(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置であって、
基板を保持して回転させる回転保持部と、
前記回転保持部によって回転される基板に処理液を吐出して基板の表面をエッチングするエッチング部と、
前記エッチング部によるエッチング量を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板処理装置による基板処理よりも後に行われる後工程処理で使用される後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御し、
前記後工程処理装置の前記基板に対する表面処理は、ドライエッチング処理であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板処理装置であって、
基板を保持して回転させる回転保持部と、
前記回転保持部によって回転される基板に処理液を吐出して基板の表面をエッチングするエッチング部と、
前記エッチング部によるエッチング量を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板処理装置による基板処理よりも後に行われる後工程処理で使用される後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御し、
前記後工程処理装置の前記基板に対する表面処理は、成膜処理であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記後工程処理装置の前記基板に対する表面処理の特性に関する情報は、前記基板の中心部での膜厚が前記基板の周縁部での膜厚より薄いことを示す情報であり、
前記制御部は、前記表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板の中心部のエッチング量が少なくなるように制御し、前記基板の周縁部のエッチング量が多くなるように制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記エッチング部は、前記基板上で移動可能なノズル部を含み、
前記制御部は、前記基板の中心から予め定められた距離だけ離れたところで前記処理液の吐出を開始し、前記基板の中心に向けて移動するように前記ノズル部を制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２において、
前記後工程処理装置の前記基板に対する表面処理の特性に関する情報は、前記基板の中心部での膜厚が前記基板の周縁部での膜厚より厚いことを示す情報であり、
前記制御部は、前記表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板の中心部のエッチング量が多くなるように制御し、前記基板の周縁部のエッチング量が少なくなるように制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記エッチング部から吐出される処理液より高温の流体を前記基板の裏面中心に吐出する流体吐出部をさらに備え、
前記エッチング部は、前記基板の上部から前記基板の中心に前記処理液を吐出するノズル部を含み、
前記制御部は、前記ノズル部が前記処理液を吐出するように制御し、また、前記流体吐出部が前記流体を吐出するように制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項において、
前記制御部は、前記基板処理装置による基板処理よりも前に行われる前工程処理で使用される前工程処理装置の前記基板に対する表面処理の特性に関する情報および前記後工程処理装置の前記基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
基板表面に対する前工程処理を行う前工程処理装置と、
前記前工程処理よりも後に、前記基板表面に対するエッチング処理を行う基板処理装置と、
前記基板表面に対するエッチング処理よりも後に、前記基板表面に対する後工程処理を行う後工程処理装置と、
前記前工程処理装置、前記基板処理装置および前記後工程処理装置とそれぞれ連結されているホスト装置とを備え、
前記ホスト装置は、前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報を取得し、取得した前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報を前記基板処理装置内の制御部に伝達し、前記制御部は、前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板処理装置での基板表面の位置によるエッチング量を制御し、
前記後工程処理装置の前記基板に対する表面処理は、ドライエッチング処理であることを特徴とする連携処理システム。
【請求項９】
基板表面に対する前工程処理を行う前工程処理装置と、
前記前工程処理よりも後に、前記基板表面に対するエッチング処理を行う基板処理装置と、
前記基板表面に対するエッチング処理よりも後に、前記基板表面に対する後工程処理を行う後工程処理装置と、
前記前工程処理装置、前記基板処理装置および前記後工程処理装置とそれぞれ連結されているホスト装置とを備え、
前記ホスト装置は、前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報を取得し、取得した前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報を前記基板処理装置内の制御部に伝達し、前記制御部は、前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板処理装置での基板表面の位置によるエッチング量を制御し、
前記後工程処理装置の前記基板に対する表面処理は、成膜処理であることを特徴とする連携処理システム。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９において、
前記ホスト装置は、前記前工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報をさらに取得し、取得した前記前工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報を前記基板処理装置内の制御部に伝達し、前記制御部は、前記前工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報および前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板処理装置での基板表面の位置によるエッチング量を制御することを特徴とする連携処理システム。
【請求項１１】
基板表面に対する前工程処理を行うステップと、
基板表面に対するエッチング処理よりも後に行われる後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報を取得するステップと、
前記後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御しながら前記基板表面に処理液を吐出して前記基板表面に対するエッチング処理を行うステップと、
前記基板表面に対するエッチング処理よりも後に、前記基板表面に対する前記後工程処理を行うステップ
とを備え、
前記後工程処理の前記基板に対する表面処理は、ドライエッチング処理であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１２】
基板表面に対する前工程処理を行うステップと、
基板表面に対するエッチング処理よりも後に行われる後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報を取得するステップと、
前記後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御しながら前記基板表面に処理液を吐出して前記基板表面に対するエッチング処理を行うステップと、
前記基板表面に対するエッチング処理よりも後に、前記基板表面に対する前記後工程処理を行うステップ
とを備え、
前記後工程処理の前記基板に対する表面処理は、成膜処理であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２において、
前記後工程処理の前記基板に対する表面処理の特性に関する情報は、前記基板の中心部での膜厚が前記基板の周縁部での膜厚より薄いことを示す情報であり、
前記基板表面に対するエッチング処理を行うステップは、前記表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板の中心部のエッチング量が少なくなるように制御し、前記基板の周縁部のエッチング量が多くなるように制御することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記基板表面に対するエッチング処理を行うステップは、前記基板の中心から予め定められた距離だけ離れたところで処理液の吐出を開始し、処理液を吐出するノズルを前記基板の中心に向けて移動させることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１５】
請求項１１又は請求項１２において、
前記後工程処理の前記基板に対する表面処理の特性に関する情報は、前記基板の中心部での膜厚が前記基板の周縁部での膜厚より厚いことを示す情報であり、
前記基板表面に対するエッチング処理を行うステップは、前記表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板の中心部のエッチング量が多くなるように制御し、前記基板の周縁部のエッチング量が少なくなるように制御することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記基板の上部から前記基板の中心に前記処理液を吐出し、
前記基板の裏面の中心に前記処理液より高温の流体を吐出することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１７】
請求項１１ないし請求項１６のいずれか一項において、
前記基板表面に対するエッチング処理を行うステップは、前記前工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報および前記後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御することを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハなどの基板に形成された膜を処理液によってエッチング処理する基板処理装置、連携処理システムおよび基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェハなどの被処理基板の表面に絶縁膜として酸化膜や窒化膜などの薄膜が形成される。このような薄膜を形成する方法として、化学蒸着法（ＣＶＤ）などが適用されているが、原料ガスが基板の外側から供給される場合は、基板の周縁部が中心部より厚い凹状になり易い。また、他の方法による成膜処理においては、中央部の厚い凸状になる場合もある。また、半導体デバイスの製造工程では、基板上に形成された酸化膜や窒化膜をエッチングガスでエッチングする方法も行われる。このようなエッチングガスによるドライエッチング工程においても、工程条件によって中央部と周縁部とが不均一にエッチングされ、エッチング後の基板上の膜のプロファイルが凹状または凸状になるという問題が生じることがある。
【０００３】
このような問題点を解決するための技術として、特許文献１には、膜厚の均一化のために、処理液を供給して基板上に形成された膜を平坦化する液処理装置であって、基板上の膜厚のプロファイルを測定し、測定した膜厚のプロファイルに基づき、処理液吐出ノズルの移動および処理液の吐出量を制御することで、膜厚を均一化する装置が開示されている。しかし、上記特許文献１では、処理液を吐出する以前の工程による結果としての膜厚プロファイルのみを考慮して膜厚の均一化を行っているので、処理液による基板処理以後の後工程によって再び膜厚が不均一になることを防止することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国公開特許第２００７−００９７３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情下になされたものであって、後工程処理装置における基板に対する表面処理の特性に応じて基板表面の位置によるウェットエッチング量を制御し、最終的に生成される膜の厚さのばらつきを防止することができる技術を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した技術的課題を解決するための技術的手段として、本発明の第１側面による基板処理装置は、基板を保持して回転させる回転保持部と、前記回転保持部によって回転される基板に処理液を吐出して基板の表面をエッチングするエッチング部と、前記エッチング部によるエッチング量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記基板処理装置による基板処理よりも後に行われる後工程処理で使用される後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２側面による連携処理システムは、基板表面に対する前工程処理を行う前工程処理装置と、前記前工程処理よりも後に、前記基板表面に対するエッチング処理を行う基板処理装置と、前記基板表面に対するエッチング処理よりも後に、前記基板表面に対する後工程処理を行う後工程処理装置と、前記前工程処理装置、前記基板処理装置および前記後工程処理装置とそれぞれ連結されているホスト装置とを備え、前記ホスト装置は、前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報を取得し、取得した前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報を前記基板処理装置内の制御部に伝達し、前記制御部は、前記後工程処理装置の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板処理装置での基板表面の位置によるエッチング量を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３側面による基板処理方法は、基板表面に対する前工程処理を行うステップと、基板表面に対するエッチング処理よりも後に行われる後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報を取得するステップと、前記後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報に応じて、前記基板表面の位置によるエッチング量を制御しながら前記基板表面に処理液を吐出して前記基板表面に対するエッチング処理を行うステップと、前記基板表面に対するエッチング処理よりも後に、前記基板表面に対する後工程処理を行うステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
前述した本発明の課題解決手段のいずれかによれば、後工程処理装置の基板に対する表面処理特性に応じて基板表面の位置によるウェットエッチング量を制御することで、最終的に生成される基板の全面にわたって膜厚の均一化を効果的に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理システムの平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る処理ユニットを示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る処理ユニットのチャンバ内の構成を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る連携処理システムを示す概念図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る前工程処理システムおよび後工程処理システムの処理ユニットを示す側面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、従来技術でのそれぞれの処理工程における膜のプロファイル変化を示すグラフである。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るそれぞれの処理工程における膜のプロファイル変化を説明するためのグラフである。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係るそれぞれの処理工程における膜のプロファイル変化を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者が容易に実施することができるように本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。そして、図面で本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体を通じて類似した部分に対しては類似した図面符号を附した。
【００１２】
技術に関する説明は、構造的ないし機能的な説明のための実施形態に過ぎないので、技術の権利範囲は本明細書に説明された実施形態によって制限されると解釈されてはならない。即ち、本発明の実施形態は、種々の変更が可能であり、様々な形態を有することができるので、説明された技術の権利範囲は、技術的思想を実現することができる均等物を含むと理解されなければならない。また、説明された技術で提示された目的または効果は、特定の実施形態がその目的または効果を全て含まなければならない、或いは、提示された効果のみを発揮しなければならないという意味ではないので、説明された技術の権利範囲はその目的および効果によって制限されると理解されてはならない。
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１５】
図１に示すように、基板処理システム（１）は、搬入出ステーション（２）と、処理ステーション（３）とを備える。搬入出ステーション（２）と処理ステーション（３）とは隣接して設けられる。
【００１６】
搬入出ステーション（２）は、キャリア載置部（１１）と、搬送部（１２）とを備える。キャリア載置部（１１）には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハ（Ｗ））を水平状態で収容する複数のキャリア（Ｃ）が載置される。
【００１７】
搬送部（１２）は、キャリア載置部（１１）に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置（１３）と、受渡部（１４）とを備える。基板搬送装置（１３）は、ウェハ（Ｗ）を保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置（１３）は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリア（Ｃ）と受渡部（１４）との間でウェハ（Ｗ）の搬送を行う。
【００１８】
処理ステーション（３）は、搬送部（１２）に隣接して設けられる。処理ステーション（３）は、搬送部（１５）と、複数の処理ユニット（１６）とを備える。複数の処理ユニット（１６）は、搬送部（１５）の両側に並べて設けられる。
【００１９】
搬送部（１５）は、内部に基板搬送装置（１７）を備える。基板搬送装置（１７）は、ウェハ（Ｗ）を保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置（１７）は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部（１４）と処理ユニット（１６）との間でウェハ（Ｗ）の搬送を行う。
【００２０】
処理ユニット（１６）は、基板搬送装置（１７）によって搬送されるウェハ（Ｗ）に対して所定の基板処理を行う。
【００２１】
また、基板処理システム（１）は、制御装置（４）を備える。制御装置（４）は、たとえばコンピュータであり、制御部（１８）と記憶部（１９）とを備える。記憶部（１９）には、基板処理システム（１）において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部（１８）は、記憶部（１９）に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム（１）の動作を制御する。
【００２２】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置（４）の記憶部（１９）にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００２３】
上記のように構成された基板処理システム（１）では、まず、搬入出ステーション（２）の基板搬送装置（１３）が、キャリア載置部（１１）に載置されたキャリア（Ｃ）からウェハ（Ｗ）を取り出し、取り出したウェハ（Ｗ）を受渡部（１４）に載置する。受渡部（１４）に載置されたウェハ（Ｗ）は、処理ステーション（３）の基板搬送装置（１７）によって受渡部（１４）から取り出されて、処理ユニット（１６）へ搬入される。
【００２４】
処理ユニット（１６）へ搬入されたウェハ（Ｗ）は、処理ユニット（１６）によって処理された後、基板搬送装置（１７）によって処理ユニット（１６）から搬出されて、受渡部（１４）に載置される。そして、受渡部（１４）に載置された処理済のウェハ（Ｗ）は、基板搬送装置（１３）によってキャリア載置部（１１）のキャリアＣへ戻される。
【００２５】
図２に示すように、処理ユニット（１６）は、チャンバ（２０）と、基板保持機構（３０）と、処理流体供給部（４０）と、回収カップ（５０）とを備える。
【００２６】
チャンバ（２０）は、基板保持機構（３０）と処理流体供給部（４０）と回収カップ（５０）とを収容する。チャンバ（２０）の天井部には、ＦＦＵ（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）（２１）が設けられる。ＦＦＵ（２１）は、チャンバ（２０）内にダウンフローを形成する。
【００２７】
基板保持機構（３０）は、保持部（３１）と、支柱部（３２）と、駆動部（３３）とを備える。保持部（３１）は、ウェハ（Ｗ）を水平に保持する。支柱部（３２）は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部（３３）によって回転可能に支持され、先端部において保持部（３１）を水平に支持する。駆動部（３３）は、支柱部（３２）を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構（３０）は、駆動部（３３）を用いて支柱部（３２）を回転させることによって支柱部（３２）に支持された保持部（３１）を回転させ、これにより、保持部（３１）に保持されたウェハ（Ｗ）を回転させる。
【００２８】
処理流体供給部（４０）は、ウェハ（Ｗ）に対して処理流体を供給する。処理流体供給部（４０）は、処理流体供給源７０に接続される。
【００２９】
回収カップ（５０）は、保持部（３１）を取り囲むように配置され、保持部（３１）の回転によってウェハ（Ｗ）から飛散する処理液を捕集する。回収カップ（５０）の底部には、排液口（５１）が形成されており、回収カップ（５０）によって捕集された処理液は、かかる排液口（５１）から処理ユニット（１６）の外部へ排出される。また、回収カップ（５０）の底部には、ＦＦＵ（２１）から供給される気体を処理ユニット（１６）の外部へ排出する排気口（５２）が形成される。
【００３０】
本実施形態に係る処理ユニット（１６）は、酸化膜または窒化膜などの膜が形成されたウェハ（Ｗ）を回転させながら膜上にその膜を溶解する処理液を供給するウェットエッチングユニットである。図３は、処理ユニット（１６）のチャンバ（２０）内の構成を具体的に示す図面である。
【００３１】
保持部（３１）は、回転プレート（３４）と、ウェハ（Ｗ）を保持する複数の保持ピン（３６）を備えている。
【００３２】
処理流体供給部（４０）は、ウェハ（Ｗ）の中心と周縁との間をスキャン可能な処理液吐出ノズル（４１）を備える。処理液吐出ノズル（４１）は、溶解処理を行う処理液である希フッ酸（ＤＨＦ）とリンス液としての純水を選択的に吐出することができる。処理液吐出ノズル（４１）は、ノズルホルダー（４２）を介在して処理流体供給源（７０）に連結されており、処理流体供給源（７０）は、希フッ酸供給源（７１）および純水供給源（７２）を切り替えて供給することができる。また、処理液吐出ノズル（４１）は、駆動機構（４３）と連結されており、ウェハ（Ｗ）の中心部と周縁部との間を線形移動することができるようになっている。
【００３３】
また、ウェハ（Ｗ）の裏面側には、処理液より高温の流体をウェハ（Ｗ）の裏面の中心に吐出するための流体吐出部（４４）が備えられている。流体吐出部（４４）は、高温流体供給源（４５）から供給された高温の流体を吐出することで、ウェハ（Ｗ）の中心部の温度を制御することができる。ここで、本実施形態では、高温の流体として、加熱された純水を用いるが、窒素等の高温の不活性ガスを用いるようにしても良い。
【００３４】
図３に示すように、処理ユニット（１６）内の各構成部は、制御装置（４）の制御部（１８）に接続されて制御される構成になっている。制御部（１８）は、処理ユニット（１６）の各構成部の稼動状況を可視化して表示するディスプレイなどからなるユーザーインターフェイス（８０）、および制御に要求される情報が格納された記憶部（１９）に接続されている。
【００３５】
図４は、本発明の一実施形態に係る連携処理システムを示す。図４に示すように、本実施形態に係る連携処理システムは、上記で説明した基板処理システム（１）に加え、ウェハ（Ｗ）に対するウェットエッチング処理よりも前のウェハ（Ｗ）に対する処理を行うための前工程処理システム（１’）およびウェットエッチング処理よりも後のウェハ（Ｗ）に対する処理を行うための後工程処理システム（１”）をさらに備える。また、前工程処理システム（１’）、基板処理システム（１）および後工程処理システム（１”）は、ホスト装置（５００）とネットワーク上で連結されている。
【００３６】
ホスト装置（５００）は、基板処理システム（１）のウェハ（Ｗ）のＩＤを受信するためのＩＤ受信部（５０１）、該当ＩＤに対応する前工程および／または後工程処理の基板に対する表面処理の特性に関する情報を取得するための情報受信部（５０２）、前記表面処理の特性に適合したレシピを作成するためのレシピ作成部（５０３）および該当レシピを基板処理システム（１）に送信するためのレシピ送信部（５０４）を含んでいる。
【００３７】
このような構成を有することで、基板処理システム（１）の処理ユニット（１６）内の保持部（３１）に保持されたウェハ（Ｗ）のＩＤがホスト装置（５００）に送られ、ホスト装置（５００）は、伝達されたＩＤに対応する前工程処理および／または後工程処理の特性の情報を前工程処理システム（１’）および／または後工程処理システム（１”）から取得し、これに適合したレシピを基板処理システム（１）に送信することができる。この場合、前工程処理および／または後工程処理の特性の情報によるレシピは、ウェハ（Ｗ）上の膜厚プロファイルの傾向のみを用いて作成されてもよく、ウェハ（Ｗ）表面の位置による膜厚の具体的なデータを用いて正確な計算によって作成されてもよい。
【００３８】
このようにして、後工程処理システム（１”）における工程の特性に応じて基板処理システム（１）の処理ユニット（１６）でのウェットエッチング処理方式を変更することができる。また、前工程処理システム（１’）および後工程処理システム（１’）における各工程の特性の全てに応じて、基板処理システム（１）の処理ユニット（１６）でのウェットエッチング処理方式を変更することもできる。
【００３９】
例えば、ウェハ（Ｗ）のＩＤに対応する後工程処理システム（１”）のウェハ表面処理の特性がウェハ（Ｗ）の周縁部での膜厚が中心部での膜厚より厚い特性（凹状）を有する場合、ホスト装置（５００）は、後工程処理システム（１”）から該当特性に関する情報の伝達を受け、これに対応して、後工程処理後の膜のプロファイルが均一になるレシピを作成し、基板処理システム（１）の記憶部（１９）に送信する。この場合の適合したレシピは、ウェハ（Ｗ）の中心部のエッチング量が少なくなるようにし、ウェハ（Ｗ）の周縁部のエッチング量が多くなるようにするレシピとなる。制御部（１８）は、記憶部（１９）に記憶された該当レシピを実行するように処理ユニット（１６）を制御する。具体的に、ウェハ（Ｗ）の中心から予め定められた距離、例えば、約５０ｍｍだけ離れた位置で処理液の吐出を開始し、処理液を吐出しながらウェハ（Ｗ）の中心に向けて処理液吐出ノズル（４１）を移動させるように制御することで、ウェハ（Ｗ）の中心部のエッチング量がウェハ（Ｗ）の周縁部のエッチング量より少なくなるようにすることができる。
【００４０】
また、例えば、ウェハ（Ｗ）のＩＤに対応する後工程処理システム（１”）のウェハ表面処理の特性がウェハ（Ｗ）の中心部での膜厚が周縁部での膜厚より厚い特性（凸状）を有する場合、ホスト装置（５００）は、後工程処理システム（１”）から該当特性に関する情報の伝達を受け、これに対応して、後工程処理後の膜のプロファイルが均一になるレシピを作成し、基板処理システム（１）の記憶部（１９）に送信する。この場合の適合したレシピは、ウェハ（Ｗ）の中心部のエッチング量が多くなるようにし、ウェハ（Ｗ）の周縁部のエッチング量が少なくなるようにするレシピとなる。制御部（１８）は、記憶部（１９）に記憶された該当レシピを実行するように処理ユニット（１６）を制御する。具体的に、処理液吐出ノズル（４１）がウェハ（Ｗ）の中心に処理液を吐出するように制御し、流体吐出部（４４）がウェハ（Ｗ）の裏面の中心に処理液より高温の流体を吐出するように制御することで、ウェハ（Ｗ）の中心部のエッチング量がウェハ（Ｗ）の周縁部のエッチング量より多くなるようにすることができる。
【００４１】
本実施形態では、各処理システムがホスト装置（５００）とネットワーク上で連結されて基板処理システム（１）が制御されているが、記憶部（１９）に予めレシピが記憶されている場合等においては、ネットワークを利用して受信することによりレシピを取得せずとも、記憶部（１９）からレシピを取得することができる。この場合、ユーザーが基板処理システム（１）の処理ユニット（１６）の制御部（１８）を操作することで、記憶部（１９）に記憶されたレシピからユーザーが直接レシピを選択して処理ユニット（１６）での基板処理が行われるようにする。
【００４２】
以下では、前工程処理システム（１’）および後工程処理システム（１”）の構成について具体的に説明する。
【００４３】
前工程処理システム（１’）および後工程処理システム（１”）は、基板処理ユニット（１６）の代りにそれぞれ前工程処理ユニットおよび後工程処理ユニットを有することを除いては、図１に示されている基板処理システム（１）と実質的に同一の構成を有する。
【００４４】
前工程処理ユニットおよび後工程処理ユニットは、図５の（ａ）に示すようなドライエッチングユニット（１０６）であり得る。ドライエッチングユニット（１０６）は、チャンバ（１００）と、載置台（１１０）と、ガス供給機構（１２０）と、シャワーヘッド（１３０）とを含むドライエッチング装置であり得る。
【００４５】
ウェハ（Ｗ）を支持する載置台（１１０）の内部には温度調節機（１１１）が設置されており、工程の特性に応じて載置台（１１０）の温度を調節するようになっている。
【００４６】
チャンバ（１００）の上部には、載置台（１１０）に向かうように設けられたシャワーヘッド（１３０）が設置されている。シャワーヘッド（１３０）は、本体（１３１）とシャワープレート（１３２）とを含み、本体（１３１）とシャワープレート（１３２）とで形成される空間は、プレート（１３３）によって第１空間（１３４）および第２空間（１３５）に区切られる。第１空間（１３４）は、シャワープレート（１３２）に形成された複数の第１ガス吐出孔（１３６）と連結されており、第２空間（１３５）は、シャワープレート（１３２）に形成された複数の第２ガス吐出孔（１３７）と連結されている。
【００４７】
ガス供給機構（１２０）は、第１ガス供給配管（１２１）および第２ガス供給配管（１２２）を有しており、さらに、第１ガス供給配管（１２１）および第２ガス供給配管（１２２）にそれぞれ接続されたエッチングガス供給源（１２３）およびクラスタガス供給源（１２４）を有している。エッチングガスとしては、ＨＦガスおよび希薄ガスとしてのＡｒガスを混合したガスを使用することができる。
【００４８】
エッチングガスは、第１ガス供給配管（１２１）および第１空間（１３４）を介して第１ガス吐出孔（１３６）からチャンバ（１００）内に吐出され、クラスタガスは、第２ガス供給配管（１２２）および第２空間（１３５）を介して第２ガス吐出孔（１３７）からチャンバ（１００）内に吐出される。チャンバ（１００）の底部には排気口（１４０）が形成されており、チャンバ（１００）内を排気するようになっている。
【００４９】
前工程処理ユニットおよび後工程処理ユニットは、図５の（ｂ）に示すような成膜ユニット（２０６）であり得る。成膜ユニット（２０６）は、チャンバ（２００）と、載置台（２１０）と、プラズマガス導入部材（２２０）と、成膜原料ガス供給源（２３０）と、シャワープレート（２４０）と、マイクロ波導入部（２５０）とを含むマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置であり得る。
【００５０】
ウェハ（Ｗ）を支持する載置台（２１０）の内部には、温度調節機（２１１）が設置されており、工程の特性に応じて載置台（２１０）の温度を調節するようになっている。
【００５１】
マイクロ波導入部（２５０）は、マイクロ波透過板（２５１）、平面アンテナ（２５２）および遅波材（２５３）を有し、マイクロ波発生装置（２５５）から発生したマイクロ波が導波管（２５４）を介してチャンバ（２００）内の処理空間に導入されるようにする機能をする。
【００５２】
チャンバ（２００）内の載置台（２１０）とマイクロ波導入部（２５０）との間には、シリコン酸化膜用の成膜原料ガスを導入するためのシャワープレート（２４０）が水平に設置されている。シャワープレート（２４０）は、ガス流路（２４１）に形成されたガス吐出孔（２４２）を有し、ガス流路（２４１）の間は空間部（２４３）となっている。
【００５３】
シャワープレート（２４０）のガス流路（２４１）には、シリコン酸化膜用の成膜原料ガス供給源（２３０）が接続されており、成膜原料ガスは、シャワープレート（２４０）のガス流路（２４１）を介在してガス吐出孔（２４２）を通じてチャンバ（２００）内に導入される。
【００５４】
シャワープレート（２４０）の上方位置には、プラズマガス導入部材（２２０）がチャンバ壁に沿って設置されており、プラズマガス導入部材（２２０）は、Ａｒガス供給源（２２１）およびＯ２ガス供給源（２２２）に接続されており、ＡｒガスおよびＯ２ガスをチャンバ（２００）内に導入するように構成される。チャンバ（２００）の底部には排気口（２６０）が形成されており、チャンバ（２００）内を排気するようになっている。
【００５５】
Ａｒガス供給源（２２１）およびＯ２ガス供給源（２２２）からチャンバ（２００）内に導入されたＡｒガスおよびＯ２ガスは、マイクロ波によってプラズマ化され、生成されたプラズマは、シャワープレート（２４０）の空間部（２４３）を通過してシャワープレート（２４０）のガス吐出孔（２４２）から吐出されたシリコン酸化膜用の成膜原料ガスに作用し、ウェハ（Ｗ）に対する成膜が行われる。
【００５６】
前工程処理または後工程処理では、ドライエッチングユニット（１０６）または成膜ユニット（２０６）によるドライエッチング処理または成膜処理の特性に応じて膜のプロファイルが決定され得る。具体的に、ウェハ表面の膜のプロファイルは、エッチングガスまたは成膜ガスの供給方式によって変化させることができ、また、チャンバ内の圧力や、載置台の温度のような処理条件によって変化させることができる。
【００５７】
このような膜のプロファイルは、例えば、ウェハの中心部の膜の厚さが周縁部の膜の厚さより厚い凸状であるか、または、ウェハの周縁部の膜の厚さが中心部の膜の厚さより厚い凹状であることができるが、これに限定されるものではなく、多様な形状であり得る。
【００５８】
本発明の実施形態では、ドライエッチング処理または成膜処理に関する後工程の膜のプロファイルに関する情報に基づき、または、ドライエッチング処理または成膜処理に関する前工程および後工程の全てにおける膜のプロファイル情報に基づき、ウェットエッチング処理時のノズルの移動および処理液の供給量の制御を通じて、ウェハ上の位置によるエッチング量を制御することで、膜厚の均一化を図る。
【００５９】
以下では、本発明の実施形態に係る膜厚均一化の原理を本願の従来技術と比較して説明する。
【００６０】
本願の従来技術では、ウェットエッチング工程よりも前の工程で生成された膜のプロファイルに基づき、ウェットエッチング工程処理時にウェハ表面の位置によるエッチング量を制御して膜厚の均一化を図っているので、後工程処理によって再び膜厚のばらつきが生じる。
【００６１】
図６の（ａ）〜（ｄ）は、従来技術によるウェハ上の膜のプロファイル変化を示す。それぞれのグラフは、該当工程処理後のウェハ（直径３００ｍｍ）の中心部（０ｍｍ）から周縁部（１５０ｍｍ）までの膜のプロファイルを意味する。図６の（ａ）は、前工程処理および後工程処理の特性が全て凸状である場合、即ち、処理後のウェハ上の膜のプロファイルが基板の中心部が周縁部より厚くなる特性を有する場合を示す。図６の（ｂ）は、前工程処理の特性が凸状であり、後工程処理の特性が凹状である場合、図６の（ｃ）は、前工程処理の特性が凹状であり、後工程処理の特性が凸状である場合、そして、図６の（ｄ）は、前工程処理および後工程処理の特性が全て凹状である場合をそれぞれ示す。
【００６２】
図６の（ａ）〜（ｄ）から見られるように、各場合にウェットエッチング処理によって膜厚の均一化を得ることができるが、ウェットエッチング以後の後工程処理の特性に応じて、ウェハの面内プロファイルが再び凸状または凹状になって不均一になる。
【００６３】
本発明の一実施形態では、ウェットエッチング処理後の後工程処理の特性に関する情報に基づき、ウェットエッチング処理時のウェハ表面の位置によるエッチング量を制御する。
【００６４】
図７の（ａ）は、後工程処理の特性が凸状である場合、ウェットエッチング処理のエッチングプロファイルが凹状の特性を有するように制御することで、生成された最終膜のプロファイルがウェハ全面にわたって均一になるように制御することを示す。図７の（ｂ）は、後工程処理の特性が凹状である場合、ウェットエッチング処理のエッチングプロファイルが凸状の特性を有するように制御することで、生成された最終膜のプロファイルが均一になるように制御することを示す。
【００６５】
また、本発明の一実施形態は、前工程および後工程の処理特性を全て考慮してウェットエッチング処理時のウェハ表面の位置によるエッチング量を制御する。図８の（ａ）〜（ｄ）は、前工程および後工程の処理特性に応じて、後工程処理後の最終膜のプロファイルがウェハ全面にわたって均一になるように、ウェットエッチング処理時のウェハ表面の位置によるエッチング量を制御することを示す。
【００６６】
図８の（ａ）は、前工程処理および後工程処理の特性が全て凸状である場合、図８の（ｂ）は、前工程処理の特性が凸状であり、後工程処理の特性が凹状である場合、図８の（ｃ）は、前工程処理の特性が凹状であり、後工程処理の特性が凸状である場合、そして、図８の（ｄ）は、前工程処理および後工程処理の特性が全て凹状である場合をそれぞれ示す。
【００６７】
図８では、図７と比較して前工程処理の特性をさらに考慮するので、例えば、図８の（ａ）のように、前工程処理および後工程処理の特性が全て凸状である場合、ウェットエッチング処理時に、図７の（ａ）のウェットエッチング処理よりウェハの中央部がさらに凹になるエッチングプロファイルを有するように（ウェハの中央部のエッチング量がさらに多くなるように）エッチング量を制御することになる。また、図８の（ｄ）のように、前工程処理および後工程処理の特性が全て凹状である場合、ウェットエッチング処理時に、図７の（ｂ）のウェットエッチング処理よりウェハの中央部がさらに凸になるエッチングプロファイルを有するように（ウェハの中央部のエッチング量がさらに少なくなるように）エッチング量を制御することになる。
【００６８】
このようにして、後工程の表面処理の特性、または、前工程および後工程の表面処理の特性を考慮してウェットエッチング処理時のウェハ表面位置によるエッチング量を制御することで、最終的に生成される膜のプロファイルをウェハの全面にわたって均一にすることができる。これにより、製造される半導体デバイスの歩留まりを大きく向上させることができる。
【００６９】
上記の実施形態において、“表面処理の特性”は、膜厚プロファイル等の表面処理を行った後の結果から特定されているが、これに限らず、装置が有するエッチング量や成膜量の性能により特定されてもよい。そして、“表面処理の特性に関する情報”とは、表面処理を行う装置の性能、その装置により処理された基板の膜厚プロファイル、膜厚プロファイルに基づき作成されたレシピ、の少なくとも１つを含む情報である。
【００７０】
したがって、 基板処理装置が取得する前工程処理装置及び後工程処理装置の『表面処理の特性に関する情報』とは、上記実施形態のようなレシピに限るものではなく、表面処理を行う装置の性能や膜厚プロファイルであっても良い。その場合、基板処理装置は、表面処理を行う装置の性能や膜厚プロファイルを取得しその情報から基板の膜厚が平坦になるようなエッチング量を算出し、算出したエッチング量に基づきエッチングを制御する。
【００７１】
前述した本発明の説明は、例示のためのものであり、本発明が属する技術分野の通常の知識を持った者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変更が可能であるということが理解できるであろう。従って、以上で記述した実施形態は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないことを理解しなければならない。
【００７２】
本発明の範囲は、上記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲、そして、その均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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