半导体制造装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

实施方式涉及一种半导体制造装置及半导体装置的制造方法。实施方式的半导体制造装置包括：载台，具有多个销，用于保持半导体衬底，所述半导体衬底具有形成了蚀刻对象膜的第1面、及位于第1面相反侧的第2面；喷嘴，从载台的上方向半导体衬底的第1面喷出化学药品；以及光测量部，在化学药品的喷出过程中，从载台侧向半导体衬底的第2面照射光，并基于被第2面反射的光的受光状态来测量半导体衬底的移位量。射的光的受光状态来测量半导体衬底的移位量。射的光的受光状态来测量半导体衬底的移位量。

【技术实现步骤摘要】
半导体制造装置及半导体装置的制造方法
[0001]相关申请
[0002]本申请享有以日本专利申请2019-158135号(申请日：2019年8月30日)为基础申请的优先权。本申请通过参考该基础申请而包含基础申请的全部内容。


[0003]本专利技术的实施方式涉及一种半导体制造装置及半导体装置的制造方法。

技术介绍

[0004]半导体装置的制造工序中包括蚀刻工序，对半导体衬底上形成的膜进行蚀刻。这种蚀刻工序中，已知有通过光学测量半导体衬底的变形，来检测蚀刻进行状态的方法。

技术实现思路

[0005]实施方式提供一种半导体制造装置及半导体装置的制造方法，可以高精度地测量使用化学药品的蚀刻进行状态。
[0006]实施方式的半导体制造装置包括：具有多个销的载台，用于保持半导体衬底，该半导体衬底具有形成蚀刻对象膜的第1面、及位于第1面相反侧的第2面；喷嘴，从载台上方向半导体衬底的第1面喷出化学药品；以及光测量器，在化学药品的吐出过程中，从载台侧向半导体衬底的第2面照射光，并基于被第2面反射的光的受光状态，测量半导体衬底的移位量。
附图说明
[0007]图1是表示第1实施方式的半导体制造装置的概略构成的示意图。
[0008]图2是载台的俯视图。
[0009]图3(a)是蚀刻牺牲层之前的半导体装置的俯视图。
[0010]图3(b)是沿着图3(a)所示的切割线A1-A1的剖视图。
[0011]图4(a)是蚀刻牺牲层之后的半导体装置的俯视图。
>[0012]图4(b)是沿着图4(a)所示的切割线A2-A2的剖视图。
[0013]图5是用于说明蚀刻牺牲层时的半导体衬底的移位量Δd的示意图。
[0014]图6是表示牺牲层的蚀刻时间与半导体衬底的移位量Δd的关系的曲线图。
[0015]图7(a)是蚀刻导电层之前的半导体装置的俯视图。
[0016]图7(b)是沿着图7(a)所示的切割线A3-A3的剖视图。
[0017]图8(a)是蚀刻导电层的一部分之后的半导体装置的俯视图。
[0018]图8(b)是沿着图8(a)所示的切割线A4-A4的剖视图。
[0019]图9是用于说明蚀刻导电层时的半导体衬底的移位量Δd的图。
[0020]图10(a)是蚀刻牺牲层之前的半导体装置的俯视图。
[0021]图10(b)是沿着图10(a)所示的切割线A5-A5的剖视图。
[0022]图11(a)是表示蚀刻牺牲层中途的结果的俯视图。
[0023]图11(b)是沿着图11(a)所示的切割线A6-A6的剖视图。
[0024]图12是表示牺牲层的蚀刻时间与半导体衬底的移位量Δd的关系的曲线图。
[0025]图13是表示第2实施方式的半导体制造装置的概略构成的示意图。
[0026]图14是载台的俯视图。
[0027]图15是表示第3实施方式的半导体制造装置的概略构成的示意图。
具体实施方式
[0028]以下，参照附图来说明实施方式。另外，实施方式并不限定本专利技术。
[0029](第1实施方式)
[0030]图1是表示第1实施方式的半导体制造装置的概略构成的示意图。图1所示的半导体制造装置1是将半导体衬底100逐片处理的单片式蚀刻装置。半导体制造装置1包括载台10、喷嘴20、光测量器30及控制部40。
[0031]图2是载台10的俯视图。载台10基于控制部40的控制而向旋转方向R旋转。此外，载台10的上表面设置有多个销11。
[0032]如图2所示，多个销11在载台10的旋转方向R、即圆周方向上等间隔地散布。图2中，表示了4根销11，但销11的根数并无特别限制。多个销11上例如形成有切口部。通过将半导体衬底100的外周部嵌入所述切口部，来保持半导体衬底100。
[0033]半导体衬底100是具有第1面100a及第2面100b的硅衬底。第1面100a上形成有蚀刻对象膜。第2面100b位于第1面的相反侧。如图1所示，半导体衬底100以第1面100a为上表面的状态被多个销11保持。
[0034]喷嘴20基于控制部40的控制而从载台10的上方向半导体衬底100的第1面100a喷出化学药品200。化学药品200是蚀刻液。
[0035]光测量器30包括光照射部31及受光部32。光照射部31及受光部32在多个销11的内侧嵌入载台10。光照射部31基于控制部40的控制，在蚀刻半导体衬底100的第1面100a上形成的膜的过程中，向第2面100b照射激光光束。为了更高精度地测量半导体衬底100的变形，光照射部31理想的是向第2面100b的中央部照射激光光束。受光部32接收被第2面100b反射的光，将接收的光信号转换成电信号并输出至控制部40。
[0036]控制部40例如由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)，基于特定的程序动作。控制部40控制所述各部分的动作。
[0037]以下，说明使用所述半导体制造装置1的半导体装置的制造方法。此处，说明三维层叠型半导体存储装置的字线的一部分制造工序。
[0038]图3(a)是蚀刻牺牲层之前的半导体装置的俯视图。图3(b)是沿着图3(a)所示的切割线A1-A1的剖视图。图4(a)是蚀刻牺牲层之后的半导体装置的俯视图。图4(b)是沿着图4(a)所示的切割线A2-A2的剖视图。
[0039]如图3(b)所示，在半导体衬底100的第1面100a上，交替层叠绝缘层101及牺牲层102。此外，柱状体103贯穿绝缘层101及牺牲层102层叠而成的层叠体。本实施方式中，绝缘层101及柱状体103是氧化硅(SiO2)层，牺牲层102是氮化硅(SiN)层。
[0040]图3(a)及图3(b)所示的半导体装置被销11保持时，喷嘴20例如喷出磷酸溶液作为
化学药品200。结果，如图4(b)所示，牺牲层102被蚀刻。此外，如图5的右侧所示，半导体衬底100的翘曲量变化，第2面100b移位。
[0041]图5是用于说明蚀刻牺牲层102时的半导体衬底100的移位量Δd的示意图。图6是表示牺牲层102的蚀刻时间于半导体衬底100的移位量Δd的关系的曲线图。
[0042]第2面100b的移位量Δd是通过光测量器30测量的。如图5所示，随着半导体衬底100的翘曲量增加，光测量器30与第2面100b的距离变长。因此，受光部32接收光照射部31的光所需的时间也变长。由此，可基于受光部32的受光时间，来测量半导体衬底100的移位量Δd。
[0043]如图6所示，随着牺牲层102的蚀刻进行，移位量Δd连续地增加。然后，牺牲层102蚀刻结束时，移位量Δd固定。控制部40在移位量Δd固定的时序t1，喷嘴20停止喷出化学药品200。
[0044]接下来，说明蚀刻牺牲层102之后的工序。
[0045]图7(a)是蚀刻导电层之前的半导体装置的俯视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体制造装置，包括：载台，具有多个销，用于保持半导体衬底，所述半导体衬底具有形成了蚀刻对象膜的第1面、及位于所述第1面相反侧的第2面；喷嘴，从所述载台的上方向所述半导体衬底的所述第1面喷出化学药品；以及光测量器，在所述化学药品的喷出过程中，从所述载台侧向所述半导体衬底的所述第2面照射光，并基于被所述第2面反射的光的受光状态，来测量所述半导体衬底的移位量。2.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，还包括控制部，所述控制部基于所述光测量器的测量结果，控制所述喷嘴。3.根据权利要求2所述的半导体制造装置，其中，所述控制部基于所述光测量器的测量结果，变更所述膜的蚀刻条件。4.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，所述载台的形状是环状，所述光测量器配置在所述环状的开口部内。5.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，所述载台具有向所述半导体衬底的外周部释放惰性气体的通气孔。6.一种半导体装置的制造方法，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭森弘恭，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：