成膜方法、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和成膜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在表面形成有圖案的基板上形成有機(jī)膜的成膜方法、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和用于執(zhí)行該成膜方法的成膜系統(tǒng)。
[0002]本申請(qǐng)基于2013年2月22日在日本提出的特愿2013-033216號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，在這里引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]例如，在多層布線結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體設(shè)備的制造工序中，例如依次進(jìn)行在半導(dǎo)體晶片(以下，稱為“晶片”。)上涂布抗蝕液而形成抗蝕膜的抗蝕劑涂布處理、對(duì)該抗蝕膜曝光規(guī)定的圖案的曝光處理、對(duì)曝光的抗蝕膜進(jìn)行顯影的顯影處理等，在晶片上形成規(guī)定的抗蝕圖案。將該抗蝕圖案作為掩模，進(jìn)行晶片的蝕刻處理，此后進(jìn)行抗蝕膜的除去處理等，在晶片上形成規(guī)定的圖案。這樣重復(fù)多次進(jìn)行在規(guī)定的層形成規(guī)定的圖案的工序，制造多層布線結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體設(shè)備。
[0004]但是，這樣在晶片上重復(fù)形成規(guī)定的圖案時(shí)，在第η層形成規(guī)定的圖案之后，為了以適當(dāng)?shù)母叨刃纬傻?η+1)層的抗蝕膜，要求涂布抗蝕液的面是平坦的。
[0005]因此，以往，進(jìn)行著在晶片的規(guī)定圖案上形成有機(jī)膜、使其表面平坦化的操作。這樣的有機(jī)膜的形成如下進(jìn)行:在晶片上涂布有機(jī)材料，對(duì)所涂布的有機(jī)材料進(jìn)行加熱形成有機(jī)膜，接著例如通過干式蝕刻法(反應(yīng)性離子蝕刻法)蝕刻有機(jī)膜，除去該有機(jī)膜的表面(專利文獻(xiàn)I)。另外，作為有機(jī)膜，例如使用S0C(Spin On Cap) II, SOG (Spin On Glass)膜等。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-218116號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]在使用上述的專利文獻(xiàn)I所記載的方法時(shí)，有機(jī)材料的涂布和有機(jī)材料的加熱分別在常壓氣氛下進(jìn)行，相對(duì)于此，有機(jī)膜的蝕刻在真空氣氛下進(jìn)行。這樣，將這些常壓氣氛下的處理和真空氣氛下的處理在分別的系統(tǒng)進(jìn)行，需要在系統(tǒng)間搬送晶片。因此，系統(tǒng)的制造成本提高，并且晶片處理的生產(chǎn)率降低。
[0011]另外，以干式蝕刻法進(jìn)行有機(jī)膜的蝕刻時(shí)，由于等離子體，擔(dān)心晶片、晶片上的膜由于等離子體受到損傷。另外，也擔(dān)心由于該等離子體，晶片上的膜被改性。
[0012]本發(fā)明是鑒于這些方面而完成的發(fā)明，目的在于在表面形成有圖案的基板上適當(dāng)且高效地形成有機(jī)膜。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明是在表面形成有圖案的基板上形成有機(jī)膜的成膜方法，包括:在基板上涂布有機(jī)材料的涂布處理工序；此后，對(duì)上述有機(jī)材料進(jìn)彳丁熱處理，在基板上形成有機(jī)膜的熱處理工序；和此后，對(duì)上述有機(jī)膜進(jìn)行紫外線照射處理，將該有機(jī)膜的表面除去至規(guī)定的深度的紫外線照射工序。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，紫外線照射工序中，對(duì)有機(jī)膜進(jìn)行紫外線照射處理。S卩，通過照射紫外線，在處理氣氛中產(chǎn)生活性氧和臭氧，通過這些活性氧和臭氧將有機(jī)膜的表面分解除去。接著，除去有機(jī)膜的表面，使得形成圖案的區(qū)域中的表面高度與形成圖案的凹部的區(qū)域的表面高度差在規(guī)定的范圍內(nèi)。這樣，在表面形成有圖案的基板上形成有機(jī)膜時(shí)，也能夠使該有機(jī)膜的表面平坦化。
[0016]另外，通過紫外線照射處理除去有機(jī)膜的表面，因此不會(huì)如以往進(jìn)行干式蝕刻法那樣對(duì)基板、基板上的膜造成損傷，并且也不用擔(dān)心基板上的膜被改性。因此，能夠在基板上適當(dāng)?shù)匦纬捎袡C(jī)膜。
[0017]并且，根據(jù)本發(fā)明，能夠使涂布處理工序、熱處理工序和紫外線照射工序全部在常壓氣氛下進(jìn)行，能夠以一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行這些工序。因此，能夠使系統(tǒng)的制造成本低廉化，并且能夠使基板處理的生廣率提尚。
[0018]根據(jù)其他的觀點(diǎn)，本發(fā)明為可讀取的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有在控制部的計(jì)算機(jī)上操作的程序，該程序以通過成膜系統(tǒng)執(zhí)行上述成膜方法的方式，控制該成膜系統(tǒng)。
[0019]根據(jù)其他的觀點(diǎn)，本發(fā)明為在表面形成有圖案的基板上形成有機(jī)膜的成膜系統(tǒng)，具有:在基板上涂布處理有機(jī)材料的涂布處理部；對(duì)上述有機(jī)材料進(jìn)彳丁熱處理，在基板上形成有機(jī)膜的熱處理部；對(duì)上述有機(jī)膜進(jìn)行紫外線照射處理的紫外線照射部；控制部，控制上述涂布處理部、上述熱處理部和上述紫外線照射部，使得上述涂布處理、上述熱處理和上述紫外線照射處理以該順序進(jìn)行，在上述紫外線照射處理中將上述有機(jī)膜的表面除去至規(guī)定的深度。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，能夠在表面形成有圖案的基板上適當(dāng)且高效地形成有機(jī)膜。
【附圖說明】
[0022]圖1是表示本實(shí)施方式的成膜系統(tǒng)的構(gòu)成的概略的俯視圖。
[0023]圖2是表示本實(shí)施方式的成膜系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成的概略的側(cè)面圖。
[0024]圖3是表示本實(shí)施方式的成膜系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成的概略的側(cè)面圖。
[0025]圖4是表示涂布處理裝置的構(gòu)成的概略的縱剖面圖。
[0026]圖5是表示涂布處理裝置的結(jié)構(gòu)的概略的橫剖面圖。
[0027]圖6是表示晶片處理裝置的結(jié)構(gòu)的概略的縱剖面圖。
[0028]圖7是表示晶片處理裝置的結(jié)構(gòu)的概略的橫剖面圖。
[0029]圖8是表示以成膜系統(tǒng)處理前的晶片的狀態(tài)的說明圖。
[0030]圖9是表示成膜處理的各工序中的晶片的狀態(tài)的說明圖，(a)是表示在晶片上涂布有機(jī)材料的狀態(tài)，(b)是表示進(jìn)行第一次加熱處理而在晶片上形成有機(jī)膜的狀態(tài)，(C)是表示進(jìn)行第一次紫外線照射處理而除去有機(jī)膜的表面的狀態(tài)，(d)是表示進(jìn)行第二次加熱處理而在晶片上形成有機(jī)膜的狀態(tài)，(e)是表示進(jìn)行第二次紫外線照射處理而除去有機(jī)膜的表面的狀態(tài)，(f)是表示進(jìn)行第η次紫外線照射處理而除去有機(jī)膜的表面的狀態(tài)，(g)是表示在晶片上形成規(guī)定的有機(jī)膜的狀態(tài)。
[0031]圖10是表示其他實(shí)施方式的晶片處理裝置的構(gòu)成的概略的縱剖面圖。
[0032]圖11是表示其他實(shí)施方式的成膜系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成的概略的側(cè)面圖。
[0033]圖12是表示其他實(shí)施方式的晶片處理裝置的構(gòu)成的概略的縱剖面圖。
[0034]圖13是表示其他實(shí)施方式的晶片處理裝置的構(gòu)成的概略的縱剖面圖。
[0035]圖14是表示膜厚測(cè)定裝置的構(gòu)成的概略的縱剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式的成膜系統(tǒng)I的構(gòu)成的概略的俯視圖。圖2和圖3是表示成膜系統(tǒng)I的內(nèi)部構(gòu)成的概略的側(cè)面圖。此外，對(duì)本實(shí)施方式的成膜系統(tǒng)I中在作為基板的的晶片W上形成作為SOC膜的有機(jī)膜的情況進(jìn)行說明。另外，在成膜系統(tǒng)I中所處理的晶片W上預(yù)先形成有S1J莫等的規(guī)定圖案。
[0037]成膜系統(tǒng)1，如圖1所示，具有將盒基座2和處理基座3 —體連接的結(jié)構(gòu)，其中，盒基座2將多片、例如25片的晶片W以盒單元在外部和成膜系統(tǒng)I之間搬入搬出或相對(duì)盒C將晶片W搬入搬出，處理基座3具備對(duì)晶片W實(shí)施規(guī)定的處理的多個(gè)處理裝置。
[0038]在盒基座2設(shè)置有盒載置臺(tái)10。盒載置臺(tái)10將多個(gè)盒C在X方向(圖1中的上下方向)自由載置為一列。即，盒基座2構(gòu)成為能夠保持多片晶片W。
[0039]在盒基座2，設(shè)置有能夠在沿X方向延伸的搬送通路11上移動(dòng)的晶片搬送體12。晶片搬送體12也能夠在鉛直方向和鉛直周圍(Θ方向)自由移動(dòng)，在盒C和處理基座3之間搬送晶片W。
[0040]在處理基座3，在其中心部設(shè)置晶片搬送裝置20。在該晶片搬送裝置20的周圍，多級(jí)配置各種處理裝置，例如配置4個(gè)處理塊Gl?G4。在處理基座3的正面?zhèn)?圖1的X方向負(fù)方向側(cè))，從盒基座2側(cè)順次配置第一處理塊G1、第二處理塊G2。在處理基座3的背面?zhèn)?圖1的X方向正方向側(cè))，從盒基座2側(cè)順次配置第三處理塊G3、第四處理塊G4。在處理基座3的盒基座2側(cè)，配置用于進(jìn)行晶片W的交接的交接裝置21。晶片搬送裝置20對(duì)配置于這些處理塊Gl?G4內(nèi)的后述的各種處理裝置、和交接裝置21搬送晶片W。
[0041]在第一處理塊G1，如圖2所示，從下方順次分2段重疊多個(gè)液處理裝置、例如作為在晶片W涂布用于形成有機(jī)膜的有機(jī)材料的涂布處理部的涂布處理裝置30、31。第二處理塊G2也同樣，從下方順次分2段重疊涂布處理裝置32、33。另外，在第一處理塊Gl和第二處理塊G2的最下段，分別設(shè)置用于向涂布處理裝置30?33供給有機(jī)材料的化學(xué)藥品室34、35。此外，有機(jī)材料是將例如作為有機(jī)膜的SOC膜的組合物溶解于規(guī)定溶劑得到的液體。
[0042]在第三處理塊G3，如圖3所