薄膜处理方法和薄膜处理系统的制作方法

专利名称：薄膜处理方法和薄膜处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及薄膜处理方法和薄膜处理系统，特别是涉及可以均匀的膜厚进行薄膜处理，或通过等离子体处理装置除去膜上带电电荷的薄膜处理方法和薄膜处理系统。
背景技术：
随着半导体器件的高集成化和高速化，布线结构微细化，对抗蚀剂膜的布线图形的高精细化和降低布线间的电容越来越重要。即，布线图形越高精细化，越需要抗蚀剂膜具有均匀的膜厚，而为了进行正确的蚀刻，需要层间绝缘膜具有均匀的膜厚。
在形成抗蚀剂膜和层间绝缘膜的情况下，例如大多使用旋转涂布和烘焙炉，在被处理体的表面上涂布有机材料并形成涂布型绝缘膜(以下称为‘SOD膜’)。此外，为了降低层间绝缘膜的布线间的电容，作为SOD膜材料，正在开发各种低-k(Low-k低介电率)膜材料。而且，作为膜形成的一个环节，对SOD膜实施热固化，或者最近使用电子束处理装置(EB装置)对SOD膜实施电子束固化(EB固化)。
例如，如果使用旋转涂布，在被处理体(例如，晶片)上形成SOD膜，则如图9(a)所示，有晶片中央部的膜厚薄，随着向直径方向外侧膜厚逐渐增加的倾向。在对这样的SOD膜实施EB固化时，以往如图9(b)所示，使多个电子束管各自的输出均匀，向晶片整个表面照射均匀的电子束。
在使用等离子体处理装置，在晶片上形成层间绝缘膜等薄膜的情况下，尽管不是旋转涂布情况，但也在膜厚上产生偏差，难以获得均匀的膜厚。此外，如果使用等离子体处理装置来形成薄膜，则通过从等离子体接受电荷而薄膜充电，对其后的处理产生各种危害。在进行蚀刻时也产生充电现象。
因此，以往作为除去薄膜的电荷的方法，例如已知以下方法向晶片注入电子束(阴离子)来中和薄膜的阳离子的方法(专利文献1)；使用紫外线灯等中和电荷产生部件，从氩气等中产生浮游电荷体(包含正离子及电子)，用这种浮游电荷体中和薄膜表面的电荷的方法(专利文献2)等。此外，在专利文献3中公开了向半导体基板表面的电荷积蓄部分照射紫外线，除去半导体基板表面电荷的方法。
专利文献1(日本)特开平9-181056号公报(权利要求1～3、 段、及图2)专利文献2(日本)特开平7-14761号公报(权利要求1、权利要求2、及 段)专利文献3(日本)特开平5-243160号公报(权利要求1、权利要求4、及 段)但是，在进行现有的抗蚀剂膜或层间绝缘膜的薄膜处理时，如上所述，进行SOD膜的涂布、SOD膜的烘焙处理及固化(cure)处理，但在进行其中任何一个处理中，都难以均匀地调整膜厚，例如如果使用旋转器涂布SOD膜，则如图9(a)所示，SOD膜的膜厚不均匀，该状态在利用烘焙炉的热处理后仍保留，所以在接续这些处理的EB固化后，如图9(c)所示，膜厚照样不均匀保留，存在难以获得均匀的膜厚的课题。在膜厚不均匀的情况下，其后的处理，例如如果是层间绝缘膜的情况，则难以适应规定的图形并均匀地实施正确的蚀刻，还会带来成品率下降的危险。此外，在抗蚀剂膜的情况下，难以进行曝光工序中要求的高精细扫描。
作为除去形成在晶片表面上的薄膜的电荷的方法，在采用专利文献1的方法时，通过电子束产生的阴离子，只不过能够除去薄膜的阳离子。在采用专利文献2的方法时，由于使用紫外线，所以可以除去薄膜表面的电荷，但紫外线产生的电荷不浸透到薄膜的内部，只不过可以除去薄膜表面的电荷，不能除去内部积蓄的电荷。而在采用专利文献3的方法时，仍存在紫外线难以浸透到薄膜的内部的课题。

发明内容
本发明是用于解决上述课题的发明，目的在于提供可以获得均匀的薄膜处理的薄膜处理方法和薄膜处理系统。此外，本发明的目的在于提供能够可靠地除去被处理体中积蓄的电荷的薄膜处理方法及薄膜处理系统。
本发明方案1记载的薄膜处理方法包括在从多个电子束管向形成在被处理体上的膜照射电子束并调整膜厚的工序，其特征在于在上述工序中，根据上述膜厚的分布单独控制上述多个电子束管各自的输出或照射时间。
本发明方案2记载的薄膜处理方法包括测定形成在被处理体表面上的膜的膜厚的工序；以及从多个电子束管向上述膜照射电子束并调整上述膜厚的工序，其特征在于在调整上述膜厚的工序中，根据上述膜厚的测定结果，单独控制上述多个电子束管各自的输出或照射时间。
本发明方案3记载的薄膜处理方法的特征在于在方案1或方案2记载的发明中，包括使上述被处理体旋转，同时在上述被处理体上形成涂布膜的工序。
本发明方案4记载的薄膜处理方法的特征在于在方案1或方案2记载的发明中，包括在上述被处理体上形成CVD膜的工序。
本发明方案5记载的薄膜处理方法的特征在于在方案1～方案4中任何一个方案记载的发明中，与上述被处理体的内侧相比，越配置在外侧的电子束管，越增大设定其输出。
本发明方案6记载的薄膜处理方法包括从多个电子束管向被处理体照射电子束并除去被处理体的薄膜上带电电荷的工序，其特征在于在上述工序中，将上述被处理体放置在稀有气体环境下，通过上述稀有气体而将电子束照射在上述被处理体上。
本发明方案7记载的薄膜处理方法包括测定在被处理体的薄膜上带电电荷的工序；以及根据上述电荷量的测定结果，从多个电子束管向上述膜照射电子束并除去上述电荷的工序，其特征在于在上述除去电荷工序中，将上述被处理体放置在稀有气体环境中，通过上述稀有气体，将电子束照射到上述被处理体上。
本发明方案8记载的薄膜处理系统包括膜厚测定装置，测定在被处理体上形成的膜的膜厚；以及电子束处理装置，具有将电子束照射到上述被处理体的膜上的多个电子束管，其特征在于上述电子束处理装置具有根据上述膜厚测定装置的测定结果，单独控制上述多个电子束管各自的输出或照射时间的控制装置。
本发明方案9记载的薄膜处理系统包括电荷量测定部件，测定被处理体的薄膜所带电荷量；以及电子束处理装置，具有将电子束照射到上述被处理体上并除去上述电荷的多个电子束管，其特征在于上述电子束处理装置具有向处理容器内供给稀有气体的部件，以及根据上述电荷量测定部件的测定结果控制上述多个电子束管的输出或照射时间的控制装置，通过向上述处理容器内供给的稀有气体，将电子束照射到上述被处理体上。
本发明方案10记载的薄膜处理系统的特征在于在方案8或方案9记载的发明中，将上述多个电子束管同心圆状地排列。
本发明方案11记载的薄膜处理系统的特征在于在方案8或方案10上述的发明中，包括在上述被处理体上形成膜的旋转式的涂布装置。
本发明方案12记载的薄膜处理系统的特征在于在方案8～方案11中任何一项记载的发明中，包括在上述被处理体上形成膜的等离子体处理装置。


图1是表示适用于本发明的薄膜处理系统的EB装置的构成图。
图2是表示图1所示的EB装置的电子束管排列的一例的平面图。
图3是表示本发明的薄膜处理系统的一实施方式的、以方框图方式表示的构成图。
图4是表示将EB装置的电子束单元的各电子束管的输出设定得相同时获得的SOD膜的处理时间、收缩率及k值之间关系的曲线图。
图5是表示将EB装置的电子束单元的各电子束管的输出设定得相同时获得的SOD膜的处理时间、收缩率及弹性系数之间关系的曲线图。
图6是表示由本发明的薄膜处理方法的一实施方式获得的SOD膜的处理过程的曲线图，图6(a)是表示烘焙处理后的晶片的SOD膜的膜厚分布的曲线图，图6(b)是表示电子束单元的各电子束管的输出分布的曲线图，图6(c)是表示EB固化后的晶片的SOD膜的膜厚分布的曲线图。
图7是表示监视器晶片的主要部分的概念图。
图8是表示一例等离子体处理装置的概念图。
图9(a)～图9(c)是表示现有的EB固化前后的晶片的SOD膜的膜厚分布和电子束单元的输出的与图6(a)、图6(b)、图6(c)对应的图。
符号说明10旋转涂布器；30膜厚测定装置；40电子束处理装置；43电子束单元(多个电子束管)；43A第一电子束管43B第二电子束管；43C第三电子束管；44控制装置；S薄膜处理系统；B电子束；CW监视器晶片(电荷量测量部件)；W晶片(被处理体)。
具体实施例方式
以下，根据图1～图8所示的实施方式来说明本发明。
例如，如图3所示，本实施方式的薄膜处理系统S包括在被处理体(例如，晶片)的表面上涂布SOD膜材料的旋转式涂布装置(旋转涂布器)10；配置在该旋转涂布器10的下游侧并对晶片上形成的SOD膜进行热处理的烘焙炉20；配置在烘焙炉20的下游侧并测定热处理后的SOD膜的膜厚的膜厚测定装置30；以及配置在该膜厚测定装置30的下游侧并根据膜厚测定装置30的测定结果，将电子束照射到SOD膜上的电子束处理装置(EB装置)40。作为此时使用的旋转涂布器10、烘焙炉20和膜厚测定装置30，可以使用现有的公知的装置。
在上述旋转涂布器10中形成的SOD膜如上述那样，随着从晶片的中心向直径方向外侧行进，有膜厚加厚的倾向。这种状况即使在烘焙炉20中对晶片进行处理后仍然存在。因此，在本实施方式中，可以在使用以下具体说明的EB装置40对SOD膜实施EB固化时，将SOD膜的膜厚均匀化。
即，例如，如图1所示，本实施方式中使用的EB装置40包括由铝等可减压地形成的处理容器41；配设在该处理容器41内的底面中央并载置被处理体(晶片)W的载置台42；在与该载置台42对置的处理容器41的上面同心圆状地排列安装的多个(例如，19个)电子束单元43；以及控制载置台42和电子束单元43等的控制装置44；在控制装置44的控制下，从电子束单元43将电子束照射到载置台42上的晶片W整个表面上，进行形成在晶片W上的SOD膜的EB固化。如果对SOD膜实施EB固化，则如后述那样SOD膜产生收缩。利用这种收缩，在本实施方式中将SOD膜的膜厚均匀化。
在上述载置台42的下面连接升降机构45，通过升降机构45的丝杠45A，使载置台42升降。载置台42的下面和处理容器41的底面通过可自由伸缩的不锈钢制的波纹管(bellows)46连接，通过波纹管46保持处理容器41内的密封。此外，在处理容器41的周面上形成晶片W的运送出入口41A，在该运送出入口41A上可开闭地安装闸门阀47。而且，在处理容器41中形成位于运送出入口41A上方的气体供给口41B，在处理容器41的底面上形成气体排气口41C。而且，在气体供给口41B中通过气体供给管48连接气体供给源(未图示)，而在气体排气口41C上通过气体排气管49连接真空排气装置(未图示)。再有，在图1中，46A是波纹管护板。
而且，上述载置台42的上面有加热器42A，通过该加热器42A将晶片W加热到期望的温度。此外，例如图2所示，19个电子束单元43由配置在处理容器41上面中心的一个第一电子束管43A、在第一电子束管43A周围同心圆状配置的6个第二电子束管43B、在这些第二电子束管43B周围同心圆状地配置的12个第三电子束管43C构成，可以分别在每个块中控制第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C。第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C分别有在处理容器41内露出配置的电子束透过窗。透过窗例如由透明石英玻璃密封。而且，在透过窗的下方对置配置格栅状的检测机构50，根据轰击该检测机构50的电子来检测照射量，并将检测信号输入到控制装置44。控制装置44根据检测机构50的检测信号，分别在每个块(block)中控制同心圆状配置的第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C的输出。
而且，本实施方式中使用的SOD膜例如由有机材料形成。作为形成SOD膜的有机材料，例如使用介电常数比SiO2低的低-k(Low-k)材料。低-k(Low-k)材料可以使用包含硅(Si)、碳(C)、氢(H)、氧(O)的有机材料。作为这样的有机材料，例如可列举聚有机硅氧烷交联苯环丁烯树脂(BCB)或ダウケミカル公司制造的SiLk(商品名)、FLARE(商品名)等聚丙炔醚树脂(PAE)、Methylsilsesquioxane(メチルシルセスキオキサン)(MSQ)等有机聚硅氧烷树脂等。作为MSQ系的有机材料，例如可列举ジェイスア一ル公司制造的LKD等。
下面，说明EB装置40的动作。通过运送机构的臂(未图示)，将形成了SOD膜的晶片W运送到EB装置40时，打开闸门阀47，运送机构的臂将晶片W从运送出入口41A运送到处理容器41内，将晶片W交送到处理容器41内待机的载置台42上。然后，运送机构的臂从处理容器41退出，关闭闸门阀47，使处理容器41内为气密状态。在这期间通过升降机构45将载置台42上升，将晶片W和电子束单元43的间隔保持在规定距离。
然后，通过真空排气装置将处理容器41内的空气进行排气，同时从气体供给源向处理容器41内例如供给稀有气体(例如氩气)，用氩气置换处理容器41内的空气，将处理容器41内的氩气的压力保持在规定的压力。此时，载置台42的加热器42A动作，加热晶片W并保持规定的温度。在该状态下，将电子束单元43的第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C各自的输出相同地设定，照射电子束B，进行晶片W表面的SOD膜的EB固化。
如上所述，如果将各电子束管43A、43B、43C的输出设定为相同，按下述条件进行EB固化，则可获得具有例如图4和图5所示特性的SOD膜。
SOD膜的材料LKD(ジェイスア一ル公司制造)平均膜厚5000埃处理容器内压力10Torr晶片温度350℃氩气标准状态下3L/分电子束管和晶片的间隔75mm电子束管施加电压13kV管电流250μA根据图4所示的结果可知，随着EB固化的处理时间，SOD膜的收缩率(膜厚减少率)增大。另一方面，可知直至EB固化的处理时间为600秒k值(介电常数)都在缓慢增大，而如果超过600秒，则明显地增大。根据图5所示的结果可知，对于SOD膜，在SOD膜的收缩率随着EB固化的处理时间而增大的相同的倾向下，弹性系数增大并固化。从这些结果来看，SOD膜中的剂量量越大，越促进SOD膜的有机高分子化合物的反应，SOD膜的收缩率增大。此时，在本实施方式的情况下，可知如果规定的收缩率在与EB固化的处理时间600秒相当的收缩率约12％以下的范围，则可以维持低的k值。这种状况表示在各电子束43A、43B、43C的输出相同的情况下，通过在第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C的照射时间上产生差别，或在处理时间相同的情况下，通过在第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C各自的输出上产生高低差，可以维持低的k值，同时变更SOD膜的收缩率，校正膜厚分布，并获得均匀的膜厚。
因此，在本实施方式中，根据SOD膜的膜厚，在每块中控制第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C的输出，校正SOD膜的膜厚分布，实现膜厚的均匀化。即，在膜厚厚的外周缘部分将第三电子束管43C的输出设定为最大，增加电子束的剂量量，增加膜厚厚的部分的收缩率，在膜厚薄的中央部分将第一电子束管43A的输出设定为最低，减少电子束的剂量量，减小膜厚薄的部分的收缩率。由此，可以将SOD膜的膜厚均匀化。
下面，通过采用上述原理的薄膜处理系统S来说明本发明的薄膜处理方法。首先，使用旋转涂布器10在晶片W表面涂布SOD膜材料后，使用烘焙炉20进行热处理。接着，例如使用光干涉式膜厚计等膜厚测定装置30，在多个部位测定晶片W整个表面的SOD膜的膜厚，检测膜厚的分布状态后，例如如图6(a)的实线所示，获得膜厚随着从SOD膜的中央部向外周缘部推进而逐渐增加的膜厚分布。将表示该膜厚分布的数值数据存储在EB装置40的控制装置44的存储器(未图示)中。
接着，如图1所示，将已知膜厚分布状态的晶片W运入EB装置40的处理容器41内，在载置在载置台42上并关闭闸门阀47后，按上述要领使载置台42上升，将电子束单元43和晶片W间的距离设定在规定的值后，从气体供给管48向处理容器41内供给稀有气体，同时从气体排出管49对处理容器41内的气体进行排气，使处理容器41内为规定压力的稀有气体环境。
然后，在电子束单元43的第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C上施加电压。此时，控制装置44根据图6(a)所示的膜厚分布，在每块中控制第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C各自的输出。即，通过控制装置44，根据SOD膜的膜厚分布，如图6(b)的实线所示，将第一电子束管43A的输出设定得最低，使SOD膜的中央部的电子束的剂量量最少，将第三电子束管43C的输出设定得最高，使SOD膜的外周缘部的电子束的剂量量最大，进行SOD膜的EB固化。通过这种EB固化，SOD膜在晶片W的中央部的收缩率最小，随着从中央部向外周缘推进，收缩率缓缓增大，其结果，如图6(c)所示，可将SOD膜的膜厚在晶片W整个表面上平均化，获得均匀的膜厚。
如以上说明，根据本实施方式，通过旋转涂布器10在晶片W上形成SOD膜，在通过烘焙炉20对SOD膜进行热处理后，通过膜厚测定装置30测定SOD膜的膜厚，根据该测定结果，将EB装置40的电子束单元43的第一电子束管43A的输出设定得最低，将第三电子束管43C的输出设定得最高，在每块中控制第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C，所以即使来自烘焙炉20的晶片W的SOD膜的膜厚随着从中央部向外周缘部推进而逐渐增加，但通过EB固化来校正膜厚分布，仍可获得具有均匀膜厚的SOD膜。因此，在薄膜处理后的蚀刻等后工序中也可获得良好的结果，可以提高成品率。
例如在膜厚测定装置30的膜厚测定中获得图6(a)中虚线所示的膜厚分布时，在EB固化时，通过控制装置44，根据SOD膜的膜厚分布，如图6(b)中虚线所示，将第一电子束管43A的输出设定得最高，使SOD膜的中央部的电子束的剂量量最大，将第三电子束管43C的输出设定得最低，使SOD膜的外周缘部的电子束的剂量量最小，进行SOD膜的EB固化。由此，SOD膜在晶片W中央部的收缩率最大，随着从中央部向外周缘部推进，收缩率缓慢地减小，其结果，如图6(c)所示，可以获得使SOD膜的膜厚在晶片W整个面中为均匀的膜厚。
此外，例如在使用等离子体CVD装置在晶片表面上覆盖层间绝缘膜时，层间绝缘膜的膜厚在整个表面上有微小的凹凸不规则地分布。这种情况下，在通过膜厚测定装置检测其凹凸的分布状态后，根据该膜厚信息，通过在EB固化装置中按照凹凸单独地控制多个电子束管各自的输出，可以将膜厚均匀化。即，这种情况下，不是如上述实施方式那样在三个块(即第一、第二、第三电子束管43A、43B、43C)的每个块中控制电子束管43，而是单独地控制19个电子束管43各自的输出。按这样的控制方式，无论膜厚分布如何，都可以可靠地将膜厚均匀化。因此，在本实施方式中，也可以期待与上述实施方式同样的作用效果。
此外，在上述实施方式中，说明了使用EB装置40将成膜后的膜厚的偏差均匀化的情况，但EB装置40例如也可用于在通过等离子体处理装置(例如，CVD装置、蚀刻装置、灰化装置等)和离子注入装置等对晶片进行处理时除去晶片表面上积蓄的电荷。因此，首先通过电荷监视用晶片来确认EB装置40的消除电荷作用。
在本实施方式中，作为电荷监视用晶片，例如使用Charm-2晶片(Charm注册商标)(Wafer Charging Monitors公司制造)，以下将这种晶片简称为“监视器晶片”。这种监视器晶片在晶片整个表面上具有EEPROM器件结构的芯片。例如图7(a)、图7(b)所示，各器件具有电位传感器(参照图7(a))、电流传感器(参照图7(b))和UV传感器(未图示)。此外，如图7所示，各传感器具有控制栅极C、浮置栅极F和氧化硅膜层SiO2，而且，在表面上有CCE(ChargingCollection Electrode；电荷收集电极)。根据分别施加在各器件的控制栅极上的电压的极性、大小，通过氧化膜将电子注入到浮置栅极F或排出。由此，晶体管的阈值电压Vth变化，根据该变化量，可知晶片的电荷分布量。
例如，通过EEPROM将充电到+14.11V的正电压的监视器晶片设置在EB装置40内，在氩气氛环境下从多个电子束管43向监视器晶片照射电子束，在下述处理条件下将监视器晶片例如进行6分钟的处理后，从处理容器41中取出监视器晶片，调查监视器晶片的电压分布的结果，可知电压从+14.11V变化到平均值为2.99V，能够除去晶片的正电荷。此外，预先将充电到-8.62V的负电压的监视器晶片CW设置在EB装置40内，进行同样处理的结果，电压从-8.62V变化到平均值为1.29V。从这些结果可知，EB装置40无论充电正负哪一种电荷都可以除去。
处理容器内压力10Torr晶片温度350℃氩气标准状态下3L/分电子束管和晶片的间隔75mm电子束管施加电压13kV管电流250μA因此，可知EB装置40通过在氩环境下将电子束照射到晶片上，无论晶片上带有正负哪一种电荷都可除去。可将这种除电作用解释为电子束将氩等离子体化，产生正电荷和负电荷两者，通过这些正负电荷将晶片表面的正负电荷中和。此外，可认为电子束侵入晶片的薄膜层内，还可以除去层间绝缘膜内积蓄的正电荷。此时，还可通过电子束将层间绝缘膜的微小凹凸均匀化。
接着，使用监视器晶片来验证例如图8所示的等离子体CVD装置的充电特性。例如，如图8所示，等离子体CVD装置100包括处理容器101；配置在该处理容器101内并且载置晶片W的载置台102；在该载置台102的上方与其对置配置的电极103；以及连接到该电极103的高频电源104。在处理容器101的上部形成处理气体的气体供给部101A，在其下部形成连接到真空排气装置(未图示)的气体排气部101B。而且，在使用等离子体CVD装置100对作为层间绝缘膜的氧化硅膜进行成膜时，例如可使用SiH4+N2O系的气体或TEOS+O2系的气体等作为处理气体。如果使用等离子体CVD装置100在晶片W表面上形成由氧化硅膜构成的层间绝缘膜，则晶片W从等离子体中接受电荷而带电。
因此，通过EEPROM，在控制栅极G使监视器晶片CW带电至规定大小的正电压或负电压，将该监视器晶片CW载置在如图8所示的等离子体CVD装置100的载置台102上，在将层间绝缘膜进行成膜的处理条件下对监视器晶片CW进行处理。即，从气体供给部101A向处理容器101内供给处理气体(例如，TEOS+O2系气体)，同时从气体排出部101B进行排气，并将处理容器101内设定为规定的压力。然后，从高频电源104将高频电力施加在电极103上，在处理容器101内产生处理气体的等离子体P，在监视器晶片CW中引起充电。在结束该处理后，从处理容器101中取出监视器晶片CW。然后，从监视器晶片CW的电位传感器读取正电压或负电压，求出因等离子体的充电产生的正负各电压的变化。通过该处理，可以解析等离子体CVD装置100的充电特性。然后，将充电特性预先记载在EB装置40的控制装置44中。
在用EB装置40除去等离子体CVD处理后的带电电荷的情况下，将晶片从等离子体CVD装置100运送到EB装置40内，通过EB装置40除去晶片的电荷。此时，EB装置40的多个电子束管43根据控制装置44中记载的充电特性，单独控制各电子束管43，可以除去晶片的电荷。
根据上述结果，在除去使用等离子体CVD装置100进行成膜处理后的带电晶片的电荷的情况下，将等离子体CVD装置100的充电特性预先存储在EB装置40的控制装置44的存储器中，根据该存储内容，通过单独控制多个电子束管44，能够可靠地除去晶片表面的电荷。
如以上说明那样，根据本实施方式，在从多个电子束管44向晶片照射电子束，除去晶片的层间绝缘膜上带电的电荷时，将晶片W放置在氩气体环境下，通过氩气体向晶片照射电子束，所以通过电子束照射产生的氩气体的等离子体同时除去层间绝缘膜上带电的正负电荷，同时通过电子束侵入到层间绝缘膜内，可除去内部的电荷。
此外，根据本实施方式，包括测定通过等离子体CVD装置100形成的晶片的层间绝缘膜中带电的电荷量的工序；以及根据电荷量的测定结果，从多个电子束管44向层间绝缘膜照射电子束，除去电荷的工序，在除电工序中，将晶片放置在氩气环境下，通过氩气向晶片照射电子束，根据等离子体CVD装置100的带电量来控制多个电子束管43，从而照射基于带电量的电子束，可以可靠地除去晶片的电荷。将成膜处理中带电的晶片再次从CVD装置100中取出并测定电荷量时，因静电而附着环境中的微粒，所以最好在完全真空环境下进行成膜工序、带电量测定工序和EB除电工序。
再有，上述实施方式不是有任何限制的方式，在不脱离本发明主要内容的情况下，都包含在本发明中。在上述各实施方式中，说明了在晶片W上形成层间绝缘膜的情况，但对于在晶片上形成抗蚀剂膜的情况，也可以采用本发明。此外，在上述实施方式中，作为薄膜处理装置，举例说明了旋转涂布器和CVD装置，但对于其他薄膜处理装置来说，同样可采用本发明。此外，EB装置也不限于上述实施方式，可适用于各种类型的EB装置。此外，在除去被处理体的电荷时，可以使用其他稀有气体、即氙、氪、氦来代替氩气。此外，除了等离子体CVD装置以外，例如对于因蚀刻装置、离子注入装置等而带电的被处理体，通过照射电子束，同样可以除去电荷。
根据本发明方案1～方案5及方案8、方案10～方案12记述的发明，可以提供能够获得均匀的薄膜处理的薄膜处理方法和薄膜处理系统。
根据本发明方案6、方案7和方案9、方案10、方案12记述的发明，可以提供能够可靠地除去被处理体中积蓄的电荷的薄膜处理方法和薄膜处理系统。
权利要求
1.一种薄膜处理方法，包括在从多个电子束管向形成在被处理体上的膜照射电子束而调整膜厚的工序，其特征在于在所述工序中，根据所述膜厚的分布单独控制所述多个电子束管各自的输出或照射时间。
2.一种薄膜处理方法，包括测定形成在被处理体表面上的膜的膜厚的工序；以及从多个电子束管向所述膜照射电子束而调整所述膜厚的工序；其特征在于在调整所述膜厚的工序中，根据所述膜厚的测定结果，单独控制所述多个电子束管各自的输出或照射时间。
3.如权利要求1或权利要求2所述的薄膜处理方法，其特征在于包括使所述被处理体旋转，同时在所述被处理体上形成涂布膜的工序。
4.如权利要求1或权利要求2所述的薄膜处理方法，其特征在于包括在所述被处理体上形成CVD膜的工序。
5.如权利要求1～权利要求4中任一项所述的薄膜处理方法，其特征在于与所述被处理体的内侧相比，越是配置在外侧的电子束管，其输出设定得越高。
6.一种薄膜处理方法，包括从多个电子束管向被处理体照射电子束而除去被处理体的薄膜上带电电荷的工序，其特征在于在所述工序中，将所述被处理体放置在稀有气体环境下，通过所述稀有气体，将电子束照射在所述被处理体上。
7.如权利要求6所述的薄膜处理方法，其特征在于包括在所述被处理体上形成CVD膜的工序。
8.一种薄膜处理方法，包括测定在被处理体的薄膜上带电电荷量的工序；以及根据所述电荷量的测定结果，从多个电子束管向所述膜照射电子束并除去所述电荷的工序，其特征在于在所述除去电荷工序中，将所述被处理体放置在稀有气体环境中，通过所述稀有气体，将电子束照射到所述被处理体上。
9.一种薄膜处理系统，包括膜厚测定装置，测定在被处理体上形成的膜的膜厚；以及电子束处理装置，具有将电子束照射到所述被处理体的膜上的多个电子束管，其特征在于所述电子束处理装置具有根据所述膜厚测定装置的测定结果，单独控制所述多个电子束管各自的输出或照射时间的控制装置。
10.一种薄膜处理系统，包括电荷量测定部件，测定被处理体的薄膜上带电电荷量；以及电子束处理装置，具有将电子束照射到所述被处理体上并除去所述电荷的多个电子束管，其特征在于所述电子束处理装置具有向处理容器内供给稀有气体的部件；以及根据所述电荷量测定部件的测定结果控制所述多个电子束管的输出或照射时间的控制装置，通过向所述处理容器内供给的稀有气体，将电子束照射到所述被处理体上。
11.如权利要求8或权利要求9所述的薄膜处理系统，其特征在于将所述多个电子束管同心圆状地排列。
12.如权利要求8或权利要求10所述的薄膜处理系统，其特征在于包括在所述被处理体上形成膜的旋转式的涂布装置。
13.如权利要求8～10中任一项所述的薄膜处理系统，其特征在于包括在所述被处理体上形成膜的等离子体处理装置。
全文摘要
在现有的进行抗蚀剂膜和层间绝缘膜的成膜时，难以均匀地调整膜厚，例如如果使用旋转器涂布SOD膜，则如图9(a)所示，SOD膜的膜厚不均匀，这种状态原封不动保留。本发明的成膜方法如下在从第一、第二、第三电子束管(43A、43B、43C)向形成在晶片W上的SOD膜照射电子束B时，根据图6(a)所示的膜厚分布，如图6(b)所示在每个块中控制第一、第二、第三电子束管(43A、43B、43C)各自的输出，变更剂量量。
文档编号C23C16/56GK1512548SQ20031012302
公开日2004年7月14日 申请日期2003年12月23日 优先权日2002年12月27日
发明者大西正, 滨学, 本多稔, 光冈一行, 岩下光秋, 秋, 行 申请人:东京毅力科创株式会社