狀物的寬度不同。柱狀物的poly-Si膜間的距離γ在晶片200中央面和外周面上不同。也即是說,柱狀物的poly-Si的寬度β在晶片200中央面和外周面上不同。
由于電極的特性易于受到寬度β的影響,所以如果寬度β存在不均,則所形成的電極的特性也會產(chǎn)生不均。因此,寬度β的不均會導(dǎo)致成品率降低。
與此相對,本實施方式由于進(jìn)行硬掩膜形成工序S105,所以能夠在晶片200面內(nèi)使柱狀物的寬度恒定。因此,與比較例相比,能夠形成特性均勻的半導(dǎo)體器件,能夠非常有助于成品率的提高。
接下來,使用圖20來說明第二比較例。第二比較例是假設(shè)膜厚分布為A時的例子,利用與本實施方式不同的方法來修正膜厚分布。具體而言,在膜厚測定工序S104之后,形成第二poly-Si膜2005’。
第二poly-Si膜2005’如下述那樣形成。將形成有第一poly-Si層的晶片200經(jīng)由研磨裝置搬入膜厚測定裝置。在膜厚測定裝置中對膜厚分布進(jìn)行測定,測定后將其搬出。將所搬出的晶片搬入第二含硅膜形成裝置,根據(jù)所測定的膜厚分布,在poly-Si膜2005上形成第二poly-Si膜2005’。此時,根據(jù)所測定的膜厚分布數(shù)據(jù)來形成第二poly-Si膜2005’,使得膜厚分布的不均消除。如上所述使poly-Si膜的高度一致。
之后,將晶片200從第二含硅膜形成裝置中搬出,并將其搬入硬掩膜形成裝置。在硬掩膜形成裝置中,在第二poly-Si膜2005’上形成硬掩膜2006’。
通過上述方法,能夠使硬掩膜2006’的高度在晶片200的面內(nèi)一致。
然而,本申請發(fā)明人經(jīng)過深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在基于第二比較例的方法中存在如下所述的問題。在第二比較例中,poly-Si層2005和第二poly-Si層2005’分別通過不同工序形成。而且,在各工序之間經(jīng)過有研磨工序(S103)。也就是說,盡管poly-Si層2005和第二poly-Si層2005’由相同的化合物構(gòu)成,但二者并不是連續(xù)形成的,而且可能存在由研磨導(dǎo)致的損害。因此,在poly-Si層2005和第二poly-Si層2005’之間,各層界面附近的膜組成有可能改質(zhì),由此有可能形成與各層具有不同組成的界面層。
如果形成界面層,則在poly-Si層2005、poly-Si層2005’和界面層上刻蝕速率不同。也就是說,由于poly-Si層2005和第二poly-Si層2005’是由相同的化合物構(gòu)成的,所以在這兩層中本來應(yīng)該具 有相同的刻蝕速率,但在它們之間介入有界面層時,則這兩層無法實現(xiàn)均勻的刻蝕速率。因此,在以poly-Si層整體進(jìn)行考慮時,難以計算出圖案形成工序中的刻蝕速率。也就是說,在圖案形成工序中,存在產(chǎn)生過度刻蝕(over etching)、刻蝕不足等的風(fēng)險(risk)。
此外,如果在poly-Si層2005和第二poly-Si層2005’之間介入有界面層,則也存在它們的結(jié)合度變?nèi)醯膿?dān)憂。
與此相對,在上述本實施方式中,不是通過形成第二比較例那樣的poly-Si層2005’來對poly-Si層2005的膜厚分布的變差進(jìn)行修正的,而是利用作為硬掩膜發(fā)揮功能的SiN層2006來進(jìn)行修正的,所以能夠減少以下風(fēng)險。也就是說,在本實施方式中,由于在poly-Si層2005的層內(nèi)未形成第二比較例那樣的界面層,所以容易計算出針對poly-Si層2005的刻蝕速率。因此,在圖案形成工序中,能夠抑制形成過度刻蝕、刻蝕不足等的風(fēng)險。而且,在本實施方式的第一具體例中,由于不必形成第二poly-Si層2005’,所以與第二比較例的情形相比,能夠減少一項工序,結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)高的制造吞吐量。
需要說明的是,在本實施方式中,對從柵極絕緣膜形成工序S101到圖案形成工序S107利用各自不同的裝置實施的情況說明,但并不限于此,還可以如圖21那樣以一個系統(tǒng)的形式來實施。此處,作為系統(tǒng)600,具有控制系統(tǒng)的上位裝置601。作為處理襯底的襯底處理裝置及襯底處理系統(tǒng),具有:實施柵極絕緣膜形成工序S101的絕緣膜形成裝置602、實施含硅層形成工序S102的襯底處理裝置603、實施研磨工序S103的研磨裝置604(相當(dāng)于本實施方式的研磨裝置400)、實施膜厚測定工序S104的膜厚測定裝置605、實施硬掩膜形成工序S105的襯底處理裝置606(相當(dāng)于本實施方式的襯底處理裝置900)、實施膜厚測定工序S106的膜厚測定裝置607、實施圖案形成工序S107的圖案形成系統(tǒng)608。進(jìn)而,具有用于在各裝置、系統(tǒng)間交換信息的網(wǎng)絡(luò)611。
系統(tǒng)600所具有的裝置能夠適當(dāng)選擇,若為功能冗長的裝置, 則可以集成在一個裝置中。進(jìn)而,還可以不在本系統(tǒng)600內(nèi)進(jìn)行管理,而是利用其他系統(tǒng)進(jìn)行管理。此時,可以經(jīng)由更上位的網(wǎng)絡(luò)612與其他系統(tǒng)進(jìn)行信息傳遞。
上位裝置601具有控制各襯底處理裝置、襯底處理系統(tǒng)的信息傳遞的控制器6001。
作為控制部(控制手段)的控制器控制器6001以包括CPU(Central Processing Unit)6001a、RAM(Random Access Memory)6001b、存儲裝置6001c、I/O端口6001d的計算機(jī)的形式構(gòu)成。RAM6001b、存儲裝置6001c、I/O端口6001d以經(jīng)由內(nèi)部總線能夠與CPU6001a進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式構(gòu)成??刂破?01以能夠連接例如輸入輸出裝置6002(以觸摸面板等的形式構(gòu)成)、外部存儲裝置6003的方式構(gòu)成。進(jìn)而設(shè)置有傳送接收部6004,其經(jīng)由其他裝置、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)傳送、接收信息。
存儲裝置6001c由例如閃存、HDD(Hard Disk Drive)等構(gòu)成。在存儲裝置6001c內(nèi),以可讀取的方式存儲有用于對襯底處理裝置下達(dá)動作命令的程序等。此外,RAM6001b以存儲區(qū)域(工作區(qū))的形式構(gòu)成,該存儲區(qū)域暫時保持通過CPU6001a讀取的程序、數(shù)據(jù)等。
CPU6001a被構(gòu)成為:讀取并執(zhí)行來自存儲裝置6001c的控制程序,并且根據(jù)來自輸入輸出裝置6002的操作命令的輸入等從存儲裝置6001c中讀取程序。而且,CPU6001a被構(gòu)成為:能夠按照讀取的程序的內(nèi)容,控制各裝置的信息傳遞動作。
需要說明的是,控制器6001不限于以專用的計算機(jī)的形式構(gòu)成的情況,還可以以通用的計算機(jī)的形式構(gòu)成。例如,準(zhǔn)備存儲有上述程序的外部存儲裝置(例如,磁帶、軟盤、硬盤等磁盤;CD、DVD等光盤;MO等光磁盤;USB存儲器、存儲卡等半導(dǎo)體存儲器)6003,然后使用該外部存儲裝置6003將程序安裝在通用的計算機(jī)上等,從而可以構(gòu)成本實施方式的控制器6001。需要說明的是,用于向計算機(jī)供給程序的手段不限于經(jīng)由外部存儲裝置6003進(jìn)行供給的情況。 例如,也可以不經(jīng)由外部存儲裝置6003而是使用互聯(lián)網(wǎng)、專用線路等通信手段供給程序。需要說明的是,存儲裝置6001c、外部存儲裝置6003以計算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)的形式構(gòu)成。以下,也將它們統(tǒng)一簡稱為記錄介質(zhì)。需要說明的是,本說明書中使用記錄介質(zhì)這一詞語時,有時僅單獨包含存儲裝置6001c,有時僅單獨包含外部存儲裝置6003、或有時包含上述兩者。
此外,在以上實施例中,是將晶片200劃分為中央、外周來進(jìn)行說明的,但并不限于此,可以在相對于徑向更細(xì)化的區(qū)域中對含硅膜的膜厚進(jìn)行控制。例如,可以劃分為襯底中央、外周、中央與外周之間等3個區(qū)域。
此外,此處作為硬掩膜,以硅氮化膜為例進(jìn)行了說明,但并不限于此,例如可以為碳化硅(SiC)膜、SiCN膜。
需要說明的是,進(jìn)行濺射處理、成膜處理時,可以以將各向異性處理、各向同性處理進(jìn)行組合的方式構(gòu)成。通過將各向異性處理、各向同性處理進(jìn)行組合,有時能夠進(jìn)行更精密的修正。
此外,上文是使用300mm晶片進(jìn)行說明的,但并不限于此。例如,若為450mm晶片等大型襯底,則是更有效的。這是因為,在為大型襯底的情況下,研磨工序S103的影響變得更加顯著。也就是說,poly-Si膜2005a和poly-Si膜2005b的膜厚差變得更大。通過在硬掩膜形成工序中修正膜厚,在大型襯底中也能夠抑制面內(nèi)的特性不均。
<本發(fā)明的優(yōu)選方案>
以下,附記本實施方式中優(yōu)選方案。
(附記1)
根據(jù)本發(fā)明的一方案,提供一種襯底處理裝置,其具有:
接收部,接收形成于襯底上的含硅膜的膜厚分布數(shù)據(jù);
襯底載置部,載置有所述襯底;和
氣體供給部,以使得在所述含硅膜上以與所述膜厚分布數(shù)據(jù)的膜厚分布不同的膜厚分布形成硬掩膜、并使襯底面內(nèi)的所述硬掩膜 的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)的方式供給氣體。
(附記2)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚大的情況下,
所述氣體供給部,以與所述中央面相比、所述外周面中的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴露量少的方式,供給所述氣體。
(附記3)
如附記2所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚大的情況下,
所述氣體供給部以使得所述襯底中央面的溫度比所述外周面的溫度高的方式供給所述氣體。
(附記4)
如附記3所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
所述含硅膜由多晶硅(polysilicon)構(gòu)成。
(附記5)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚大的情況下,
所述氣體供給部以使得供給至所述外周面的處理氣體的量比供給至所述中央面的處理氣體的量少的方式供給所述氣體。
(附記6)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚大的情況下,
所述襯底載置部,以使得所述襯底中央面的溫度比所述外周面的溫度高的方式調(diào)節(jié)所述襯底的溫度分布。
(附記7)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚大的情況下,
所述氣體供給部,以使得供給至所述外周面的處理氣體的主要成分的濃度比供給至所述中央面的處理氣體的主要成分的濃度小的方式,供給所述氣體。
(附記8)
如附記7所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
所述氣體供給部在控制所述處理氣體的濃度時,以使得供給至所述外周面的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量比供給至所述中央面的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量多的方式,供給所述氣體。
(附記9)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚大的情況下,
所述襯底載置部,以使得所述襯底的中央面的溫度比所述外周面的溫度高的方式,調(diào)節(jié)所述襯底的溫度分布。
(附記10)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚小的情況下,
所述氣體供給部,以與所述中央面相比、所述外周面中的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴露量大的方式供,給所述氣體。
(附記11)
如附記10所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為 所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚小的情況下,
所述襯底載置部,以使得所述襯底的外周面的溫度比所述中央面的溫度高的方式調(diào)節(jié)所述襯底的溫度分布。
(附記12)
如附記11所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
所述第二含硅膜由多晶硅構(gòu)成。
(附記13)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚小的情況下,
所述氣體供給部,以使得供給至所述外周面的處理氣體的量比供給至所述中央面的處理氣體的量多的方式,供給所述氣體。
(附記14)
如附記13所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚小的情況下,
所述襯底載置部,以使得所述襯底的外周面的溫度比所述中央面的溫度高的方式,調(diào)節(jié)所述襯底的溫度分布。
(附記15)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚小的情況下,
所述氣體供給部,以使得供給至所述外周面的處理氣體的主要成分的濃度比供給至所述中央面的處理氣體的主要成分的濃度大的方式,供給所述氣體。
(附記16)
如附記15所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
所述氣體供給部在控制所述處理氣體的濃度時,以使得供給至所述中央面的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量比供給至所述 外周面的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量多的方式,供給所述氣體。
(附記17)
如附記1所述的襯底處理裝置,優(yōu)選,
在所述接收到的膜厚分布數(shù)據(jù)的所述含硅膜的膜厚分布顯示為所述襯底的外周面的膜厚比所述襯底的中央面的膜厚小的情況下,
所述襯底載置部,以使得所述襯底的外周面的溫度比所述中央面的溫度高的方式,調(diào)節(jié)所述襯底的溫度分布。
(附記18)
進(jìn)而根據(jù)其他方案,提供一種襯底處理系統(tǒng),其具有:
第一裝置,形成含硅膜,所述含硅膜形成在襯底上;
第二裝置,對所述含硅膜進(jìn)行研磨;
第三裝置,對研磨后的所述含硅膜的膜厚分布進(jìn)行測定;和
第四裝置,進(jìn)行處理,以使得在研磨后的所述含硅膜上以與所述膜厚分布不同的膜厚分布形成硬掩膜、并使襯底面內(nèi)的所述硬掩膜的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)。
(附記19)
如附記18所述的襯底處理系統(tǒng),優(yōu)選,
進(jìn)一步地對所述硬掩膜形成規(guī)定圖案。
(附記20)
如附記19所述的襯底處理系統(tǒng),優(yōu)選,
在所述圖案形成系統(tǒng)中,具有對所述襯底進(jìn)行曝光處理的曝光裝置,在利用所述曝光裝置進(jìn)行處理時,所述第四裝置控制所述硬掩膜的襯底面內(nèi)的膜厚分布,以使得焦點深度的襯底面內(nèi)分布在規(guī)定范圍內(nèi)。
(附記21)
進(jìn)而根據(jù)其他方案,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,其具有:
含硅膜形成工序,在襯底上形成含硅膜;
研磨工序,對所述襯底進(jìn)行研磨;
測定工序,對所述含硅膜的襯底面內(nèi)的膜厚分布進(jìn)行測定;和
硬掩膜形成工序,以與所述膜厚分布不同的膜厚分布在研磨后的所述含硅膜上形成硬掩膜。
(附記22)
進(jìn)而根據(jù)其他方案,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,其具有:
接收工序,接收襯底的膜厚分布數(shù)據(jù),所述襯底具有為經(jīng)研磨的狀態(tài)的含硅膜;
載置工序,在襯底載置部載置所述襯底;和
硬掩膜形成工序,基于所述膜厚分布數(shù)據(jù),以與所述膜厚分布數(shù)據(jù)的膜厚分布不同的膜厚分布在所述含硅膜上形成硬掩膜。
(附記23)
進(jìn)而根據(jù)其他方案,提供一種程序,使計算機(jī)執(zhí)行下述步驟:
接收步驟,接收襯底的膜厚分布數(shù)據(jù),所述襯底具有為經(jīng)過研磨的狀態(tài)的含硅膜;
載置步驟,在襯底載置部載置所述襯底;和
處理步驟,基于所述膜厚分布數(shù)據(jù)、以與所述膜厚分布數(shù)據(jù)的膜厚分布不同的膜厚分布在所述含硅膜上形成硬掩膜。
(附記24)
進(jìn)而根據(jù)其他方案,提供一種記錄介質(zhì),存儲有使計算機(jī)執(zhí)行下述步驟的程序:
接收步驟,接受襯底的膜厚分布數(shù)據(jù),所述襯底具有為經(jīng)過研磨的狀態(tài)的含硅膜;
載置步驟,在襯底載置部載置所述襯底;
處理步驟,基于所述膜厚分布數(shù)據(jù)、以與所述膜厚分布數(shù)據(jù)的膜厚分布不同的膜厚分布在所述含硅膜上形成硬掩膜。
(附記25)
進(jìn)而根據(jù)其他方案,提供一種襯底處理裝置,其具有:
接收部,接收含硅膜的膜厚分布數(shù)據(jù),所述含硅膜形成于襯底上以柵電極層的形式構(gòu)成;
襯底載置部,載置有所述襯底;和
氣體供給部,以在所述含硅膜上以與所述膜厚分布數(shù)據(jù)的膜厚分布不同的膜厚分布形成硬掩膜、并使襯底面內(nèi)的所述硬掩膜的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)的方式,供給氣體。
(附記26)
進(jìn)而根據(jù)其他方案,提供一種襯底處理裝置,其具有:
接收部,接收含硅膜的膜厚分布數(shù)據(jù),所述含硅膜形成于襯底上以偽柵極層的形式構(gòu)成;
襯底載置部,載置有所述襯底;和
氣體供給部,以在所述含硅膜上以與所述膜厚分布數(shù)據(jù)的膜厚分布不同的膜厚分布形成硬掩膜、并使襯底面內(nèi)的所述硬掩膜的高度分布在規(guī)定范圍內(nèi)的方式,供給氣體。