半導體器件的制造方法、襯底處理系統及襯底處理裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及半導體器件的制造方法、襯底處理系統及襯底處理裝置。可抑制半導體器件的特性的偏差。具有下述工序：對在襯底上形成有多個電路結構的襯底，形成作為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜的工序；對所述第一絕緣膜進行研磨的工序；對所述第一絕緣膜的膜厚分布進行測定的工序；和在研磨后的所述第一絕緣膜上形成作為所述層合絕緣膜的一部分、且與所述膜厚分布不同的膜厚分布的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正的工序。
【專利說明】
半導體器件的制造方法、襯底處理系統及襯底處理裝置
技術領域
[0001]本發明涉及半導體器件的制造方法、襯底處理系統及襯底處理裝置。【背景技術】
[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， 要求不產生半導體器件的特性偏差。
【發明內容】

[0003]然而，由于加工上的問題，存在形成于襯底上的電路之間的距離產生偏差的情況。 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。
[0005]為了解決所述課題，提供一種技術，該技術具有下述工序:
[0006]對在襯底上形成有多個電路結構的襯底，形成作為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜的工序；
[0007]研磨所述第一絕緣膜的工序；
[0008]測定所述第一絕緣膜的膜厚分布的工序;和
[0009]在研磨后的所述第一絕緣膜上形成作為所述層合絕緣膜的一部分、且與所述膜厚分布不同的膜厚分布的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正的工序。
[0010]利用本發明的技術，能夠抑制半導體器件的特性偏差。【附圖說明】
[0011]圖1是說明一實施方式的半導體器件的制造流程的說明圖。
[0012]圖2是一實施方式的晶片的說明圖。
[0013]圖3是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。
[0014]圖4是說明一實施方式的研磨裝置的說明圖。
[0015]圖5是說明一實施方式的研磨裝置的說明圖。
[0016]圖6是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。
[0017]圖7是說明一實施方式的研磨工序后的絕緣膜的膜厚分布的說明圖。
[0018]圖8是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。
[0019]圖9是說明一實施方式的絕緣膜的膜厚分布的說明圖。
[0020]圖10是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。
[0021]圖11是說明一實施方式的絕緣膜的膜厚分布的說明圖。
[0022]圖12是說明一實施方式的襯底處理裝置的說明圖。
[0023]圖13是說明一實施方式的襯底處理裝置的簇射頭的說明圖。
[0024]圖14是說明一實施方式的襯底處理裝置的氣體供給系統的說明圖。
[0025]圖15是說明一實施方式的襯底處理裝置的氣體供給系統的說明圖。
[0026]圖16是一實施方式的控制器的結構簡圖。[〇〇27]圖17是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。[〇〇28]圖18是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。
[0029]圖19是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。
[0030]圖20是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。[〇〇31]圖21是說明一實施方式的晶片的處理狀態的說明圖。[〇〇32]圖22是說明比較例的晶片的處理狀態的說明圖。[〇〇33]圖23是說明比較例的晶片的處理狀態的說明圖。[〇〇34]圖24是說明比較例的晶片的處理狀態的說明圖。[〇〇35]圖25是說明一實施方式的系統的說明圖。
[0036]圖26是表示第一絕緣膜分布與各質量流量控制器的控制值之間關系的表格。
[0037]圖27是表示第一絕緣膜分布與各質量流量控制器的控制值之間關系的表格。
[0038]圖28是表示第一絕緣膜分布與各質量流量控制器的控制值及加熱器的控制值之間關系的表格。
[0039]圖29是表示第一絕緣膜分布與各質量流量控制器的控制值及加熱器的控制值之間關系的表格。
[0040]符號說明[〇〇411200晶片(襯底)，201處理室，202處理容器，212襯底載置臺，100襯底處理裝置，202a上部容器，202b下部容器，203搬送空間，204分隔板，205閘閥，206襯底搬入搬出口，207 提升銷，2080型環，210襯底載置部，211襯底載置面，213加熱器，214貫通孔，217軸，218升降機構，219波紋管，220第一排氣系統，221排氣孔，222排氣管，223壓力調節器，224真空栗， 230簇射頭，231蓋，231a孔，231b排氣口，231c蓋加熱部，232緩沖空間，232a側壁，233絕緣結構，234分散板，234a分散孔，234b分散板加熱器，235氣體引導件，236排氣管，237閥，238壓力調節器，239真空栗，241氣體導入口，242公共氣體供給管，242a公共氣體供給管加熱器， 243第一氣體供給系統，243a第一氣體供給管，243b第一氣體氣源，243c流量控制器(質量流量控制器)，243d開閉閥(閥)，244第二氣體供給系統，244a第二氣體供給管，244b第二氣體氣源，244c流量控制器(質量流量控制器)，244d開閉閥(閥)，245第三氣體供給系統，245a第三氣體供給管，245b第三氣體供給源，245c流量控制器(質量流量控制器)，245d開閉閥 (閥)，246第一非活性氣體供給系統，246a第一非活性氣體供給管，246b第一非活性氣體氣源，246c流量控制器(質量流量控制器)，246d開閉閥(閥)，247第二非活性氣體供給系統， 247a第二非活性氣體供給管，247b第二非活性氣體氣源，247c流量控制器(質量流量控制器)，247d開閉閥(閥)，248清潔氣體供給系統，248a清潔氣體供給管，248b清潔氣體氣源， 248c流量控制器(質量流量控制器)，248d開閉閥(閥)，250等離子體生成部，251匹配器，252 高頻電源，260控制器，運算部，存儲部。【具體實施方式】[〇〇42]以下，對本發明的實施方式進行說明。[〇〇43]使用圖1來說明半導體器件的制造工序的一個工序。
[0044](第一絕緣膜形成工序S101)[〇〇45]關于第一絕緣膜形成工序S101，使用圖2、圖3來說明晶片200。圖2是形成絕緣膜之前的階段的狀態。[〇〇46]在晶片200中形成有源極?漏極區域2001，其構成為源極或漏極。在源極?漏極區域2001之間形成有溝道區域2002。在晶片200的表面200a處、各溝道區域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壁泄漏等的作用。源極?漏極區域2001、柵電極2003作為半導體器件的電路結構的一部分使用。[〇〇47]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)后，向襯底處理裝置的處理室內供給含硅氣體及含氧氣體。所供給的氣體在處理室內進行反應，形成將鄰接的電路、電極之間絕緣的第一層間絕緣膜2005(也簡稱為絕緣膜2005)。絕緣膜2005例如由氧化硅膜(Si02膜)形成。含硅氣體例如為了￡03(原娃酸四乙酯，161:瓜61:1171〇1'1:11〇8；[1；^3七6,3；[(002115)4)氣體，含氧氣體例如為氧氣(〇2)。[〇〇48]經過所希望的時間后，形成了絕緣膜2005,之后將晶片200從襯底處理裝置(第一絕緣膜形成裝置)搬出。絕緣膜2005用作層間絕緣膜。[〇〇49]此處，針對用第一絕緣膜形成裝置形成的絕緣膜2005,使用圖3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。因此，在晶片 200面內，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。
[0050]然而，從后述的圖案形成工序S108、第一金屬膜形成工序S110、第二金屬膜形成工序S111中的任一者或兩者的關系出發，要求無凹部2006的狀態。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。[〇〇51 ](絕緣膜研磨工序S102)[〇〇52] 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。[〇〇53]以下，對研磨工序的具體內容進行說明。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4所示的研磨裝置400。[〇〇54] 在圖4中，401為研磨盤，402為研磨晶片200的研磨布。研磨盤401與未圖示的旋轉機構連接，在研磨晶片200時，沿箭頭406方向旋轉。[〇〇55]403為研磨頭，在研磨頭403的上表面連接有軸404。軸404與未圖示的旋轉機構?上下驅動機構連接。在研磨晶片200時，沿箭頭407方向旋轉。[〇〇56]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。[〇〇57]接下來，使用圖5,說明研磨頭403和其周邊結構的詳情。圖5是以研磨頭403的截面圖為中心、說明其周邊結構的說明圖。研磨頭403具有頂環(top ring)403a、固定環 (retainer ring)403b、彈性墊403c。在進行研磨時，晶片200的外側被固定環403b包圍，并被彈性墊403c按壓在研磨布402上。在固定環403b中，從固定環403b的外側到內側形成有用于使漿料通過的槽403d。根據固定環403b的形狀，呈圓周狀地設置多個槽403d。以經由槽 403d使未使用的新鮮漿料和使用過的漿料替換的方式構成。[〇〇58]接著，說明本工序中的動作。[〇〇59]向研磨頭403內搬入晶片200后，從供給管405供給漿料，并使研磨盤401及研磨頭 403旋轉。衆料流入固定環403b，對晶片200的表面進行研磨。通過如上所述研磨，如圖6所示，可使絕緣膜2005的高度一致。研磨規定時間后，從研磨裝置400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。
[0060]此處，已知即使利用CMP裝置400進行研磨使絕緣膜2005的高度一致，也有如圖7那樣在晶片200的面內絕緣膜的高度不一致的情況。例如，已知可觀察到晶片200的外周面的膜厚比中央面小的分布A、晶片200的中央面的膜厚比外周面大的分布B。
[0061]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生偏差的問題。由于這些問題會導致金屬膜的特性產生偏差，所以結果引起成品率的降低。
[0062]發明人對上述問題進行了深入研究，結果獲知分布A、分布B分別具有不同的原因。 以下，說明該原因。[〇〇63]分布A的原因在于漿料對晶片200的供給方法。如前文所述，供給至研磨布402的漿料經由固定環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，新鮮的漿料流入晶片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，絕緣膜2005的膜厚成為分布A。[〇〇64]成為分布B的原因在于固定環403b的磨損。如果用研磨裝置400研磨大量的晶片 200，則被研磨布402推壓的固定環403b的前端發生磨損，與槽403d、研磨布402的接觸面發生變形。因此，存在本來應當供給的漿料無法供給至固定環403b的內周的情況。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、晶片200 的外周面未被研磨的狀態。因此，可知絕緣膜2005的膜厚成為分布B。[〇〇65]因此，在本實施方式中，如后文所述，構成下述工序:在用研磨裝置400對晶片200 上的絕緣膜2005進行研磨后，使襯底面內的層合絕緣膜的高度一致。此處所述的層合絕緣膜，是指在絕緣膜2005上重合有后述絕緣膜2007的膜。換言之，作為層合絕緣膜的一部分， 具有絕緣膜2005，進而作為其他一部分，具有絕緣膜2007。[〇〇66]作為使高度一致的具體方法，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，根據所述測定數據來實施第二絕緣膜形成工序S104。通過如上所述操作，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，抑制從晶片表面200a到金屬膜表面為止的高度的偏差。
[0067](膜厚測定工序S103)[〇〇68]接下來，說明膜厚測定工序S103。在膜厚測定工序S103中，使用測定裝置測定研磨后的絕緣膜2005的膜厚。測定裝置可使用通常的裝置，故而省略具體的說明。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。[〇〇69]研磨工序S102之后，將晶片200搬入測定裝置。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。將測得的數據經由上位裝置送至后述的襯底處理裝置900。測定后，從測定裝置搬出晶片200。[〇〇7〇](第二絕緣膜形成工序Sl〇5)[〇〇71]接著，說明第二絕緣膜形成工序。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8或圖10所示，在研磨后的第一絕緣膜2005上形成第二層間絕緣膜 2007(也稱為絕緣膜2007或修正膜)。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。[〇〇72]形成時，以修正研磨后的第一層間絕緣膜2005的膜厚分布的方式，形成第二層間絕緣膜2007。更優選的是，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。[〇〇73]以下，使用圖8至圖16來說明本工序。圖8是在第一絕緣膜2005成為分布A時、說明本工序中形成的絕緣膜2007的圖。圖9是說明膜厚分布A和其修正分布A’的說明圖。圖10是在第一絕緣膜2005成為分布B時、說明本工序中形成的絕緣膜2007的圖。圖11是說明膜厚分布B和其修正分布B’的說明圖。圖12至圖16是說明用于實現本工序的襯底處理裝置的圖。 [〇〇74]在圖8中，(A)是從上方觀察形成了絕緣膜2007后的晶片200的圖。圖8(B)是在膜厚分布A中、摘取了圖8(A)的a-a’的截面中的晶片200的中央和其外周的圖。[〇〇75]在圖10中，(A)是從上方觀察形成了絕緣膜2007后的晶片200的圖。圖10(B)是在膜厚分布B中、摘取了圖8(A)的a-a’的截面中的晶片200的中央和其外周的圖。[〇〇76]此處，將晶片200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200的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
[0077]將從測定器搬出的晶片200搬入圖12所示的作為形成第二絕緣膜的裝置的襯底處理裝置900。[〇〇78]襯底處理裝置900基于膜厚測定工序S103中測定的數據，在襯底面內控制絕緣膜 2007的膜厚。例如，當從上位裝置接收到的數據是顯示分布A的數據時，以將晶片200外周面的絕緣膜2007b增厚、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。 另外，當從上位裝置接收到的數據是顯示分布B的數據時，以將晶片200中央面的絕緣膜 2007a增厚、使外周面的絕緣膜2007b比絕緣膜2007a薄的方式控制膜厚。[〇〇79]更優選的是，以使將第一絕緣膜2005和第二絕緣膜2007重合而成的層合絕緣膜的高度在晶片面內成為規定范圍的方式，控制第二絕緣膜2007的厚度。換言之，以使襯底的面內的所述第二層間絕緣膜2007的高度的分布在規定范圍內的方式，控制第二層間絕緣膜 2007的膜厚分布、對齊高度。即，如圖8、圖10所示，能夠使晶片200中央面的從襯底表面200a 到第二絕緣膜2007a上端為止的高度Hla與晶片200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。
[0080]接下來，對能夠分別控制絕緣膜2007a、2007b的膜厚的襯底處理裝置900進行具體說明。
[0081]對本實施方式的處理裝置900進行說明。如圖12所示，襯底處理裝置900以單片式襯底處理裝置的形式構成。[〇〇82] 如圖12所示，襯底處理裝置900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成。另外，處理容器202由例如鋁(A1)、不銹鋼(SUS)等金屬材料或石英構成。處理容器202內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構成。在上部容器202a和下部容器202b之間設置有分隔板204。將被上部處理容器202a包圍的空間、即位于分隔板204上方的空間稱為處理空間(也稱為處理室)201，將被下部容器202b包圍的空間、 即位于分隔板下方的空間稱為搬送空間203。[〇〇83] 在下部容器202b的側面設置有與閘閥205鄰接的襯底搬入搬出口 206,晶片200經由襯底搬入搬出口 206在下部容器202b與未圖示的搬送室之間移動。在下部容器202b的底部設置有多個提升銷207。[〇〇84]在處理室201內設置有支承晶片200的襯底支承部210。襯底支承部210具有:載置晶片200的載置面211和表面上具有載置面211的襯底載置臺212。優選設置有作為加熱部的加熱器213。通過設置加熱部，能夠使襯底加熱，提高形成于襯底上的膜的品質。還可以在襯底載置臺212上、在與提升銷207對應的位置處分別設置供提升銷207貫通的貫通孔214。 [〇〇85] 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218連接。通過使升降機構218運轉而使軸217及襯底載置臺212升降， 從而構成為能夠使載置于襯底載置面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，處理室201內保持氣密。[〇〇86]在搬送晶片200時，襯底載置臺212下降使襯底載置面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11所示，晶片200上升至處理室201內的處理位置(晶片處理位置)。[〇〇87]具體而言，在使襯底載置臺212下降至晶片搬送位置時，使提升銷207的上端部從襯底載置面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從襯底載置面211的上表面沒入，使襯底載置面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，所以優選由例如石英、氧化鋁等材質形成。需要說明的是，還可以形成下述結構，即，在提升銷207處設置升降機構，使襯底載置臺212和提升銷207相對地移動。[〇〇88]加熱器213是能夠對作為晶片200中心的中心面和作為所述中心面的外周的外周面分別進行加熱控制的結構。例如具有:設置于襯底載置面211的中心、從上方觀察為圓周狀的中心區加熱器213a，和同樣為圓周狀、并設置于中心區加熱器213a的外周的外緣區加熱器213b。中心區加熱器213a對晶片的中心面進行加熱，外緣區加熱器213b對晶片的外周面進行加熱。[〇〇89]中心區加熱器213a、外緣區加熱器213b分別經由加熱器電力供給線與加熱器溫度控制部215連接。加熱器溫度控制部215通過控制向各加熱器的電力供給來控制晶片200的中心面、外周面的溫度。
[0090] 在襯底載置臺213中，內置有測定晶片200溫度的溫度測定器216a和溫度測定器216b。溫度測定器216a設置于襯底載置臺212的中心部，用于測定中心區加熱器213a附近的溫度。溫度測定器216b設置于襯底載置臺212的外周面，用于測定外緣區加熱器213b附近的溫度。溫度測定器216a、溫度測定器216b與溫度信息接收部216c連接。通過各溫度測定器測定的溫度被傳送到溫度信息接收部216c。溫度信息接收部216c將接收到的溫度信息傳送到后述的控制器260。控制器260基于接收到的溫度信息、從上位裝置收到的膜厚信息來控制加熱器溫度。需要說明的是，將溫度測定器216a、溫度測定器216b、溫度信息接收部216c統稱為溫度檢測部216。
[0091](排氣系統)[〇〇92]在處理室201(上部容器202a)的內壁上表面，設置有將處理室201的氣氛排出的排氣口 221。作為第一排氣管的排氣管224與排氣口 221連接，在排氣管224上，依次串聯地連接有將處理室201內控制為規定壓力的APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)等壓力調節器222、真空栗223。第一排氣部(排氣管線)主要由排氣口 221、排氣管224、壓力調節器222構成。需要說明的是，可以以在第一排氣部中包括真空栗223的方式構成。[〇〇93](緩沖室)[〇〇94]在處理室201的上方設置有緩沖室232。緩沖室232由側壁232a、頂部232b構成。緩沖室232中內置有簇射頭234。在緩沖室232的內壁232a和簇射頭234之間構成有氣體供給通路235。也就是說，氣體供給通路235以包圍簇射頭234的側壁234b的方式設置。[〇〇95]在劃分簇射頭234和處理室201的壁上，設置有分散板234a。分散板234a例如以圓盤狀構成。如果從處理室201側觀察，則如圖13所示形成下述結構:氣體供給通路235設置在簇射頭側壁234b和側壁232a之間、即分散板234的水平方向周圍。[〇〇96] 在緩沖室232的頂部232b處貫通有氣體導入管234、氣體導入管237。進而連接有氣體導入管238、氣體導入管239。氣體導入管234、氣體導入管237與簇射頭234連接。氣體導入管236、氣體導入管238與后述的第一氣體供給系統連接。氣體導入管237、氣體導入管239與后述的第二氣體供給系統連接。[〇〇97]從氣體導入管236、氣體導入管237導入的氣體經由簇射頭234被供給至處理室 201。從氣體導入管238、氣體導入管239導入的氣體經由氣體供給通路235被供給至處理室 201 〇[〇〇98]從簇射頭234供給的氣體被供給至晶片200的中心。從氣體供給通路235供給的氣體被供給至晶片200的邊緣。所謂晶片的外周面(邊緣)，是指相對于前文所述的晶片中心而言的外周。
[0099]簇射頭234例如由石英、氧化鋁、不銹鋼、鋁等材料構成。
[0100]通過形成這樣的構成，簇射頭234被設置在與載置于襯底載置面211上的晶片200 的中央面相對的位置。因此，從簇射頭234供給的氣體能夠供給至晶片200的中央面。另外， 氣體供給通路235被設置在與晶片200的外周面相對的位置。因此，供給的氣體能夠供給至晶片200的外周面。
[0101](氣體供給系統)
[0102](第一氣體供給系統)
[0103]接著，使用圖14來說明第一氣體供給系統。[〇1〇4]圖14的A1與圖12的A1連接，A2與圖12的A2連接。也就是說，氣體供給管241a與氣體導入管236連接，氣體供給管242a與氣體導入管238連接。[〇1〇5]在氣體供給管241a上，從上游開始設置有合流管240b、質量流量控制器241b、閥 241c。通過質量流量控制器241b、閥241c，能夠控制通過氣體供給管241a的氣體的流量。在合流管240b的上游設置有第一處理氣體的氣體源240a。第一處理氣體為含硅氣體。例如使用乙硅烷(Si2H6)氣體。[〇1〇6]優選的是，在閥241c的下游側連接有用于供給非活性氣體的第一非活性氣體供給管243a。在非活性氣體供給管243a上，從上游開始設置有非活性氣體源243b、質量流量控制器243c、閥243d。非活性氣體例如可使用氦氣(He)。將非活性氣體添加至在氣體供給管241a 內流動的氣體中，作為稀釋氣體使用。通過控制質量流量控制器243c、閥243d，能夠將經由氣體導入管236、簇射頭234供給的處理氣體的濃度、流量進一步調節為最佳。[〇1〇7]在與氣體導入管238連接的氣體供給管242a上，從上游開始設置有合流管240b、質量流量控制器242b、閥242c。通過質量流量控制器242b、閥242c，能夠控制通過氣體供給管 242a的氣體的流量。在合流管240b的上游設置有第一處理氣體的氣體源240a。[〇1〇8]優選的是，在閥242c的下游側連接有用于供給非活性氣體的第二非活性氣體供給管244a。在非活性氣體供給管244a上，從上游開始設置有非活性氣體源244b、質量流量控制器244c、閥244d。非活性氣體例如可使用氦氣(He)。將非活性氣體添加至在氣體供給管242a 內流動的氣體中，作為稀釋氣體使用。通過控制質量流量控制器244c、閥244d，能夠將在氣體導入管238、氣體供給通路235內流動的氣體的濃度、流量進一步調節為最佳。[〇1〇9]將氣體供給管241a、質量流量控制器241b、閥241c、氣體供給管242a、質量流量控制器242b、閥242c、合流管240b統稱為第一氣體供給系統。需要說明的是，在第一氣體供給系統內可以包括氣體源240a、氣體導入管236、氣體導入管238。[〇11〇]將第一非活性氣體供給管243a、質量流量控制器243c、閥243d、第二非活性氣體供給管244a、質量流量控制器244c、閥244d統稱為第一非活性氣體供給系統。需要說明的是， 在第一非活性氣體供給系統內可以包括非活性氣體源243b、非活性氣體源244b。進而，在第一氣體供給系統中可以包括第一非活性氣體供給系統。
[0111]需要說明的是，在本實施方式中，將氣體供給管241a稱為第一氣體供給管，將氣體供給管242a稱為第二氣體供給管。
[0112]另外，將質量流量控制器241b單獨、或者質量流量控制器241b和閥241c的組合稱為第一處理氣體流量控制部。進而，將質量流量控制器242b單獨、或者質量流量控制器242b 和閥242c的組合稱為第二處理氣體流量控制部。
[0113]另外，質量流量控制器243c單獨、或者質量流量控制器243c和閥243d的組合稱為第一非活性氣體流量控制部。進而，將質量流量控制器244c單獨、或者質量流量控制器244c 和閥244d的組合稱為第二非活性氣體流量控制部。
[0114](第二氣體供給系統)
[0115]接著，使用圖15來說明第二氣體供給系統。圖15的B1與圖12的B1連接，B2與圖12的 B2連接。即，氣體供給管251a與氣體導入管237連接，氣體供給管252a與氣體導入管239連接。
[0116]在氣體供給管251a上，從上游開始設置有合流管250b、質量流量控制器251b、閥 251c。通過質量流量控制器251b、閥251c，能夠控制通過氣體供給管241a的氣體的流量。在合流管250b的上游設置有第二處理氣體的氣體源250a。第二處理氣體為含氧氣體。例如使用氧氣(〇2)。
[0117]優選的是，在閥251c的下游側設置有用于供給非活性氣體的第三非活性氣體供給管253a。在非活性氣體供給管253a上，從上游開始設置有非活性氣體源253b、質量流量控制器253c、閥253d。非活性氣體例如可使用氦氣(He)。將非活性氣體用作在氣體供給管251a內流動的氣體的稀釋氣體。通過控制質量流量控制器253c、閥253d，能夠將經由氣體導入管 237、簇射頭234供給的氣體的濃度、流量進一步調節為最佳。
[0118]在氣體供給管252a上，從上游開始設置有合流管250b、質量流量控制器252b、閥 252c。通過質量流量控制器252b、閥252c，能夠控制通過氣體供給管252a的氣體的流量。在合流管250b的上游設置有第二處理氣體的氣體源250a。第二處理氣體為含氧氣體。例如使用氧氣(〇2)。
[0119]優選的是，在閥252c的下游側設置有用于供給非活性氣體的第四非活性氣體供給管254a。在非活性氣體供給管254a上，從上游開始設置有非活性氣體源254b、質量流量控制器254c、閥254d。非活性氣體例如使用氦氣(He)。將非活性氣體用作在氣體供給管252a內流動的氣體的稀釋氣體。通過控制質量流量控制器254c、閥254d，能夠將在氣體導入管239、氣體供給通路235內流動的氣體的濃度、流量進一步調節為最佳。[〇12〇]將氣體供給管251a、質量流量控制器251b、閥251c、氣體供給管252a、質量流量控制器252b、閥252c、合流管250b統稱為第二氣體供給系統。需要說明的是，在第二氣體供給系統內可以包括氣體源250a、氣體導入管237、氣體導入管239。[〇121]將第三非活性氣體供給管253a、質量流量控制器253c、閥253d、第四非活性氣體供給管254a、質量流量控制器254c、閥254d統稱為第二非活性氣體供給系統。需要說明的是， 在第二非活性氣體供給系統內可以包括非活性氣體源253b、非活性氣體源254b。進而，在第二非活性氣體供給系統內可以包括第二氣體供給系統。另外，將第一氣體供給系統、第二氣體供給系統統稱為氣體供給系統。
[0122]需要說明的是，在本實施方式中，將氣體供給管251a稱為第三氣體供給管，將氣體供給管252a稱為第四氣體供給管。
[0123]另外，將質量流量控制器251b單獨、或者質量流量控制器251b和閥251c的組合稱為第三處理氣體流量控制部。進而，將質量流量控制器252b單獨、或者質量流量控制器252b 和閥242c的組合稱為第四處理氣體流量控制部。
[0124]另外，將質量流量控制器243c單獨、或者質量流量控制器243c和閥243d的組合稱為第一非活性氣體流量控制部。進而，將質量流量控制器244c單獨、或者質量流量控制器 244c和閥244d的組合稱為第二非活性氣體流量控制部。
[0125]如上所述，由于在第一氣體供給系統及第二氣體供給系統中分別設置有質量流量控制器、閥，所以能夠分別控制氣體的量。另外，由于在第一非活性氣體供給系統、第二非活性氣體供給系統中分別設置有質量流量控制器、閥，所以能夠分別控制氣體的濃度。[〇126](控制部)
[0127]襯底處理裝置900具有對襯底處理裝置900的各部的動作進行控制的控制器260。
[0128]將控制器260的概略示于圖16。作為控制部(控制手段)的控制器260以包括CPU (Central Processing Unit)260a、RAM(Random Access Memory)260b、存儲裝置260c、I/O端口 260d、比較部260f、發送接收部260g的計算機的形式構成。RAM260b、存儲裝置260c、I/O 端口 260d以下述方式構成:根據發送接收部260g的指示，能夠經由內部總線260e與CPU260a 進行數據交換。控制器260以能夠與例如輸入輸出裝置261(以觸摸面板等的形式構成)、外部存儲裝置262連接的方式構成。進而設置有接收部263,其經由網絡與上位裝置270電連接。接收部263能夠從上位裝置接收其他裝置的信息。
[0129]存儲裝置260c由例如閃存、HDD(Hard Disk Drive)等構成。在存儲裝置260c內，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;后述的表格等。需要說明的是，工藝制程是以使控制器260執行后述襯底處理工序的各步驟、并能獲得規定結果的方式組合得到的，其作為程序發揮作用。以下， 也將該程序制程、控制程序等統一簡稱為程序。需要說明的是，本說明書中在使用程序這樣的用語的情況下，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，RAM260b以存儲區域(工作區)的形式構成，該存儲區域暫時保持通過CPU260a讀取的程序、數據等。
[0130]I/O端口 260d與閘閥205、升降機構218、加熱器213、壓力調節器222、真空栗223等連接。另外，也可以與MFC241b、242b、243c、244c、251b、252b、253c、254c、閥241c、242c、 243(1、244(1、251(3、252(3、253(1、254(1等連接。[〇131] CPU260a被構成為:讀取并執行來自存儲裝置260c的控制程序，并且根據來自輸入輸出裝置261的操作命令的輸入等從存儲裝置260c讀取工藝制程。而且，CPU260a被構成為: 能夠按照讀取的工藝制程的內容，控制閘閥205的開閉動作、升降機構218的升降動作、向加熱器213的電力供給動作、壓力調節器222的壓力調節動作、真空栗223的開關控制、質量流量控制器的流量調節動作、閥等。
[0132]需要說明的是，控制器260不限于以專用的計算機的形式構成的情況，也可以以通用的計算機的形式構成。例如，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)262,然后使用該外部存儲裝置262將程序安裝在通用的計算機上等，從而可以構成本實施方式的控制器 260。需要說明的是，用于向計算機供給程序的手段不限于經由外部存儲裝置262進行供給的情況。例如，也可以不經由外部存儲裝置262、而是使用互聯網、專用線路等通信手段供給程序。需要說明的是，存儲裝置260c、外部存儲裝置262以計算機可讀取的記錄介質的形式構成。以下，也將它們統一簡稱為記錄介質。需要說明的是，本說明書中使用記錄介質這一詞語時，有時僅單獨包含存儲裝置260c，有時僅單獨包含外部存儲裝置262、或有時包含上述兩者。
[0133]接著，對表格進行說明。存儲裝置260c具有圖26所記載的表格。所述表格表示第一絕緣膜分布與各質量流量控制器的控制值allw ? ?altm〗* ?之間的關系。接收部263接收第一絕緣膜分布信息后，CPU260a從存儲部260b讀取表格，比較部260f?對所讀取的表格與接收到的信息進行比較。進行比較后的結果，將計算出的數據all、al2、al3、al4 作為控制值發送至各質量流量控制器。
[0134]接著，對使用了襯底處理裝置900的膜的形成方法進行說明。
[0135]在膜厚測定工序S103之后，將經過測定的晶片200搬入襯底處理裝置900。需要說明的是，在以下說明中，利用控制器260來控制構成襯底處理裝置的各部的動作。
[0136](襯底搬入工序)
[0137]在膜厚測定工序S105中對第一絕緣膜2005的膜厚進行測定后，將晶片200搬入襯底處理裝置900。具體而言，通過升降機構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的上表面側突出的狀態。另外，在將處理室201內調節為規定壓力后，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，通過升降機構218使襯底支承部210上升至規定位置，由此將晶片200從提升銷207載置到襯底支承部210上。
[0138](減壓升溫工序)
[0139]接下來，經由排氣管224對處理室201內進行排氣，以使得處理室201內成為規定壓力(真空度)。此時，基于壓力傳感器所測定的壓力值，對作為壓力調節器222的APC閥的閥開度進行反饋控制。另外，基于溫度傳感器216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內成為規定溫度。具體而言，利用加熱器213預先對襯底支承部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定時間。在此期間，在處理室 201內存在殘留的水分或從部件排出的氣體等時，可以通過真空排氣將其除去、或通過供給非活性氣體進行吹掃將其除去。由此，完成了成膜工藝前的準備。需要說明的是，在將處理室201內排氣至規定壓力時，可以一次地真空排氣至能夠達到的真空度。[〇14〇]在將晶片200載置于襯底支承部210、并使處理室201內的氣氛穩定后，使質量流量控制器241b、質量流量控制器242b、質量流量控制器251b、質量流量控制器252b運轉，并且調節閥241c、閥242c、閥251c、閥252c的開度。此時，還可以使質量流量控制器243c、質量流量控制器244c、質量流量控制器253c、質量流量控制器254c運轉，并且調節閥243d、閥244d、 閥253d、閥254d的開度。
[0141](氣體供給工序)
[0142]在氣體供給工序中，從第一氣體供給系統及第二氣體供給系統向處理室201供給氣體。
[0143]供給氣體時，根據從上位裝置270接收到的絕緣膜2005的膜厚分布數據，控制第一氣體供給系統、第二氣體供給系統的質量流量控制器、閥，并分別控制供給至晶片200的中央面的氣體的量(或濃度)和供給至外周面的處理氣體的量(或濃度)。更理想的是，根據從上位裝置270接收到的測定數據，控制中心區加熱器213a和外緣區加熱器213b，從而控制晶片200的面內的溫度梯度。
[0144]供給至處理室201內的氣體在處理室201內分解，在研磨后的第一絕緣膜2005上形成第二絕緣膜2007。
[0145]經過規定時間后，關閉各閥，停止氣體的供給。
[0146]使此時的加熱器213的溫度成為對柵電極203等已經形成的結構無不良影響的溫度。例如，設定為使晶片200成為200?500°C、優選300?450°C的范圍內的規定溫度。作為非活性氣體，除He氣外，只要是對膜無不良影響的氣體即可，例如可使用4匕犯、此46等稀有氣體。[〇147](襯底搬出工序)
[0148]成膜工序結束后，通過升降機構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的上表面側突出的狀態。另外，在將處理室201內調節為規定壓力后，打開閘閥205，將晶片200從提升銷207上搬送到閘閥205外。
[0149]接著，對使用本裝置來控制第二層間絕緣膜的膜厚的方法進行說明。如前文所述， 研磨工序S102結束后，第一poly-Si膜2005的膜厚在晶片200的中央面和外周面不同。在測定工序S104中測定其膜厚分布。測定結果通過上位裝置270存儲在RAM260b中。利用比較部 260f將存儲的數據與存儲裝置260c內的表格進行比較，實現基于所述控制值的裝置控制。 [〇15〇]接下來，對從上位裝置接收并存儲于RAM260b的數據為分布A的情形進行說明。所謂分布A的情形，是指如圖7所示，絕緣膜2005a比絕緣膜2005b厚的情形。
[0151]在為分布A的情況下，在本工序中，以將形成于晶片200外周面的絕緣膜2007b增厚、使形成于晶片200中央面的絕緣膜2007a的膜厚比絕緣膜2007b薄的方式進行控制。具體而言，在供給氣體時，以使供給至晶片200的外周面的含硅氣體比供給至晶片200中央面的含硅氣體多的方式進行控制。通過如上所述操作，能夠將本半導體器件中的絕緣膜的高度、 即在絕緣膜2005上重疊有絕緣膜2007而成的層合絕緣膜的膜厚進行修正使其為圖9所示的目標膜厚分布A’。即，能夠將層合絕緣膜的膜厚修正為膜厚分布A’。
[0152]具體而言，首先從存儲裝置206c讀取圖26所記載的表格。比較部260f對所讀取的數據與接收到的膜厚分布進行比較，選定各質量流量控制器的控制值。此處，對質量流量控制器241b選定控制值al〇l，對質量流量控制器242b選定控制值al〇2,對質量流量控制器 251b選定控制值al〇3,對質量流量控制器252b選定控制值al〇4。之后，發送接收部260g經由 I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。
[0153]在第一氣體供給系統中，基于接收到的控制值控制質量流量控制器241b，控制從簇射頭234供給至處理室201的含硅氣體的量。進而，控制質量流量控制器242b，從氣體供給通路235向處理室201供給含硅氣體。控制晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量，以使得從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量比從簇射頭供給的氣體的暴露量多。此處所述的暴露量是指處理氣體的主要成分的暴露量。在本實施方式中，處理氣體為含娃氣體，主要成分為娃。[〇154]進而，在第二氣體供給系統中，基于接收到的控制值控制質量流量控制器251b，同時控制閥251c的開度，并控制從簇射頭234供給的含氧氣體的量。使氣體供給管251a中的含氧氣體的量為與氣體供給管241a中的含硅氣體的量相適應的量。進而，控制質量流量控制器252b，同時控制閥252c的開度，并從氣體供給通路235供給含氧氣體。使氣體供給管252a 中的含氧氣體的量為與氣體供給管242a中的含硅氣體的量相適應的量。
[0155]此時，控制晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量，以使得從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量比從簇射頭234供給的氣體的暴露量多。此處所述的暴露量是指處理氣體的主要成分的暴露量。在本實施方式中，處理氣體為含硅氣體，主要成分為娃。[〇156]經由簇射頭234供給的含硅氣體和含氧氣體被供給至形成于晶片200的中央面的絕緣膜2005a上。如圖8所示，所供給的氣體在絕緣膜2005a上形成絕緣膜2007a。
[0157]經由氣體供給通路235供給的含硅氣體和含氧氣體被供給至形成于晶片200的外周面的絕緣膜2005b上。如圖8所示，所供給的氣體在絕緣膜2005b上形成絕緣膜2007b。 [〇158]如前文所述，對于晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量而言，由于絕緣膜2005b上比絕緣膜2005a上多，所以能夠使絕緣膜2007b的膜厚比絕緣膜2007a厚。
[0159] 此時，如圖8所示，控制絕緣膜2007的厚度，以使將絕緣膜2007b與絕緣膜2005b重疊而成的厚度Hlb和將絕緣膜2007a與絕緣膜2005a重疊而成的厚度Hla實質上相等。更理想的是，以使從襯底表面200a到絕緣膜2007b的上端為止的距離與從襯底表面200a到絕緣膜 2007a的上端為止的距離之差在規定范圍內的方式進行控制。另外，更理想的是，控制第二絕緣膜2007的膜厚分布，以使所述襯底的面內的絕緣膜2007的高度(第二層間絕緣膜的上端)的分布在規定范圍內。[〇16〇]另外，作為其他方法，可以使氣體供給管241a和氣體供給管242a的含硅氣體的供給量相同，取而代之的是控制氣體供給管241a和氣體供給管242a各自的含硅氣體的濃度。 對含硅氣體的濃度進行控制時，控制第一非活性氣體供給系統，由此控制通過氣體供給管 241a、氣體供給管242a的含硅氣體的濃度。在為分布A的情況下，降低通過氣體供給管241a 的含硅氣體的濃度，使通過氣體供給管242a的含硅氣體的濃度比通過氣體供給管241a的氣體的濃度高。
[0161]具體而言，接收膜厚分布A后，替換圖26的表格，讀取圖27的表格。比較部260f對所讀取的圖27的表格與接收到的膜厚分布進行比較，選定質量流量控制器241b、質量流量控制器243c、質量流量控制器242b、質量流量控制器244c、質量流量控制器25 lc、質量流量控制器253c、質量流量控制器252b、質量流量控制器254c的控制值a201 ??.c^OS。之后，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。
[0162]由此，對于晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量而言，能夠以使從氣體供給通路235供給的氣體量比從簇射頭234供給的氣體量多的方式更精密地進行控制。通過如上所述控制，能夠更可靠地使絕緣膜2007b的膜厚比絕緣膜2007a厚。
[0163]更理想的是，可以使氣體供給管241a和氣體供給管242a的含硅氣體的供給量不同，并且使濃度也不同。通過進行這樣的控制，能夠以更大的差異控制每單位面積的含硅氣體的暴露量。也就是說，能夠在絕緣膜2007a和絕緣膜2007b中形成更大的膜厚差。因此，即使在絕緣膜研磨工序S102中絕緣膜2005a與絕緣膜2005b的高度之差變大，也能夠使高度一致。
[0164]進而更理想的是，可以與如上述那樣控制處理氣體并行地，控制中心區加熱器 213a和外緣區加熱器213b。這種情況下，替換圖26、圖27的表格，讀取圖28的表格。比較部 260f對所讀取的圖28的表格與接收到的膜厚分布進行比較，選定質量流量控制器241b、質量流量控制器243c、質量流量控制器242b、質量流量控制器244c、質量流量控制器251c、質量流量控制器253c、質量流量控制器252b、質量流量控制器254c的控制值a301 ?? ^(1304 和加熱器213a、加熱器213b的控制值a305、a306。之后，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。進而，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至加熱器溫度控制部215， 以晶片200成為所希望的溫度分布的方式進行控制。
[0165]在同時控制非活性氣體供給系統的情況下，替換圖28的表格，讀取圖29的表格。比較部260f對所讀取的圖29的表格與接收到的膜厚分布進行比較，選定質量流量控制器 241b、質量流量控制器243c、質量流量控制器242b、質量流量控制器244c、質量流量控制器251c、質量流量控制器253c、質量流量控制器252b、質量流量控制器254c的控制值a 401 ? ?.(1408和加熱器213a、加熱器213b的控制值a409、a410。之后，發送接收部260g經由 I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。進而，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至加熱器溫度控制部215，以晶片200成為所希望的溫度分布的方式進行控制。
[0166]由于所形成的膜厚與溫度成比例，所以在為分布A的情況下，使外緣區加熱器213b 的溫度比中心區加熱器213a高。這對使用例如乙硅烷氣體這樣的、溫度條件十分有助于膜生成效率的氣體來形成絕緣膜2007的情形是有效的。
[0167]如上所述，如果同時控制處理氣體供給量(濃度)和溫度，則能夠實現更精密的膜厚控制。
[0168]接下來，對存儲于RAM260b的數據為分布B的情形進行說明。所謂分布B的情形，是指如圖7所示，絕緣膜2005b比絕緣膜2005a厚的情形。
[0169]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增厚、使形成于晶片200外周面的絕緣膜2007b的膜厚比絕緣膜2007a的膜厚小的方式進行控制。具體而言，供給氣體時，以使得供給至晶片200中央面的含硅氣體比供給至晶片200外周面的含硅氣體多的方式進行控制。由此，能夠將本半導體器件中的絕緣膜的高度，即在絕緣膜2005上重疊了絕緣膜2007的高度修正為圖11所示的目標膜厚分布B’。也就是說，能夠將層合絕緣膜的膜厚修正為膜厚分布B’。[〇17〇]具體而言，首先從存儲裝置206c讀取圖26所記載的表格。比較部260f對所讀取的數據與接收到的膜厚分布進行比較，選定各質量流量控制器的控制值。此處，對質量流量控制器241b選定控制值m〇l，對質量流量控制器242b選定控制值m〇2,對質量流量控制器 251b選定控制值m〇3,對質量流量控制器252b選定控制值m〇4。之后，發送接收部260g經由 I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。
[0171]在第一氣體供給系統中，基于接收到的控制值控制質量流量控制器241b，同時控制閥241c的開度，控制從簇射頭234供給至處理室201的含硅氣體的量。進而，控制質量流量控制器242b，同時控制閥242c的開度，從氣體供給通路235向處理室201供給含硅氣體。控制晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量，以使從簇射頭234供給的氣體的暴露量比從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量多。
[0172]進而，在第二氣體供給系統中，基于接收到的控制值控制質量流量控制器251b，同時控制閥251c的開度，并控制從簇射頭234供給的含氧氣體的量。使氣體供給管251a中的含氧氣體的量為與氣體供給管241a中的含硅氣體的量相適應的量。進而，控制質量流量控制器252b，同時控制閥252c的開度，并從氣體供給通路235供給含氧氣體。使氣體供給管252a 中的含氧氣體的量為與氣體供給管242a中的含硅氣體的量相適應的量。[〇173]此時，控制晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量，以使從簇射頭 234供給的氣體的暴露量比從氣體供給通路235供給的氣體的暴露量多。[〇174]經由簇射頭234供給的含硅氣體和含氧氣體被供給至形成于晶片200的中央面的絕緣膜2005a上。如圖10所示，所供給的氣體在絕緣膜2005a上形成絕緣膜2007a。
[0175]經由氣體供給通路235供給的含硅氣體和含氧氣體被供給至形成于晶片200的外周面的絕緣膜2005b上。如圖10所示，所供給的氣體在絕緣膜2005b上形成絕緣膜2007b。 [〇176]如前文所述，對于晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量而言，由于絕緣膜2005a上比絕緣膜2005b上多，所以能夠使絕緣膜2007a的膜厚比絕緣膜2007b厚。
[0177] 此時，如圖10所示，控制絕緣膜2007的厚度，以使將絕緣膜2007b與絕緣膜2005b重疊而成的厚度Hlb和將絕緣膜2007a與絕緣膜2005a重疊而成的厚度Hla實質上相等。更理想的是，以使從襯底表面200a到絕緣膜2007b的上端為止的距離與從襯底表面200a到絕緣膜 2007a的上端為止的距離之差在規定范圍內的方式進行控制。另外，更理想的是，控制第二絕緣膜2007的膜厚分布，以使所述襯底的面內的絕緣膜2007的高度(第二層間絕緣膜的上端)的分布在規定范圍內。[〇178]另外，作為其他方法，可以使氣體供給管241a和氣體供給管242a的含硅氣體的供給量相同，取而代之的是控制氣體供給管241a和氣體供給管242a各自的含硅氣體的濃度。 對含硅氣體的濃度進行控制時，控制第一非活性氣體供給系統，由此控制通過氣體供給管 241a、氣體供給管242a的含硅氣體的濃度。在為分布B的情況下，降低通過氣體供給管242a 的含硅氣體的濃度，并且使通過氣體供給管241a的含硅氣體的濃度比通過氣體供給管242a 的氣體的濃度高。[〇179]具體而言，接收膜厚分布B后，替換圖26的表格，讀取圖27的表格。比較部260f對所讀取的圖27的表格和接收到的膜厚分布進行比較，選定質量流量控制器241b、質量流量控制器243c、質量流量控制器242b、質量流量控制器244c、質量流量控制器25 lc、質量流量控制器253c、質量流量控制器252b、質量流量控制器254c的控制值￠201 ??之后，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。[〇18〇]通過如上所述操作，對于晶片200的處理面中的每單位面積的含硅氣體的暴露量而言，能夠以使從簇射頭234供給的氣體量比從氣體供給通路235供給的氣體量多的方式更可靠地進行控制。通過如上所述控制，能夠更可靠地使絕緣膜2007a的膜厚比絕緣膜2007b厚。
[0181]更理想的是，可以使氣體供給管251a和氣體供給管252a的含硅氣體的供給量不同，并且使濃度也不同。通過進行這樣的控制，能夠以更大的差異控制每單位面積的含硅氣體的暴露量。即，能夠在絕緣膜2007a和絕緣膜2007b中形成更大的膜厚差。因此，即使在絕緣膜研磨工序S102中絕緣膜2005a與絕緣膜2005b的高度之差變大，也能夠使高度一致。
[0182]進而更理想的是，可以與如上述那樣控制處理氣體并行地，控制中心區加熱器 213a和外緣區加熱器213b。這種情況下，替換圖26、圖27的表格，讀取圖28的表格。比較部 260f對所讀取的圖28的表格和接收到的膜厚分布進行比較，選定質量流量控制器241b、質量流量控制器243c、質量流量控制器242b、質量流量控制器244c、質量流量控制器251c、質量流量控制器253c、質量流量控制器252b、質量流量控制器254c的控制值￠301 ?? ^￠304 和加熱器213a、加熱器213b的控制值￠3054306。之后，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。進而，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至加熱器溫度控制部215， 以晶片200成為所希望的溫度分布的方式進行控制。
[0183]在同時控制非活性氣體供給系統的情況下，替換圖28的表格，讀取圖29的表格。比較部260f對所讀取的圖29的表格和接收到的膜厚分布進行比較，選定質量流量控制器 241b、質量流量控制器243c、質量流量控制器242b、質量流量控制器244c、質量流量控制器 251c、質量流量控制器253c、質量流量控制器252b、質量流量控制器254c的控制值0 401 ? ?.13408和加熱器213a、加熱器213b的控制值f3409、M10。之后，發送接收部260g經由 I/O端口 260d將控制值發送至各質量流量控制器和加熱器。各質量流量控制器被調節為所接收到的控制值，控制氣體的流量。進而，發送接收部260g經由I/O端口 260d將控制值發送至加熱器溫度控制部215,以晶片200成為所希望的溫度分布的方式進行控制。
[0184]由于所形成的膜厚與溫度成比例，所以在為分布B的情況下，使中心區加熱器213a 的溫度比外緣區加熱器213b高。這對使用例如乙硅烷氣體這樣的、溫度條件十分有助于膜生成效率的氣體來形成絕緣膜2007的情形是有效的。
[0185]如上所述，如果同時控制處理氣體供給量(濃度)和溫度，則能夠實現更精密的膜厚控制。
[0186]如上所述，通過調節晶片200的處理面的每單位面積的含硅氣體的量，能夠分別在晶片200的中央和其外周控制第二絕緣膜2007的厚度。
[0187]此時，以使將絕緣膜2007b與絕緣膜2005b重疊而成的厚度和將絕緣膜2007a與絕緣膜2005a重疊而成的厚度相等的方式，控制絕緣膜2007的厚度。
[0188](膜厚測定工序S105)
[0189]接著，說明膜厚測定工序S105。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即可。[〇19〇]第二絕緣膜形成工序S104之后，將晶片200搬入測定裝置。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處進行測定，從而測定絕緣膜2007 的膜厚(高度)分布。將測得的數據送至上位裝置。測定后，將晶片200搬出。
[0191]若晶片200的面內的高度分布在規定范圍內、具體而言在對之后的圖案形成工序、 金屬膜形成工序沒有影響的范圍內，則轉移到氮化膜形成工序S106。需要說明的是，在預先獲知膜厚分布為規定分布的情況下，可以省略膜厚測定工序S105。
[0192](氮化膜形成工序Sl〇6)
[0193]接著，說明氮化膜形成工序106。
[0194]膜厚測定后，將晶片200搬入氮化膜形成裝置。由于氮化膜形成裝置為通常的單片裝置，故而省略說明。
[0195]在本工序中，如圖17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17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。
[0196]在氮化膜形成裝置中，向處理室內供給含硅氣體和含氮氣體，在晶片200上形成氮化娃膜2008。含娃氣體例如為乙娃燒(Si2?)氣體，含氮氣體例如為氨氣(Mfe)。
[0197]由于在絕緣膜2007(在第二絕緣膜形成工序S106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成為規定范圍的高度分布。即，在晶片200的面內，從晶片表面200a到氮化硅膜2008表面為止的距離在晶片200的面內成為規定范圍內。
[0198](膜厚測定工序S107)
[0199]接著，對膜厚測定工序108進行說明。在膜厚測定工序S107中，對重合第一絕緣膜、 第二絕緣膜和氮化硅膜而成的層的高度進行測定。此處，“高度一致”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工序即蝕刻工序、金屬膜形成工序沒有影響的范圍內即可。
[0200]氮化膜形成工序S106之后，將晶片200搬入測定裝置。測定裝置對容易受研磨裝置 400影響的晶片的中央面和其外周面中的至少數處進行測定，從而測定氮化膜2008的膜厚 (高度)分布。將測得的數據送至上位裝置。測定后，將晶片200搬出。
[0201]若晶片200的面內的高度分布在規定范圍內、具體而言在對之后的圖案形成工序、 金屬膜形成工序沒有影響的范圍內，則轉移到圖案形成工序S108。[〇2〇2](圖案形成工序Sl〇8)[〇2〇3]接著，說明圖案形成工序S108。圖18是說明曝光工序中的晶片200的狀態的圖，圖 19是說明蝕刻后的晶片200的狀態的圖。[〇2〇4]以下，說明具體的內容。[〇2〇5]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 13所示，在曝光裝置中，從燈501發出光，進行曝光。在曝光裝置中隔著掩模502在抗蝕膜 2009上照射光503,使抗蝕膜2009的一部分改質。此處，將晶片200中央面中的改質后的抗蝕膜為抗蝕膜2009a，將晶片200外周面中的改質后的抗蝕膜為抗蝕膜2009b。[〇2〇6]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在規定范圍內。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，從燈501到抗蝕膜2009為止的距離、即光503的移動距離在晶片200的面內相等。因此，能夠使焦點深度(depth of focus)的面內分布相等。[〇2〇7]由于能夠使焦點深度相等，所以能夠使抗蝕膜2009a、抗蝕膜2009b的寬度在襯底面內恒定。因此，能夠消除圖案寬度的偏差。[〇2〇8]接著，使用圖19來說明蝕刻處理后的晶片200的狀態。如前文所述，由于抗蝕膜 2009a和抗蝕膜2009b的寬度保持恒定，所以能夠使晶片200的面內的蝕刻寬度恒定。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中央面的槽2010a和晶片200外周面的槽2010b的寬度恒定。由于槽2010在晶片200的面內保持恒定，所以能夠使電路的特性在襯底面內恒定，所以能夠提高成品率。[〇2〇9](第一金屬膜形成工序Sl〇9)[〇21〇]接著，說明金屬膜形成工序S110。圖20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有的CVD裝置等薄膜裝置，故而省略說明。 [〇211]蝕刻處理結束后，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，例如可使用鎢(W)。含有金屬的氣體例如為含鎢氣體。[〇212]將含有金屬的氣體供給至槽2010等，如圖16那樣在槽2010中填充金屬成分，形成金屬膜2011。金屬膜2011作為用于將形成于上層中的電路和源極?漏極區域2001連接的導電性布線使用。
[0213](金屬膜研磨工序S110)[〇214]形成金屬膜2011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。
[0215](第二金屬膜形成工序S111)
[0216]金屬膜研磨工序S111之后，經由在第一金屬膜2011上的成膜、圖案形成工序等，如圖21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，還可以根據電路的特性為與第一金屬膜2011不同的組成。[〇217]如前文所述，通過進行包括第二絕緣膜形成工序S104在內的襯底處理工序，能夠使從襯底表面200a到金屬膜2012的下端為止的距離在晶片200的面內保持恒定。即，能夠使晶片200中央面中的從襯底表面200a到第二金屬膜2012a的下端為止的高度H2a與晶片200 外周面中的從襯底表面200a到第二金屬膜2012b的下端為止的高度H2b—致。因此，能夠使連結源極?漏極區域201和第二金屬膜2012的第一金屬膜2011的特性在晶片200的面內均勻。如上所述，對于由晶片200生產的大量半導體器件，能夠使特性恒定。[〇218]需要說明的是，此處所述的特性，是指與金屬膜的高度成比例的特性，例如是指電容量。
[0219]在本實施方式中，以源極?漏極區域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成。
[0220]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，當然可以應用于例如立體層合電路。[0221 ]接下來，使用圖22至圖24來說明比較例。
[0222]比較例中，未實施第二絕緣膜形成工序S104。因此，在晶片200的中央面和其外周面，高度不同。
[0223]首先，使用圖22來說明第一比較例。圖22是與圖18進行比較的圖。在為圖22的情況下，由于絕緣膜2005的高度在晶片200中央面和晶片200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中央面和晶片200外周面不同。因此，焦點距離在晶片200中央面和外周面不同，結果，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23所示，在晶片200中央面側的槽La和晶片200外周面側的槽Lb，寬度不同。因此，在晶片200中央面和晶片200外周面，半導體器件的特性產生偏差。
[0224]與之相對，由于本實施方式中進行第二絕緣膜形成工序S104,所以能夠在面內使槽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，能夠對成品率的提尚有顯者貢獻。
[0225]接著說明第二比較例。圖24是與圖21進行比較的圖。圖24中，假設抗蝕膜2009a和抗蝕膜2009b的寬度不存在偏差。
[0226]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。
[0227]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24所示，晶片200中央面中的第一金屬膜2011 (a)的高度H2a’和晶片200外周面中的第二金屬膜2011 (b)的高度H2b ’不同。[〇228]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20那樣的狀況時，在晶片200中央面和晶片200外周面，電容量不同。[〇229]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200 的面內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，能夠對成品率的提高有顯著貢獻。
[0230]需要說明的是，在本實施方式中，對從第一絕緣膜工序S101到第二金屬膜形成工序在各自不同的裝置中實施的情況進行了說明，但并不限于此，還可以如圖25那樣以一個襯底處理系統的形式來實施。此處，作為系統600,具有對系統進行控制的上位裝置601。作為處理襯底的襯底處理裝置、襯底處理系統，具有實施第一絕緣膜形成工序S101的絕緣膜形成裝置602、實施絕緣膜研磨工序S102的研磨裝置603(相當于本實施方式的研磨裝置 400)、實施膜厚測定工序S103的膜厚測定裝置604、實施第二絕緣膜形成工序S104的絕緣膜形成裝置605(相當于本實施方式的襯底處理裝置900)、實施膜厚測定工序S105的膜厚測定裝置606、實施氮化膜形成工序S106的氮化膜形成裝置607、實施膜厚測定工序S107的測定裝置608、實施圖案形成工序S108的圖案形成系統S609、實施第一金屬膜形成工序S109的金屬膜形成裝置610、實施金屬膜研磨工序S110的研磨裝置611、實施第二金屬膜形成工序 S111的金屬膜形成系統612。進而，具有用于在各裝置、系統間進行信息交換的網絡613。
[0231]上位裝置601具有控制各襯底處理裝置、襯底處理系統的信息傳遞的控制器6001。
[0232]作為控制部(控制手段)的控制器控制器6001以包括CPU(Central Processing Unit)6001a、RAM(Random Access Memory)600lb、存儲裝置6001c、I/O端口600Id的計算機的形式構成。RAM6001b、存儲裝置6001(:、1/0端口6001(1以經由內部總線能夠與0?1]60013進行數據交換的方式構成。控制器601以能夠連接例如輸入輸出裝置6002(以觸摸面板等的形式構成)、外部存儲裝置6003的方式構成。進而設置有傳送接收部6004,其經由其他裝置、系統和網絡傳送、接收信息。
[0233]存儲裝置6001c由例如閃存、HDD(Hard Disk Drive)等構成。在存儲裝置6001c內， 以可讀取的方式存儲有用于對襯底處理裝置下達動作命令的程序等。另外，RAM6001b以存儲區域(工作區)的形式構成，該存儲區域暫時保持通過CPU6001a讀取的程序、數據等。 [〇234] CPU6001a被構成為:讀取并執行來自存儲裝置6001c的控制程序，并且根據來自輸入輸出裝置6002的操作命令的輸入等從存儲裝置6003c中讀取程序。而且，CPU6001a被構成為:能夠按照讀取的程序的內容，控制各裝置的信息傳遞動作。
[0235]需要說明的是，控制器6001不限于以專用的計算機的形式構成的情況，還可以以通用的計算機的形式構成。例如，準備存儲有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)6003,然后使用該外部存儲裝置6003將程序安裝在通用的計算機上等，從而可以構成本實施方式的控制器6001。需要說明的是，用于向計算機供給程序的手段不限于經由外部存儲裝置6003進行供給的情況。例如，也可以不經由外部存儲裝置6003而是使用互聯網、專用線路等通信手段供給程序。需要說明的是，存儲裝置6001c、外部存儲裝置6003以計算機可讀取的記錄介質的形式構成。以下，也將它們統一簡稱為記錄介質。需要說明的是，本說明書中使用記錄介質這一詞語時，有時僅單獨包含存儲裝置6001c，有時僅單獨包含外部存儲裝置6003、或有時包含上述兩者。
[0236]能夠適當選擇系統600所具有的裝置，若為功能冗長的裝置，則可以集成在一個裝置中。進而，還可以不在本系統600內進行管理，而是利用其他系統進行管理。此時，可以經由更上位的網絡614與其他系統進行信息傳遞。
[0237]另外，將晶片200劃分為中央面、外周面并進行了說明，但并不限于此，可以在相對于徑向更細化的區域中對絕緣膜的膜厚進行控制。例如，可以劃分為襯底中央面、外周面、 中央與外周之間的面等3個以上的區域。
[0238]另外，在本實施方式中進行了氮化膜形成工序S106,但并不限于此，也可以不進行。這種情況下，在絕緣膜2005上重合了絕緣膜2007而成的高度在第一金屬膜的特性無偏差的范圍內一致即可。
[0239]另外，在本實施方式中，進行了膜厚測定工序S105,但并不限于此，也可以不進行。 這種情況下，在絕緣膜2005上重合了絕緣膜2007而成的高度在第一金屬膜的特性無偏差的范圍內一致即可。
[0240]另外，在本實施方式中，進行了膜厚測定工序S108,但并不限于此，也可以不進行。 這種情況下，在絕緣膜2005上重合了絕緣膜2007而成的高度在第一金屬膜的特性無偏差的范圍內一致即可。進而，將在氮化膜形成工序S106中形成的氮化膜與絕緣膜2005和絕緣膜 2007重合而成的高度在第一金屬膜的特性無偏差的范圍內一致即可。
[0241]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。
[0242]另外，在形成膜的工序中，還可以進行如CVD那樣的成膜處理、交替供給氣體從而形成薄膜的循環處理、對膜進行改質的氧化處理、氮化處理、氧化氮化處理。根據這樣的處理，即使在通過迀移(migrat1n)、派射無法減少凹凸的情況下，也能夠進行修正。[〇243]需要說明的是，進行濺射處理、成膜處理時，可以以將各向異性處理、各向同性處理進行組合的方式構成。通過將各向異性處理、各向同性處理進行組合，有時能夠進行更精密的修正。
[0244]另外，雖然作為絕緣膜使用了硅氧化膜，但只要能夠實現所述目的，也可為下述情況:利用含有其他元素的、將氧化膜，氮化膜，碳化膜，氧氮化膜等分別復合而成的膜形成圖案。
[0245]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。
[0246]另外，在上文中，與第一絕緣膜的分布相應地以氣體、每單位面積的暴露量不同的方式控制第一氣體供給系統和第二氣體供給系統，進而控制中心區加熱器213a、外緣區加熱器213b，但并不限于此。例如，在利用氣體供給部不易改變氣體的量、濃度的情況下，可以以使第一氣體供給系統、第二氣體供給系統的供給量相同、并且使中心區加熱器213a、外緣區加熱器213b的溫度不同的方式進行控制。
[0247]另外，在上文中，在第一絕緣膜形成工序、第二絕緣膜形成工序中使用了不同的裝置，但并不限于此。例如，可以在襯底處理裝置900中實施第一絕緣膜形成工序。
[0248]另外，上文是使用300mm晶片進行說明的，但并不限于此。例如，若為450mm晶片等大型襯底，則是更有效的。在為大型襯底的情況下，絕緣膜研磨工序S102的影響變得更加顯著。也就是說，絕緣膜2005a和絕緣膜2005b的膜厚差變得更大。通過實施第二絕緣膜形成工序，在大型襯底中也能夠抑制面內的特性偏差。
[0249]<本發明的優選方案>
[0250]以下，附記本發明的優選方案。
[0251]< 附記 1>
[0252]根據本發明的一方案，提供一種半導體器件的制造方法或襯底處理方法，其具有下述工序:
[0253]對形成有多個電路結構的襯底，形成構成為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜的工序；
[0254]研磨所述第一絕緣膜的工序；
[0255]測定所述第一絕緣膜的膜厚分布的工序;和
[0256]在研磨后的所述第一絕緣膜上形成與所述膜厚分布不同的膜厚分布、且構成為所述層合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正的工序。
[0257]< 附記 2>
[0258]如附記1所述的方法，優選，所述電路結構為柵電極。
[0259]< 附記 3>
[0260]如附記1或附記2所述的方法，優選，
[0261]在形成所述第二絕緣膜的工序中，使所述襯底面內的所述第二絕緣膜的高度分布在規定范圍內。
[0262]< 附記4>
[0263]如附記1至附記3中任一項所述的方法，優選，
[0264]還具有下述工序:
[0265]在形成所述第二絕緣膜的工序之后，對所述襯底形成圖案、在所述襯底形成槽的工序;和在所述圖案形成工序之后，在所述槽中形成第一金屬膜的工序。
[0266]< 附記 5>
[0267]如附記1至附記4中任一項所述的方法，優選，
[0268]在形成所述第一金屬膜的工序之后，具有形成與所述第一金屬膜電連接的第二金屬膜的工序。
[0269]< 附記6>
[0270]如附記1至附記5中任一項所述的方法，優選，
[0271]在形成所述第二絕緣膜的工序中，使從所述襯底表面到所述第二絕緣膜的上端為止的距離在規定范圍內。
[0272]< 附記7>
[0273]如附記1至附記6中任一項所述的方法，優選，
[0274]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使所述外周面中的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴露量比所述中央面少。
[0275]< 附記8>
[0276]如附記1至附記7中任一項所述的方法，優選，
[0277]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使供給至所述外周面的處理氣體的量比所述中央面少。
[0278]< 附記 9>
[0279]如附記1至附記8中任一項所述的方法，優選，[〇28〇]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使供給至所述外周面的處理氣體的主要成分的濃度比所述中央面小。
[0281]< 附記 1〇>
[0282]附記9所述的方法，優選，
[0283]在控制所述處理氣體的濃度時，使向供給至所述外周面的處理氣體添加的非活性氣體的供給量比向供給至所述中央面的處理氣體添加的非活性氣體的供給量多。
[0284]< 附記11>
[0285]如附記1至附記10中任一項所述的方法，優選，
[0286]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使所述襯底的中央面的溫度比所述外周面的溫度尚。
[0287]< 附記 12>
[0288]附記7至附記11中任一項所述的方法，優選，所述處理氣體為含硅氣體。
[0289]<附記13>
[0290]如附記1至附記6中任一項所述的方法，優選，
[0291]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的所述膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚小的情況下，使所述外周面中的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴露量比所述中央面大。
[0292]< 附記 14>
[0293]如附記1至附記6、或附記13中任一項所述的方法，優選，
[0294]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的所述膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚小的情況下，使供給至所述外周面的處理氣體的量比所述中央面多。
[0295]< 附記 15>
[0296]如附記1至附記6、或附記13至附記14中任一項所述的方法，優選，
[0297]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的所述膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚小的情況下，使供給至所述外周面的處理氣體的主要成分的濃度比所述中央面大。
[0298]< 附記 16>
[0299]附記15所述的方法，優選，
[0300]在控制所述處理氣體的濃度時，使向供給至所述中央面的處理氣體添加的非活性氣體的供給量比向供給至所述外周面的處理氣體添加的非活性氣體的供給量多。
[0301]< 附記 17>[〇3〇2] 如附記1至附記6、或附記13至附記16中任一項所述的方法，優選，[〇3〇3]在所述第二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的所述膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚小的情況下，使所述襯底的外周面的溫度比所述中央面的溫度高。
[0304]< 附記 18>
[0305]如附記13至附記17中任一項所述的方法，優選，所述處理氣體為含硅氣體。
[0306]< 附記 19>[〇3〇7]根據又一方案，提供一種襯底處理系統，其具有:
[0308]第一裝置，對形成有多個電路結構的襯底，形成構成為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜；
[0309]第二裝置，對所述第一絕緣膜進行研磨；
[0310]第三裝置，對所述第一絕緣膜的膜厚分布進行測定;和
[0311]第四裝置，在研磨后的所述第一絕緣膜上形成與所述膜厚分布不同的膜厚分布、且構成為所述層合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正。 [〇312]< 附記 20>[〇313]根據又一方案，提供一種襯底處理裝置，其具有:[〇314]襯底載置部，內置于處理室，載置具有多個電路結構和作為層合絕緣膜的一部分且處于研磨后的狀態的第一絕緣膜的襯底；[〇315]接收部，接收所述第一絕緣膜的膜厚分布數據;和
[0316]氣體供給部，以下述方式供給氣體，S卩，在所述第一絕緣膜上形成與所述膜厚分布不同的膜厚分布、且構成為所述層合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正。[〇317]< 附記 21>[〇318]根據又一方案，提供一種襯底處理裝置，其具有:[〇319]襯底載置部，內置于處理室，載置具有第一構成和形成于第一構成上的第一絕緣膜的襯底；
[0320]接收部，從上位裝置接收所述第一絕緣膜的膜厚分布數據;和
[0321]氣體供給部，根據由所述接收部所接收到的膜厚分布的數據，對所述襯底的每單位面積的氣體的暴露量的分布進行控制，在所述第一硅含有膜上形成第二絕緣膜。
[0322]< 附記 22>
[0323]根據又一方案，提供一種程序，所述程序使計算機執行下述步驟:
[0324]對形成有多個電路結構的襯底，形成作為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜的步驟；
[0325]對所述第一絕緣膜進行研磨的步驟；
[0326]對所述第一絕緣膜的膜厚分布進行測定的步驟;和
[0327]在研磨后的所述第一絕緣膜上形成與所述膜厚分布不同的膜厚分布、且構成為所述層合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正的步驟。
[0328]< 附記 23>
[0329]根據又一方案，提供一種記錄介質，所述記錄介質記錄有使計算機執行下述步驟的程序，所述步驟為:
[0330]對形成有多個電路結構的襯底，形成作為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜的步驟；[0331 ]對所述第一絕緣膜進行研磨的步驟；
[0332]對所述第一絕緣膜的膜厚分布進行測定的步驟;和
[0333]在研磨后的所述第一絕緣膜上形成與所述膜厚分布不同的膜厚分布、且構成為所述層合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正的步驟。
[0334]< 附記 24>
[0335]根據又一方案，提供一種具有以下結構的襯底處理裝置。
[0336](i)處理室
[0337]( ii )包含下述結構的襯底載置部[〇338]?襯底載置臺，設置于所述處理室內
[0339]?襯底載置面，載置具有多個電路結構和“作為層合絕緣膜的一部分且處于研磨后的狀態的第一絕緣膜”的襯底[〇34〇](m)包含下述結構的第一氣體供給系統
[0341]?第一氣體供給管(241a)
[0342]?設置于第一氣體供給管的第一處理氣體流量控制部(241b)
[0343]?第二氣體供給管(242a)[〇344]?設置于第二氣體供給管的第二處理氣體流量控制部(242b)
[0345](iv )包含下述結構的第二氣體供給系統
[0346]?第三氣體供給管(251a)
[0347]?設置于第三氣體供給管的第三處理氣體流量控制部(241b)
[0348]?第四氣體供給管(252a)[〇349]?設置于第四氣體供給管的第三處理氣體流量控制部(242b)[〇35〇]( v )包含下述結構的緩沖室[0351 ]?簇射頭，與第一氣體供給管和第三氣體供給管連通，與所述襯底載置面相對
[0352]?氣體供給通路，與第二氣體供給管和第四氣體供給管連通，與所述襯底載置面相對
[0353](vi)接收部，與上位裝置電連接，從上位裝置接收第一絕緣膜的膜厚分布信息
[0354](vii)包含下述結構的控制部
[0355]?表格，記錄有“第一絕緣膜的膜厚分布信息”和“氣體供給部的控制值”的關聯性[〇356]?存儲部，存儲有所述表格
[0357]?比較部，對“所接收到的第一絕緣膜的膜厚分布信息”與表格進行比較，計算出對氣體供給部進行指示的控制值
[0358]?發送接收部，將計算出的控制值發送至各氣體供給控制部
【主權項】
1.一種半導體器件的制造方法，其具有下述工序:對形成有多個電路結構的襯底，形成構成為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜的工 序；研磨所述第一絕緣膜的工序；測定所述第一絕緣膜的膜厚分布的工序;和在研磨后的所述第一絕緣膜上以與所述膜厚分布不同的膜厚分布形成構成為所述層 合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正的工序。2.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，還具有下述工序:在形成所述第 二絕緣膜的工序之后，對所述襯底形成圖案、在所述襯底形成槽的工序;和在所述圖案形成 工序之后，在所述槽中形成第一金屬膜的工序。3.如權利要求2所述的半導體器件的制造方法，其中，具有下述工序:在形成所述第一 金屬膜的工序之后，形成與所述第一金屬膜電連接的第二金屬膜的工序。4.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第二絕緣膜形成工序中， 在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使 所述外周面中的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴露量比所述中央面中 的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴露量少。5.如權利要求4所述的半導體器件的制造方法，其中，還具有下述工序:在形成所述第 二絕緣膜的工序之后，對所述襯底形成圖案、在所述襯底形成槽的工序;和在所述圖案形成 工序之后，在所述槽中形成第一金屬膜的工序。6.如權利要求5所述的半導體器件的制造方法，其中，具有下述工序:在形成所述第一 金屬膜的工序之后，形成與所述第一金屬膜電連接的第二金屬膜的工序。7.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第二絕緣膜形成工序中， 在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使 供給至所述外周面的處理氣體的量比供給至所述中央面的處理氣體的量少。8.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第二絕緣膜形成工序中， 在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使 供給至所述外周面的處理氣體的主要成分的濃度比供給至所述中央面的處理氣體的主要 成分的濃度小。9.如權利要求8所述的半導體器件的制造方法，其中，在控制所述處理氣體的濃度時， 使向供給至所述外周面的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量比向供給至所述中央面 的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量多。10.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第二絕緣膜形成工序中， 在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚大的情況下，使 所述襯底的中央面的溫度比所述外周面的溫度高。11.如權利要求1至權利要求4中任一項所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第 二絕緣膜形成工序中，在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面 的膜厚小的情況下，使所述外周面中的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴 露量比所述中央面中的所述襯底的每單位面積的處理氣體的主要成分的暴露量大。12.如權利要求11所述的半導體器件的制造方法，其中，還具有下述工序:在形成所述第二絕緣膜的工序之后，對所述襯底形成圖案、在所述襯底形成槽的工序;和在所述圖案形 成工序之后，在所述槽中形成第一金屬膜的工序。13.如權利要求12所述的半導體器件的制造方法，其中，在形成所述第一金屬膜的工序 之后，具有形成與所述第一金屬膜電連接的第二金屬膜的工序。14.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第二絕緣膜形成工序中， 在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚小的情況下，使 供給至所述外周面的處理氣體的量比供給至所述中央面的處理氣體的量多。15.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第二絕緣膜形成工序中， 在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚小的情況下，使 供給至所述外周面的處理氣體的主要成分的濃度比供給至所述中央面的處理氣體的主要 成分的濃度大。16.如權利要求15所述的半導體器件的制造方法，其中，在控制所述處理氣體的濃度 時，使向供給至所述中央面的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量比向供給至所述外周 面的處理氣體中添加的非活性氣體的供給量多。17.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第二絕緣膜形成工序中， 在所述第一絕緣膜的膜厚分布為與所述襯底的中央面相比其外周面的膜厚小的情況下，使 所述襯底的外周面的溫度比所述中央面的溫度高。18.—種襯底處理系統，其具有:第一裝置，對形成有多個電路結構的襯底，形成構成為層合絕緣膜的一部分的第一絕緣膜；第二裝置，對所述第一絕緣膜進行研磨；第三裝置，對所述第一絕緣膜的膜厚分布進行測定;和第四裝置，在研磨后的所述第一絕緣膜上以與所述膜厚分布不同的膜厚分布形成構成 為所述層合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進行修正。19.一種襯底處理裝置，其具有:襯底載置部，內置于處理室，載置具有多個電路結構和第一絕緣膜的襯底，所述第一絕 緣膜作為層合絕緣膜的一部分且處于研磨后的狀態；接收部，接收所述第一絕緣膜的膜厚分布數據;和氣體供給部，以下述方式供給氣體，即，在所述第一絕緣膜上以與所述膜厚分布不同的 膜厚分布形成構成為所述層合絕緣膜的一部分的第二絕緣膜，對所述層合絕緣膜的膜厚進 行修正。
【文檔編號】H01L21/67GK106024659SQ201610066236
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】大橋直史, 高野智
【申請人】株式會社日立國際電氣