CN110952069B - 成膜装置和温度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成膜装置和温度控制方法。一种成膜装置，通过蒸镀聚合在被处理基板形成聚合物的膜，所述成膜装置具备载置台、载置台加热器、顶板加热器、控制装置。载置台设置于收容被处理基板的处理容器内，用于载置被处理基板。载置台加热器设置于载置台内，对被载置于载置台上的被处理基板进行加热。顶板加热器设置于与载置台相向的处理容器的顶板。控制装置对载置台加热器和顶板加热器的温度进行控制。另外，控制装置通过以第一温度单位控制载置台加热器的温度来以第一温度单位控制被处理基板的温度。另外，控制装置通过以第二温度单位控制顶板加热器的温度来通过经由顶板放射的辐射热以比第一温度单位更精细的温度单位控制被处理基板的温度。

Description

成膜装置和温度控制方法
技术领域
本公开的各个方面和实施方式涉及一种成膜装置和温度控制方法。
背景技术
已知如下一种技术：将包含两种单体的气体供给至收容有被处理基板的处理容器内，从而通过两种单体的聚合反应来在被处理基板形成聚合物的有机膜。例如，已知一种通过芳香族烃基(日语：芳香族アルキル)、脂环状或脂肪族的二异氰酸酯单体与芳香族烃基、脂环状或脂肪族的二胺单体之间的真空蒸镀聚合反应来在被处理基板形成聚合物的膜的技术(例如参照下述专利文献1)。
专利文献1：国际公开第2008/129925号
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种能够高精度地控制被处理基板的温度的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一个方面为一种成膜装置，通过蒸镀聚合在被处理基板形成聚合物的膜，所述成膜装置具备载置台、载置台加热器、顶板加热器、控制装置。载置台设置于收容被处理基板的处理容器内，用于载置被处理基板。载置台加热器设置于载置台内，对被设置于载置台上的被处理基板进行加热。顶板加热器设置于与载置台相向的处理容器的顶板。控制装置对载置台加热器和顶板加热器的温度进行控制。另外，控制装置通过以第一温度单位控制载置台加热器的温度来以第一温度单位控制被处理基板的温度。另外，控制装置通过以第二温度单位控制顶板加热器的温度，来通过经由顶板放射的辐射热以比第一温度单位更精细的温度单位控制被处理基板的温度。
发明的效果
根据本公开的各个方面和实施方式，能够高精度地控制被处理基板的温度。
附图说明
图1是表示本公开的第一实施方式中的成膜装置的一例的图。
图2是表示晶圆的温度与沉积速率(D/R)之间的关系的一例的图。
图3是表示晶圆的温度分布的一例的图。
图4是表示顶板加热器的温度与晶圆的温度之间的关系的一例的图。
图5是表示顶板与载置台之间的间隔同晶圆的温度之间的关系的一例的图。
图6是表示第一实施方式中的温度控制方法的一例的流程图。
图7是表示温度测定用晶圆的一例的图。
图8是表示本公开的第二实施方式中的成膜装置的一例的图。
图9是表示第二实施方式中的温度控制方法的一例的流程图。
图10是表示分割后的顶板加热器的一例的图。
图11是表示进行分割所得到的侧壁加热器的一例的图。
具体实施方式
下面，基于附图来详细地说明公开的成膜装置和温度控制方法的实施方式。此外，并不通过下面的实施方式来限定公开的成膜装置和温度控制方法。
另外，在蒸镀聚合中，成膜速度会根据被处理基板的温度而大幅度地变化。因此，要求以更高的精度来控制被处理基板的温度，以控制所要成膜的聚合物的膜厚度。因此，本公开提供一种能够高精度地控制被处理基板的温度的技术。
(第一实施方式)
[成膜装置1的结构]
图1是表示本公开的第一实施方式中的成膜装置1的一例的图。本实施方式中的成膜装置1通过蒸镀聚合在作为被处理基板的一例的晶圆W上形成聚合物的膜。成膜装置1具备装置主体10和控制装置100。装置主体10具备具有大致圆筒形状的处理空间S的处理容器11。在处理容器11内收容晶圆W。将由处理容器11形成的大致圆筒状的处理空间S的中心轴定义为轴X。
处理容器11包括顶板11a、侧壁11b和底部11c。顶板11a、侧壁11b和底部11c例如由铝、不锈钢、镍合金等具有耐腐蚀性的金属构成。顶板11a例如为平板状，侧壁11b例如为圆筒状。另外，顶板11a、侧壁11b和底部11c例如可以由石英、陶瓷等构成。
在顶板11a与侧壁11b之间以及侧壁11b与底部11c之间分别配置有隔热构件12。由此，抑制顶板11a与侧壁11b之间以及侧壁11b与底部11c之间的热的移动。
在处理容器11内，在与顶板11a相向的位置设置有载置台14。在载置台14的上表面载置晶圆W。晶圆W为大致圆板状，将晶圆W以使晶圆W的中心轴与轴X一致的方式载置于载置台14上。载置台14由支承棒15进行支承。升降机构30通过使支承棒15沿轴X上下移动来使载置台14升降。升降机构30通过使载置台14升降来变更载置台14与顶板11a之间的距离。通过变更载置台14与顶板11a之间的距离来变更载置台14上的晶圆W与顶板11a之间的间隔。由控制装置100对利用升降机构30进行的载置台14的升降进行控制。
在载置台14内设置有用于对被载置于载置台14上的晶圆W进行加热的载置台加热器14a。另外，在载置台14内形成有供热传导液等制冷剂流通的流路14b。流路14b经由配管41a及配管41b来与冷却装置40连接。从冷却装置40经由配管41a来向载置台14的流路14b供给被控制为规定温度的制冷剂。流过流路14b的制冷剂经由配管41b返回冷却装置40。
通过利用载置台加热器14a进行的加热和利用在流路14b中流动的制冷剂进行的冷却，来对被载置于载置台14上的晶圆W的温度进行控制。下面，将通过利用载置台加热器14a进行的加热和利用在流路14b中流动的制冷剂进行的冷却而被控制的晶圆W的温度记载为载置台温度。
由控制装置100对载置台加热器14a和冷却装置40进行控制。在本实施方式中，以第一温度单位的分辨率来控制基于载置台加热器14a和冷却装置40的温度。即，以第一温度单位的分辨率来控制载置台温度。第一温度单位例如为1℃单位。
在顶板11a的上表面设置有顶板加热器13a。顶板加热器13a用于对顶板11a进行加热。以使顶板加热器13a的大致圆板状的外形的中心轴与轴X一致的方式将顶板加热器13a配置在顶板11a上。通过利用顶板加热器13a对顶板11a进行加热，来从顶板11a向处理空间S内放射辐射热。载置台14上的晶圆W被从顶板11a放射的辐射热加热。由控制装置100对顶板加热器13a进行控制。
在侧壁11b的侧面且处理容器11的外侧设置有侧壁加热器13b。侧壁加热器13b用于对侧壁11b进行加热。通过利用侧壁加热器13b对侧壁11b进行加热，来从侧壁11b向处理空间S内放射辐射热。载置台14上的晶圆W被从侧壁11b放射的辐射热加热。由控制装置100对侧壁加热器13b进行控制。在本实施方式中，以第二温度单位的分辨率来对顶板加热器13a及侧壁加热器13b的温度进行控制。第二温度单位例如为1℃单位。
另外，通过利用升降机构30使载置台14升降，来变更载置台14上的晶圆W与顶板11a之间的间隔。另外，通过利用升降机构30使载置台14升降，也变更载置台14上的晶圆W与侧壁11b之间的间隔。由此，变更从顶板11a和侧壁11b照射到晶圆W的辐射热的量。
在侧壁11b形成有用于搬入和搬出晶圆W的未图示的开口，通过未图示的闸阀来对该开口进行打开和关闭。
在顶板11a设置有用于向处理容器11的处理空间S内供给气体的气体供给口17a和气体供给口17b。气体供给口17a经由配管24a来与阀23a、流量控制器22a、气化器21a以及原料供给源20a连接。气体供给口17b经由配管24b来与阀23b、流量控制器22b、气化器21b以及原料供给源20b连接。
原料供给源20a例如为异氰酸酯等原料单体的供给源。气化器21a使从原料供给源20a供给来的异氰酸酯的液体气化。流量控制器22a对被气化器21a气化的异氰酸酯的气体的流量进行控制。阀23a对异氰酸酯的气体向配管24a的供给和供给停止进行控制。被供给至配管24a的异氰酸酯的气体经由气体供给口17a被供给至处理容器11的处理空间S内。
原料供给源20b例如为胺等原料单体的供给源。气化器21b使从原料供给源20b供给来的胺的液体气化。流量控制器22b对被气化器21b气化的胺的气体的流量进行控制。阀23b对胺的气体向配管24b的供给和供给停止进行控制。被供给至配管24b的胺的气体经由气体供给口17b被供给至处理容器11的处理空间S内。
通过被供给至处理空间S内的两种原料单体的聚合反应，在晶圆W上形成聚脲膜。聚脲膜为聚合物的膜的一例。此外，配管24a和配管24b被加热至规定温度以上(例如180℃以上)，以维持在内部流动的原料单体的气化状态。由控制装置100对气化器21a～21b、流量控制器22a～22b以及阀23a～23b进行控制。
在底部11c设置有排气口16，排气口16与真空泵等排气装置50连接。通过使排气装置50运转，经由排气口16排出处理容器11内的气体，从而能够将处理容器11内调整为规定的压力。由控制装置100对排气装置50进行控制。
控制装置100具有存储器、处理器以及输入输出接口(I/F)。控制装置100经由输入输出I/F来与用户I/F 101连接。用户I/F 101具有键盘、触摸面板等输入装置、以及显示器等输出装置。控制装置100内的处理器通过读取并执行存储器中保存的程序、制程来经由输入输出I/F控制装置主体10的各部。另外，控制装置100经由用户I/F 101来接受来自用户的指示的输入，并根据从用户接受到的指示来控制装置主体10的各部。并且，控制装置100将控制结果输出至用户I/F 101。
[沉积速率的温度依赖性]
在此，两种原料单体的混合气体在规定温度以下发生聚合反应，形成聚合物。温度越低则生成越多的聚合物。因此，晶圆W的温度越低，则层叠于晶圆W的聚合物的膜的沉积速率(D/R)越大。
图2是表示晶圆W的温度与D/R之间的关系的一例的图。在图2的例子中，每变化1℃，聚合物的膜厚度变化约15％。因此，在例如只使用以1℃单位的分辨率控制的载置台加热器14a和冷却装置40来对晶圆W的温度进行控制的情况下，晶圆W的膜厚度在15％左右的范围内出现偏差。当晶圆W的膜厚度的偏差大时，难以满足膜厚度的要求规格。
为了减少晶圆W的膜厚度的偏差，也考虑以比1℃单位更精细的分辨率来对载置台加热器14a和冷却装置40的温度控制进行控制。但是，在该情况下，成膜装置1大型化或者成膜装置1的成本增加，因此难以提高载置台加热器14a和冷却装置40的温度控制的分辨率。
因此，在本实施方式中，例如以1℃单位的分辨率对顶板加热器13a及侧壁加热器13b的温度进行控制。另外，利用升降机构30例如以0.5mm的单位来对顶板11a与载置台14之间的间隔进行控制。由此，能够通过经由顶板11a向晶圆W放射的辐射热来以1℃单位以下的分辨率对晶圆W的温度进行控制。由此，能够减小晶圆W的膜厚度的偏差。
[晶圆W的温度分布]
图3为表示晶圆W的温度分布的一例的图。在载置台加热器14a的温度例如被设定为80℃的情况下，基于载置台加热器14a的载置台14的上表面的温度分布例如成为图3的点线所示的温度分布。
另一方面，从顶板加热器13a和侧壁加热器13b放射的辐射热的温度分布例如成为图3的虚线所示的温度分布。该情况下的顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度例如为120℃，顶板11a与载置台14之间的间隔例如为20mm。
例如如图3的实线所示，晶圆W的温度分布成为载置台加热器14a的温度分布与来自顶板加热器13a及侧壁加热器13b的辐射热的温度分布合成而成的温度分布。因此，即使在固定了载置台加热器14a的温度的情况下，也能够通过调整来自顶板加热器13a和侧壁加热器13b的辐射热来变更晶圆W的温度。
[顶板11a的温度与晶圆W的温度之间的关系]
图4是表示顶板加热器13a的温度与晶圆W的温度之间的关系的一例的图。在图4所示的实验中，基于载置台加热器14a和冷却装置40的载置台温度被设定为80℃，侧壁加热器13b的温度被设定为120℃，顶板11a与载置台14之间的间隔被设定为20mm。
例如如图4所示，当顶板加热器13a的温度上升时，由于经由顶板11a的辐射热，晶圆W的温度也上升。参照图4可知：该倾向在晶圆W的中央附近、边缘附近以及中央附近与边缘附近的中间位置中的任一位置处均同样。
在此，即使顶板加热器13a的温度上升60℃，晶圆W的温度也只上升约6℃左右。即、晶圆W的温度变化为顶板加热器13a的温度变化的约1/10。因此，如果以1℃单位的分辨率来控制顶板加热器13a的温度，则能够以1℃单位以下的分辨率(具体地说例如以约0.1℃单位的分辨率)控制晶圆W的温度。由此，能够将晶圆W的膜厚度的偏差例如降低至1.5％左右的范围。
在侧壁加热器13b中，从侧壁11b向晶圆W放射辐射热，因此也认为能够通过以1℃单位控制侧壁加热器13b的温度，来以1℃单位以下的分辨率控制晶圆W的温度。此外，通过调整顶板加热器13a与侧壁加热器13b之间的温度之比，还能够使晶圆W的中心附近的温度比边缘附近的温度高或者使晶圆W的中心附近的温度比边缘附近的温度低。因此，也能够通过调整顶板加热器13a与侧壁加热器13b之间的温度之比，来控制晶圆W的在以轴X为中心的晶圆W的径向上的温度分布。
[顶板11a与载置台14之间的间隔同晶圆W的温度之间的关系]
在通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)、ALD(Atomic LayerDeposition：原子层沉积)等形成硅膜、电介质膜或金属膜等的情况下，成膜的速度受表面吸附反应限制，因此载置晶圆W的载置台14的温度处于主导地位。但是，如本实施方式那样，在使用两种单体的聚合反应中，不仅载置台14的温度对反应产生影响，处理空间S的温度也对反应产生影响。
发明人们发现：波长长而难以发生散射的红外区域(100μm～1000μm)的辐射热适于单体的聚合反应。另外，发明人们发现：通过对处理容器11内的顶板11a与载置台14之间的距离进行控制，能够控制红外线的照射距离，由此能够控制针对晶圆W成膜的均匀性。这样的控制适于聚合反应。
图5是表示顶板11a与载置台14之间的间隔同晶圆W的温度之间的关系的一例的图。在图5所示的实验中，基于载置台加热器14a和冷却装置40的载置台温度被设定为80℃，顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度分别被设定为120℃。
例如如图5所示，当顶板11a与载置台14之间的间隔变大时，从顶板11a和侧壁11b照射到晶圆W的辐射热的量减少，因此晶圆W的温度下降。另一方面，当顶板11a与载置台14之间的间隔变小时，从顶板11a和侧壁11b照射到晶圆W的辐射热的量增加，因此晶圆W的温度上升。
在此，当参照图5时，在顶板11a与载置台14之间的间隔增加了10mm的情况下，晶圆W的温度大约下降2℃。即、通过使顶板11a与载置台14之间的间隔变化1mm，能够使晶圆W的温度大约变化0.2℃。在本实施方式的升降机构30中，能够以0.5mm单位的分辨率使载置台14沿上下方向升降。因此，能够通过控制顶板11a与载置台14之间的间隔，来以约0.1℃单位调整晶圆W的温度。通过控制顶板11a与载置台14之间的间隔，也能够使晶圆W的膜厚度的偏差例如下降至1.5％左右的范围。
[温度控制方法]
图6是表示第一实施方式中的温度控制方法的一例的流程图。通过由控制装置100对装置主体10的各部进行控制来实现图6所例示的温度控制方法。
在图6所示的温度控制方法中，预先将例如如图7所示那样的温度测定用晶圆W’载置于载置台14上。图7为表示温度测定用晶圆W’的一例的图。温度测定用晶圆W’具有一个以上的温度传感器60。在图7的例子中，在晶圆W的中央附近、边缘附近以及中央附近与边缘附近之间的中间附近的各个位置设置有温度传感器60。温度传感器60经由线缆61来与控制装置100连接，将测定出的温度的信息输出到控制装置100。温度传感器60例如为热电偶。此外，可以将由各个温度传感器60测定出的温度的信息通过无线通信输出到控制装置100。
返回图6继续说明。首先，控制装置100进行对装置主体10的各加热器的温度设定等(S10)。控制装置100在步骤S10中以1℃单位的分辨率控制载置台加热器14a和冷却装置40，使得基于载置台加热器14a和冷却装置40的载置台温度成为初始值(例如80℃)。另外，控制装置100以1℃单位的分辨率控制顶板加热器13a和侧壁加热器13b，使得顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度成为初始值(例如180℃)。另外，控制装置100控制升降机构30，使得顶板11a与载置台14之间的间隔成为初始值(例如20mm)。
接着，控制装置100控制气化器21a～21b、流量控制器22a～22b以及阀23a～23b，来将两种原料单体的气体以规定的流量供给到处理容器11内。然后，控制装置100通过使排气装置50运转来调整处理容器11内的压力(S11)。然后，控制装置100等待规定时间，直至处理容器11内的温度和压力稳定为止(S12)。
接着，控制装置100获取由载置于载置台14上的温度测定用晶圆W’的温度传感器60测定出的温度的信息(S13)。然后，控制装置100将获取到的温度的信息输出至用户I/F101(S14)。
成膜装置1的用户基于用户I/F 101中显示的晶圆W的温度来决定用于将晶圆W的温度设为目标温度(例如80℃)的顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定。在由各个温度传感器60测定出的温度不同的情况下，使用由各个温度传感器60测定出的温度的平均值。然后，用户将包含决定出的温度设定的温度变更指示经由用户I/F 101输入到控制装置100。此外，温度变更指示可以包含顶板11a与载置台14之间的间隔的值。
控制装置100判定是否经由用户I/F 101被输入了温度变更指示(S15)。在被输入了温度变更指示的情况下(S15：“是”)，控制装置100根据温度变更指示来以1℃单位的分辨率变更顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定(S16)。由此，通过顶板11a和侧壁11b的辐射热以1℃单位以下(例如0.1℃单位)的分辨率控制晶圆W的温度。
此外，在温度变更指示包含顶板11a与载置台14之间的间隔的值的情况下，控制装置100根据温度变更指示来控制升降机构30，变更顶板11a与载置台14之间的间隔。由此，来自顶板11a和侧壁11b的辐射热的量发生变化，从而以1℃单位以下(例如0.1℃单位)的分辨率控制晶圆W的温度。然后，控制装置100再次执行步骤S12所示的处理。
另一方面，在没有被输入温度变更指示的情况下(S15：“否”)，控制装置100判定是否经由用户I/F 101被输入了结束指示(S17)。在没有被输入结束指示的情况下(S17：“否”)，控制装置100再次执行步骤S15所示的处理。
另一方面，在被输入了结束指示的情况下(S17)，控制装置100将顶板加热器13a、侧壁加热器13b、载置台加热器14a以及冷却装置40的温度设定保存到存储器(S18)。此外，在存储器中还保存顶板11a与载置台14之间的间隔的设定值。在针对晶圆W的成膜处理时利用存储器中保存的这些设定值。然后，控制装置100结束本流程图所示的温度控制方法。
以上对第一实施方式进行了说明。本实施方式中的成膜装置1是一种通过蒸镀聚合来在晶圆W形成聚合物的膜的装置，所述成膜装置1具备载置台14、载置台加热器14a、顶板加热器13a、控制装置100。载置台14设置于收容晶圆W的处理容器11内，用于载置晶圆W。载置台加热器14a设置于载置台14内，对被载置于载置台14上的晶圆W进行加热。顶板加热器13a设置于与载置台14相向的处理容器11的顶板11a。控制装置100对载置台加热器14a和顶板加热器13a的温度进行控制。另外，控制装置100通过以第一温度单位控制载置台加热器14a的温度来以第一温度单位控制晶圆W的温度。另外，控制装置100通过以第二温度单位控制顶板加热器13a的温度来通过经由顶板11a放射的辐射热以比第一温度单位更精细的温度单位控制晶圆W的温度。由此，成膜装置1能够高精度地控制晶圆W的温度。
另外，上述的实施方式中的成膜装置1还具备设置于处理容器11的侧壁11b的侧壁加热器13b。控制装置100通过以第二温度单位控制侧壁加热器13b的温度，来通过经由侧壁11b放射的辐射热以比第一温度单位更精细的温度单位控制晶圆W的温度。由此，成膜装置1能够高精度地控制晶圆W的温度。
另外，上述的实施方式中的成膜装置1还具备通过使载置台14升降来变更载置台14与顶板11a之间的距离的升降机构30。控制装置100通过控制升降机构30来变更载置台14与顶板11a之间的距离，从而变更从顶板11a和侧壁11b向晶圆W放射的辐射热的量。由此，成膜装置1能够高精度地控制晶圆W的温度。
另外，在上述的实施方式中，第一温度单位和第二温度单位为1℃单位，比第一温度单位更精细的温度单位为0.1℃单位以下的温度单位。由此，成膜装置1能够以0.1℃单位以下的温度单位高精度地控制晶圆W的温度。
(第二实施方式)
在第一实施方式的成膜装置1中，使用温度测定用晶圆W’来决定成膜处理时的各加热器的温度设定等。与此相对地，在本实施方式的成膜装置1中，在晶圆W的成膜处理过程中测定晶圆W的温度，并控制各加热器的温度等使得晶圆W的温度成为规定的温度。
图8是表示本公开的第二实施方式中的成膜装置1的一例的图。此外，除了下面说明的点以外，图8中被标注与图1相同的标记的结构具有与参照图1说明的结构相同或同样的功能，因此省略重复的说明。
在载置台14设置有温度传感器18。温度传感器18测定晶圆W的处于载置台14侧的面的温度来作为晶圆W的温度。温度传感器18例如为热电偶、光纤式温度计等。可以在载置台14内设置多个温度传感器18。由温度传感器18测定出的晶圆W的温度的信息经由线缆18a被输出到控制装置100。
在成膜处理时，控制装置100基于由温度传感器18测定出的晶圆W的温度来以例如1℃单位变更顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定，使得晶圆W的温度与目标温度(例如80℃)之差变小。另外，在成膜处理时，控制装置100基于从温度传感器18输出的温度的信息来以例如0.5mm单位变更顶板11a与载置台14之间的间隔，使得晶圆W的温度与目标温度之差变小。
[温度控制方法]
图9是表示第二实施方式中的温度控制方法的一例的流程图。通过由控制装置100对装置主体10的各部进行控制来实现图9所例示的温度控制方法。
首先，打开未图示的闸阀，利用未图示的搬送机构将晶圆W搬入处理容器11内，并载置于载置台14上(S20)。然后，使搬送机构从处理容器11内退避，并关闭闸阀。
然后，控制装置100进行对装置主体10的各加热器的温度设定等(S21)。控制装置100在步骤S21中以第一温度单位控制载置台加热器14a和冷却装置40，使得基于载置台加热器14a和冷却装置40的载置台温度成为初始值(例如80℃)。第一温度单位例如为1℃单位。另外，控制装置100控制顶板加热器13a和侧壁加热器13b，使得顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度成为初始值(例如180℃)。另外，控制装置100控制升降机构30，使得顶板11a与载置台14之间的间隔成为初始值(例如20mm)。此外，在步骤S21中使用的各初始值可以为在第一实施方式中决定出的设定值。步骤S21为第一控制工序的一例。
接着，控制装置100控制气化器21a～21b、流量控制器22a～22b以及阀23a～23b来将两种原料单体的气体以规定的流量供给到处理容器11内。然后，控制装置100通过使排气装置50运转来调整处理容器11内的压力(S22)。然后，控制装置100等待规定时间，直至处理容器11内的温度和压力稳定为止(S23)。
接着，控制装置100获取由温度传感器18测定出的晶圆W的温度TS的信息(S24)。步骤S24为获取工序的一例。然后，控制装置100判定晶圆W的温度TS与目标温度TT(例如80℃)之差是否小于规定值ε(S25)。
在晶圆W的温度TS与目标温度TT之差为规定值ε以上的情况下(S25：“否”)，控制装置100基于温度TS与目标温度TT之差来决定用于将晶圆W的温度TS设为目标温度TT的顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定。然后，控制装置100以第二温度单位变更顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定，以成为决定出的温度设定(S26)。第二温度单位例如为1℃单位。步骤S26为第二控制工序的一例。然后，控制装置100再次执行步骤S23所示的处理。
此外，在晶圆W的温度TS比目标温度TT低规定值ε以上的情况下，控制装置100可以变更顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定，使得顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定提高规定温度ΔT。另外，在晶圆W的温度TS比目标温度TT高规定值ε以上的情况下，控制装置100可以变更顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定，使得顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度设定下降规定温度ΔT。规定温度ΔT例如为1℃。
另外，在步骤S26中，控制装置100可以控制升降机构30来变更顶板11a与载置台14之间的间隔，使得晶圆W的温度TS接近目标温度TT。在该情况下，在晶圆W的温度TS比目标温度TT低规定值ε以上的情况下，控制装置100可以控制升降机构30，使得顶板11a与载置台14之间的间隔变短规定长度ΔL。另外，在晶圆W的温度TS比目标温度TT高规定值ε以上的情况下，控制装置100可以控制升降机构30，使得顶板11a与载置台14之间的间隔变长规定长度ΔL。规定长度ΔL例如为0.5mm。
另一方面，在晶圆W的温度TS与目标温度TT之差小于规定值ε的情况下(S25：“是”)，控制装置100判定针对晶圆W的成膜处理是否已结束(S27)。例如在成膜时间达到了规定时间的情况下，控制装置100检测成膜处理的结束。
在针对晶圆W的成膜处理没有结束的情况下(S27：“否”)，控制装置100再次执行步骤S24所示的处理。另一方面，在针对晶圆W的成膜处理已结束的情况下(S27：“是”)，控制装置100控制气化器21a～21b、流量控制器22a～22b以及阀23a～23b来使原料单体的气体的供给停止。另外，控制装置100使排气装置50的运转停止。然后，打开未图示的闸阀，利用未图示的搬送机构将晶圆W从处理容器11内搬出(S28)。然后，结束本流程图所示的温度控制方法。
以上对第二实施方式进行了说明。在本实施方式中，控制装置100执行以第一温度单位控制载置台加热器14a的温度的第一控制工序。另外，控制装置100执行获取由温度传感器18测定出的晶圆W的温度的获取工序。另外，控制装置100执行如下的第二控制工序：以第二温度单位控制顶板加热器13a的温度，来通过经由顶板11a放射的辐射热以比第一温度单位更精细的温度单位控制晶圆W的温度，使得测定出的晶圆W的温度与目标温度之差为规定值以下。由此，成膜装置1能够高精度地控制晶圆W的温度。
[其它]
此外，本申请所公开的技术并不限定于上述的实施方式，能够在其主旨范围内进行各种变形。
例如，在上述的各实施方式中，例如如图10所示，可以在以轴X为中心的圆的径向和周向上分别将顶板加热器13a分割为多个。通过利用进行分割所得到的各个顶板加热器13a对配置有该顶板加热器13a的区域110的顶板11a进行加热，向晶圆W放射与该区域110的顶板11a的温度对应的辐射。控制装置100基于晶圆W上的温度分布以第二温度单位分别独立地控制进行分割所得到的顶板加热器13a的温度。第二温度单位例如为1℃单位。由此，能够控制晶圆W的以轴X为中心的周向和径向上的温度分布。
此外，可以在以轴X为中心的圆的径向或周向中的任一方向上将顶板加热器13a分割为多个。另外，在载置台加热器14a中也可以与例如如图10所示的顶板11a同样地，在以轴X为中心的圆的径向和周向中的至少任一方向上分割为多个。
另外，在上述的各实施方式中，例如如图11所示，侧壁加热器13b可以沿以轴X为中心的圆的周向分割为多个。利用进行分割所得到的各个侧壁加热器13b对配置有该侧壁加热器13b的侧壁11b的区域111进行加热，由此向晶圆W放射与该区域111的侧壁11b的温度对应的辐射热。控制装置100基于晶圆W上的温度分布来以第二温度单位分别独立地控制进行分割所得到的侧壁加热器13b的温度。第二温度单位例如为1℃单位。由此，能够控制晶圆W的以轴X为中心的周向上的温度分布。
另外，在上述的各实施方式的成膜装置1中，顶板11a为平板状，但公开的技术不限于此。例如，顶板11a的形状可以为越远离轴X则顶板11a与载置台14之间的距离越长的形状(例如圆顶状、圆锥状等)。
另外，在上述的各实施方式的成膜装置1中，在从侧壁11b向晶圆W放射的辐射热的量多的情况下(例如在相对于侧壁加热器13b的温度变化，晶圆W的温度变化大的情况下)，可以在侧壁11b与晶圆W之间设置遮蔽构件。由此，能够相对于侧壁加热器13b的温度变化减小晶圆W的温度变化，从而能够更高精度地控制晶圆W的温度。
另外，在上述的各实施方式的成膜装置1中，顶板加热器13a、侧壁加热器13b和载置台加热器14a均以1℃单位的分辨率被进行温度控制，但公开的技术不限于此。例如，顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度控制单位与载置台加热器14a的温度控制单位可以不同。具体地说，可以是，如果以1℃单位的分辨率控制顶板加热器13a和侧壁加热器13b的温度，则以2℃以上的单位的分辨率控制载置台加热器14a的温度。
此外，应该认为的是，本次公开的实施方式的所有点均是例示性的而非限制性的。实际上，能够以多种方式来具体地实现上述的实施方式。另外，可以不脱离所附的权利要求书及其主旨地以各种方式对上述的实施方式进行省略、置换、变更。

Claims (7)

1.一种成膜装置，通过蒸镀聚合在被处理基板形成聚合物的膜，所述成膜装置具备：
载置台，其设置于收容所述被处理基板的处理容器内，用于载置所述被处理基板；
载置台加热器，其设置于所述载置台内，对被载置于所述载置台上的所述被处理基板进行加热；
顶板加热器，其设置于与所述载置台相向的所述处理容器的顶板；
升降机构，其通过使所述载置台升降来变更所述载置台与所述顶板之间的距离；以及
控制装置，其通过以第一温度单位控制所述载置台加热器的温度来以所述第一温度单位控制所述被处理基板的温度，通过以第二温度单位控制所述顶板加热器的温度，来通过经由所述顶板放射的辐射热以比所述第一温度单位更精细的温度单位控制所述被处理基板的温度，其中所述控制装置通过控制所述升降机构来变更所述载置台与所述顶板之间的距离，以比所述第一温度单位更精细的温度单位控制所述被处理基板的温度。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述被处理基板为大致圆板状，
在以所述被处理基板的中心轴为中心的圆的径向和周向中的至少任一方向上对所述顶板加热器进行分割，
所述控制装置以所述第二温度单位分别独立地控制进行分割所得到的各个顶板加热器的温度。
3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，
还具备侧壁加热器，所述侧壁加热器设置于所述处理容器的侧壁，
所述控制装置通过以所述第二温度单位控制所述侧壁加热器的温度，来通过经由所述侧壁放射的辐射热以比所述第一温度单位更精细的温度单位控制所述被处理基板的温度。
4.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，
所述被处理基板为大致圆板状，
在以所述被处理基板的中心轴为中心的圆的周向上对所述侧壁加热器进行分割，
所述控制装置以所述第二温度单位分别独立地控制进行分割所得到的各个侧壁加热器的温度。
5.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，
所述控制装置通过控制所述升降机构来变更所述载置台与所述顶板之间的距离，从而变更从所述顶板和所述侧壁向所述被处理基板放射的辐射热的量。
6.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，
所述第一温度单位和所述第二温度单位为1℃单位，
比所述第一温度单位更精细的温度单位为0.1℃单位以下的温度单位。
7.一种成膜装置的温度控制方法，所述成膜装置具备：载置台，其设置于收容被处理基板的处理容器内，用于载置所述被处理基板；载置台加热器，其设置于所述载置台内，对被载置于所述载置台上的所述被处理基板进行加热；传感器，其设置于所述载置台内，用于测定所述被处理基板的温度；顶板加热器，其设置于与所述载置台相向的所述处理容器的顶板；升降机构，其通过使所述载置台升降来变更所述载置台与所述顶板之间的距离；以及控制装置，其控制所述载置台加热器和所述顶板加热器的温度，该成膜装置通过蒸镀聚合在所述被处理基板形成聚合物的膜，
所述温度控制方法包括在所述成膜装置中由所述控制装置执行以下工序：
第一控制工序，以第一温度单位控制所述载置台加热器的温度；
获取工序，获取由所述传感器测定出的所述被处理基板的温度；以及
第二控制工序，以第二温度单位控制所述顶板加热器的温度，来通过经由所述顶板放射的辐射热以比所述第一温度单位更精细的温度单位控制所述被处理基板的温度，使得测定出的所述被处理基板的温度与目标温度之差为规定值以下，
其中，在所述第二控制工序中，所述控制装置通过控制升降机构来变更所述载置台与所述顶板之间的距离，以比所述第一温度单位更精细的温度单位控制所述被处理基板的温度。
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