半导体器件的制造方法、衬底处理系统及衬底处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供半导体器件的制造方法、衬底处理系统及衬底处理装置，抑制半导体器件的特性偏差。衬底处理装置，包括：接收部，接收衬底的膜厚分布数据，所述衬底形成有：沟道区域；形成于所述沟道区域上的绝缘膜；在所述绝缘膜上形成有构成为含硅膜的一部分的第一含硅层；衬底载置部，其载置所述衬底；以及气体供给部，在所述第一含硅层上，以与所述膜厚分布数据的膜厚分布不同的膜厚分布，形成构成为所述含硅膜的一部分的第二含硅层，修正所述含硅膜的膜厚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的制造方法、衬底处理系统及衬底处理装置。
技术介绍
近年来，半导体器件有高集成化的趋势。随之，图案尺寸显著微细化。这些图案通过硬掩模、抗蚀剂的形成工序、光刻工序、蚀刻工序等而形成。在形成时，要求不引起半导体器件的特性的偏差。
技术实现思路
【专利技术所要解决的课题】然而，由于加工上的问题，有时在所形成的电路等的宽度上有偏差。尤其是在微细化后的半导体器件，其偏差对半导体器件的特性有很大影响。因此本专利技术的目的在于提供一种可抑制半导体器件的特性偏差的技术。【用于解决课题的手段】为了解决上述课题，提供如下构成，包括：接收部，接收衬底的膜厚分布数据，所述衬底形成有：沟道区域；形成于所述沟道区域上的绝缘膜；在所述绝缘膜上形成有构成为含硅膜的一部分的第一含硅层；衬底载置部，其载置所述衬底；以及气体供给部，在所述第一含硅层上，以与所述膜厚分布数据的膜厚分布不同的膜厚分布，形成构成为所述含硅膜的一部分的第二含硅层，修正所述含硅膜的膜厚。【专利技术的效果】根据本专利技术的构成，能够抑制半导体器件特性的偏差。附图说明图1是说明一实施方式涉及的半导体元器件的制造流程的说明图。图2是一实施方式涉及的晶片的说明图。图3是说明一实施方式涉及的半导体器件的制造流程的一部分的说明图。图4是说明一实施方式涉及的研磨装置的说明图。图5是说明一实施方式涉及的研磨装置的说明图。图6是说明一实施方式涉及的多晶硅层的膜厚分布的说明图。图7是说明一实施方式涉及的晶片的处理状态的说明图。图8是说明一实施方式涉及的多晶硅层的膜厚分布的说明图。图9是说明一实施方式涉及的晶片的处理状态的说明图。图10是说明一实施方式涉及的多晶硅层的膜厚分布的说明图。图11是说明一实施方式涉及的衬底处理装置的说明图。图12是说明一实施方式涉及的衬底处理装置的簇射头的说明图。图13是一实施方式涉及的控制器的概略构成图。图14是说明一实施方式涉及的晶片的处理状态的说明图。图15是说明一实施方式涉及的晶片的处理状态的说明图。图16是说明一实施方式涉及的晶片的处理状态的说明图。图17是说明比较例涉及的晶片的处理状态的说明图。图18是说明比较例涉及的晶片的处理状态的说明图。图19是说明一实施方式涉及的系统的说明图。附图标记的说明200 晶片(衬底)201 处理室202 处理容器212 衬底载置台具体实施方式以下，说明本专利技术的实施方式。首先，使用图1～图3，以作为半导体元件之一的FinFet为例，说明半导体器件的制造工序的一工序。(栅极绝缘膜形成工序S101)在栅极绝缘膜形成工序S101，例如，图2所示的晶片200被搬入到栅极绝缘膜形成装置。图2(A)是说明晶片200的立体图，图2(B)表示图2(A)的α-α’处的剖面图。晶片200由硅等构成，在其一部分形成有作为沟道的凸构造2001。以规定间隔设置多个凸构造2001。凸构造2001是通过对晶片200的一部分蚀刻而形成。为了便于说明，将在晶片200上无凸构造的部分称为凹构造2002。即，晶片200至少具有凸构造2001和凹构造2002。需要说明的是，在本实施方式中，为了便于说明，将凸构造2001的上表面称为凸构造表面2001a，将凹构造的上表面称为凹构造表面2002a。在相邻的凸构造之间的凹构造表面2002a上形成有用于使凸构造电绝缘的元件分离膜2003。元件分离膜2003例如由硅氧化膜构成。栅极绝缘膜形成装置是可形成薄膜的已知的单片装置，省略说明。在栅极绝缘膜形成装置中，如图3(A)所示，形成例如由硅氧化膜(SiO2膜)等介电体构成的栅极绝缘膜2004。在形成时，向栅极绝缘膜形成装置供给含硅气体(例如HCDS(六氯乙硅烷)气体)和含氧气体(例如O3气体)，使这些气体反应，由此形成。栅极绝缘膜2004分别形成于凸构造表面2001a上和凹构造表面2002a的上方。在栅极绝缘膜形成后，将晶片200从栅极绝缘膜形成装置搬出。(第一含硅层形成工序S102)接着，说明第一含硅层形成工序S102。从栅极绝缘膜形成装置搬出晶片200后，将晶片200搬入到第一含硅层形成装置。第一含硅层形成装置使用通常的单片CVD装置，
因此省略说明。如图3(B)所示，在第一含硅层形成装置，在栅极绝缘膜2004上形成由多晶硅(poly-Si)构成的第一含硅层2005(第一多晶硅层2005，或也简称为多晶硅层2005)。在形成时，向第一含硅层形成装置供给乙硅烷(Si2H6)气体，并对其进行热分解，由此形成多晶硅层。多晶硅层用作为栅电极、或虚设栅电极。在形成多晶硅层2005后，从第一含硅层形成装置搬出晶片200。需要说明的是，将堆积在凸构造表面2001a上的膜称为多晶硅层2005a，将形成于凹构造表面2002a上的膜称为多晶硅层2005b。(CMP工序S103)接着，说明CMP(Cheamical Mechanical Polishing)工序S103。从第一含硅层形成装置搬出的晶片200被搬入到研磨装置300。在此，说明在第一含硅层形成装置S102形成的多晶硅层。如图3(B)所示，由于在晶片200存在凸构造2001和凹构造2002，因此多晶硅层的高度不同。具体而言，从凹构造表面2002a到凸构造2001上的多晶硅层2005a表面的高度，比从凹构造表面2002a到凹构造表面2002a上的多晶硅层2005b表面的高度高。但是，出于同后述的曝光工序、蚀刻工序的任一工序或两工序的关系考虑，需要使多晶硅层2005a的高度与多晶硅层2005b的高度一致。因此，如本工序这样研磨多晶硅层2005而使高度一致。以下，说明CMP工序的具体内容。从第一含硅层形成装置搬出晶片200后，将晶片200搬入到图4所示的研磨装置300。在图4中，401为研磨盘，402为研磨晶片200的研磨布。研磨盘401连接于未图示的旋转机构，在研磨晶片200时，向箭头406方向旋转。403为研磨头，在研磨头403的上表面连接有轴404。轴404连接于未图示的旋转机构/上下驱动机构。在研磨晶片200期间，向箭头407方向旋转。405是供给浆料(研磨剂)的供给管。在研磨晶片200期间，从供给管405向研磨布402供给浆料。接着，使用图5说明研磨头403和其周边构造的具体情况。图5是以研磨头403的剖面图为中心，说明其周边构造的说明图。研磨头403具备：顶圈403a、挡圈(retainer ring)403b、弹性垫403c。在研磨期间，晶片200的外侧被挡圈403b包围，并且通过弹性垫403c将晶片压靠于研磨布402。在挡圈403b，在从挡圈的外侧到内侧的范围形成有用于供浆料通过的槽403d。槽403d与挡圈403b的形状相匹配地呈圆周状地设置多个。构成为经由槽403d来替换未使用的新鲜浆料和使用完毕的浆料。接着，说明本工序的动作。在将晶片200搬入到研磨头403内后，从供给管405供给浆料，并且使研磨盘401及研磨头403旋转。浆料流入挡圈403b，对晶片200的表面进行研磨。通过这样研磨，如图3(C)所示，使得多晶硅层2005a和多晶硅层2005b的高度一致。研磨了规定时间后，将晶片200搬出。在此所指的高度是指多晶硅层2005a和多晶硅层2005b的表面(上端)的高度。研磨了规定时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底处理装置，包括：接收部，接收衬底的膜厚分布数据，所述衬底形成有：沟道区域；形成于所述沟道区域上的绝缘膜；在所述绝缘膜上形成有构成为含硅膜的一部分的第一含硅层；衬底载置部，其载置所述衬底；以及气体供给部，在所述第一含硅层上，以与所述膜厚分布数据的膜厚分布不同的膜厚分布，形成构成为所述含硅膜的一部分的第二含硅层，修正所述含硅膜的膜厚。

【技术特征摘要】
2015.03.31 JP 2015-0710841.一种衬底处理装置，包括：接收部，接收衬底的膜厚分布数据，所述衬底形成有：沟道区域；形成于所述沟道区域上的绝缘膜；在所述绝缘膜上形成有构成为含硅膜的一部分的第一含硅层；衬底载置部，其载置所述衬底；以及气体供给部，在所述第一含硅层上，以与所述膜厚分布数据的膜厚分布不同的膜厚分布，形成构成为所述含硅膜的一部分的第二含硅层，修正所述含硅膜的膜厚。2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较大这一情况时，使所述外周面的所述衬底的每单位面积的处理气体的主成分的暴露量少于所述中央面所述衬底的每单位面积的处理气体的主成分的暴露量。3.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较大这一情况时，使所述衬底的中央面的温度高于所述外周面的温度。4.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中，所述第二含硅层由多晶硅构成。5.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较大这一情况时，使向所述外周面供给的处理气体的量少于向所述中央面供给的
\t处理气体的量。6.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较大这一情况时，使所述衬底的中央面的温度高于所述外周面的温度。7.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较大这一情况时，使向所述外周面供给的处理气体的主成分的浓度少于向所述中央面供给的处理气体的主成分的浓度。8.根据权利要求7所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在控制所述处理气体的浓度时，使在向所述外周面供给的处理气体中添加的非活性气体的供给量，多于在向所述中央面供给的处理气体中添加的非活性气体的供给量。9.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较大这一情况时，使所述衬底的中央面的温度高于所述外周面的温度。10.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较小这一情况时，使所述外周面的所述衬底的每单位面积的处理气体的主成分的暴露量大于所述中央面所述衬底的每单位面积的处理气体的主成分的暴露量。11.根据权利要求10所述的衬底处理装置，其中，所述气体供给部被构成为：在所述接收的数据表示所述第一含硅层的膜厚分布为与所述衬底的中央面相比其外周面的膜厚较小这一情况时，使所述衬底的外周面的温度高于所述中央面的温度。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥直史，高野智，菊池俊之，
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