CN109872962A - 半导体装置的制造方法、存储介质及基板处理装置 - Google Patents

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大桥直史
西谷英辅
高崎唯史
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Abstract

本发明提供半导体装置的制造方法、存储介质及基板处理装置，解决因在基板上形成的器件结构而导致基板的处理品质降低的问题。半导体装置的制造方法包括如下工序，即：接收基板数据的工序，该基板数据包含形成在基板上的器件的层数及结构的任一方或双方；设定与基板数据对应的装置参数的工序；在基板载置台的上方支撑与基板数据对应的基板的工序；在从基板载置台的表面远离的状态下基于装置参数使基板升温的第一升温工序；在第一升温工序之后使基板载置于基板载置台的工序；以及在处理室内对基板进行处理的工序。

Description

半导体装置的制造方法、存储介质及基板处理装置
技术领域
本公开涉及半导体装置的制造方法、存储介质及基板处理装置。
背景技术
作为半导体装置(器件)的制造工序中的一个工序，进行向基板供给处理气体并在基板上形成膜的处理工序。例如在专利文献1中进行了记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016－146393
发明内容
发明所要解决的课题
存在基板的处理品质因在基板上形成的器件结构而降低的问题。
为此，在本公开中提供了一种能够提高每张基板的处理品质的技术。
用于解决课题的方案
根据本公开，提供一种包含如下工序的技术，即：接收基板数据的工序，该基板数据包含形成在基板上的器件的层数及结构的任一方或双方；设定与基板数据对应的装置参数的工序；在基板载置台的上方支撑与基板数据对应的基板的工序；在从基板载置台的表面远离的状态下基于装置参数使基板升温的第一升温工序；在第一升温工序之后使基板载置于基板载置台的工序；以及在处理室内对基板进行处理的工序。
发明的效果
根据本公开的技术，能够提高每张基板的处理品质。
附图说明
图1是实施方式的基板的处理状态的概略图。
图2是实施方式的基板的处理状态的概略图。
图3是实施方式的基板的处理状态的概略图。
图4是实施方式的半导体装置制造流程的概略图。
图5是实施方式的基板处理装置的概略图。
图6是实施方式的气体供给部的概略图。
图7是实施方式的控制部的概略图。
图8是实施方式的参数设定流程的概略图。
图9是实施方式的基板处理工序流程的概略图。
图10是表示实施方式的基板、升降销、及基板载置台的位置关系的图。
图11是实施方式的装置参数表的概略图。
图12是表示实施方式的装置参数与不良情况的关系的模型图。
图13是表示实施方式的装置参数与不良情况的关系的模型图。
图14是实施方式的装置参数表的概略图。
图15是实施方式的基板处理装置的概略图。
图16是实施方式的基板处理系统的概略图。
图17是实施方式的装置参数表的概略图。
图中：
100—晶圆(基板)；200—基板处理装置。
具体实施方式
以下对本公开的实施方式进行说明。
参照图1～图4对半导体装置的制造工序中的一个工序进行说明。在图4所示的工序中形成使电极以三维方式构成的三维结构的半导体装置(半导体器件)。该半导体装置如图3所示那样，所形成的膜具有在基板100上使绝缘膜102和导电膜112交替地层叠的多层结构。对于以下结构和制造工序中的一个工序参照图1、图2、图3、图4进行说明。
在作为基板的半导体晶圆(晶圆)100上形成有共用源极线(CSL、Common SourceLine)101。在叠层绝缘膜形成工序S102中，在基板100上层叠绝缘膜102和牺牲膜103。绝缘膜102由氧化硅(SiO)膜构成。SiO膜是通过将基板100加热至预定温度并且将以硅成分为主成分的含硅气体和以氧成分为主成分的含氧气体向基板100上供给而形成。
牺牲膜103在后述的牺牲膜除去工序S110中被除去且相对于绝缘膜102具有蚀刻的选择性。所谓具有蚀刻的选择性是指在暴露于蚀刻液时呈现牺牲膜被蚀刻而绝缘膜102未被蚀刻的性质。牺牲膜103例如由氮化硅(SiN)膜构成。SiN膜是通过将基板100加热至预定温度并且将包含以硅成分为主成分的含硅气体和以氮成分为主成分的含氮气体向基板100上供给而形成。牺牲膜103例如由氮化硅(SiN)膜构成。
[叠层绝缘膜形成工序S102]
通过以预定次数、交替地形成绝缘膜102(m)和牺牲膜103(n)，从而形成图1所述的叠层绝缘膜102、103。在本实施方式中，绝缘膜102为8层(绝缘膜102(1)···绝缘膜(m)···绝缘膜102(8))、牺牲膜103为8层(牺牲膜103(1)···牺牲膜(n)···牺牲膜103(8))而交替地形成。此外，绝缘膜102(m)构成为从下方起依次为绝缘膜102(1)、绝缘膜102(2)、绝缘膜102(3)、···绝缘膜102(8)。此外，牺牲膜103(n)构成为从下方起依次为牺牲膜103(1)、牺牲膜103(2)、···、牺牲膜103(8)。此外，虽然这里绝缘膜102和牺牲膜103分别形成有8层，但是不限于此而也可以增加为16、25、32、48、50、64、72···。
[第二绝缘膜形成工序S104]
在最上部的牺牲膜103(8)上形成第二绝缘膜(也简称为绝缘膜)105。第二绝缘膜105由与绝缘膜102同样的方法形成。且构成为比绝缘膜102厚。
[孔形成工序S106]
接下来，对叠层绝缘膜102、103、第二绝缘膜105实施孔形成工序S106，形成多个沟道孔106。
[孔填充工序S108]
在形成沟道孔106之后执行孔填充工序S108。由此，在沟道孔106内从孔的最外周起形成有保护膜107、叠层膜(栅电极间绝缘膜-电荷捕获膜-沟道绝缘膜)108、沟道膜109、110。此外，沟道膜109、110构成为与CSL101连接。
[牺牲膜除去工序S110]
对这样的基板100a执行对牺牲膜103进行蚀刻的工序。由此，形成图1的状态B所示的基板100b。基板100b在牺牲膜103被去除而曾经形成有牺牲膜103的位置形成空隙111(l)。这里，从下方起依次形成空隙111(1)、空隙111(2)、···空隙111(l)···、空隙111(8)。
[导电膜形成工序S112]
接下来，对图1的基板状态B所示的基板100b实施导电膜形成工序S112，在空隙111中形成成为电极的导电膜112。实施了导电膜形成工序S112的基板100c如图2所示。导电膜例如由钨等构成。这里，导电膜112(o)构成为从下方起依次为导电膜112(1)、导电膜112(2)、···导电膜112(o)···、导电膜112(8)。
[第三绝缘膜形成工序S114]
接下来，对图2的基板状态C所示的基板100c形成第三绝缘膜120。实施了第三绝缘膜形成工序S114的基板100d如图2所示。第三绝缘膜120以与绝缘膜102、第二绝缘膜105同样的方法形成。
[接触孔形成工序S116]
接下来，针对图2的基板状态D所示的基板100d在第三绝缘膜120形成接触孔121。形成了接触孔121的基板100e的状态如图3的基板状态E所示。
[接触膜形成工序S118]
接下来，对图3的基板状态E所示的基板100e如图3中的F所示那样形成接触塞膜122。接触塞膜122埋入接触孔121内并形成为与沟道膜110电连接。此外，接触塞膜122例如由含钨(W)的膜构成。
采用这种方式来形成半导体器件。此外，图3的基板状态F所示的结构并不表示最终的半导体器件结构，而是半导体器件的形成中途的状态。
在上述任一的工序中形成的基板、使用了经由这些工序而形成的基板100的处理工序中，至少存在以下1)～5)中任一的课题。
1)在形成叠层绝缘膜时，随着叠层绝缘膜的层数增加，会在后述的基板处理装置的升温工序、处理工序、降温工序中导致基板的变形增大。
2)随着叠层绝缘膜的层数增加，基板的变形变大，会导致沟道孔106内的填充密度降低。
3)随着叠层绝缘膜的层数增加，基板的变形变大，会导致从保护膜107、叠层膜108的沟道孔106的上端到下端的膜厚的均一性降低。
4)随着叠层绝缘膜的层数增加，基板的变形变大，当在基板100c上形成接触塞膜时，基板的变形会增大。
5)在进行了等离子体处理的情况下，基板100的充电(带电)量增加，发生充电损伤，并导致与后述的基板支撑部210的附着强度增大。
此外，这些问题会随着在基板100上形成的绝缘膜102的层数增加而更加显著地突出。
发明人等经过深入研究发现：在后述的基板处理装置中，基于基板数据和后述的装置参数数据的任一方或双方来调整基板100的升温速率、降温(冷却)率，从而能够在这些基板上抑制变形的发生而形成均一的膜。以下对实现这些效果的基板处理装置的结构、基板处理工序进行说明。
首先，对于基板处理装置的结构参照图5、图6、图7进行说明。
(基板处理装置)
基板处理装置200具备处理容器202。处理容器202构成为例如横截面为圆形的扁平的密闭容器。在处理容器202内形成有对作为基板的硅晶圆等的基板100进行处理的处理室201、移载室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之间设置分隔部件204。将被上部处理容器202a包围的空间即构成比分隔部件204靠上方的空间的腔室称为处理室201，并将被下部容器202b包围的空间即构成比分隔部件204靠下方的空间的腔室称为移载室203。
在下部容器202b的侧面设有与闸阀1490相邻的基板搬入搬出口1480，基板100经由基板搬入搬出口1480在与后述(记载于图16)的真空搬运室2400之间移动。在下部容器202b的底部设有多个升降销207。此外，升降销207既可以在下部容器202b的底部固定设置，也可以构成为如图4所示那样，贯通下部容器202b的底部，并与升降销位置调整部208连接。升降销位置调整部208由驱动部208a和升降销支撑部208b构成。驱动部208a也可以构成为能够在与后述的控制器260之间收发升降销207的高度数据(位置数据)。此外，升降销207由于和基板100直接接触而优选例如由石英、氧化铝等的材质形成。另外，升降销207的高度数据可以作为后述的装置参数之一。
升降销位置调整部208也可以构成为与接地208c连接。通过将升降销207与接地电位连接，从而在基板100带电的情况下，能够利用升降销207对基板100进行除电。此外，在这种情况下优选升降销207由导电性的材料构成。通过由导电性的材料构成，从而能够提高除电性能。
在处理室201内设有对基板100进行支撑的基板支撑部210。基板支撑部210主要具有：对基板100进行载置的载置面211、在表面具有载置面211的载置台212、以及作为加热部的加热器213。在基板载置台212上分别在与升降销207对应的位置设有供升降销207贯通的贯通孔214。另外，可以在基板载置台212设置向基板100、处理室201施加偏压的偏压电极256。在此，在加热器213连接有温度控制部400，利用温度控制部400来控制加热器213的温度。此外，加热器213的温度数据是通过在加热器213附近设置的温度传感器401来进行测定，并在温度控制部400进行模数变换而生成。温度数据构成为能够从温度控制部400向控制器260发送。另外，偏压电极256与偏压调整部257连接，且构成为能够通过偏压调整部257来调整偏压。另外，偏压调整部257构成为能够在与控制器260之间收发偏压数据。此外，也可以构成为对偏压调整部257进行调整，使得基板100不会带电。例如，在基板100带电为负的电位的情况下，对电源进行控制而使偏压电极256为负的电位。
基板载置台212被轴柱217支撑。轴柱217贯通处理容器202的底部，并在处理容器202的外部与升降机构218连接。通过使升降机构218动作而使轴柱217及支撑台212进行升降，从而能够使基板载置面211上所载置的基板100进行升降。此外，轴柱217下端部的周围被波纹管219覆盖，且处理室201内保持气密。此外，升降机构218构成为能够在与控制器260之间收发基板载置台212的高度数据(位置数据)。此外，基板载置台212的位置构成为能够设定至少2个以上，并优选构成为能够灵活地设定多点。例如是基板处理位置、基板搬入位置、基板搬出位置、升温位置、降温位置。此外，基板载置台212的高度数据也可以是后述的装置参数之一。基板载置台212的高度例如是从下部容器202b的底面到基板载置台212的上表面的距离。
在此，在图10中示出了搬运基板100时的基板100与基板载置台212的位置关系。如图10所示，基板载置台212在将基板100向移载室203的内外搬运时向晶圆移载位置移动，并在基板100的处理时向图5所示的处理位置(晶圆处理位置)移动。
具体而言，在使基板载置台212下降到晶圆移载位置时，升降销207的上端部从基板载置面211的上表面突出，使得升降销207从下方支撑基板100。另外，当使基板载置台212上升到晶圆处理位置时，升降销207从基板载置面211的上表面埋没，使得基板载置面211从下方支撑基板100。
此外，在设有升降销位置调整部208并构成为能够使升降销207升降的情况下，可以将基板载置台212固定并仅通过升降销207来调整基板100与基板载置台212的距离，也可以使升降销207和基板载置台212双方移动来调整基板100与基板载置台212的距离。
(气体排气部)
在处理室201(上部容器202a)的侧面侧设有对处理室201的环境气体进行排气的作为第一排气部的第一排气口221。在第一排气口221连接有排气管224，在排气管224上依次串联地连接有：将处理室201内控制为预定的压力的APC等压力调整器227以及真空泵223。主要由第一排气口221、排气管224、压力调整器227构成了第一排气部(排气管路)。此外，真空泵223也构成为第一排气部。此外，在本公开中简化记载为“排气部”的结构是指第一排气部。另外，在移载室203的侧面侧设有对移载室203的环境气体进行排气的第二排气口1481。另外，在第二排气口1481设有排气管1482。在排气管1482设有压力调整器228，且构成为能够将移载室203内的压力排气为预定的压力。另外，也能够经由移载室203对处理室201内的环境气体进行排气。另外，压力调整器227构成为能够与控制器260收发压力数据、阀开度的数据。另外，真空泵223构成为能够将泵的开关数据、负荷数据等向控制器260发送。
(气体导入口)
在设置于处理室201上部的喷淋头234的上表面(顶棚壁)设有盖231。在盖231上设有用于向处理室201内供给各种气体的气体导入口241。对于气体供给部即气体导入口241所连接的各气体供给单元的结构将在后面进行说明。
(气体分散单元)
作为气体分散单元的喷淋头234具有缓冲室232、分散板244a。此外，分散板244a也可以构成为作为激活部的第一电极244b。在分散板244a上设有多个将气体向基板100分散供给的孔234a。喷淋头234设置于气体导入口241和处理室201之间。从气体导入口241导入的气体向喷淋头234的缓冲室232(也称为分散部)供给并经由孔234a向处理室201供给。
此外，在使分散板244a构成为第一电极244b的情况下，第一电极244b由导电性的金属构成，且构成为用于对处理室201内的气体进行激励的激活部(激励部)的一部分。构成为能够向第一电极244b供给电磁波(高频电力、微波)。此外，在盖231由导电性部件构成时，在盖231与第一电极244b之间设置绝缘块233，成为使盖231与第一电极244b之间绝缘的结构。
(激活部(等离子体生成部))
对设有作为激活部的第一电极244b时的结构进行说明。在作为激活部的第一电极244b连接有匹配器251和高频电源部252，并构成为能够供给电磁波(高频电力、微波)。由此，能够使向处理室201内供给的气体激活。另外，第一电极244b构成为能够生成电容耦合型的等离子体。具体而言，第一电极244b形成为导电性的板状并构成为被上部容器202a支撑。激活部至少由第一电极244b、匹配器251、高频电源部252构成。此外，也可以在第一电极244b与高频电源252之间设置阻抗计254。通过设置阻抗计254，从而能够基于所测定的阻抗，对匹配器251、高频电源252进行反馈控制。另外，高频电源252构成为能够与控制器260收发电力数据，匹配器251构成为能够与控制器260收发匹配数据(前进波数据、反射波数据)，阻抗计254构成为能够与控制器260收发阻抗数据。
(气体供给部)
在气体导入口241连接有共用气体供给管242。共用气体供给管242在管的内部连通，从共用气体供给管242供给的气体经由气体导入口241向喷淋头234内供给。
在共用气体供给管242连接有图6所示的气体供给部。气体供给部连接有第一气体供给管113a、第二气体供给管123a、第三气体供给管133a。
从包含第一气体供给管113a的第一气体供给部主要供给含有第一元素的气体(第一处理气体)。另外，从包含第二气体供给管123a的第二气体供给部主要供给含有第二元素的气体(第二处理气体)。另外，从包含第三气体供给管133a的第三气体供给部主要供给含有第三元素的气体。
(第一气体供给部)
在第一气体供给管113a从上游方向起依次设有第一气体供给源113、流量控制器(流量控制部)即质量流控制器(MFC)115以及开闭阀即阀门116。
从第一气体供给管113a将含有第一元素的气体经由MFC115、阀门116、共用气体供给管242向喷淋头234供给。
含有第一元素的气体是处理气体之一。含有第一元素的气体是含金属气体，例如是含钨(W)的气体。具体而言，是六氟化钨(WF6)气体。
第一气体供给部主要由第一气体供给管113a、MFC115、阀门116构成。
此外，也可以考虑使第一气体供给部包含第一气体供给源113、使第一气体激活的远程等离子体单元(RPU)180a的任一方或双方。
(第二气体供给部)
在第二气体供给管123a从上游方向起依次设有第二气体供给源123、MFC125、阀门126。
从第二气体供给管123a将含有第二元素的气体经由MFC125、阀门126、共用气体供给管242向喷淋头234内供给。
含有第二元素的气体是处理气体之一。含有第二元素的气体是含氢(H)的气体，例如是甲硅烷(SiH4)气体、氢(H2)气体等气体。
第二气体供给部主要由第二气体供给管123a、MFC125、阀门126构成。
此外，也可以使第二气体供给部包含第二气体供给源123、使第二气体激活的远程等离子体单元(RPU)180b的任一方或双方。
(第三气体供给部)
在第三气体供给管133a从上游方向起依次设有第三气体供给源133、MFC135、阀门136。
从第三气体供给管133a将惰性气体经由MFC135、阀门136、共用气体供给管242向喷淋头234供给。
惰性气体是不易与第一气体发生反应的气体。惰性气体例如是氮(N2)气体、氩(Ar)气体、氦(He)气体等气体。
第三气体供给部主要由第三气体供给管133a、MFC135、阀门136构成。
在此，分别构成第一气体供给部、第二气体供给部、第三气体供给部的MFC、阀门、(气化器)、(RPU)构成为能够与控制器260进行收发，并分别收发以下的数据。MFC：流量数据、阀门：开度数据、(气化器：气化量数据)、(RPU：电力数据)。
(控制部)
如图5所示，基板处理装置200具有对基板处理装置200各部的动作进行控制的控制器260。
图7示出了控制器260的概略结构图、第二控制部274、网络268、上位装置500等的连接结构图。控制部即控制器260构成为具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)261、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)262、存储装置263、I/O端口264的计算机。RAM262、存储装置263、I/O端口264构成为能够经由内部总线265与CPU261进行数据交换。控制器260构成为能够连接例如作为触控面板等而构成的输入输出装置269、外部存储装置267、收发部285等。输入输出装置269可以构成为也包含作为通知基板处理装置200的状态、从第二控制部274接收的数据的通知部(显示部)的显示画面270。
存储装置263例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等构成。在存储装置263内以可读取的方式存储有：对基板处理装置的动作进行控制的控制程序、记载有后述的基板处理的步骤、条件等的处理方案、设定对基板100进行处理所使用的处理方案为止的过程中生成的运算数据、处理数据等。此外，处理方案使控制器260执行后述的基板处理工序中的各步骤，并为了能够获得预定的结果而进行组合，且作为程序发挥功能。以下也将该处理方案、控制程序等简而统称为程序。此外，在本说明书中使用程序这一用语时，包括仅包含处理方案单体的情况、仅包含控制程序单体的的情况、或者是包含这双方的情况。另外，RAM262构成为存储器区域(工作区)而将由CPU261读取的程序、运算数据、处理数据等数据暂时地保持。
I/O端口264与闸阀1490、升降机构218、温度控制部400、压力调整器227、228、真空泵223、匹配器251、高频电源部252、MFC115，125，135、阀门116，126，136、驱动部208a、偏压控制部257等连接。另外，也可以与阻抗计254、RPU180a、180b、真空搬运机器人2700(后述)、大气搬运机器人2220(后述)等连接。此外，本公开中所说的连接包括各部通过物理的线缆连接的含义，也包括各部的信号(电子数据)能够直接或者间接地进行发送接收的含义。
作为运算部的CPU261从存储装置263读取控制程序来执行，并且构成为根据来自输入输出装置269的操作命令的输入等而从存储装置263读取处理方案。另外，构成为对从收发部285输入的设定值、和在存储装置263中存储的处理方案、控制数据进行比较、运算，能够算出运算数据。另外，构成为能够根据运算数据来执行对应的处理数据(处理方案)的决定处理等。并且，构成为CPU261按照读取的处理方案的内容来控制：闸阀1490的开闭动作、升降机构218的升降动作、驱动部208a的升降动作、向温度控制部400的电力供给动作、利用温度控制部400进行的基板载置台212的温度调整动作、压力调整器227、228的压力调整动作、真空泵223的开关控制、MFC115、125、135中的气体流量控制动作、RPU180a、180b的气体的激活动作、阀门116、126、136中的气体的开关控制、匹配器251的电力的匹配动作、高频电源部252的电力控制、偏压控制部257的控制动作、基于阻抗计254所测定的测定数据的匹配器251的匹配动作、高频电源252的电力控制动作等。在进行各结构的控制时，通过CPU261内的收发部对依据处理方案的内容的控制信息进行发送接收来进行控制。
此外，控制器260并不限于作为专用的计算机构成的情况，也可以作为通用的计算机构成。例如准备存储有上述的程序(数据)的外部存储装置(例如是磁带、软盘、硬盘等磁盘、CD、DVD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器、存储卡等半导体存储器)267，并通过使用该外部存储装置267向通用的计算机安装程序等，从而能够构成本实施方式的控制器260。此外，用于向计算机供给程序的手段，并不限于经由外部存储装置267进行供给。例如，也可以使用收发部285、网络268(互联网、专用线路)等通信手段而不是经由外部存储装置267来供给程序(数据)。此外，存储装置263、外部存储装置267构成为计算机可读取的存储介质。以下也简单地将这些统称为存储介质。此外，在本说明书中使用存储介质这样的用语时，包括仅含存储装置263单体的情况、仅含外部存储装置267单体的情况、或者包含这双方的情况。
(2)基板处理工序
接下来，作为半导体装置(半导体器件)的制造工序中的一个工序，基于上述的基板数据来设定基板处理装置的各部的装置参数，从而变更基板的升温速率，对于包含使基板加热的工序、在基板上成膜之后基于基板数据来变更基板的降温速率而使基板冷却的工序在内的基板处理工序例，使用图8、图9、图10、图11、图12、图14来进行说明。
＜参数设定工序＞
首先，对于基板处理装置的各部的装置参数设定工序使用图8来进行说明。装置参数设定工序具有：基板数据获取工序S200、数据比较工序S202、以及参数的变更判定工序S203，并根据参数变更判定工序S203的判定内容，不使装置参数变更而结束，或是进行参数变更工序S205而结束。
＜基板数据获取工序S200＞
首先，执行获取在基板处理装置200进行处理的基板100的有关基板数据的工序。在此，所谓基板数据是指：表示基板100的状态的数据、在基板100上形成的器件的产品名数据、在基板处理装置200中执行的处理工序名数据、在基板100形成的层数、在基板100上形成的器件结构等。该基板数据的获取是通过经由网络268来接收从上位装置500、第二控制部274、其它的基板处理装置200发送的基板数据来进行。此外，也可以由对基板处理装置200进行操作的操作者从输入到输入输出装置269中的数据来获取。基于基板数据的内容，将与所获取的基板数据对应的装置参数数据存储在图11所示的表中的设定值1～设定值5所表示的字段之一中。
＜装置数据获取工序S201＞
在执行下一个数据比较工序S202之前，执行装置数据获取工序S201。在装置数据获取工序S201中，获取在基板处理装置200中设置的各部的当前的设定参数数据。当前的设定参数数据可以从各部读取，也可以读取在RAM262、存储装置263中存储的数据。读取的数据在图11所示的表内、当前设定的表内存储。
＜数据比较工序S202＞
在数据比较工序S202中利用CPU261对与图11所示的基板数据对应的装置参数数据、和当前设定值进行比较运算。
＜参数变更判定S203＞
在数据比较工序S202中进行比较运算之后，执行变更判定工序。如果在数据比较工序S202中进行比较运算的结果为与基板数据对应的装置参数数据和当前设定值没有差异，则无需变更设定(“否”判定)而结束处理。在装置参数数据和当前设定值有差异的情况下，需要变更设定(“是”判定)而执行参数变更工序S205。此外，也可以在执行参数变更工序S205之前执行变更通知工序S204。
＜变更通知工序S204＞
在变更通知工序S204中针对基板处理装置200各部的参数通知需要变更的意思。具体而言，是通过将需要变更的消息(数据)向显示画面270、第二控制部274、上位装置500的至少任一方发送来进行。
＜参数变更工序S205＞
在参数变更工序S205中，将与所接收的基板数据对应的装置参数数据作为新的设定数据，使基板处理装置200各部的设定值更新。即，将与基板数据对应的装置参数数据设定为基板处理装置200的构成要素的新的装置参数。
采用这种方式，来进行基板处理装置200各部的设定。此外，使升温速率变更的设定数据也可以在后述的第一升温工序S302a和第二升温工序S302b进行不同的设定。
在此，对在第一升温工序S302a设定的设定值和基板数据以图11进行说明。如图11所示，基板数据例如是与在基板100上形成的多层结构膜有关的数据。具体而言，是层数、结构、处理方案等中的至少任一个。在基板处理装置200的存储装置263中保存有与基板数据对应的设定值。这里，示出了设定有设定值1～设定值5的例子。例如在基板100的升温速率高的情况下，会发生在基板100、基板100上形成的膜变形等不良情况。该问题随着多层结构膜的层数增加而更加显著。在图11中示出了将基板数据作为层数数据并按照基板数据使升温速率变更的设定例。此外，图11的左侧示出了使升温速率提高的设定例，右侧示出了使升温速率减小的设定例。对升温速率造成影响的参数如图11所示，例如有基板100的保持高度T、升降销待机时间、移载时间、惰性气体流量、处理室压力、惰性气体种类等。此外，保持高度T如图10所示那样是指基板100与基板载置台210的表面的距离。具有如下关系：当保持高度T增大时则升温速率减小，当保持高度T减小时则升温速率增大。升降销保持时间如图10所示那样，是指将基板100保持在升降销207上的时间。移载时间是指将基板100从升降销207转移到基板载置台210上为止的时间。具有如下关系：当移载时间变长则升温速率减小，当移载时间缩短则升温速率增大。
在将升温速率间接地视为基板温度的情况下，具有如图12所示那样的关系。图12是表示在基板100未发生不良情况的区域(良好区域)、在基板100发生不良情况的区域(不良区域)所产生的基板温度与升降销保持时间的关系的模型图。在图12中，在基板100上形成的层以64层的情况为基准(实线)。在基板100上形成的层数增加为96层的情况下，不良区域偏移至96层的虚线。反之，在48层的情况下，良好区域偏移至48层的单点划线。如该图所示，在层数增加的情况下，具有良好区域缩窄的关系。因此，在使基板温度变更的情况下，装置参数也需要进行变更。此外，这里的基板温度设定为约300℃～800℃的中温～高温区域。在室温～300℃左右的低温区域，如图13所示那样发生曲线(特性)变化。这是由于因温度区域而使向基板100的热传导的主要因素变化。在中温～高温，除了热传导之外，也会因辐射热、经由处理室201内存在的气体的加热等很多重要因素而被加热，从而使基板100的表面与背面被比较的均匀地加热。另一方面，在低温区域，辐射热、经由处理室201内存在的气体的加热的效果降低，来自基板100的热传导成为主要因素，因此导致在低温侧，在基板100上产生热分布，成为容易在膜上发生变形的环境。这样，曲线(特性)发生变化。此外，在低温区域，具有和图12所示的曲线左右对称的关系，因此只要使图11所示的设定值翻转使用即可。例如在升温速率提高的情况下，只要接近右侧所示的设定值5即可。
接下来，对在第二升温工序S302b设定的设定值和基板数据以图14进行说明。如图14所示，在第二升温工序S302b中能够变更的参数主要是惰性气体流量、处理室压力、惰性气体种类。在第二升温工序S302b设定的设定值可以设定为与第一升温工序S302a相同的值，也可以设定为不同的值。例如，在作为第一升温工序中的设定值选择了设定值4的情况下，也可以构成为使第二升温工序的设定值4的值比第一升温工序的设定4有所增加。通过这样进行设定，能够使第二升温工序S302b的升温速率比第一升温工序S302a的升温速率增大，能够缩短升温时间。另外，也可以构成为如设定值5那样使第二升温工序S302b的升温速率比第一升温工序S302a的升温速率减小。通过这样进行设定，从而能够抑制基板100、在基板100上形成的膜的变形。
此外，各升温工序的升温速率(装置参数)设定为使得基板100的表面温度和基板100的背面温度的差为预定温度。
＜基板处理工序＞
接下来，使用图9对基板处理工序进行说明。
＜基板搬入工序S301＞
在进行成膜处理时，首先将基板100搬入处理空间201。具体而言，是利用升降机构218使基板支撑部210下降，使升降销207成为从贯通孔214向基板支撑部210的上表面侧突出的状态。例如是图10所示的状态。另外，在将处理空间201内、移载室203调整为预定的压力之后，打开闸阀1490，使基板100从闸阀1490载置于升降销207上。在使基板100载置于升降销207上之后，关闭闸阀1490，利用升降机构218使基板支撑部210上升到预定的位置，从而使基板100从升降销207载置到基板支撑部210上。接下来，也可以经由排气管224和排气管1481的任一方或双方对处理空间201内进行排气，使得处理空间201内达到预定的压力(真空度)。此时，基于压力传感器(未图示)所计测的压力值来对压力调整器227的阀开度和压力调整器228的阀开度的任一方或双方进行反馈控制。
＜升温工序S302＞
基板100的升温至少以两个阶段来进行。进行第一阶段的升温(第一升温工序S302a)，之后进行第二阶段的升温(第二升温工序S302b)。
(第一升温工序S302a)
第一升温工序S302a在利用升降销207保持基板100而离开了基板载置台210的状态下进行。此时的升温速率如上所述那样，在基于基板数据变更了装置参数的状态下进行。在基板100升温至预定的温度之后、或者经过预定时间之后，使升降销207下降或者使基板载置台210上升。通过该动作将基板100从升降销207移载到基板载置台210，开启第二升温工序S302b。
(第二升温工序S302b)
在第二升温工序S302b中，在使基板100被基板载置台210支撑的状态下保持预定时间。在保持了预定时间之后、或者基板100达到预定温度之后，执行下一次的成膜工序S303。这样，通过使基板100的升温速率变化而使基板100升温，从而即使是具有多层层叠结构的基板100，也能够抑制基板100、在基板100上形成的结构发生变形。
此外，此时的加热器213的温度设定为100～700℃，并优选为300～500℃的范围内的恒定的温度。加热器213的温度至少在成膜工序S303的期间将基板100的温度控制保持为预定的温度。具体而言，是基于温度传感器401所检测的温度数据，对向加热器213供给的电力进行反馈控制，使得基板载置台210成为预定的温度。
＜成膜工序S303＞
在成膜工序S303中具有：后述的第一气体供给工序S304、净化工序S305、第二气体供给工序S306、净化工序S307。此外，虽然在这里示出了线性地执行这些工序的例子，但是也可以是以第一气体供给工序S304与第二气体供给工序S306的执行期间的一部分重叠的方式来进行并行处理。此外，在并行地执行第一气体供给工序S304和第二气体供给工序S306的情况下，也可以并行地执行净化工序S305和净化工序S307，并可以省略其中一方的净化工序。
＜第一气体供给工序S304＞
在第一气体供给工序S304中，从第一气体供给部向处理室201内供给作为第一气体(处理气体)的WF6气体。具体而言，在MFC115中对从第一气体供给源113供给的WF6气体进行流量调整之后向基板处理装置200供给。进行了流量调整的WF6气体通过缓冲室232并从喷淋头234的气体供给孔234a向减压状态的处理室201内供给。另外，持续利用排气系统来进行处理室201内的排气，将处理室201内的压力控制为预定的压力范围(第一压力)。此时，会向基板100供给WF6气体。WF6气体以预定的压力(第一压力：例如10Pa以上1000Pa以下)向处理室201内供给。通过这种方式，向基板100供给WF6气体。通过供给WF6气体，从而在基板100上形成含钨层。
＜净化工序S305＞
在基板100上形成含钨层之后关闭阀门116停止WF6气体的供给。通过停止第一气体，由此将处理室201中存在的第一气体、缓冲室232中存在的处理气体从第一排气部排出，来执行净化工序S305。
另外，也可以构成为在净化工序S305中，除了对气体进行排气(抽真空)而排出气体之外，还利用惰性气体供给源133来供给惰性气体，进行将残留气体挤出的排出处理。该情况下，打开阀门136并在MFC135中进行惰性气体的流量调整。另外，也可以组合进行抽真空和惰性气体的供给。另外，也可以构成为交替地进行抽真空和惰性气体的供给。
在经过预定的时间之后，关闭阀门136停止惰性气体的供给。此外，也可以在保持阀门136开启的状态下持续进行惰性气体的供给。
＜第二气体供给工序S306＞
在净化工序S304之后，从第二气体供给部向处理室201内供给作为第二气体(也称为处理气体或者反应气体)的SiH4气体。具体而言，是开启阀门126并经由气体导入口241、缓冲室232、多个孔234a向处理室201内供给SiH4气体。
此时，对MFC125进行调整而使SiH4气体的流量达到预定的流量。此外，SiH4气体的供给流量例如为1sccm以上10000sccm以下。
当SiH4气体向在基板100上形成的含钨层供给时，使含钨层改性并形成预定的厚度的W层。具体而言，通过使含钨层所含的氟(F)还原而形成W层。
＜净化工序S307＞
通过与净化工序S305同样的动作而执行净化工序S307。例如处理室201内存在的第二气体、缓冲室232内存在的第二气体通过停止第二气体的供给并且从排气部进行排气来执行净化工序S307。另外，也可以向缓冲室232和处理室201供给净化气体来进行净化。
＜判定工序S308＞
净化工序S307的结束后，控制器260判定是否以预定的循环数n执行了上述的成膜工序S303(S304～S307)。即，判定在基板100上是否形成了所需厚度的W层。将上述的工序S304～S307作为一个循环，并使该循环至少执行一次以上，从而能够在基板100上形成预定膜厚的W膜。
在判定工序S308中，在成膜工序S303没有执行预定次数时(“否”判定时)，重复执行成膜工序S303，在实施了预定次数时(“是”判定时)，结束成膜工序S303，执行降温工序S309。
＜降温工序S309＞
判定工序S308之后，在降温工序S309中，基于基板数据和成膜工序S303的累积时间数据的任一方或双方，来设定与基板100的降温(冷却)速率对应的装置参数。例如，在基板数据中的形成于基板100的层数较多时，设定使降温速率减小的装置参数。
此外，降温速率与上述的升温速率的装置参数和基板数据的关系大致是同样的，因此省略详细的说明。
通过基于所设定的装置参数来进行降温，从而能够抑制降温时的基板100的变形。
此外，降温工序S309的具体的动作是上述的升温工序S302的相反步骤，因此省略详细的说明。
此外，也可以在使基板100载置于升降销207之前，如图15所示那样，将升降销207插入于基板载置台210的贯通孔214，对升降销的前端进行预备加热。这样，通过预先对升降销207进行加热，从而能够在将基板100从基板载置台210载置于升降销207时，抑制基板100发生变形。
＜基板搬出工序S310＞
在降温工序S309中使基板100冷却为预定温度之后，开启闸阀1490并使基板100从移载室203向真空搬运室2400搬出。
采用这种方式，可执行本公开的基板处理工序。
以上对本公开的一实施方式具体地进行了说明，但是本公开并不限定于上述的实施方式，而能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
以上对将基板100搬入移载室203内之后的升温工序进行了说明，但是不限于此。也可以构成为使用图16所示的基板处理系统2000而能够预先升温。图16的基板处理系统2000对基板100进行处理而主要由IO载台2100、大气搬运室2200、装载锁(L/L)2300、真空搬运室2400、基板处理装置200(200a、200b、200c、200d)构成。真空搬运室2400经由闸阀1490(1490a、1490b、1490c、1490d)与上述的移载室203连接。构成为在IO载台2100上能够载置存放有多张基板100的POD2001。在真空搬运室2400内设有真空搬运机器人2700，该真空搬运机器人2700具有对基板100进行保持的镊子2900和对镊子进行保持的手臂2800。在此，预先升温例如是通过利用在真空搬运室2400设置的第二加热部2401在真空搬运室2400内对基板100、镊子2900进行加热来进行。通过预先在真空搬运室2400内对镊子2900、基板100进行加热，从而能够在将基板100载置于上述的升降销207时，抑制基板100发生变形、翘曲。此外，在大气搬运室2200设有大气搬运机器人2220，该大气搬运机器人2220使基板100在IO载台2100上的POD2001与L/L2300之间移动。
此外，虽然以上对基板100的加热进行了说明，但是不限于此。例如，也可以变更使等离子体处理后的基板100除电的条件。例如，若在基板100上形成的层数增加，则基板100上的电容容量会增加，导致容易充电的问题。充电会引发以下的问题。例如，导致基板100附着于基板支撑部210，在基板的搬出时发生基板100的错位。充电会导致在基板100上形成的绝缘膜破损等。为了防备这样的充电，可以在使升降销207从基板支撑部210突出之前追加进行除电的工序，变更除电时间。例如图17所示那样基于基板数据(层数)来变更除电时间。具体而言，是当层数增加时将除电时间设定为较长而能够实现。
在上述的成膜工序中，虽然记载了使用两种气体成膜的例子，但是也可以使用一种或是三种以上的气体来进行处理。
另外，虽然以上说明了成膜处理，但是也可以适用于其它处理。例如是改性处理、氧化处理、氮化处理、氧氮化化处理、还原处理、氧化还原处理、蚀刻处理、加热处理等。通过对这些处理、上述的成膜处理工序进行置换而能够以多种方式执行。
另外，虽然以上示出了将含钨气体用作第一气体，并将含氢气体用作第二气体而形成作为接触塞膜的含钨膜的例子，但是也能够应用于使用其它气体的成膜。例如也可以是第一气体使用作为含硅气体的六氯乙硅烷(Si2Cl6、简称：HCDS)气体，第二气体使用作为含氧气体的氧(O2)气体、和/或、作为含氮气体的氨(NH3)气体，形成上述的绝缘膜102、第二绝缘膜105、牺牲膜103。另外，也可以构成为使用含碳气体、含硼气体等来形成第三绝缘膜120，也可以使用含金属气体来形成导电膜112。此外也可以通过其它工序使用含有这些元素中的多种的气体来进行成膜。
例如具有含Al层、含Zr层、含Hf层、含HfAl层、含ZrAl层、含SiC层、含SiCN层、含SiBN层、含TiN层、含TiC层、含TiAlC层等。
另外，虽然以上示出了在一个处理室中对一张基板进行处理的装置结构，但是不限于此而也可以是将多张基板在水平方向上排列的装置。

Claims (20)

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有：
接收基板数据的工序，该基板数据包含形成在基板上的器件的层数及结构的任一方或双方；
设定与所述基板数据对应的装置参数的工序；
在基板载置台的上方支撑与所述基板数据对应的基板的工序；
在从所述基板载置台的表面远离的状态下基于所述装置参数使所述基板升温的第一升温工序；
在所述第一升温工序之后使所述基板载置于所述基板载置台的工序；以及
在处理室内对所述基板进行处理的工序。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
具有在所述第一升温工序之后使所述基板载置于所述基板载置台并升温的第二升温工序，
使在所述第一升温工序中设定的所述装置参数和在所述第二升温工序中设定的装置参数不同。
3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述装置参数是所述第一升温工序中的从所述基板到所述基板载置台表面的远离距离及远离时间的任一方或双方。
4.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述装置参数是所述第一升温工序中的从所述基板到所述基板载置台表面的远离距离及远离时间的任一方或双方。
5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
进一步具有基于所述基板数据对搬运所述基板的镊子进行加热的工序。
6.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
进一步具有基于所述基板数据对搬运所述基板的镊子进行加热的工序。
7.根据权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
进一步具有基于所述基板数据对搬运所述基板的镊子进行加热的工序。
8.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
进一步具有基于所述基板数据对搬运所述基板的镊子进行加热的工序。
9.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述第一升温工序中，基于所述基板数据以所述基板的表面温度与所述基板的背面温度之差处于预定的范围内的方式对升温速率进行控制。
10.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述进行处理的工序中向所述基板供给处理气体而形成所需的膜，
具有在所述进行处理的工序之后基于所述装置参数使所述基板降温的工序。
11.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述进行处理的工序中向所述基板供给处理气体而形成所需的膜，
具有在所述进行处理的工序之后基于所述装置参数使所述基板降温的工序。
12.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述进行处理的工序中向所述基板供给处理气体而形成所需的膜，
具有在所述进行处理的工序之后基于所述装置参数使所述基板降温的工序。
13.一种存储介质，其能够被计算机读取，所述存储介质的特征在于，
存储有利用计算机使基板处理装置执行以下步骤的程序，即：
接收基板数据的步骤，该基板数据包含形成在基板上的器件的层数及结构的任一方或双方；
设定与所述基板数据对应的装置参数的步骤；
在基板载置台的上方支撑与所述基板数据对应的基板的步骤；
在从所述基板载置台的表面远离的状态下基于所述装置参数使所述基板升温的第一升温步骤；
在所述第一升温工序之后使所述基板载置于所述基板载置台的步骤；
在处理室对所述基板进行处理的步骤。
14.根据权利要求13所述的存储介质，其特征在于，
具有在所述第一升温步骤之后使所述基板载置于所述基板载置台并升温的第二升温步骤，
使在所述第一升温步骤中设定的所述装置参数和在所述第二升温步骤中设定的装置参数不同。
15.根据权利要求13所述的存储介质，其特征在于，
所述装置参数是所述第一升温步骤中的从所述基板到所述基板载置台表面的远离距离及远离时间的任一方或双方。
16.根据权利要求13所述的存储介质，其特征在于，
进一步具有基于所述基板数据对搬运所述基板的镊子进行加热的步骤。
17.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
处理室，其对基板进行处理；
加热部，其对所述基板进行加热；
基板载置台，其对所述基板进行支撑；
接收部，其接收基板数据，该基板数据包含形成在所述基板上的器件的层数及结构的任一方或双方；以及
控制部，其设定与所述基板数据对应的装置参数，
所述控制部构成为基于所述装置参数以执行以下工序的方式控制所述加热部和所述基板载置台：
在从所述基板载置台的表面远离的状态下基于所述装置参数使所述基板升温的第一升温工序；
在所述第一升温工序之后使所述基板载置于所述基板载置台的工序；以及在所述处理室对所述基板进行处理的工序。
18.根据权利要求17所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部具有在所述第一升温工序之后使所述基板载置于所述基板载置台并升温的第二升温工序，
使在所述第一升温工序中设定的所述装置参数与在所述第二升温工序中设定的装置参数不同。
19.根据权利要求17所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部以所述装置参数为所述第一升温工序中的从所述基板到所述基板载置台的远离距离及远离时间的任一方或双方的方式进行设定。
20.根据权利要求17所述的基板处理装置，其特征在于，
具有搬运机器人，该搬运机器人设置有保持所述基板的镊子，
所述控制部构成为以基于所述基板数据对搬运所述基板的所述镊子进行加热的方式控制所述加热部和所述搬运机器人。
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