CN1969059A - 基板处理方法和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理方法，预先测定被处理基板的红外线吸收率或红外线穿透率，根据该测定值，利用可相互独立控制地设置的第一区域和上述第二区域的温度调节单元，至少对被处理基板中央部的第一区域和其外侧的第二区域独立地调节温度，并对被处理基板进行处理。

Description

基板处理方法和基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种基板处理方法以及基板处理装置，具体而言，涉及一种对半导体晶片等被处理基板进行成膜等处理的基板处理方法和基板处理装置。
背景技术
在各种半导体装置的制造过程中进行的成膜处理中，成膜时的温度在确保薄膜的特性和膜厚的精度方面是非常重要的，如果成膜时的温度控制存在问题，则导致最终的半导体装置的品质和可靠性下降。
在利用CVD等方法对作为被处理基板的半导体晶片(以下有时仅称为“晶片”)进行成膜的成膜装置中，例如载置晶片的基板载置台的基座使用热传导性优异的AlN等陶瓷类材料。通过用电阻加热的加热器等加热单元加热该基座来间接地加热晶片，同时进行各种成膜反应。并且，出于成膜时高精度地控制晶片温度的目的，将上述电阻加热的加热器分割配设在例如与晶片的中央部和其外侧的边缘部对应的区域，有效地向晶片传热，同时在基座上配设热电偶等温度检测单元，实现成膜处理时晶片面内温度的改善和晶片间处理温度的均匀化。
但是，如果晶片的种类(即在晶片上形成的膜的种类、渗杂的杂质的种类和浓度等)不同，晶片的热吸收率发生变化，所以，在连续处理种类不同的晶片时，难以进行对每个晶片的优选温度条件的选定。
实际上，如果连续加热处理种类不同的晶片，例如，如图1所示，由于有没有在晶片上形成的膜，对于发挥着用于加热晶片的载物台加热器功能的基座的温度性能产生很大差异。发明人认为，这种基座温度的特性源于晶片的热性能、特别是热吸收率的差异。此外，如图2所示，即使在相同种类的晶片中，例如在对应于晶片中央部的基座的中央部，和对应于晶片边缘部的基座的边缘部，温度性能也产生差异，结果，存在导致成膜后晶片品质下降的危险。
此外，图3为表示测定连续处理相同种类晶片时成膜后晶片中央部(一处)和边缘部(四处)的电阻率(Rs)结果的图。从该图3可知，在晶片中央部，即使增加晶片的处理片数，电阻率的变化也很小；但是在晶片的边缘部，电阻率的变化趋势大于中央部。这种由于晶片面内温度变化引起的膜质的变化，主要起因于晶片的搬出搬入、腔室内的压力变化和腔室内的堆积物等外部因素。
因此，选定上述温度条件时，不仅是由于晶片的膜种类产生的差异，也必须考虑晶片面内的位置差异，确定最为适宜的加热条件。
可是，作为在处理晶片时进行温度控制的技术，提出了测定晶片的红外线放射率，根据其结果控制加热条件的方法(例如专利文献1、专利文献2)。
专利文献1：日本特开2003-45818号公报(权利要求书等)
专利文献2：日本特开平6-158314号公报(权利要求书等)
在上述专利文献1、专利文献2的方法中，测定晶片的放射率，根据晶片的种类控制加热条件。因此，能够改善晶片间处理的再现性，但是完全没有考虑进行因晶片的部位而异的控制。因此，不能充分改善晶片处理的面内均匀性(例如，成膜的膜质和膜厚的面内均匀性)。
此外，由于通常基座中配设有热电偶等温度检测单元，能够掌握处理温度，并且对加热器的输出进行反馈控制。但是，由于加热器结构等的制约，只能在基座的中央部配设温度检测单元的情况下，即使能够检测基座中央部的温度，也无法准确掌握未配设温度检测单元的其他部位(例如，基座的边缘部)的温度。于是，如上所述，在未配设温度检测单元的基座边缘部存在晶片加热温度变化增大的趋势，需要寻求其解决方案。但是，利用现有技术的方法，添加晶片面内处理温度的均匀性的加热条件的修正是很困难的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种基板处理方法以及基板处理装置，其能够提高温度控制精度，并同时改善因晶片种类所产生的晶片间处理的再现性、和相同晶片面内的处理的均匀性，能够高精度地进行处理。
本发明的第一观点提供一种基板处理方法，用于对被处理基板进行目的处理，其特征在于：预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值对被处理基板的多个区域独立地进行温度调节，从而对被处理基板进行处理。
此外，本发明的第二观点提供一种基板处理方法，用于对于被处理基板进行目的处理，其特征在于：预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值分别独立地控制对应于被处理基板的多个区域所设置的多个加热器的加热温度，从而对被处理基板进行处理。
此外，本发明的第三观点提供一种基板处理方法，用于对被处理基板进行目的处理，其特征在于，包括：预先测定被处理基板的热特性的工序；根据上述热特性的测定值，选择向对应于被处理基板的多个区域所设置的多个加热器的输出比率；和根据选定的输出比率，向上述加热器进行输出，以加热被处理基板的工序。在这种情况下，优选上述向加热器的输出比率为选自供给功率的比率、供给电压的比率、供给电流的比率或输出时间的比率中的一种以上。
在上述第一～第三观点中，优选上述热特性为红外线吸收率或红外线穿透率。
此外，上述多个区域可至少包括被处理基板中央部的第一区域和其外侧部分的第二区域。
并且，优选上述基板处理方法为在被处理基板上形成薄膜的成膜方法。
本发明的第四观点提供一种基板处理装置，其特征在于，包括：收容被处理基板并对其进行处理处理容器；在上述处理容器内将被处理基板载置在基板载置面上的基板载置台；对应于被处理基板的多个区域，独立地调节载置在上述基板载置台上的被处理基板温度的温度调节单元；以及根据被处理基板的热特性来控制上述温度调节单元的控制部。
在本发明的第四观点中，优选上述热特性为红外线吸收率或红外线穿透率。
此外，上述多个区域可至少包括被处理基板中央部的第一区域和其外侧部分的第二区域。在这种情况下，优选上述温度调节单元为对应于上述第一区域和上述第二区域而被埋设在上述基板载置台内的电阻加热加热器，或者为对应于上述第一区域和上述第二区域而被配设在远离上述被处理基板位置处的灯加热器。
并且，优选上述基板处理装置为用于在被处理基板上形成薄膜的成膜装置。
本发明的第五观点提供一种控制程序，其特征在于：在计算机上运行并在执行时控制基板处理装置，使得预先测定被处理基板的热特性，根据该测定值，独立地对被处理基板的多个区域进行温度调节，以此对被处理基板进行处理。
本发明的第六观点提供一种计算机可读取存储介质，存储有在计算机上运行的控制程序，其特征在于：上述控制程序在执行时控制基板处理装置，使得执行预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值独立地对被处理基板的多个区域进行温度调节，从而对被处理基板进行处理的基板处理方法。
依据本发明，通过预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值独立地对被处理基板的多个区域进行温度调节，同时提高因被处理基板的种类产生的被处理基板间处理的再现性以及被处理基板面内的处理均匀性。
即，通过测定被处理基板的热特性，能够根据被处理基板的种类，进行与被处理基板所固有的温度变化特性相对应的控制。而且，通过对被处理基板上的多个区域，例如分别独立地控制多个加热器的加热温度，而能够消除因被处理基板的面内位置引起的温度差异。
因此，可以对被处理基板进行高精度的温度控制，消除例如面内的电阻率(Rs)的变化和膜厚的不均匀等，实现半导体装置等产品品质的提高。
并且，被处理基板的热特性的测定，可以利用例如红外线传感器等简易的机器，由于能够配设在成膜装置等处理模件的外部，所以能够不改变处理模件内的硬件结构来进行高精度温度控制的处理。
附图说明
图1为说明因晶片种类引起的基座温度性能的差异的图。
图2为说明因基座部位引起的基座温度性能的差异的图。
图3为表示因晶片处理片数引起的电阻率的变动的图表。
图4为表示搭载有本发明方法实施方式优选使用的TiN成膜装置的多腔室型的成膜系统的结构示意图。
图5为说明传感器部一个结构例的图。
图6为说明传感器部另一结构例的图。
图7为控制部的结构示意图。
图8为表示TiN成膜装置的截面图。
图9为表示成膜处理主要工序的流程图。
图10为表示温度控制处理顺序的流程图。
图11为说明主表概况的图。
图12为表示成膜处理时温度控制处理过程的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的优选实施方式。图4为表示用于实施作为本发明的基板处理方法的一个适用例的TiN成膜方法的多腔室型的成膜系统的结构示意图。
如图4所示，该成膜系统100包括：在晶片W上通过CVD形成Ti膜的两个Ti成膜装置1、2，和通过CVD形成TiN膜的两个TiN膜成膜装置3、4的合计四个成膜装置。这些成膜装置1、2、3、4分别对应设置在呈六边形的搬送室5的四条边上。并且，在晶片搬送室5的另外两条边上分别设置有负载锁定(load lock)室6、7。在与这些负载锁定室6、7的晶片搬送室5反方向侧，设置有晶片搬出搬入室8。在与晶片搬出搬入室8的负载锁定室6、7的反方向侧，设置有用于安装可收容晶片W的三个前面开口一体盒(FOUP：front opening unifiedpod)F的开口9、10、11。并且，Ti成膜装置1、2，和TiN成膜装置3、4分别具有相同的结构。
如图4所示，Ti膜成膜装置1、2以及TiN膜成膜装置3、4和负载锁定室6、7，通过闸阀G而连接在晶片搬送室5的各边上。它们通过打开各闸阀G来与晶片搬送室5连通，通过关闭各闸阀G来从晶片搬送室5断开。并且，在负载锁定室6、7的与晶片搬出搬入室8连接的部分上，也设置有闸阀G，负载锁定室6、7通过打开闸阀G而与晶片搬出搬入室8连通，通过将其关闭而从晶片搬出搬入室8断开。
在晶片搬送室5内，设置有晶片搬送装置12，其对于Ti膜成膜装置1、2，TiN膜成膜装置3、4，和负载锁定室6、7，进行作为被处理体的晶片W的搬出搬入。该晶片搬送装置12配设在晶片搬送室5的大致中央处，在可转动以及可伸缩的转动、伸缩部13的前端，具有两个保持晶片W的叶片14a、14b。这两个叶片14a、14b以相互朝向相反方向的方式而被安装在转动、伸缩部13上。其中，该晶片搬送室5内保持规定的真空度。
此外，在晶片搬送室5内，在与Ti成膜装置1、2和TiN成膜装置3、4对应的各闸阀前面，分别设置有用于测定晶片W的热特性、例如红外线穿透率(或红外线吸收率)的传感器部15。这样，通过设置分别与各处理模件(Ti成膜装置1、2和TiN成膜装置3、4)对应的传感器部15，而能够掌握根据晶片W的种类(晶片W的膜种类和膜厚、杂质的种类和浓度等)而变化的热特性。此外，通过在处理模件的外部配设传感器部15，而具有不必改变处理模件内的硬件结构的优点。
图5和图6表示的是传感器部15的结构例。例如，如图5所示，传感器部15包括红外线照射部81以及受光部82，该受光部82与该红外线照射部81相对配设，用于检测红外线强度，采用在晶片W通过红外线照射部81和受光部82之间时，对晶片W照射红外线来测定晶片W所固有的红外线穿透率的方式。此外，与此不同，传感器部15也可以采用如图6所示的从红外线照射部83向晶片W照射红外线，利用受光部84检测其反射光，根据该值测定红外线穿透率的方式等。并且，利用受光部82、84检测的红外线的波长为任意波长，但是优选选定预备实验中显著表现出因晶片种类产生的测定强度差值的波长。
在晶片搬出搬入室8的天井部，设置有HEPA过滤器(未图示)，通过该HEPA过滤器的洁净空气以向下直流的状态供给至晶片搬出搬入室8内，使得在大气压的结晶空气氛围下进行晶片W的搬出搬入。在晶片搬出搬入室8的用于安装前面开口一体盒F的三个开口9、10、11上，分别设置有闸门(未图示)。将收容有晶片W或者空的开口一体盒直接安装在这些开口9、10、11上，安装后闸门断开，防止外界气体的侵入，且与晶片搬出搬入室8连通。并且，在晶片搬出搬入室8的侧面，设置有校准腔室19，在此处进行晶片W的校准。
在晶片搬出搬入室8内，设置有对开口一体盒F进行晶片W的搬出搬入和对负载锁定室6、7进行晶片W的搬出搬入的晶片搬送装置16。该晶片搬送装置16具有多接头臂的结构，能够沿着开口一体盒F的配列方向在轨道18上移动，将晶片载置在其前端的柄17上，以对其进行搬送。
利用控制部50进行成膜系统100中系统整体控制、Ti成膜装置1、2和TiN成膜装置3、4的处理条件的控制。图7表示控制部50的结构例。控制部50包括：过程控制器51，其具备CPU；用户界面52，其由用于管理者管理成膜系统100进行指令输入操作等的键盘和可视化显示成膜系统100的工作状况的显示器等构成；以及存储部53，其存储纪录有由过程控制器51的控制执行在成膜系统100中实行的各种处理的控制程序(软件)和处理条件数据等的方案。连接过程控制器51，使得能够在用户界面52和存储部53之间进行各种信号和数据的交换。
并且，根据需要，通过来自用户界面52的指令等，从存储部53取出任意的方案，并由过程控制器51实行，由此，在过程控制器51的控制下，在成膜系统100中进行希望的处理。此外，上述控制程序和处理条件数据等的方案，也可以使用处于存储在计算机可读取存储介质，例如CD-ROM、硬盘、软盘、闪存器等中的状态的方案；或者也可以从其他装置、例如通过专用线路实时传送，在线利用。
在这种成膜系统100中，首先，利用保持在大气压的洁净空气氛围的晶片搬出搬入室8内的晶片搬送装置16，从任一个前面开口一体盒F中取出一片晶片W，并将其搬入校准腔室19中，进行晶片W的位置对准。接着，将晶片W搬入负载锁定室6、7中的任一个中，将该负载锁定室内抽真空。然后，利用晶片搬送室5内的晶片搬送装置12取出该负载锁定室内的晶片W，并将晶片W装入Ti成膜装置1或者2中。此时，支承在晶片搬送装置12的叶片14a或者14b上的晶片W通过传感器部15，测定进入Ti成膜装置1或2之前的晶片W的红外线穿透率。将该红外线穿透率的测定值传送至控制部50。然后，在Ti成膜装置1或2内，进行Ti膜的成膜，然后，连续将利用晶片搬送装置12从Ti成膜装置1或2中取出的晶片W装入TiN膜成膜装置3或4中。此时，晶片W再次以支承在晶片搬送装置12的叶片14a或14b的状态通过传感器部15，并在此处测定Ti膜成膜后晶片W的红外线穿透率。然后，在TiN成膜装置3或4中进行TiN膜的成膜。
在Ti成膜装置1或2中进行Ti膜的成膜、或在TiN成膜装置3或4中进行TiN膜的成膜时，如后所述，根据传感器部15的测定结果，设定加热条件。然后利用晶片搬送装置12将成膜后的晶片W搬入负载锁定室6、7中的任一个中，将其中恢复至大气压后，利用晶片搬出搬入室8内的晶片搬送装置16，取出负载锁定室内的晶片W，并收容在任一个前面开口一体盒F中。对一组晶片W进行这种工作，结束一组处理。通过这种成膜处理，能够进行Ti膜和TiN膜的成膜。
下面，以TiN成膜装置3为例，对其进行详细说明。图8为表示本发明一种实施方式的TiN成膜装置3结构的截面示意图。其中，如上所述，TiN成膜装置4也具有完全相同的结构。该TiN成膜装置3具有气密构成的大致圆筒状的腔室31，在其中配置有用于水平支承作为被处理体的晶片W的基座32，该基座32处于被设置在成膜装置中央下部的圆筒状的支承部件33所支承的状态。基座32的边缘部设置有用于导向晶片W的导向环34。
此外，在对应于晶片W中央部的基座中央部的区域埋设有加热器35a。并且，在加热器35a的外侧，即对应于晶片W边缘部的基座的边缘部区域，环状地埋设有加热器35b。这些加热器35a、35b为分别独立地利用来自加热器电源36的供电将作为被处理基板的晶片W加热至规定温度的电阻加热加热器。在本实施方式中，考虑到容易在晶片W的中央部和边缘部之间产生温度差，采用分别独立地控制利用加热器35a、35b的这两个区域的加热温度的结构。此外，基座32可以由陶瓷、例如AlN构成，此时，构成陶瓷加热器。
此外，在基座32的中央部，连接有作为温度检测单元的热电偶37，用于检测基座32的温度并向控制部50进行传送。
在腔室31的顶部31a，隔着绝缘部件39而设置有喷头40。该喷头40由上段块体40a、中段块体40b和下段块体40c构成。并且，在下段块体40c上，交替形成有喷出气体的喷出孔47和48。在上段块体40a的上面，形成有第一气体导入口41和第二气体导入口42。在上段块体40a中，从第一气体导入口41分出多个气体通路43。在中段块体40b中，形成有多个气体通路45。上述气体通路43通过水平延伸的多个连通路43a与这些气体通过45连通。并且，这些气体通路45与下段块体40c的多个喷出孔47连通。
此外，在上段块体40a中，从第二气体导入口42分出多个气体通路44。在中段块体40b中，形成有多个气体通路46。上述气体通路44与这些气体通路46连通。并且，这些气体通路46与在中段块体40b内水平延伸的多个连通路46a连接，这些连通路46a与下段块体40c的多个气体喷出孔48连通。于是，上述第一和第二气体导入口41、42分别与来自气体供给结构20的气体线路23、34连接。
气体供给机构20与第一气体供给源21和第二气体供给源22连接。第一气体供给源21图中省略，例如包括：供给作为清洁气体的ClF3气体的ClF3气体供给源、供给作为含Ti气体的TiCl4气体的TiCl4气体供给源、和供给N2气体的N2气体供给源。此外，第二气体供给源22在图中省略，例如包括：区别于上述的N2气体供给源、和供给NH3气体的NH3气体供给源。并且，在各气体供给线路23、24上设置有质量流量控制气和阀门(图中均省略)。
在喷头40上，隔着匹配器63而连接有高频电源64，根据需要，从该高频电源64向喷头40供给高频电力。通常，不需要该高频电源64，但是在提高成膜反应的反应性时，能够从高频电源64供给高频电力，通过喷头40，使供给到腔室31内的气体等离子体化来进行成膜。
在腔室31的底壁31b的中央部形成有圆形的孔65。在底壁31b上，以覆盖该孔65的方式，设置有向下方突出的排气室66。在排气室66的侧面连接有排气管67，在该排气管67上连接有排气装置68。于是，可通过使该排气装置68工作，将腔室31内减压至规定的真空度。
在基座32上，设置有可相对于基座32表面突没的、用于支承晶片W而使其升降的三根(图示中为两根)晶片支承销69，这些晶片支承销69固定在支承板70上。于是，晶片支承销69由于气缸等驱动机构71，而通过支承板70进行升降。
在腔室31的侧壁上形成有用于与晶片搬送室5之间进行晶片W的搬入搬出的搬出入口72，通过闸阀G的开合，进行晶片W的搬入搬出。
下面，参照图9～图12，适当地说明利用这种TiN成膜装置而形成TiN膜时的成膜方法。
图9为用于说明形成TiN膜时的主要工序的流程图。在成膜处理时，首先，利用加热器35a、35b将基座32加热至规定温度、例如500～700℃左右，并利用排气装置68使腔室31内处于拉伸状态。在这种状态下，打开闸阀G，在真空状态的晶片搬送室5内，利用搬送装置12的叶片14a或14b使晶片W通过传感器部15，由此测定晶片W的红外线穿透率(或红外线吸收率)(步骤S1)。优选对每片晶片W均实施该传感器部15的红外线穿透率的测定，但是在一组中处理多片相同种类的晶片W的情况下，也可以例如每组只测定一次。
通过传感器部15的晶片W直接经由搬出入口72而被搬入到腔室31内(步骤S2)。
然后，在将晶片W载置于晶片支承销69上后，使搬送装置12的叶片14a或14b退避至腔室31外，并关闭闸阀G。接着，例如将N2气体经由气体喷头40而导入腔室31内，对晶片W进行预备加热。在预备加热工序结束后，停止N2气体供给，使晶片支承销69下降，将晶片W载置在基座32上。然后，导入N2气体、NH3气体，并慢慢提高流量，至腔室31内为规定的压力，在这种状态下保持一定时间，进行第二次的预备加热。在第二次预备加热结束后，使N2气体和NH3气体的流量维持在相同流量，优选以规定流量将TiCl4气体导入至腔室31内。并且，保持气体流量和压力相同，以实施TiN薄膜的成膜处理(步骤S3)。
在该步骤S3的成膜工序中，形成希望的膜厚、例如5～100nm范围的TiN膜。此时晶片W的加热温度例如为300～700℃左右，优选为600℃左右。就晶片W的加热而言，控制加热器电源36的输出，使得能够分别通过加热器35a、35b例如对晶片W中央部的第一区域和其外侧边缘部的第二区域进行温度调节。并且，在成膜处理时，为了提高反应性，优选从高频电源64供给高频电力，使气体等离子体化。在使用等离子体时，以450kHz～60MHz、优选450kHz～13.56MHz的频率，供给200～1000W、优选200～500W的高频电力。
在成膜工序结束后，停止NH3和TiCl4气体，使N2气体作为净化气体流动，进行腔室31内的净化。其次，根据需要，以规定流量导入N2气体和NH3气体，也可以进行成膜后的TiN薄膜表面的渗氮(nitride)处理。再次，使晶片支承销69上升以举起晶片W，并打开闸阀G，将搬送装置12的叶片14a或者14b插入到腔室31内，通过使晶片支承销69下降，将晶片W载置在叶片14a或者14b上，并将其向晶片搬送室5搬出(步骤S4)。
这样，使规定片数的晶片W成膜后，可根据需要而通过从第一气体供给源21内的ClF3气体供给源向腔室31内供给ClF3气体，进行腔室31内的净化。
下面，图10为表示根据传感器部15的晶片W的热特性的测定值，在控制部50的支配下，控制加热器35a、35b的处理顺序的流程图。
首先，在步骤S11中，由过程控制器51获取预先设定的晶片W的成膜处理温度(设定温度)。具体而言，读取预先从控制部50的用户界面52输入、例如存储在存储部53中的设定温度。并且，也可以从存储部53或任意存储介质读取包含设定温度信息的方案。
然后，在步骤S12中，由过程控制器51取得处理对象晶片W的红外线穿透率。通过在将晶片W搬入如上所述的TiN成膜装置3等之前，在晶片搬送室5内，晶片W通过传感器部15，由此测定红外线穿透率(图9中的步骤S1)。通过传感器部15测定的红外线穿透率被立即传送至控制部50，并暂时被存储在存储部53中，可将其读取。
在步骤S13中，在过程控制器51中，将上述获取的红外线穿透率与预先制成的主表进行对照，决定从加热器电源36向加热器35a、35b的输出。图11表示的是这里使用的主表的一例。图11的主表为表示每个设定温度制成的晶片W的红外线穿透率和加热器35a、35b的输出比率的关系的图表。具体而言，在某个设定温度进行处理的情况下，例如红外线穿透率的测定值为A1时，如图11所示，加热器输出的中央部(加热器35a)∶边缘部(加热器35b)＝1∶0.97；例如红外线穿透率的测定值为A5时，加热器输出的中央部∶边缘部＝1∶0.90。这里，作为向加热器35a和35b的输出比率，可以举出例如供给功率的比率、供给电压的比率、供给电流的比率、输出时间的比率等。并且，也可以将这些加热器的输出条件中的两种以上组合。
例如，在载置有完成测定红外线穿透率的基座晶片的状态下，实测基座32的中央部边缘部的温度，并利用与加热器35a、35b的输出关系而制成该主表。实际上，若尝试测定由来自基座32的传热进行加热的情况的晶片W的热分布，与晶片W的中央部相比，边缘部的温度容易升高，红外线穿透率越小的晶片W越明显地表现出这种趋势。因此，例如任意两片晶片W的红外线穿透率的测定值分别为A1、A5，并且A5＜A1的情况下，由于A5的晶片W比A1的晶片W易于吸收热，因此边缘部的热与中央部相比容易上升。所以，以控制向对应于晶片W边缘部的加热器35b的输出为目标，使其变化即可。
此外，图11的主表也可以根据组合有控制模型的模拟法，例如添加有放射传热的CFD模拟法(Computer Fluid Dynamics Simulation)等制成。主表可作为方案的一部分存储在控制部50的存储部53内或者任意存储介质中。
其中，图11的主表也可以如上所述在每个设定温度制成，但是当设定温度下加热器35a和35b输出比率的差小时，也可以使用划分为包含多个设定温度的每个一定温度范围的主表。
于是，由于一片晶片W每次通过传感器15都进行图10所示的一系列处理，因此能够对各片晶片W根据其种类(膜种类等)决定加热器35a、35b的输出，使加热处理最为适宜。由此，当然能够确保因晶片W种类而引起的处理的再现性，防止在晶片W面内出现热的不均衡，消除形成的膜的膜厚和膜质变化等处理的不均匀。其中，例如在每组设定处理温度的情况下，对于组内的各片晶片W的处理，可以省略图10中的步骤S11的处理。
图12涉及向上述加热器35a、35b的输出控制，为表示在控制部50中进行成膜处理时温度控制过程的流程图。其中，在成膜处理时，根据上述已经设定的温度，以由主表决定的输出比率，从加热器电源36向加热器35a、35b供给电力，处于将晶片W加热后的状态。
并且，在基座32的中央部配设有作为温度检测单元的热电偶37，在成膜处理的过程中连续地测定基座32的温度。因此，过程控制器51随时获取温度的测定值(步骤S21)。
然后，进行获取的温度测定值与设定温度的对照(步骤S22)。接着，在步骤S23中，判断步骤S22的对照结果，测定温度和设定温度是否存在一定基准(温度幅度)以上的差。在步骤S23中，在测定温度和设定温度存在一定基准以上的差时(YES)，从过程控制器51向加热器电源36送出控制信号，以该控制信号为标准，修正向加热器35a、35b的输出(步骤S24)。在图8所示的TiN成膜装置3的情况下，因为只在基座32中央部、即对应于晶片W第一区域(中央部)一处配设有热电偶37，所以只能掌握基座32中央部的温度测定值。可是，如上所述，在图11的主表中，添加处理中晶片W的中央部和边缘部的热特性，适当地分配向加热器35a、35b的输出比率。在进行步骤S24的修正时，优选维持该输出比率增减向加热器35a、35b的输出，由此，能够易于进行处理过程中的温度控制。并且，自然也可以在步骤S24的修正时，例如对加热器35a和35b中的任一个、或者两者的输出进行任意调节，使向加热器35a和35b的输出比率变化。
反之，在步骤S23中，在判定测定温度和设定温度不存在一定基准以上的差(NO)时，不进行向加热器35a、35b的输出修正，原样继续进行处理。
上述步骤S21～S24的顺序，在成膜处理的过程中反复进行，由此，能够提高成膜处理中温度控制的精度。
并且，本发明不限于上述实施方式，可以进行各种变形。例如，在上述实施方式中，是对在晶片W上进行成膜的成膜装置为例进行说明，但本发明除成膜装置外，也适用于要求高精度温度控制的各种半导体制造装置。
此外，被处理基板不限于半导体晶片，例如也可以是液晶显示装置(LCD)用基板等其他基板，还可以是在基板上形成有其他层的基板。
此外，图4所示实施方式的成膜系统100中，为在晶片搬送室5内，每个过程模组设有传感器部15的结构，但是设置传感器部的位置只要是晶片W必须通过的地方即可，没有特别限定。并且，也可以不对应于各过程模组设置传感器部15，而配设在晶片W必须通过的其他位置。例如，也可以在图4的校准腔室19设置传感器部，晶片W每次通过那里时测定红外线穿透率(或红外线吸收率)。此外，也可以在负载锁定室6、7内设置传感器部，从晶片搬送室8向晶片搬送室8搬送的晶片W每次通过时测定红外线穿透率(或红外线吸收率)。此时，将校准腔室19和负载锁定室6、7中的红外线穿透率(或红外线吸收率)的测定结果存储在存储部53中，在将晶片W搬入各过程模组时，由过程控制器51读取存储的上述测定结果，同上所述，可反映于向加热器35a、35b输出比例的控制。
此外，例如在图8所示的TiN成膜装置3中，温度调节单元使用埋设在基座32中的电阻加热的加热器，但加热器的形式不限于此，也可以采用在离开晶片W的位置、例如与基座32相对配设的灯加热器。
并且，在上述实施方式中，将晶片W的区域划分为中央部和边缘部，通过主表改变向对应于边缘部的加热器35b的输出比率，但也可以改变向对应于中央部的加热器35a的输出，或者使两者均发生变化。此外，也可以将晶片W划分为三个以上的区域，用分别与其对应的可独立控制温度的加热器进行加热。
产业上的可利用性
本发明可用于各种半导体装置的制造等，对于半导体晶片等被处理基板，边控制温度边进行成膜等处理的情况。

Claims (21)

1.一种基板处理方法，对被处理基板进行目的处理，其特征在于：
预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值对被处理基板的多个区域独立地进行温度调节，对被处理基板进行处理。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于：
所述热特性为红外线吸收率或红外线穿透率。
3.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于：
所述多个区域至少包括被处理基板中央部的第一区域和其外侧部分的第二区域。
4.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于：
该基板处理方法是在被处理基板上形成薄膜的成膜方法。
5.一种基板处理方法，对被处理基板进行目的处理，其特征在于：
预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值分别独立地控制对应于被处理基板的多个区域所设置的多个加热器的加热温度，从而对被处理基板进行处理。
6.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于：
所述热特性为红外线吸收率或红外线穿透率。
7.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于：
所述多个区域至少包括被处理基板中央部的第一区域和其外侧部分的第二区域。
8.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于：
该基板处理方法是在被处理基板上形成薄膜的成膜方法。
9.一种基板处理方法，对被处理基板进行目的处理，其特征在于，包括：
预先测定被处理基板的热特性的工序；
根据所述热特性的测定值，选择向对应于被处理基板的多个区域所设置的多个加热器的输出比率的工序；和
根据选定的输出比率，向所述加热器进行输出以加热被处理基板的工序。
10.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于：
所述向加热器的输出比率为选自供给功率的比率、供给电压的比率、供给电流的比率或输出时间的比率中的一种以上。
11.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于：
所述热特性为红外线吸收率或红外线穿透率。
12.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于：
所述多个区域至少包括被处理基板中央部的第一区域和其外侧部分的第二区域。
13.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于：
该基板处理方法是在被处理基板上形成薄膜的成膜方法。
14.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
收容被处理基板并对其进行处理的处理容器；
在所述处理容器内将被处理基板载置在基板载置面上的基板载置台；
对应于被处理基板的多个区域，独立地调节载置在所述基板载置台上的被处理基板温度的温度调节单元；和
根据被处理基板的热特性来控制所述温度调节单元的控制部。
15.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于：
所述热特性为红外线吸收率或红外线穿透率。
16.如权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于：
所述多个区域至少包括被处理基板中央部的第一区域和其外侧部分的第二区域。
17.如权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于：
所述温度调节单元是对应于所述第一区域和所述第二区域而被埋设在所述基板载置台内的电阻加热加热器。
18.如权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于：
所述温度调节单元是对应于所述第一区域和所述第二区域而被配置在远离所述被处理基板位置处的灯加热器。
19.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于：
该基板处理装置是用于在被处理基板上形成薄膜的成膜装置。
20.一种控制程序，其特征在于：
在计算机上运行，并且在执行时控制基板处理装置，使得执行预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值独立地对被处理基板的多个区域进行温度调节，从而对被处理基板进行处理的基板处理方法。
21.一种计算机可读取存储介质，其存储有在计算机上运行的控制程序，其特征在于：
所述控制程序在执行时控制基板处理装置，使得执行预先测定被处理基板的热特性，并根据该测定值独立地对被处理基板的多个区域进行温度调节，从而对被处理基板进行处理的基板处理方法。
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