衬底处理装置及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

技术编号:13873296 阅读:79 留言:0更新日期:2016-10-21 10:01
本发明专利技术将提供能够抑制晶体管的特性的偏差的结构作为目的。该结构具有:处理室;气体供给部,其向上述处理室供给硬掩膜形成气体;衬底载置部,其载置有形成有被蚀刻膜的第n批次的衬底Wn;加热部,其内包于所述衬底载置部;控制部,其基于在所述第n批次之前处理的第m批次的衬底Wm的蚀刻信息来控制所述加热部的温度分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及衬底处理装置,半导体器件的制造方法、程序。
技术介绍
近几年,半导体器件有高集成化的趋势。伴随于此,半导体器件所采用的晶体管的图案尺寸被显著微细化。例如在形成晶体管的栅电极时实施。栅电极的宽度在45nm代晶体管的情况,要求例如小于40nm。这些图案通过硬掩膜和/或抗蚀剂膜的形成工序、光刻工序、以及蚀刻工序等形成。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而采用多个晶体管的半导体器件的情况,为了抑制性能的偏差,要求统一各晶体管的性能。为了统一性能,优选统一与影响晶体管的特性的沟道长度相当的栅电极宽度。栅电极宽度的偏差的允许值为例如栅电极宽度的约10%左右。因此本专利技术的目的在于,提供能够抑制晶体管的特性的偏差的结构。用于解决课题的手段根据本专利技术的一个方式,提供一种结构,具有:处理室;气体供给部,其向上述处理室供给硬掩膜形成气体;衬底载置部,其载置有形成有被蚀刻膜的第n批次的衬底Wn;加热部,其内包于上述衬底载置部;以及控制部,其基于在上述第n批次之前被处理的第m批次的衬底
Wm的蚀刻信息来控制上述加热部的温度分布。专利技术效果根据本专利技术,能够提供可抑制栅电极宽度的偏差的结构。附图说明图1是说明本专利技术的一实施方式的栅电极的形成方法的说明图。图2是本专利技术的一实施方式的单片式的成膜装置的概略结构图。图3是说明本专利技术的一实施方式的单片式的成膜装置的簇射头的说明图。图4是说明本专利技术的一实施方式的成膜工序的流程图。图5是说明本专利技术的一实施方式的蚀刻装置的说明图。图6是说明实施了蚀刻工序的衬底的说明图。图7是说明实施了蚀刻工序的衬底的说明图。附图标记说明2000:衬底处理装置200:晶片(衬底)201:处理空间209:排气缓冲室211:衬底载置面222:排气管230:簇射头具体实施方式<本专利技术的第一实施方式>以下,关于本专利技术的一实施方式的半导体制造方法(也称为衬底处理方法),参照附图进行说明。在本实施方式中,作为处理对象的衬底,例如可举出制作半导体器件(半导体元器件)的半导体晶片衬底(以下,简称为“晶片”。)。(1)栅电极形成工序使用图1说明本实施方式中的栅电极形成工序。(硬掩膜层形成工序)使用图1的(A)(B)进行说明。在形成于图1的(A)所记载的晶片200上的Poly-Si膜101上,通过使用了后述的成膜装置的成膜工序,形成如图的(B)所记载的那样作为硬掩膜层的氮化硅膜(SiN膜)102。Poly-Si膜101是之后成为栅电极的层,也称为被蚀刻膜。硬掩膜层102也具有作为防反射膜的作用。在此,说明形成硬掩膜层的理由。伴随着近几年的微细化,在后述的抗蚀剂形成工序中要求抗蚀剂的薄膜化。然而,由于伴随着薄膜化,抗蚀剂的耐蚀刻性恶化,所以有时在蚀刻工序中抗蚀剂消失。因此,采用在位于抗蚀剂下部的防反射膜等上使用耐蚀刻性较高的硬掩膜的方法。(抗蚀剂膜形成工序)使用图1的(C)进行说明。在硬掩膜层102上,使用抗蚀剂涂布装置而形成抗蚀剂膜103。(曝光工序)使用图1的(D)进行说明。在抗蚀剂膜103上形成了蚀刻掩膜103后,用曝光装置曝光所希望的图案。(蚀刻工序)使用图1的(E)进行说明。曝光工序之后,使用后述的蚀刻装置,进行基于等离子体的干式蚀刻处理而在Poly-Si膜101上形成槽。在槽上,在之后的工序中,埋入例如由氮化硅膜等构成的绝缘膜。(抗蚀剂膜/硬掩膜层除去工序)使用图1的(F)进行说明。蚀刻工序之后,除去位于Poly-Si膜101的上方的抗蚀剂膜103、硬掩膜层102。如以上那样在晶片200上形成多片Poly-Si膜101。(2)衬底处理装置(成膜装置)的结构接着,说明形成硬掩膜层的衬底处理装置2000。衬底处理装置也被称为成膜装置。本实施方式的衬底处理装置构成为对作为处理对象
的衬底每一次处理一片衬底的单片式衬底处理装置。以下,关于本实施方式的衬底处理装置的结构,参照图2进行说明。图2是本实施方式的单片式的衬底处理装置的概略结构图。(处理容器)如图2所示,衬底处理装置2000具有处理容器202。处理容器202构成为例如横截面为圆形且扁平的密封容器。另外,处理容器202例如由铝(Al)和不锈钢(SUS)等金属材料构成。在处理容器202内形成有:处理作为衬底的硅晶片等晶片200的处理空间201、和在将晶片200向处理空间201搬送时供晶片200通过的搬送空间203。处理容器202由上部容器202a和下部容器202b构成。在上部容器202a与下部容器202b之间设置了分隔板204。在上部容器202a的内部的外周端缘近旁设有排气缓冲室209。在下部容器202b的侧面设置有与闸阀205相邻的衬底搬入搬出口206,晶片200经由衬底搬入搬出口206在与未图示的搬送室之间移动。在下部容器202b的底部设置有多个提升销207。(衬底载置部)在处理空间201内设有支承晶片200的衬底载置部210。衬底载置部210主要具有载置晶片200的衬底载置面211、在表面具有衬底载置面211的衬底载置台212以及由衬底载置台212内包的作为加热源的加热器213。在衬底载置台212中,在与提升销207对应的位置分别设置有供提升销207贯通的贯通孔214。衬底载置台212由轴217支承。轴217贯通处理容器202的底部,并且在处理容器202的外部与升降机构218连接。通过使升降机构218工作而使轴217和衬底载置台212升降,能够使载置在衬底载置面211上的晶片200升降。需要说明的是,轴217的下端部的周围由波纹管219覆盖,处理容器202内部被气密性地保持。衬底载置台212在晶片200的搬送时下降至衬底载置面211与衬底搬入搬出口206相对的位置(晶片搬送位置),在晶片200的处理时,如图1所示,晶片200上升至处理空间201内的处理位置(晶片
处理位置)。具体而言,在使衬底载置台212下降至晶片搬送位置时,提升销207的上端部从衬底载置面211的上表面突出,提升销207从下方支承晶片200。另外,在使衬底载置台212上升至晶片处理位置时,提升销207从衬底载置面211的上表面埋没,衬底载置面211从下方支承晶片200。需要说明的是,由于提升销207与晶片200直接接触,所以优选以例如石英、氧化铝等材质形成。加热器213是能够将作为晶片200中心的中心面和作为该中心面的外周的外周面分别单独地进行加热控制的结构。具有例如设于衬底载置面211的中心,从上方观察呈圆周状的中央区域加热器213a和同样地呈圆周状且设于外部区域加热器213a的外周的外部区域加热器213b。中央区域加热器213a将晶片的中心面进行加热,外部区域加热器213b将晶片的外周面进行加热。中央区域加热器213a、外部区域加热器213b分别经由加热器电力提供线与加热器温度控制部215连接。加热器温度控制部215通过控制向各加热器的电力供给来控制晶片200的中心面、外周面的温度。衬底载置台213中内包有测量晶片200的温度的温度测量器216a和温度测量器216b。温度测量器216a设置于衬底载置台212的中心部以测量中央区域加热器213a附近的温度。温度测量器216b设置于衬底载置台212的外周部以测量外部区域加热器213b附近的温度。温度测本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种衬底处理装置,具有:处理室;气体供给部,其向所述处理室供给硬掩膜形成气体;衬底载置部,其载置有形成有被蚀刻膜的第n批次的衬底Wn;加热部,其内包于所述衬底载置部;以及控制部,其基于在所述第n批次之前被处理的第m批次的衬底Wm的蚀刻信息来控制所述加热部的温度分布。

【技术特征摘要】
2014.09.30 JP 2014-199910;2015.02.23 JP 2015-032841.一种衬底处理装置,具有:处理室;气体供给部,其向所述处理室供给硬掩膜形成气体;衬底载置部,其载置有形成有被蚀刻膜的第n批次的衬底Wn;加热部,其内包于所述衬底载置部;以及控制部,其基于在所述第n批次之前被处理的第m批次的衬底Wm的蚀刻信息来控制所述加热部的温度分布。2.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,所述衬底Wm的蚀刻信息为作为衬底的中心的中心面和作为所述中心面的外周的外周面的蚀刻率信息,或所述中心面和所述外周面中的被蚀刻膜的宽度的信息。3.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,在所述衬底Wm的蚀刻信息为表示所述外周面的蚀刻率比所述中心面的蚀刻率高的信息的情况下,将所述温度分布控制为形成于所述衬底Wn的硬掩膜层的在所述外周面的膜厚比在所述中心面的膜厚厚。4.根据权利要求3所述的衬底处理装置,其特征在于,所述加热部具有加热所述中心面的中央区域加热器和加热所述外周面的外部区域加热器,在控制所述温度分布时,将所述外部区域加热器的温度控制得比中央区域加热器的温度高。5.根据权利要求4所述的衬底处理装置,其特征在于,在控制所述温度分布时,将形成所述衬底Wn的硬掩膜层时的所述外部区域加热器的温度控制得比在所述衬底Wm上形成硬掩膜层时的温度高。6.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,在所述衬底Wm的蚀刻信息为表示所述外周面中的被蚀刻膜的
\t宽度比所述中心面中的被蚀刻膜的宽度窄的信息的情况下,控制所述温度分布以使形成于所述衬底Wn的硬掩膜层的衬底外周的膜厚比衬底外周面的膜厚厚。7.根据权利要求6所述的衬底处理装置,其特征在于,所述加热部具有加热所述中心面的中央区域加热器和加热所述外周面的外部区域加热器,在控制所述温度分布时,将所述外部区域加热器的温度控制得比所述中央区域加热器的温度高。8.根据权利要求7所述的衬底处理装置,其特征在于,在控制所述温度分布时,将所述外部区域加热器温度控制得比在所述衬底W...

【专利技术属性】
技术研发人员:须田敦彦岛本聪大桥直史
申请(专利权)人:株式会社日立国际电气
类型:发明
国别省市:日本;JP

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