半導體器件的制造方法及襯底處理裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導體器件的制造方法及襯底處理裝置?？梢种瓢雽w器件的特性偏差。具有下述工序：對具有實施了研磨的第一絕緣膜的襯底的第一絕緣膜的膜厚分布數(shù)據(jù)進行接收的工序；基于膜厚分布數(shù)據(jù)，運算使襯底的中心側(cè)的膜厚與外周側(cè)的膜厚之差減小的處理數(shù)據(jù)的工序；將襯底搬入處理室的工序；向襯底供給處理氣體的工序；和基于處理數(shù)據(jù)，以使生成于襯底的中心側(cè)的處理氣體的活性種的濃度與生成于襯底的外周側(cè)的處理氣體的活性種的濃度不同的方式使處理氣體活化，從而修正第一絕緣膜的膜厚分布的工序。
【專利說明】
半導體器件的制造方法及襯底處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及半導體器件的制造方法及襯底處理裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來，半導體器件有高集成化的趨勢。隨之，圖案尺寸顯著微細化。這些圖案通過硬掩膜、抗蝕膜的形成工序、光刻(lithography)工序、蝕刻工序等形成。在形成圖案時， 要求不產(chǎn)生半導體器件的特性偏差。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]然而，由于加工上的問題，存在所形成的電路等的寬度產(chǎn)生偏差的情況。特別是在微細化的半導體器件中，該偏差會對半導體器件的特性造成較大影響。
[0004]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制半導體器件的特性偏差的技術(shù)。
[0005]根據(jù)一方案，提供一種技術(shù)，該技術(shù)具有下述工序:
[0006]對具有實施了研磨的第一絕緣膜的襯底的第一絕緣膜的膜厚分布數(shù)據(jù)進行接收的工序；
[0007]基于膜厚分布數(shù)據(jù)，運算使襯底的中心側(cè)的膜厚與外周側(cè)的膜厚之差減小的處理數(shù)據(jù)的工序；
[0008]將襯底搬入處理室的工序；
[0009]向襯底供給處理氣體的工序;和
[0010]基于處理數(shù)據(jù)，以使生成于襯底的中心側(cè)的處理氣體的活性種的濃度與生成于襯底的外周側(cè)的處理氣體的活性種的濃度不同的方式使處理氣體活化，從而修正第一絕緣膜的膜厚分布的工序。
[0011]利用本發(fā)明的技術(shù)，能夠抑制半導體器件的特性偏差?！靖綀D說明】
[0012]圖1是一實施方式的半導體器件的制造流程的說明圖。
[0013]圖2是一實施方式的制造半導體器件的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0014]圖3是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
[0015]圖4是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
[0016]圖5是一實施方式的研磨裝置的說明圖。
[0017]圖6是一實施方式的研磨裝置的說明圖。
[0018]圖7是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
[0019]圖8是一實施方式的CMP工序后的膜厚分布例。
[0020]圖9是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
[0021]圖10是一實施方式的修正前和修正后的膜厚分布例。
[0022]圖11是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。
[0023]圖12是一實施方式的修正前和修正后的膜厚分布例。[〇〇24]圖13是說明一實施方式的襯底處理裝置的說明圖。
[0025]圖14是一實施方式的襯底支承部的說明圖。
[0026]圖15是一實施方式的襯底支承部的說明圖。
[0027]圖16是一實施方式的氣體供給部的說明圖。
[0028]圖17是一實施方式的控制器的結(jié)構(gòu)簡圖。[〇〇29]圖18是一實施方式的襯底處理工序的流程圖。[〇〇3〇]圖19是一實施方式的襯底處理順序例。[〇〇31]圖20是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇32]圖21是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇33]圖22是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇34]圖23是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇35]圖24是說明一實施方式的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇36]圖25是說明比較例的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇37]圖26是說明比較例的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇38]圖27是說明比較例的晶片的處理狀態(tài)的說明圖。[〇〇39]圖28是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇4〇]圖29是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇411圖30是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇42]圖31是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇43]圖32是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇44]圖33是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇45]圖34是其他實施方式的襯底處理順序例。
[0046]圖35是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇47]圖36是其他實施方式的襯底處理順序例。[〇〇48] 符號說明
[0049]200晶片(襯底)
[0050]201 處理室[0051 ]202處理容器[〇〇52]212襯底載置臺【具體實施方式】[〇〇53]以下，對本發(fā)明的實施方式進行說明。[0〇54] 首先，使用圖1至圖12,說明半導體器件(semiconductor device)的制造工序的工序。[〇〇55]例如用如圖2所示那樣的處理系統(tǒng)4000來制造圖1所示的半導體器件。[〇〇56](第一絕緣膜形成工序S101)[〇〇57]關(guān)于第一絕緣膜形成工序S101，使用圖3、圖4來說明晶片200。圖3是形成層間絕緣膜之前的階段的狀態(tài)。
[0058]在晶片200中形成有源極漏極區(qū)域2001，其構(gòu)成為源極或漏極。在源極漏極區(qū)域 2001之間形成有溝道區(qū)域2002。在晶片200的表面200a處、各溝道區(qū)域2002上方形成有柵電極2003。在柵電極2003的周圍形成有外壁2004,其具有抑制電流從柵電極側(cè)壁泄漏等的作用。[〇〇59]接下來，使用圖3來說明第一絕緣膜形成工序S101。將晶片200搬入形成第一絕緣膜的襯底處理裝置(第一絕緣膜形成裝置)(l〇〇a)后，向襯底處理裝置的處理室內(nèi)供給含硅氣體及含氧氣體。所供給的氣體在處理室內(nèi)進行反應(yīng)，形成將鄰接的電路、電極之間絕緣的層間絕緣膜2005(也簡稱為絕緣膜)。絕緣膜2005例如由氧化硅膜(Si02膜)形成。含硅氣體例如為TE0S(原娃酸四乙酯，Tetraethyl orthosilicate，Si(0C2H5)4)，含氧氣體例如為氧氣(〇2)。絕緣膜2005被用作層間絕緣膜。
[0060]經(jīng)過所希望的時間后，在晶片200上形成了絕緣膜2005后，將晶片200從襯底處理裝置搬出。
[0061]此處，針對形成后的絕緣膜2005,使用圖4進行說明。如上所述，在晶片200上形成有多個凸狀的柵電極2003。在上述狀態(tài)的晶片200上形成膜時，如圖3所示，成為從襯底表面 200a到絕緣膜2005的上端為止的高度不一致的狀態(tài)。因此，在晶片面內(nèi)，從襯底表面200a到絕緣膜2005的上端為止的高度不同。例如，與形成于柵電極2003上方的絕緣膜相比，形成于柵電極2003之間的絕緣膜的高度較低。因此，形成凹部2006。形成絕緣膜2005后，將晶片200 搬出。[〇〇62]然而，從后述的圖案形成工序S109、第一金屬膜形成工序S110和第二金屬膜形成工序S112中的任一者或兩者的關(guān)系出發(fā)，要求無凹部2006的狀態(tài)。因此，為了消除凹部 2006，利用以下的研磨工序S102對絕緣膜2005進行研磨。[〇〇63](絕緣膜研磨工序Sl〇2)[〇〇64] 接著，說明對絕緣膜2005進行研磨的絕緣膜研磨工序S102。研磨工序也稱為CMP (Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)工序。將從第一層間絕緣膜形成裝置搬出的晶片200搬入研磨裝置400 (100b)。
[0065]以下，對研磨工序的具體內(nèi)容進行說明。從第一層間絕緣膜形成裝置搬出晶片200 后，將晶片200搬入圖5所示的研磨裝置400( 100b)。[〇〇66] 在圖5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)機構(gòu)連接，在研磨晶片200時，沿箭頭406方向旋轉(zhuǎn)。[〇〇67]403為研磨頭，在研磨頭403的上表面連接有軸404。軸404與未圖示的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)?上下驅(qū)動機構(gòu)連接。在研磨晶片200時，沿箭頭407方向旋轉(zhuǎn)。[〇〇68]405是供給漿料(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。[〇〇69]接下來，使用圖6,說明研磨頭403和其周邊結(jié)構(gòu)的詳情。圖6是以研磨頭403的截面圖為中心、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)403b的外側(cè)到內(nèi)側(cè)形成有用于使?jié){料通過的槽403d。根據(jù)固定環(huán)403b的形狀，呈圓周狀地設(shè)置多個槽403d。以經(jīng)由槽 403d使新鮮的漿料和使用過的漿料替換的方式構(gòu)成。
[0070]接著，說明本工序中的動作。向研磨頭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)。楽:料流入固定環(huán)403b，對晶片200的表面進行研磨。通過如上所述研磨，如圖7所示，可使絕緣膜2005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，是指從晶片表面200a到絕緣膜2005的上端為止的高度，換言之，是指從晶片表面200a到絕緣膜2005的表面為止的高度。[〇〇71]然而，調(diào)查了研磨后的絕緣膜2005的晶片面內(nèi)的膜厚分布，結(jié)果獲知，如圖8所示， 有在晶片200的面內(nèi)絕緣膜的高度不一致的情況。例如，可觀察到晶片200的外周面的膜厚比中央面薄的分布A、晶片200的中央面的膜厚比外周面薄的分布B。
[0072]如果膜厚分布存在偏差，則在后述的圖案形成工序中存在圖案的寬度產(chǎn)生偏差的問題。同樣地，在后述的第一金屬膜形成工序中，存在從晶片表面200a到金屬膜表面為止的高度產(chǎn)生偏差的問題。這些偏差會引起成品率降低。[〇〇73]發(fā)明人進行了深入研究，結(jié)果獲知分布A、分布B分別具有不同的原因。以下，說明該原因。
[0074]分布A的原因在于漿料對晶片的供給方法。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的周圍進行供給。因此，研磨了晶片200的外周面后的漿料流入晶片200的中央面，另一方面，未使用的新鮮(fresh)漿料流入晶片200的外周面。由于新鮮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，認為絕緣膜2005的膜厚成為分布A。[〇〇75]成為分布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，則被研磨布402推壓的固定環(huán)403b的前端發(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)當供給的漿料無法供給至固定環(huán)403b的中央面的情況。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，外周沒有被研磨的狀態(tài)。因此，認為絕緣膜2005的膜厚成為分布B。
[0076]因此，在本實施方式中，如后文所述，以使襯底面內(nèi)的絕緣膜的高度一致的方式進行修正。具體而言，在研磨工序S102之后，利用膜厚測定工序S103測定絕緣膜2005的膜厚分布，根據(jù)所述測定數(shù)據(jù)來實施第二層間絕緣膜形成工序S104。通過如上所述操作，能夠在后述的圖案形成工序中抑制圖案寬度的偏差。同樣地，在后述的第一金屬膜形成工序中，能夠抑制從晶片表面200a到金屬膜表面為止的高度的偏差。
[0077](膜厚測定工序S103)[〇〇78]接下來，說明膜厚測定工序S103。[〇〇79]在膜厚測定工序S103中，使用測定裝置來測定研磨后的絕緣膜2005的膜厚。由于測定裝置可以使用通常的裝置，所以省略具體的說明。此處所述的膜厚，是指例如從晶片表面200a到絕緣膜2005表面為止的高度。
[0080]研磨工序S102后，將晶片200搬入測定裝置100c。測定裝置對容易受研磨裝置400 影響的晶片200的中央面和其外周面中的至少數(shù)處進行測定，從而測定絕緣膜2005的膜厚 (高度)分布。將測得的數(shù)據(jù)送至上位裝置。測定后，將晶片200搬出。[0081 ](第二層間絕緣膜形成工序S104)[〇〇82]接著，說明第二層間絕緣膜形成工序。第二絕緣膜具有與第一絕緣膜2005相同的成分組成。在本工序中，如圖9或圖11所示，在研磨后的第一層間絕緣膜2005上形成第二絕緣膜2007(也稱為絕緣膜2007)。此處，將重合了第一絕緣膜2005和第二絕緣膜2007而成的層稱為層合絕緣膜。[〇〇83]形成時，以對研磨后的第一層間絕緣膜2005的膜厚分布進行修正的方式，形成第二絕緣膜2007(也稱為絕緣膜2007或修正膜2007)。優(yōu)選的是，以使絕緣膜2007的表面的高度一致的方式形成絕緣膜2007。此處所述的高度，是指絕緣膜2007的表面的高度，換言之， 是指從晶片表面200a到絕緣膜2007的表面為止的距離[〇〇84]以下，使用圖9至圖12來說明本工序。圖9是說明第一絕緣膜2005成為分布A時的圖。圖10是說明膜厚分布A的修正分布A’的說明圖。圖11是說明第一絕緣膜2005成為分布B 時的圖。圖12是說明膜厚分布B的修正分布B’的說明圖。圖13至圖19是說明用于實現(xiàn)本工序的襯底處理裝置的圖。[〇〇85]在圖9中，(A)是從上方觀察形成了絕緣膜2007后的晶片200的圖，圖9(B)是摘取了圖9(A)的a-a’的截面中的晶片中央和其外周的圖。
[0086]此處，將晶片中央面的第一絕緣膜稱為絕緣膜2005a，將第二絕緣膜稱為絕緣膜 2007a，將晶片外周面的第一絕緣膜稱為絕緣膜2005b，將第二絕緣膜稱為絕緣膜2007b。 [〇〇87]將從測定裝置100c搬出后的晶片200搬入圖13所示的形成第二絕緣膜的襯底處理裝置 100(100d)。[〇〇88]襯底處理裝置100基于由膜厚測定工序S103測得的膜厚分布數(shù)據(jù)，在襯底面內(nèi)控制絕緣膜2007的膜厚。首先，基于由設(shè)置于控制器121的接收部285接收到的數(shù)據(jù)，用控制器 121運算規(guī)定的處理數(shù)據(jù)。例如，當接收到的數(shù)據(jù)為表示分布A的數(shù)據(jù)時，以增厚晶片外周面的絕緣膜2007b、使中央面的絕緣膜2007a比外周面的絕緣膜2007b薄的方式控制膜厚。另夕卜，當接收到的數(shù)據(jù)為表示分布B的數(shù)據(jù)時，以增厚晶片200的中央面的絕緣膜2007a，使晶片200的外周面的絕緣膜2007b比絕緣膜2007a薄的方式控制膜厚。
[0089]優(yōu)選的是，以使將第一絕緣膜和第二絕緣膜重合而成的高度在晶片面內(nèi)成為規(guī)定范圍的方式控制第二絕緣膜的厚度。換言之，以使襯底的面內(nèi)的所述第二絕緣膜的高度的分布在規(guī)定范圍內(nèi)的方式控制第二絕緣膜的膜厚分布，對齊高度。即，如圖9、圖11所示，能夠使晶片200的中央面的從襯底表面200a到第二絕緣膜2007a的上端為止的高度Hla與晶片外周面的從襯底表面200a到第二絕緣膜2007b的上端為止的高度Hlb—致。
[0090]接下來，對能夠分別控制絕緣膜2007a、2007b的膜厚、形成第二絕緣膜2007的襯底處理裝置100進行具體說明。
[0091]對本實施方式中的襯底處理裝置100進行說明。如圖13所示，襯底處理裝置100以單片式襯底處理裝置的形式構(gòu)成。襯底處理裝置100在制造半導體器件的一個工序中使用。 此處，至少在第二層間絕緣膜形成工序S104中使用。[〇〇92] 如圖13所示，襯底處理裝置100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。在處理容器202內(nèi)形成有對作為襯底的硅晶片等晶片200 進行處理的處理空間(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。上部容器202a例如由石英或陶瓷等非金屬材料構(gòu)成，下部容器202b例如由鋁 (A1)、不銹鋼(SUS)等金屬材料或石英構(gòu)成。將位于襯底載置臺212上方的空間稱為處理空間201，將被下部容器202b包圍的空間、即位于襯底載置臺212下方的空間稱為搬送空間 203〇
[0093] 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與搬送室(104)之間移動。在下部容器202b的底部設(shè)置有多個提升銷207。進而，下部容器202b形成接地電位(earth potential)。[〇〇94](襯底載置臺)[〇〇95] 在處理室201內(nèi)設(shè)置有支承晶片200的襯底支承部210。襯底支承部(襯托器)210主要具有:載置晶片200的載置面211、表面上具有載置面211的襯底載置臺212、和內(nèi)置于襯底載置臺212的作為加熱部的加熱器213。在襯底載置臺212上與提升銷207對應(yīng)的位置處分別設(shè)置有供提升銷207貫通的貫通孔214。[〇〇96] 襯底載置臺212通過軸217支承。軸217貫通處理容器202的底部，進而在處理容器 202的外部與升降機構(gòu)218連接。通過使升降機構(gòu)218運轉(zhuǎn)而使軸217及支承臺212升降，從而能夠使載置于載置面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，處理空間201內(nèi)保持氣密。[〇〇97]對于襯底載置臺212而言，在搬送晶片200時，下降至襯底支持臺使載置面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13所示，晶片200上升至處理空間201內(nèi)的處理位置(晶片處理位置)。[〇〇98]具體而言，在使襯底載置臺212下降至晶片搬送位置時，使得提升銷207的上端部從載置面211的上表面突出，從而使提升銷207從下方支承晶片200。另外，在使襯底載置臺 212上升至晶片處理位置時，使得提升銷207從載置面211的上表面沒入，從而使載置面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。
[0099]另外，如圖14所示，在襯底載置臺212中設(shè)置有作為偏壓調(diào)節(jié)部219的第一偏壓電極219a和第二偏壓電極219b。第一偏壓電極219a與第一阻抗(impedance)調(diào)節(jié)部220a連接， 第二偏壓電極219b與第二阻抗調(diào)節(jié)部220b連接，構(gòu)成為能夠調(diào)節(jié)各電極的電位。另外，如圖 15所示，第一偏壓電極219a和第二偏壓電極219b構(gòu)成為形成同心圓狀，能夠調(diào)節(jié)襯底中心側(cè)的電位和外周側(cè)的電位。
[0100]另外，可以形成下述結(jié)構(gòu)，即，在第一阻抗調(diào)節(jié)部220a中設(shè)置第一阻抗調(diào)節(jié)電源 221a，在第二阻抗調(diào)節(jié)部220b中設(shè)置第二阻抗調(diào)節(jié)電源221b。通過設(shè)置第一阻抗調(diào)節(jié)電源 221a，能夠擴大第一偏壓電極219a的電位的調(diào)節(jié)幅度，能夠擴大引入至襯底200中心側(cè)的活性種的量的調(diào)節(jié)幅度。另外，通過設(shè)置第二阻抗調(diào)節(jié)電源221b，能夠擴大第二偏壓電極219b 的電位的調(diào)節(jié)幅度，能夠擴大引入至襯底200外周側(cè)的活性種的量的調(diào)節(jié)幅度。例如，活性種為正電位時，通過以使第一偏壓電極219a的電位為負、并使第二偏壓電極219b的電位比第一偏壓電極219a的電位高的方式構(gòu)成，能夠使供給至中心側(cè)的活性種量比供給至襯底 200外周側(cè)的活性種量多。另外，即使在處理室201內(nèi)生成的活性種的電位接近中性的情況下，通過使用第一阻抗調(diào)節(jié)電源221a和第二阻抗調(diào)節(jié)電源221b中的任一者或兩者，也能夠調(diào)節(jié)引入至襯底200的量。
[0101]另外，作為加熱器213,可以設(shè)置第一加熱器213a和第二加熱器213b。第一加熱器 213a以與第一偏壓電極219a相對的方式設(shè)置，第二加熱器213b以與第二偏壓電極219b相對的方式設(shè)置。第一加熱器213a與第一加熱器電源213c連接，第二加熱器213b與第二加熱器電源213d連接，以能夠調(diào)節(jié)電力向各加熱器的供給量的方式構(gòu)成。
[0102](活化部)[〇1〇3]如圖13所示，在上部容器202a的上方設(shè)置有作為第一活化部(側(cè)方活性部)的第一線圈(coil)250a。第一線圈250a經(jīng)由第一匹配器(matching box)250d連接有第一高頻電源 250c。通過向第一線圈250a供給高頻電力，能夠?qū)⒐┙o至處理室201的氣體激發(fā)從而生成等離子體。特別是在處理室201的上部、即與襯底200相對的空間(第一等離子體生成區(qū)域251) 中生成等離子體。進而，還可以以在與襯底載置臺212相對的空間中生成等離子體的方式構(gòu)成。[〇1〇4]另外，如圖13所示，可以在上部容器202a的側(cè)方設(shè)置作為第二活化部(上方活化部)的第二線圈250b。線圈250b經(jīng)由第二匹配器250e連接有第二高頻電源250f。通過向第二線圈250b供給高頻電力，能夠?qū)⒐┙o至處理室201的氣體激發(fā)從而生成等離子體。特別是， 在處理室201的側(cè)方、S卩比與襯底200相對的空間更靠外側(cè)的空間(第二等離子體生成區(qū)域 252)中生成等離子體。進而，還可以以在比與襯底載置臺212相對的空間更靠外側(cè)的空間中生成等離子體的方式構(gòu)成。
[0105] 此處，示出了在第一活化部和第二活化部中分別設(shè)置了匹配器和高頻電源的例子，但并不限于此，還可以以第一線圈250a和第二線圈250b使用共同的匹配器的方式構(gòu)成。 另外，還可以以第一線圈250a和第二線圈250b使用共同的高頻電源的方式構(gòu)成。[〇1〇6](磁力生成部(磁場生成部))
[0107]如圖13所示，可以在上部容器202a的上方設(shè)置有作為第一磁力生成部(第一磁場生成部)的第一電磁鐵(上部電磁鐵)250g。第一電磁鐵250g連接有向第一電磁鐵250g供給電力的第一電磁鐵電源250i。需要說明的是，第一電磁鐵250g為環(huán)狀，如圖13所示，構(gòu)成為能夠生成Z1或Z2方向的磁力(磁場)。通過從第一電磁鐵電源250i供給的電流的方向來控制磁力(磁場)的方向。
[0108]另外，可以在比襯底200更靠下方的位置、在處理容器202的側(cè)面設(shè)置有作為第二磁力生成部(磁場生成部)的第二電磁鐵(側(cè)方電磁鐵)250h。第二電磁鐵250h連接有向第二電磁鐵250h供給電力的第二電磁鐵電源250 j。需要說明的是，第二電磁鐵250h為環(huán)狀，構(gòu)成為能夠生成如圖13所示的Z1或Z2方向的磁力(磁場)。通過從第二電磁鐵電源250 j供給的電流的方向來控制磁力(磁場)的方向。[〇1〇9] 通過利用第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h中的任一個形成沿Z1方向的磁力(磁場)，能夠使形成于第一等離子體生成區(qū)域251的等離子體向第三等離子體生成區(qū)域253、第四等離子體生成區(qū)域254移動(擴散)。需要說明的是，在第三等離子體生成區(qū)域253中，在與襯底200中心側(cè)相對的位置處生成的活性種的活性度比在與襯底200外周側(cè)相對的位置處生成的活性種的活性度高。這是由于下述情形而產(chǎn)生的，即，通過在與中心側(cè)相對的位置處設(shè)置氣體導入口 241a，能夠供給新鮮的氣體分子。另外，在第四等離子體生成區(qū)域254中，在與襯底200外周側(cè)相對的位置處生成的活性種的活性度比在與中心側(cè)相對的位置處生成的活性種的活性度高。這是由于下述情形而形成的，即，由于在襯底支承部210的外周側(cè)形成有排氣通路，所以氣體分子集中在襯底200的外周側(cè)。通過供給至第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h的電力，能夠控制等離子體的位置，通過使電力增大，能夠使等離子體更接近襯底 200。另外，通過利用第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h這兩者形成沿Z1方向的磁力(磁場)，能夠使等離子體進一步接近襯底200。另外，通過形成沿Z2方向的磁力(磁場)，能夠抑制第一等離子體生成區(qū)域251中形成的等離子體沿著襯底200方向擴散，能夠降低供給至襯底200的活性種的能量。另外，還可以以使由第一電磁鐵250g形成的磁場方向與由第二電磁鐵250h形成的磁力(磁場)方向彼此不同的方式構(gòu)成。[〇11〇]另外，可以在處理室201內(nèi)、在第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h之間設(shè)置遮磁板 250k。通過設(shè)置遮磁板250k，能夠?qū)⒂傻谝浑姶盆F250g形成的磁力(磁場)和由第二電磁鐵 250h形成的磁力(磁場)分離，通過對各磁場進行調(diào)節(jié)，從而易于調(diào)節(jié)襯底200的面內(nèi)的處理均勻性。另外，可以構(gòu)成為通過遮磁板升降機構(gòu)(未圖示)能夠調(diào)節(jié)遮磁板250k的高度。
[0111](排氣系統(tǒng))
[0112]在搬送空間203 (下部容器202b)的內(nèi)壁設(shè)置有將處理空間201的氣氛排出的作為排氣部的排氣口 221。排氣管222與排氣口 221連接，在排氣管222上，依次串聯(lián)地連接有將處理空間201內(nèi)控制為規(guī)定壓力的APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)等壓力調(diào)節(jié)器223、真空栗224。排氣系統(tǒng)(排氣管線)主要由排氣口 221、排氣管222、壓力調(diào)節(jié)器223 構(gòu)成。需要說明的是，可以在排氣系統(tǒng)(排氣管線)構(gòu)成的一部分中加入真空栗224。
[0113](氣體導入口)
[0114]在上部容器202a的上部設(shè)置有用于向處理空間201內(nèi)供給各種氣體的氣體導入口 241a，其連接有共同氣體供給管242。
[0115](氣體供給部)
[0116]如圖16所示，在共同氣體供給管242上連接有第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a、第三氣體供給管245a、清潔氣體供給管248a。[〇117]從包含第一氣體供給管243a的第一氣體供給部243主要供給含有第一元素的氣體 (第一處理氣體)，從包含第二氣體供給管244a的第二氣體供給部244主要供給含有第二元素的氣體(第二處理氣體)。從包含第三氣體供給管245a的第三氣體供給部245主要供給吹掃氣體，從包含清潔氣體供給管248a的清潔氣體供給部248供給清潔氣體。供給處理氣體的處理氣體供給部由第一處理氣體供給部和第二處理氣體供給部中的任一個或兩者構(gòu)成，處理氣體由第一處理氣體和第二處理氣體中的任一個或兩者構(gòu)成。
[0118](第一氣體供給部)
[0119]在第一氣體供給管243a上，從上游方向開始依次設(shè)置有第一氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器MFC243C及作為開閉閥的閥243d。[〇12〇]從第一氣體供給源243b供給含有第一元素的氣體(第一處理氣體)，其經(jīng)由 MFC243c、閥243d、第一氣體供給管243a、共同氣體供給管242被供給至氣體導入口 241a。 [〇121]第一處理氣體為原料氣體，S卩，為處理氣體之一。
[0122]此處，第一元素例如為硅(Si)。也就是說，第一處理氣體例如為含硅氣體。作為含娃氣體，例如，可使用了￡03(原娃酸四乙酯，161:抑61:1171〇1'1:11〇8；[1；[。3七6,3；[(002115)4)、3；[112 (NH (C4H9 ))2(雙(叔丁基氨基)硅烷，簡稱:BTBAS)氣體。需要說明的是，作為含硅氣體，除 BTBAS以外，例如還可以使用四(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、六甲基二硅氮烷(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之間設(shè)置未圖示的氣化器即可。此處，以氣體的形式對原料進行說明。
[0123]在第一氣體供給管243a的比閥243d更靠近下游的一側(cè)，連接有第一非活性氣體供給管246a的下游端。在第一非活性氣體供給管246a上，從上游方向開始依次設(shè)置有非活性氣體供給源246b、MFC246c及作為開閉閥的閥246d。
[0124]此處，非活性氣體例如為氦氣(He)。需要說明的是，作為非活性氣體，除He氣外，例如可使用氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。另外，也可以為不易與處理氣體、襯底200、所形成的膜反應(yīng)的氣體。例如，有時可以使用氮氣(N2)。
[0125]含有第一元素的氣體的供給部243(也稱為含硅氣體供給部)主要由第一氣體供給管 243a、MFC243c、閥 243d 構(gòu)成。
[0126]另外，第一非活性氣體供給部主要由第一非活性氣體供給管246a、MFC246c及閥 246d構(gòu)成。需要說明的是，非活性氣體供給源246b、第一氣體供給管243a可以包括在第一非活性氣體供給部中。
[0127]進而，在含有第一元素的氣體的供給部中可以包括第一氣體供給源243b、第一非活性氣體供給部。
[0128](第二氣體供給部)
[0129]在第二氣體供給管244a的上游，從上游方向開始依次設(shè)置有第二氣體供給源 244b、MFC244c及作為開閉閥的閥244d。[〇13〇]從第二氣體供給源244b供給含有第二元素的氣體(以下，記作“第二處理氣體”)， 其經(jīng)由MFC244c、閥244d、第二氣體供給管244a、共同氣體供給管242被供給至氣體整流部 234〇[〇131]第二處理氣體為處理氣體之一。需要說明的是，第二處理氣體可以為反應(yīng)氣體或改質(zhì)氣體。
[0132]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)、氧(0)、碳(C)、氫(H)中的任一種。另外，作為第二處理氣體，可以使用包含多種元素的氣體。具體而言，作為第二處理氣體，可使用氧氣(〇2)。
[0133] 第二處理氣體供給部244主要由第二氣體供給管244a、MFC244c、閥244d構(gòu)成。
[0134]除此之外，還可以設(shè)置作為活化部的遠程等離子體單元(RPU)244e，從而能夠活化第二處理氣體。
[0135]另外，在第二氣體供給管244a的比閥244d更靠近下游一側(cè)，連接有第二非活性氣體供給管247a的下游端。在第二非活性氣體供給管247a上，從上游方向開始依次設(shè)置有非活性氣體供給源247b、MFC247c及作為開閉閥的閥247d。
[0136] 非活性氣體從第二非活性氣體供給源247b經(jīng)由MFC247c、閥247d、第二氣體供給管 247a被供給至氣體整流部234。非活性氣體在薄膜形成工序(后述的S4001?S4005)中作為載氣或稀釋氣體發(fā)揮作用。
[0137]第二非活性氣體供給部主要由第二非活性氣體供給管247a、MFC247c及閥247d構(gòu)成。需要說明的是，在第二非活性氣體供給部中可以包括非活性氣體供給源247b、第二氣體供給管244a。
[0138]進而，在含有第二元素的氣體的供給部244中可以包括第二氣體供給源244b、第二非活性氣體供給部。
[0139](第三氣體供給部)[〇14〇]在第三氣體供給管245a上，從上游方向開始依次設(shè)置有第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的MFC245C及作為開閉閥的閥245d。
[0141]從第三氣體供給源245b供給作為吹掃氣體的非活性氣體，其經(jīng)由MFC245c、閥 245d、第三氣體供給管245a、共同氣體供給管242被供給至氣體整流部234。
[0142]此處，非活性氣體例如為氮氣(N2)。需要說明的是，作為非活性氣體，除N2氣外，還可以使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
[0143]第三氣體供給部245(也稱為吹掃氣體供給部)主要由第三氣體供給管245a、 MFC245c、閥 245d 構(gòu)成。
[0144](清潔氣體供給部)
[0145]在清潔氣體供給管248a上，從上游方向開始依次設(shè)置有清潔氣體源248b、 MFC248c、閥 248d、RPU250。
[0146]從清潔氣體源248b供給清潔氣體，其經(jīng)由MFC248c、閥248d、RPU250、清潔氣體供給管248a、共同氣體供給管242被供給至氣體整流部234。
[0147]在清潔氣體供給管248a的比閥248d更靠近下游一側(cè)，連接有第四非活性氣體供給管249a的下游端。在第四非活性氣體供給管249a上，從上游方向開始依次設(shè)置有第四非活性氣體供給源249b、MFC249c、閥249d。
[0148]另外，清潔氣體供給部主要由清潔氣體供給管248a、MFC248c及閥248d構(gòu)成。需要說明的是，在清潔氣體供給部中可以包括清潔氣體源248b、第四非活性氣體供給管249a、 RPU250。
[0149]需要說明的是，也可以供給從第四非活性氣體供給源249b供給的非活性氣體，使其作為清潔氣體的載氣或稀釋氣體發(fā)揮作用。
[0150]從清潔氣體供給源248b供給的清潔氣體，在清潔工序中作為除去附著于氣體整流部234、處理室201的副產(chǎn)物等的清潔氣體發(fā)揮作用。[〇151]此處，清潔氣體例如為三氟化氮(NF3)氣體。需要說明的是，作為清潔氣體，例如可使用氟化氫(HF)氣體、三氟化氯(C1F3)氣體、氟氣(F2)等，另外，還可以將這些氣體組合使用。
[0152]另外，優(yōu)選的是，作為設(shè)置于上述各氣體供給部的流量控制部，針閥(needle valve)、限孔(orifice)等對氣體流動響應(yīng)性高的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。例如，氣體的脈沖幅度為毫秒級時，MFC有時無法響應(yīng)，但在為針閥、限孔的情況下，通過與高速的0N/0FF閥組合，能夠響應(yīng)毫秒以下的氣體脈沖。[〇153](控制部)[〇154]如圖17所示，襯底處理裝置100具有對襯底處理裝置100的各部分的動作進行控制的控制器121。
[0155]作為控制部(控制手段)的控制器121以包括CPU(Central Processing Unit，中央處理器)121a、RAM(Random Access Memory，隨機存取存儲器)121b、存儲裝置121c、I/0端口 121d的計算機的形式構(gòu)成。RAM121b、存儲裝置121c、I/0端口 121d以經(jīng)由內(nèi)部總線121e能夠與CPU121a進行數(shù)據(jù)交換的方式構(gòu)成。構(gòu)成為控制器121能夠連接例如以觸摸面板等的形式構(gòu)成的輸入輸出裝置122、外部存儲裝置283、接收部285等。構(gòu)成為:網(wǎng)絡(luò)284等能夠與接收部285連接。
[0156]存儲裝置121c由例如閃存、HDD(Hard Disk Drive，硬盤驅(qū)動器)等構(gòu)成。在存儲裝置121c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;在直到設(shè)定對襯底200的程序制程為止的運算過程中所使用的處理數(shù)據(jù)等。需要說明的是，工藝制程是以使控制器121執(zhí)行后述襯底處理工序中的各步驟、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，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措辭的情況下，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。另外，RAM121b 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CPU12la讀取的程序、運算數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。
[0157]在I/O端口 121d上連接有閘閥205、升降機構(gòu)218、壓力調(diào)節(jié)器223、真空栗224、 RPU250、MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c、249c、_243d、244d、245d、246d、247d、248d、 249d、第一匹配器250d、第二匹配器250e、第一高頻電源250c、第二高頻電源250f、第一阻抗調(diào)節(jié)部220a、第二阻抗調(diào)節(jié)部220b、第一阻抗調(diào)節(jié)電源221a、第二阻抗調(diào)節(jié)電源221b、第一電磁鐵電源2501、第二電磁鐵電源250 j、第一加熱器電源213c、第二加熱器電源213d等。 [〇158]作為運算部的CPU121a被構(gòu)成為:讀取并執(zhí)行來自存儲裝置121c的控制程序，并且與來自輸入輸出裝置122的操作命令的輸入等相應(yīng)地、從存儲裝置121c讀取工藝制程。另夕卜，構(gòu)成為:將從接收部285輸入的設(shè)定值與存儲于存儲裝置121c的工藝制程、控制數(shù)據(jù)進行比較?運算，能夠計算出運算數(shù)據(jù)。另外，構(gòu)成為能夠由運算數(shù)據(jù)執(zhí)行對應(yīng)的處理數(shù)據(jù) (工藝制程)的決定處理等。而且，CPU121a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;升降機構(gòu)218的升降動作;壓力調(diào)節(jié)器223的壓力調(diào)節(jié)動作;真空栗224 的 0N/0FF 控制；RPU250 的氣體激發(fā)動作;MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c、249c 的流量調(diào)節(jié)動作；閥243d、244d、245d、246d、247d、248d、249d的氣體開關(guān)控制；第一匹配器250d、第二匹配器250e的匹配控制；第一高頻電源250c、第二高頻電源250f的0N/0FF控制；第一阻抗調(diào)節(jié)部220a、第二阻抗調(diào)節(jié)部220b的阻抗調(diào)節(jié);第一阻抗調(diào)節(jié)電源221a、第二阻抗調(diào)節(jié)電源 221b的0N/0FF控制;第一電磁鐵電源2501、第二電磁鐵電源250j的電力控制;第一加熱器電源213c、第二加熱器電源213d的電力控制等。
[0159]需要說明的是，控制器121不限于以專用的計算機的形式構(gòu)成的情況，也可以以通用的計算機的形式構(gòu)成。例如，也可以是，準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;M0等光磁盤;USB存儲器、存儲卡等半導體存儲器) 283,然后使用該外部存儲裝置283將程序安裝在通用的計算機上等，從而構(gòu)成本實施方式的控制器121。需要說明的是，用于向計算機供給程序的手段不限于經(jīng)由外部存儲裝置283 進行供給的情況。例如，可以使用接收部285、互聯(lián)網(wǎng)、專用線路等通信手段而不經(jīng)由外部存儲裝置283地供給程序。需要說明的是，存儲裝置121c、外部存儲裝置283以計算機可讀取的記錄介質(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，本說明書中使用稱為記錄介質(zhì)的詞語時，有時僅單獨包含存儲裝置121c，有時僅單獨包含外部存儲裝置 283,或有時包含上述兩者。
[0160]接著，針對使用了襯底處理裝置100的膜的形成方法，使用圖18、圖19來進行說明。
[0161]在膜厚測定工序S103后，將測定后的晶片200搬入襯底處理裝置100。需要說明的是，在以下說明中，利用控制器121來控制構(gòu)成襯底處理裝置的各部分的動作。
[0162](襯底搬入工序S3004)
[0163]在膜厚測定工序S103中對第一絕緣膜2005進行測定后，將晶片200搬入襯底處理裝置1〇〇。具體而言，通過升降機構(gòu)218使襯底支承部210下降，使提升銷207成為從貫通孔 214向襯底支承部210的上表面?zhèn)韧怀龅臓顟B(tài)。另外，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，通過利用升降機構(gòu)218使襯底支承部210上升至規(guī)定位置，從而將晶片200從提升銷207 向襯底支承部210進行載置。此處所謂規(guī)定壓力，例如使處理室201內(nèi)的壓力2真空搬送室 104內(nèi)的壓力。
[0164](減壓溫度調(diào)節(jié)工序S4001)
[0165]接下來，經(jīng)由排氣管222對處理室201內(nèi)進行排氣，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223的APC閥的閥開度進行反饋控制。另外，基于溫度傳感器(未圖示)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)先對襯底支承部210加熱，在晶片200或襯底支承部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)存在殘留的水分或來自部件的脫除氣體等時，可以通過真空排氣、供給N2氣而進行的吹掃將其除去。由此，成膜工藝前的準備結(jié)束。需要說明的是，在將處理室201內(nèi)排氣至規(guī)定壓力時，可以一次真空排氣至能夠達到的真空度。
[0166]另外，此處，可以構(gòu)成為能夠基于接收到的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)第一加熱器213a和第二加熱器213b的溫度。通過進行調(diào)節(jié)以使得襯底200的中心側(cè)的溫度與外周側(cè)的溫度不同，由此能夠使襯底200的中心側(cè)與外周側(cè)的處理不同。
[0167](活化條件調(diào)節(jié)工序S4002)
[0168]接下來，進行以下(A)?(C)中至少1項以上的調(diào)節(jié)(調(diào)整)。圖19中，示出了進行了 (A)的例子。
[0169](A)從第一電磁鐵電源250i和第二電磁鐵電源250 j分別向第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h供給規(guī)定電力，從而在處理室201內(nèi)形成規(guī)定磁力(磁場)。例如形成Z1方向的磁力(磁場)。此時，根據(jù)接收到的測定數(shù)據(jù)，對形成于襯底200的中央上部、外周上部的磁場、 磁通密度進行調(diào)整。能夠根據(jù)由第一電磁鐵250g形成的磁場強度和由第二電磁鐵250h形成的磁場強度來調(diào)整磁力(磁場)、磁通密度。通過所述調(diào)整，例如，能夠使引入至襯底200中心偵啲活性種量(活性種濃度)比引入至襯底200外周側(cè)的活性種量(活性種濃度)多，能夠使襯底200的中心側(cè)的處理量比外周側(cè)的處理量多。
[0170]此處，在處理室201內(nèi)設(shè)置有遮磁板250k時，可以調(diào)整遮磁板250k的高度。通過調(diào)節(jié)遮磁板250k的高度，能夠調(diào)整磁場、磁通密度。
[0171](B)調(diào)節(jié)第一偏壓電極219a和第二偏壓電極219b這兩個偏壓電極的電位。例如，調(diào)節(jié)第一阻抗調(diào)節(jié)部220a和第二阻抗調(diào)節(jié)部220b，以使得第一偏壓電極219a的電位比第二偏壓電極219b的電位低。通過使第一偏壓電極219a的電位比第二偏壓電極219b的電位低，能夠使引入至襯底200中心側(cè)的活性種量(活性種濃度)比引入至襯底200外周側(cè)的活性種量 (活性種濃度)多，能夠使襯底200的中心側(cè)的處理量比外周側(cè)的處理量多。
[0172](C)對分別供給至第一線圈250a和第二線圈250b的高頻電力的設(shè)定值進行調(diào)節(jié)。 例如，對第一高頻電源250c和第二高頻電源250f的設(shè)定值進行調(diào)節(jié)(變更)，以使得供給至第一線圈250a的高頻電力比供給至第二線圈250b的高頻電力大。通過使供給至第一線圈 250a的高頻電力比供給至第二線圈250b的高頻電力大，能夠使供給至襯底200中心側(cè)的活性種量(活性種濃度)比供給至襯底200外周側(cè)的活性種量(活性種濃度)多，能夠使襯底200 的中心側(cè)的處理量比外周側(cè)的處理量多。
[0173](處理氣體供給工序S4003)
[0174]接下來，從第一處理氣體供給部向處理室201內(nèi)供給作為第一處理氣體的含有硅元素的氣體。另外，利用排氣系統(tǒng)繼續(xù)進行處理室201內(nèi)的排氣，以使處理室201內(nèi)的壓力成為規(guī)定壓力(第一壓力)的方式進行控制。具體而言，打開第一處理氣體供給管243a的閥 243d，向第一處理氣體供給管243a流入含有硅元素的氣體。含有硅元素的氣體的流量通過 MFC243c進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)流量后的含有硅元素的氣體從氣體導入口 241a供給至處理室201 內(nèi)，然后從排氣管222排出。需要說明的是，此時，可以打開第一載氣供給管246a的閥246d， 向第一載氣供給管246a流入Ar氣。Ar氣從第一載氣供給管246a流入，通過MFC246c進行流量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)流量后的Ar氣在第一處理氣體供給管243a內(nèi)與含有硅元素的氣體混合，從氣體導入口 241a供給至處理室201內(nèi)，然后從排氣管222排出。
[0175](活化工序 S4004)[〇176]接下來，從第二處理氣體供給部向處理室201內(nèi)供給作為第二處理氣體的含氧氣體。另外，利用排氣系統(tǒng)繼續(xù)進行處理室201內(nèi)的排氣，以使處理室201內(nèi)的壓力成為規(guī)定壓力的方式進行控制。具體而言，打開第二處理氣體供給管244a的閥244d，向第二處理氣體供給管244a流入含氧氣體。含氧氣體通過MFC244c進行流量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)流量后的含氧氣體從氣體導入口 241a供給至處理室201內(nèi)，然后從排氣管222排出。此時，如果從第一高頻電源250c 經(jīng)由第一匹配器250d向第一線圈250a供給高頻電力，則處理室201內(nèi)存在的含有氧元素的氣體被活化。此時，特別是在第一等離子體生成區(qū)域251、第三等離子體生成區(qū)域253、第四等離子體生成區(qū)域254中的至少任一區(qū)域中生成含氧等離子體，活化后的氧被供給至襯底 200。優(yōu)選的是，以向襯底200的中心側(cè)和外周側(cè)供給不同濃度的活性種的方式構(gòu)成。例如， 通過使由第二電磁鐵250h形成的磁場的大小比由第一電磁鐵250g形成的磁場的大小大，能夠使第四等離子體生成區(qū)域254的外周側(cè)的等離子體密度比中心側(cè)的等離子體密度高。此時，在襯底200上，與襯底200的中心側(cè)上部相比，能夠在襯底200的外周側(cè)上部生成更多活性等咼子體。
[0177]在生成上述含氧等離子體的狀態(tài)下，保持規(guī)定時間，對襯底實施規(guī)定處理。[〇178]另外，還可以以根據(jù)第一偏壓電極219a與第二偏壓電極219b之間的電位差、使中心側(cè)和外周側(cè)的活性種的濃度不同的方式構(gòu)成。
[0179]另外，此時，還可以從第二高頻電源250f經(jīng)由第二匹配器250e向第二線圈250b供給高頻電力，從而在第二等離子體生成區(qū)域252內(nèi)生成含氧等離子體。
[0180](吹掃工序 S4005)[0181 ]以生成含氧等離子體的狀態(tài)經(jīng)過規(guī)定時間后，關(guān)閉高頻電力，使等離子體消失。此時，含有硅元素的氣體的供給和含氧氣體的供給既可以停止，也可以繼續(xù)供給規(guī)定時間。停止供給含有硅元素的氣體和含氧氣體后，將殘留在處理室201內(nèi)的氣體從排氣部排出。此時，可以以從非活性氣體供給部向處理室201內(nèi)供給非活性氣體從而將殘留氣體擠出的方式構(gòu)成。通過如上所述構(gòu)成，能夠縮短吹掃工序的時間，提高吞吐量。
[0182](襯底搬出工序S3006)
[0183]進行了吹掃工序S4005后，進行襯底搬出工序S3006,將晶片200從處理室201搬出。 具體而言，利用非活性氣體對處理室201內(nèi)進行吹掃，將其調(diào)節(jié)為能夠進行搬送的壓力。調(diào)節(jié)壓力后，通過升降機構(gòu)218使襯底支承部210下降，提升銷207從貫通孔214突出，晶片200 被載置于提升銷207上。在晶片200被載置于提升銷207上后，打開閘閥205,將晶片200從處理室201搬出。
[0184]接下來，對使用本裝置來控制第二絕緣膜的膜厚的方法進行說明。如前文所述，研磨工序S102結(jié)束后，第一層間絕緣膜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S103中測定其膜厚分布。測定結(jié)果通過上位裝置(未圖示)存儲在RAM121b中。 將存儲的數(shù)據(jù)與存儲裝置121c內(nèi)的制程相比較，通過CPU121a來計算規(guī)定的處理數(shù)據(jù)?；谠撎幚頂?shù)據(jù)來實現(xiàn)對裝置的控制。
[0185]接下來，對存儲于RAM121b的數(shù)據(jù)為分布A的情形進行說明。所謂分布A的情形，是指如圖8所示，絕緣膜2005a比絕緣膜2005b厚的情形。
[0186]在為分布A的情況下，在本工序中，以將晶片200外周面的第二絕緣膜的膜厚增厚、 將晶片中央面的第二絕緣膜的膜厚減小的方式進行控制。例如，通過使產(chǎn)生自第二電磁鐵 250h的磁力比產(chǎn)生自第一電磁鐵250g的磁力大，能夠使第四等離子體生成區(qū)域254的等離子體密度比第三等離子體生成區(qū)域253的等離子體密度高，與襯底200的中心側(cè)上部相比， 能夠在襯底200的外周側(cè)上部生成更多活性等離子體。通過在生成了上述等離子體的狀態(tài)下進行處理，能夠?qū)υ诮^緣膜2005上重合了絕緣膜2007后的高度進行修正使其為圖10所示的目標膜厚分布#。也就是說，能夠?qū)雍辖^緣膜的膜厚修正為膜厚分布A'。
[0187]此時，控制絕緣膜2006的厚度，以使將絕緣膜2006b與絕緣膜2005b重疊后的厚度和將絕緣膜2006a與絕緣膜2005a重疊后的厚度實質(zhì)上相等。優(yōu)選的是，以使得從所述襯底表面到所述第二層間絕緣膜上端的距離在規(guī)定范圍內(nèi)的方式進行控制。進一步優(yōu)選的是， 控制第二層間絕緣膜的膜厚分布，以使得所述襯底面內(nèi)的所述第二層間絕緣膜的高度(第二層間絕緣膜的上端)分布在規(guī)定范圍內(nèi)。
[0188]另外，作為其他方法，可以分別控制第一偏壓電極219a的電位和第二偏壓電極 219b的電位。例如，通過使第二偏壓電極219b的電位比第一偏壓電極219a的電位低，能夠增加引入至晶片200外周側(cè)的活性種量，增大晶片200外周側(cè)的膜厚。
[0189]另外，可以分別控制供給至第一線圈250a的電力和供給至第二線圈250b的電力。 例如，通過使供給至第二線圈250b的電力比供給至第一線圈250a的電力大，能夠增加供給至晶片200外周側(cè)的活性種量，增大晶片200外周側(cè)的膜厚。
[0190]另外，通過同時進行上述多種控制，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精密的控制。
[0191]在為分布B的情況下，在本工序中，以將形成于晶片200中央面的絕緣膜2007a的膜厚增厚、將形成于晶片200外周面的絕緣膜2007b的膜厚減小的方式進行控制。例如，以使產(chǎn)生自第一電磁鐵250g的磁力比產(chǎn)生自第二電磁鐵250h的磁力大、從而在第三等離子體生成區(qū)域253側(cè)生成等離子體的方式進行控制。由此，能夠?qū)⒔^緣膜的高度、即將絕緣膜2007與絕緣膜2005重疊后的高度修正為圖12所述的膜厚分布V。也就是說，能夠?qū)雍辖^緣膜的膜厚修正為膜厚分布V。
[0192]此時，控制絕緣膜2007的厚度，以使得將絕緣膜2006b與絕緣膜2005b重疊后的厚度和將絕緣膜2006a與絕緣膜2005a重疊后的厚度相等。
[0193]另外，作為其他方法，可以分別控制第一偏壓電極219a的電位和第二偏壓電極 219b的電位。例如，通過使第一偏壓電極219a的電位比第二偏壓電極219b的電位低，能夠增加引入至晶片200中心側(cè)的活性種量，增大晶片200中心側(cè)的|旲厚。
[0194]另外，可以分別控制供給至第一線圈250a的電力和供給至第二線圈250b的電力。 例如，通過使供給至第一線圈250a的電力比供給至第二線圈250b的電力大，能夠增加供給至晶片200中心側(cè)的活性種量，增大晶片200中心側(cè)的膜厚。
[0195]另外，通過同時進行上述多種控制，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精密的控制。
[0196](膜厚測定工序S105)
[0197]接下來，對膜厚測定工序105進行說明。在膜厚測定工序S105中，對將第一絕緣膜 2005和第二絕緣膜2007重合而成的層的高度進行測定。具體而言，對重合而成的層的高度是否一致、即層合絕緣膜的膜厚是否被修正為目標膜厚分布進行確認。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、 金屬膜形成工序不造成影響的范圍內(nèi)即可。
[0198]若晶片200的面內(nèi)的高度的分布在規(guī)定范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)移到氮化膜形成工序S107。需要說明的是，在預(yù)先獲知膜厚分布為規(guī)定分布的情況下，可以省略膜厚測定工序S105。
[0199](氮化膜形成工序Sl〇7)[〇2〇〇]接著，說明氮化膜形成工序107。[〇2〇1]在第二層間絕緣膜形成工序S104后或膜厚測定工序S105后，將晶片200搬入氮化膜形成裝置l〇〇d。由于氮化膜形成裝置100d為通常的單片裝置，故而省略說明。
[0202]在本工序中，如圖20所示，在第二絕緣膜2007上形成氮化硅膜2008。所述氮化硅膜在后述的圖案形成工序中的蝕刻工序中具有硬掩膜的作用。需要說明的是，在圖20中是以分布A為例的，但并不限于此，分布B當然也是相同的。[〇2〇3]在氮化膜形成裝置中，向處理室內(nèi)供給含硅氣體和含氮氣體，在晶片200上形成氮化硅膜2008。含硅氣體例如為乙硅烷(Si2H4)，含氮氣體例如為氨(NH3)。[〇2〇4]由于在絕緣膜2007(在第二絕緣膜形成工序S104中使高度一致)上形成有氮化硅膜2008,所以氮化硅膜2008的高度也在襯底面內(nèi)成為規(guī)定范圍的高度分布。即，在晶片面內(nèi)，從晶片表面200a到氮化硅膜2008表面為止的距離在晶片面內(nèi)規(guī)定的范圍內(nèi)。[〇2〇5](膜厚測定工序Sl〇8)[〇2〇6]接著，對膜厚測定工序S108進行說明。在膜厚測定工序S108中，對將第一絕緣膜、 第二絕緣膜和氮化硅膜重合而成的層的高度進行測定。如果高度在規(guī)定范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)移至圖案形成工序S109。此處，規(guī)定的范圍是在之后的蝕刻工序、金屬膜形成工序中不造成影響的范圍。需要說明的是，在預(yù)先獲知將第一絕緣膜、第二絕緣膜和氮化硅膜重合而成的層的高度在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，可以省略膜厚測定工序S108。[〇2〇7](圖案形成工序Sl〇9)[〇2〇8]接著，說明圖案形成工序S109。圖21是說明曝光工序的晶片200的說明圖。圖22是說明蝕刻工序后的晶片200的說明圖。
[0209]以下，說明具體的內(nèi)容。[〇21〇]在形成氮化硅膜后，用抗蝕膜形成裝置在氮化硅膜上涂布抗蝕膜2009。之后，如圖 22所示，從燈501發(fā)出光，進行曝光工序。在曝光工序中，隔著掩模502在抗蝕膜2009上照射光503，使抗蝕膜2009的一部分改質(zhì)。此處，將晶片200的中央面中的改質(zhì)后的抗蝕膜作為抗蝕膜2009a，將晶片200的外周面中的改質(zhì)后的抗蝕膜作為抗蝕膜2009b。[〇211]如前文所述，從晶片表面200a到氮化硅膜2008的表面為止的高度分布在襯底面內(nèi)在規(guī)定范圍內(nèi)。因此，能夠使從晶片表面200a到抗蝕膜2009的表面為止的高度一致。在曝光工序中，由于從燈501到抗蝕膜2009為止的距離、即光503的移動距離在晶片面內(nèi)相等，所以能夠使焦點深度(depth of focus)的面內(nèi)分布相等。[〇212]由于能夠使焦點深度相等，所以能夠使抗蝕膜2009a、抗蝕膜2009b的寬度在襯底面內(nèi)恒定。因此，能夠消除圖案寬度的偏差。[〇213]接著，使用圖22來說明蝕刻處理后的晶片200的狀態(tài)。如前文所述，由于抗蝕膜 2009a和抗蝕膜2009b的寬度在規(guī)定范圍內(nèi)，所以能夠使晶片200的面內(nèi)的蝕刻條件恒定。因此，在晶片200的中央面、外周面，能夠均勻地供給蝕刻氣體，能夠使蝕刻后的槽2010的寬度、晶片200的中央面的槽2010a和晶片外周的槽2010b的寬度恒定。由于槽2010在晶片面內(nèi)為恒定，所以能夠使電路的特性在襯底面內(nèi)恒定，能夠提高成品率。
[0214](第一金屬膜形成工序S110)[〇215]接著，說明金屬膜形成工序S110。圖23是說明形成了作為第一金屬膜的金屬膜 2011后的晶片200的圖。金屬膜形成裝置為現(xiàn)有的CVD裝置等薄膜裝置，故而省略說明。 [〇216]蝕刻處理結(jié)束后，將晶片200搬入金屬膜形成裝置。向金屬膜形成裝置的處理室供給含有金屬的氣體，形成金屬膜2011。金屬具有導電性的性質(zhì)，例如可使用鎢(W)。[〇217]將含有金屬的氣體向槽2010等供給，如圖23所示那樣在槽2010中填充金屬成分。 填充的金屬作為用于與形成于上層中的電路連接的導電性布線使用。
[0218](金屬膜研磨工序S111)
[0219]填充金屬后，將晶片200從金屬膜形成裝置搬出，之后移載至研磨裝置。用研磨裝置對多余的金屬膜進行研磨。所謂多余的金屬膜，是指從例如槽2010中溢出的膜。[〇22〇](第二金屬膜形成工序S112)
[0221]金屬膜研磨工序S111之后，經(jīng)由在第一金屬膜2011上的成膜、圖案形成工序等，如圖24所示那樣形成第二金屬膜2012。第二金屬膜2012可以為與第一金屬膜2011相同的組成，還可以根據(jù)電路的特性為與第一金屬膜2011不同的組成。[〇222]如上所述，通過進行包括第二層間絕緣膜形成工序S104在內(nèi)的襯底處理工序，能夠使從襯底表面200a延伸的第一金屬膜2011的高度在晶片200的中央面和外周面一致。因此，能夠使連結(jié)源極漏極區(qū)域2001和第二金屬膜2012的第一金屬膜2011的特性在晶片面內(nèi)均勻。即，對于由晶片200生產(chǎn)的大量半導體器件，能夠使特性恒定。
[0223]需要說明的是，此處所述的特性，例如是指電容量。
[0224]在本實施方式中，以源極漏極區(qū)域2001和第二金屬膜2012之間的導電性布線為例進行了說明，但并不限于此。例如，可以將源極漏極區(qū)域替換為金屬布線。這種情況下，可以為，一方為第一金屬布線，另一方為配置于比第一金屬布線更靠上方的層中的第二金屬布線，它們之間由本實施方式中的導電層構(gòu)成。
[0225]另外，在本實施方式中，以沿重力方向連接下層和上層為例進行了說明，但并不限于此，當然可以應(yīng)用于例如立體層合電路。
[0226]接下來，使用圖25至圖27來說明比較例。比較例中，未實施第二層間絕緣膜形成工序S104。因此，在晶片200的中央面和其外周面，高度不同。
[0227]首先，使用圖25來說明第一比較例。圖25是與圖21進行比較的圖。在為圖25的情況下，由于絕緣膜2005的高度在晶片200的中央面和外周面不同、即絕緣膜2005a和絕緣膜 2005b的高度不同，所以光503的距離在晶片200的中央面和外周面不同。因此，焦點距離在晶片200的中央面和外周面不同，結(jié)果，抗蝕膜2009a的寬度和抗蝕膜2009b的寬度不同。如果使用這樣的抗蝕膜2009來進行處理，則如圖26所示，在晶片200的中央面?zhèn)鹊牟跮a’和外周面?zhèn)鹊牟跮b’，寬度不同。因此，在晶片200的中央面和外周面，半導體器件的特性產(chǎn)生偏差。
[0228]與之相對，由于本實施方式中進行第二絕緣膜形成工序S104,所以能夠在晶片面內(nèi)使槽2010的寬度恒定。因此，與比較例相比，能夠形成特性均勻的半導體器件，能夠?qū)Τ善仿实奶嵘杏酗@者貢獻。[〇229]接著說明第二比較例。圖27是與圖24進行比較的圖。圖27中，假設(shè)抗蝕膜2009a和抗蝕膜2009b的寬度不存在偏差。
[0230]如前文所述，在圖案形成工序之后，進行第一金屬膜形成工序S110、金屬膜研磨工序S111、第二金屬膜形成工序，形成第一金屬膜2011和第二金屬膜2012。[〇231]然而，由于第一絕緣膜2005的厚度在晶片200的中央面和外周面不同、即絕緣膜 2005a和絕緣膜2005b的高度不同，所以如圖27所示，在晶片200的中央面中的絕緣膜2005a 重合了氮化硅膜2008a而成的高度Ha’和在外周面中的絕緣膜2005b重合了氮化硅膜2008b 而成的高度Hb’不同。[〇232]此處，如前文所述，已知第一金屬膜2011的電容量取決于金屬膜的高度。即，在如圖23那樣的狀況時，在晶片200的中央面和晶片200的外周面，電容量不同。
[0233]與之相對，由于本實施方式中進行第二絕緣膜形成工序S104,所以能夠在晶片面內(nèi)使第一金屬膜的高度的寬度恒定。因此，與比較例相比，能夠形成特性均勻的半導體器件，能夠?qū)Τ善仿实奶嵘杏酗@者貢獻。[〇234]需要說明的是，在以上實施例中，以將晶片200劃分為中央面、外周面的方式進行了說明，但并不限于此，可以在相對于徑向更細化的區(qū)域中對絕緣膜的膜厚進行控制。例如，可以將晶片200劃分為中央面、外周面、中央面與外周面之間的面等3個區(qū)域。
[0235]另外，此處，作為硬掩膜，以氮化硅膜為例進行了說明，但并不限于此，例如可以為氧化硅膜。
[0236](其他實施方式)
[0237]不限于上述圖19中使向晶片200的中心側(cè)的成膜量與向外周側(cè)的成膜量不同的處理順序例，有以下的處理順序例。
[0238]例如，有圖28所不的處理順序例。圖28是在利用第一電磁鐵250g生成磁場后、利用第二電磁鐵250h生成磁場從而進行處理的例子。通過如上所述處理，能夠使向襯底外周側(cè)的成膜量比向中心側(cè)的成膜量多。反之，以在利用第二電磁鐵250h生成磁場后、利用第一電磁鐵250g生成磁場的方式構(gòu)成時，能夠使向襯底中心側(cè)的成膜量比向外周側(cè)的成膜量多。
[0239]另外，有圖29所示的處理順序例。圖29是在圖19的處理順序中、以使得向第二線圈 250b供給的電力比向第一線圈250a供給的電力大的方式進行處理的例子。通過如上所述處理，能夠使向襯底外周側(cè)的成膜量比向中心側(cè)的成膜量多。反之，使向第一電磁鐵250g供給的電力比向第二電磁鐵250h供給的電力大，從而使向第一線圈250a供給的電力比向第二線圈250b供給的電力大，由此能夠使向襯底中心側(cè)的成膜量比向外周側(cè)的成膜量多。[〇24〇]另外，有圖30所示的處理順序例。圖30是在圖19的處理順序中、以使得第一偏壓電極219a的電位比第二偏壓電極219b的電位大的方式進行處理的例子。通過如上所述處理， 能夠使向襯底外周側(cè)的成膜量比向中心側(cè)的成膜量多。反之，使向第一電磁鐵250g供給的電力比向第二電磁鐵250h供給的電力大，使第二偏壓電極219b的電位比第一偏壓電極219a 的電位大，由此能夠使向襯底中心側(cè)的成膜量比向外周側(cè)的成膜量多。
[0241]另外，有圖31所示的處理順序例。圖31是以使得第二偏壓電極的電位比第一偏壓電極的電位高的方式進行處理的順序。通過如上所述處理，能夠?qū)D10所示的膜厚分布A修正為膜厚分布#。[〇242]另外，有圖32所示的處理順序例。圖32是以使得供給至第一線圈250a的高頻電力比供給至第二線圈250b的高頻電力大的方式進行處理的順序。通過如上所述處理，能夠?qū)D12的膜厚分布B修正為膜厚分布V。[〇243]另外，有圖33所示的處理順序例。圖33是以使得供給至第一線圈250a的高頻電力比供給至第二線圈250b的高頻電力小的方式進行處理的順序。通過如上所述處理，能夠?qū)D10所示的膜厚分布A修正為膜厚分布#。[〇244]另外，有圖34所示的處理順序例。圖34是向第一線圈250a供給tl時間的高頻電力后、向第二線圈250b供給t2時間的高頻電力的順序。此處，以使tl比t2長的方式構(gòu)成。通過如上所述處理，能夠?qū)D12的膜厚分布B修正為膜厚分布V。需要說明的是，此處，以在向第一線圈250a供給高頻電力后、向第二線圈250b供給高頻電力的方式構(gòu)成，反之，還可以以向第二線圈250b供給電力后、向第一線圈250a供給電力的方式構(gòu)成。
[0245]另外，有圖35所示的處理順序例。圖35是以使tl比t2短的方式構(gòu)成的順序。通過如上所述處理，能夠?qū)D10所示的膜厚分布A修正為膜厚分布A\需要說明的是，此處，以在向第一線圈250a供給高頻電力后、向第二線圈250b供給高頻電力的方式構(gòu)成，反之，還可以以向第二線圈250b供給電力后、向第一線圈250a供給電力的方式構(gòu)成。
[0246]另外，在研磨第一層間絕緣膜時，有在柵電極密集的部位產(chǎn)生稱為磨蝕(Eros1n) 的缺陷的情況。所述磨蝕是在與襯底200垂直的方向上膜被削除的現(xiàn)象。對于所述磨蝕的產(chǎn)生分布，也有在襯底200的中心側(cè)和外周側(cè)產(chǎn)生量不同的情況。例如，有時與襯底200的外周偵W目比，在中心側(cè)較多地產(chǎn)生。這種情況下，如圖36那樣，在活化工序S4004之前，進行用第一線圈250a事先使等離子體產(chǎn)生t3小時的工序S400V，由此能夠在將存在于襯底200的中心側(cè)的磨蝕掩埋后，修正第二層間絕緣膜的膜厚，因此，能夠抑制在襯底200的中心側(cè)產(chǎn)生局部凹凸。即，能夠提高第二層間絕緣膜的平整性。需要說明的是，在與襯底200的中心側(cè)相比、在外周側(cè)產(chǎn)生較多磨蝕的情況下，通過在S400V中使用第二線圈250b(而不使用第一線圈250a)，能夠在將存在于襯底200的外周側(cè)的磨蝕掩埋后，修正第二層間絕緣膜的膜厚。另夕卜，此處，示出了使用第一線圈250a和第二線圈250b來控制等離子體生成時機的例子，但并不限于此，還可以以下述方式構(gòu)成，即使，使用第一電磁鐵250g、第二電磁鐵250h、第一偏壓電極219a、第二偏壓電極219b、第一加熱器213a、第二加熱器213b等構(gòu)成來控制等離子體生成時機、等離子體密度。
[0247]另外，有時在研磨工序S102后的第一層間絕緣膜中，除了磨蝕以外，還產(chǎn)生稱為凹陷(Dishing)、細薄(Thinning)的缺陷，對于所述凹陷、細薄，也有在襯底200的中心側(cè)和外周側(cè)的產(chǎn)生分布不同的情況，可以以修正這些缺陷的方式構(gòu)成。
[0248]另外，在上文中，示出了使用第一線圈250a、第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h在處理室201內(nèi)生成等離子體的例子，但并不限于此。例如，還可以以下述方式構(gòu)成:不設(shè)置第一線圈250a，而使用第二線圈250b、第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h在處理室201內(nèi)生成等離子體。在僅使用第二線圈250b的情況下，等離子體主要在第二等離子體生成區(qū)域252內(nèi)生成，通過使用第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h中的任一者或兩者，能夠使生成于第二等離子體生成區(qū)域的活性種向襯底200的中心側(cè)擴散，由此能夠調(diào)節(jié)處理分布。
[0249]另外，在上文中，以將晶片劃分為中央面、外周面的方式進行了說明，但并不限于此，可以在相對于徑向更細化的區(qū)域中對含硅膜的膜厚進行控制。例如，可以將晶片200劃分為中央面、外周面、中央面與外周面之間的面等3個區(qū)域。[〇25〇]另外，在上文中，以使第一電磁鐵250g的直徑和第二電磁鐵250h的直徑為相同直徑的方式構(gòu)成，但并不限于此。例如，可以構(gòu)成為使第二電磁鐵250h的直徑比第一電磁鐵 250g的直徑大，還可以構(gòu)成為使第一電磁鐵250g的直徑比第二電磁鐵250h的直徑大。
[0251]另外，在上文中，示出了以將第一電磁鐵250g和第二電磁鐵250h固定的方式構(gòu)成的例子，但并不限于此，可以以在各個電磁鐵處設(shè)置上下動作機構(gòu)并進行處理、由此改變磁鐵位置的方式構(gòu)成。
[0252]另外，此處，作為硬掩膜，以氮化硅膜為例進行了說明，但并不限于此，例如還可以為氧化硅膜。
[0253]另外，可以為下述情形:不限于氧化硅膜、氮化硅膜，還可通過含有其他元素的氧化膜、氮化膜、碳化膜、氧氮化膜、金屬膜、復(fù)合了各種膜的膜來形成圖案。
[0254]另外，在上文中，以300mm的Si晶片為例進行了說明，但并不限于此。例如，若為 450mm以上的襯底，則獲得的效果增大。在為大型襯底的情況下，研磨工序S102的影響更加顯著。即，絕緣膜2005a與絕緣膜2005b的膜厚之差變得更大。另外，產(chǎn)生下述課題:在第一絕緣膜形成工序S101中進行成膜后的第一絕緣膜的面內(nèi)的膜質(zhì)的分布對研磨工序S102造成的影響增大，膜厚之差進一步變大。該課題有可能能夠通過使第一絕緣膜形成工序S101和研磨工序S102的各工序的條件最佳化來解決。然而，條件的最佳化、對各工序之間不造成影響的條件的最佳化需要巨大的時間和成本。與此相對，通過設(shè)置如上述那樣的修正工序，能夠在不使第一絕緣膜形成工序S101、研磨工序S102各自的條件最佳化的情況下對膜進行修正。
[0255]另外，在上文中，示出了在相同的處理系統(tǒng)4000內(nèi)構(gòu)成第一層間絕緣膜形成裝置 100a、研磨裝置100b、測定裝置100c、第二層間絕緣膜形成裝置100d的例子，但并不限于此。 例如可以用分別單獨具有第一層間絕緣膜形成裝置l〇〇a、研磨裝置100b、測定裝置100c、第二層間絕緣膜形成裝置l〇〇d的系統(tǒng)構(gòu)成，還可以為組合了 2個以上而成的處理系統(tǒng)4000。
[0256]另外，在上文中，記載了半導體器件的制造工序的一個工序的處理，但并不限于此，還可以為具有類似工序的后端(back end)工藝的一工序。另外，還能夠適用于液晶面板的制造工序的圖案形成處理、太陽能電池的制造工序的圖案形成處理、電源(power)裝置的制造工序的圖案形成處理等處理襯底的技術(shù)。
[0257]<本發(fā)明的優(yōu)選方案>[〇258]以下，附記本發(fā)明的優(yōu)選方案。
[0259]< 附記 1>[〇26〇]根據(jù)一方案，提供一種半導體器件的制造方法或襯底處理方法，具有下述工序:
[0261]對具有實施了研磨的第一絕緣膜的襯底的所述第一絕緣膜的膜厚分布數(shù)據(jù)進行接收的工序；
[0262]基于所述膜厚分布數(shù)據(jù)，運算使所述襯底的中心側(cè)的膜厚與外周側(cè)的膜厚之差減小的處理數(shù)據(jù)的工序；
[0263]將所述襯底搬入處理室的工序；[〇264]向所述襯底供給處理氣體的工序;和
[0265]基于所述處理數(shù)據(jù)，以使生成于所述襯底的中心側(cè)的所述處理氣體的活性種的濃度與生成于所述襯底的外周側(cè)的所述處理氣體的活性種的濃度不同的方式使所述處理氣體活化，從而修正所述第一絕緣膜的膜厚分布的工序。
[0266]< 附記 2>
[0267]如附記1所述的方法，優(yōu)選，
[0268]在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，
[0269]所述修正的工序以下述狀態(tài)進行:以比產(chǎn)生自所述襯底的上方的磁力大的方式形成產(chǎn)生自所述襯底的側(cè)方的磁力。
[0270]< 附記 3>[0271 ]如附記1或附記2所述的方法，優(yōu)選，
[0272]在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，
[0273]在所述修正的工序中，使從所述襯底的側(cè)方供給的高頻電力比從所述襯底的上方供給的高頻電力大，使所述處理氣體活化。
[0274]< 附記 4>
[0275]如附記1至附記3中任一項所述的方法，優(yōu)選，
[0276]在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，
[0277]所述修正的工序以下述方式構(gòu)成:使所述襯底的外周側(cè)的電位比所述襯底的中心側(cè)的電位低。
[0278]< 附記 5>
[0279]如附記1所述的方法，優(yōu)選，
[0280]在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，
[0281]所述修正的工序以下述狀態(tài)進行:以比產(chǎn)生自所述襯底的側(cè)方的磁力大的方式形成產(chǎn)生自所述襯底的上方的磁力。
[0282]< 附記6>
[0283]如附記1或附記5所述的方法，優(yōu)選，
[0284]在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，
[0285]所述修正的工序中，使從所述襯底的上方供給的高頻電力比從所述襯底的側(cè)方供給的高頻電力大，使所述處理氣體活化。
[0286]< 附記 7>[〇287 ]如附記1、5、6中任一項所述的方法，優(yōu)選，
[0288]在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，
[0289]所述修正的工序以使所述襯底的中心側(cè)的電位比所述襯底的外周側(cè)的電位低的狀態(tài)進行。
[0290]< 附記8>
[0291]如附記1至7中任一項所述的方法，優(yōu)選，[〇292]所述第一絕緣膜包含第一元素，
[0293]在所述修正的工序中，通過在所述第一絕緣膜之上形成包含所述第一元素的第二絕緣膜來修正所述膜厚分布。
[0294]< 附記 9>
[0295]如附記8所述的方法，優(yōu)選，
[0296]在所述修正的工序之后，進行對所述第一絕緣膜和所述第二絕緣膜進行圖案形成的工序。
[0297]< 附記 1〇>
[0298]如附記1至附記9中任一項所述的方法，優(yōu)選，
[0299]在所述修正的工序之前，對研磨后的第一絕緣膜的膜厚進行測定。
[0300]< 附記11>
[0301]根據(jù)另一方案，提供一種程序或記錄有該程序的計算機可讀取記錄介質(zhì)，所述程序使計算機執(zhí)行下述步驟:[〇3〇2]對具有實施了研磨的第一絕緣膜的襯底的膜厚分布數(shù)據(jù)進行接收的步驟；
[0303]基于所述膜厚分布數(shù)據(jù)，運算使所述襯底的中心側(cè)的膜厚與外周側(cè)的膜厚之差減小的處理數(shù)據(jù)的步驟；[〇3〇4]將所述襯底搬入處理室的步驟；[〇3〇5]向所述襯底供給處理氣體的步驟;和[〇3〇6]基于所述處理數(shù)據(jù)，以使生成于所述襯底的中心側(cè)的所述處理氣體的活性種的濃度與生成于所述襯底的外周側(cè)的所述處理氣體的活性種的濃度不同的方式使所述處理氣體活化，從而修正所述第一絕緣膜的膜厚分布的步驟。
[0307]< 附記 12>[〇3〇8]根據(jù)又一方案，提供一種襯底處理裝置，其具有:[〇3〇9]接收部，對具有實施了研磨的第一絕緣膜的襯底的膜厚分布數(shù)據(jù)進行接收；[〇31〇]運算部，基于所述分布數(shù)據(jù)，運算使所述襯底的中心側(cè)的膜厚與外周側(cè)的膜厚之差減小的處理數(shù)據(jù)；[〇311 ]處理室，收納有所述襯底；
[0312]處理氣體供給部，向所述處理室供給處理氣體；
[0313]活化部，使所述處理氣體活化;和
[0314]控制部，以下述方式控制所述處理氣體供給部和所述活化部，所述方式為:基于所述處理數(shù)據(jù)，以使供給至所述襯底的中心側(cè)上部和外周側(cè)上部的所述處理氣體的活性種濃度不同的方式使所述處理氣體活化，從而修正所述第一絕緣膜的膜厚分布。
【主權(quán)項】
1.一種半導體器件的制造方法，具有下述工序:對具有實施了研磨的第一絕緣膜的襯底的所述第一絕緣膜的膜厚分布數(shù)據(jù)進行接收 的工序；基于所述膜厚分布數(shù)據(jù)，對使所述襯底的中心側(cè)的膜厚與外周側(cè)的膜厚之差減小的處 理數(shù)據(jù)進行運算的工序；將所述襯底搬入處理室的工序；向所述襯底供給處理氣體的工序;和基于所述處理數(shù)據(jù)，以使生成于所述襯底的中心側(cè)的所述處理氣體的活性種的濃度與 生成于所述襯底的外周側(cè)的所述處理氣體的活性種的濃度不同的方式，使所述處理氣體活 化，從而修正所述第一絕緣膜的膜厚分布的工序。2.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序以下述狀態(tài)進行:以比自所述襯底的上方產(chǎn)生的磁力大的方式形成自 所述襯底的側(cè)方產(chǎn)生的磁力。3.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，在所述修正的工序中，使從所述襯底的側(cè)方供給的高頻電力比從所述襯底的上方供給 的高頻電力大，使所述處理氣體活化。4.如權(quán)利要求2所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，在所述修正的工序中，使從所述襯底的側(cè)方供給的高頻電力比從所述襯底的上方供給 的高頻電力大，使所述處理氣體活化。5.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序中，使所述襯底的外周側(cè)的電位比所述襯底的中心側(cè)的電位低。6.如權(quán)利要求2所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序中，使所述襯底的外周側(cè)的電位比所述襯底的中心側(cè)的電位低。7.如權(quán)利要求3所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的外周側(cè)的膜厚比所述襯底的中心側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序中，使所述襯底的外周側(cè)的電位比所述襯底的中心側(cè)的電位低。8.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序以下述狀態(tài)進行:以比自所述襯底的側(cè)方產(chǎn)生的磁力大的方式形成自 所述襯底的上方產(chǎn)生的磁力。9.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯底 的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序中，使從所述襯底的上方供給的高頻電力比從所述襯底的側(cè)方供給的 高頻電力大，使所述處理氣體活化。10.如權(quán)利要求8所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯 底的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序中，使從所述襯底的上方供給的高頻電力比從所述襯底的側(cè)方供給的 高頻電力大，使所述處理氣體活化。11.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯 底的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序以使所述襯底的中心側(cè)的電位比所述襯底的外周側(cè)的電位低的狀態(tài) 進行。12.如權(quán)利要求8所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯 底的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序以使所述襯底的中心側(cè)的電位比所述襯底的外周側(cè)的電位低的狀態(tài) 進行。13.如權(quán)利要求9所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述膜厚分布數(shù)據(jù)為所述襯 底的中心側(cè)的膜厚比所述襯底的外周側(cè)的膜厚小的情況下，所述修正的工序以使所述襯底的中心側(cè)的電位比所述襯底的外周側(cè)的電位低的狀態(tài) 進行。14.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，所述第一絕緣膜包含第一元素，在所述修正的工序中，通過在所述第一絕緣膜上形成包含所述第一元素的第二絕緣膜來修正所述膜厚分布。15.如權(quán)利要求14所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述修正的工序之后，實施 對所述第一絕緣膜和所述第二絕緣膜進行圖案形成的工序。16.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述修正的工序之前，對研磨 后的第一絕緣膜的膜厚進行測定。17.—種襯底處理裝置，其具有:接收部，對具有實施了研磨的第一絕緣膜的襯底的膜厚分布數(shù)據(jù)進行接收；運算部，基于所述分布數(shù)據(jù)，對使所述襯底的中心側(cè)的膜厚與外周側(cè)的膜厚之差減小 的處理數(shù)據(jù)進行運算；處理室，收納有所述襯底；處理氣體供給部，向所述處理室供給處理氣體；活化部，使所述處理氣體活化;和控制部，以下述方式控制所述處理氣體供給部和所述活化部，所述方式為:基于所述處 理數(shù)據(jù)，以使供給至所述襯底的中心側(cè)上部和外周側(cè)上部的所述處理氣體的活性種濃度不 同的方式使所述處理氣體活化，從而修正所述第一絕緣膜的膜厚分布。
【文檔編號】H01L21/67GK106024619SQ201610061520
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】大橋直史, 中山雅則, 須田敦彥, 豐田行, 豐田一行, 松井俊
【申請人】株式會社日立國際電氣