JP2016201394A - 温度制御装置、温度制御方法およびプログラム - Google Patents

温度制御装置、温度制御方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】半導体ウエハの面内温度均一性を向上させる。
【解決手段】処理システムは、サーモビューア５１と、温度測定装置１４と、中心値算出部２０２と、オフセット算出部２０４と、温度制御部２０５とを有する。サーモビューア５１は、半導体ウエハの上面全体の温度分布を測定する。温度測定装置１４は、半導体ウエハの分割領域毎に、分割領域内の一部の領域の温度を測定する。中心値算出部２０２は、サーモビューア５１が測定した温度分布に基づいて、分割領域毎に、分割領域内の温度分布の中心値を算出する。オフセット算出部２０４は、分割領域毎に、温度測定装置１４が測定した領域の温度と、分割領域内の温度分布の中心値との差分をオフセットとして算出する。温度制御部２０５は、分割領域毎に、オフセットおよび温度測定装置１４が測定した温度に基づいて、中心値が予め設定された設定温度となるように分割領域の温度を制御する。
【選択図】図６

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、温度制御装置、温度制御方法およびプログラムに関する。
半導体の製造プロセスでは、被処理体である半導体ウエハの温度が、半導体の特性を左右する重要な要素の一つである。そのため、製造プロセスでは、半導体ウエハの温度を高い精度で制御することが求められる。また、製造プロセスでは、処理ガスの温度や圧力、処理ガスの流れ等の要因により、半導体ウエハ上に温度分布の偏りが生じ、処理後の半導体ウエハを用いて製造された半導体装置の特性にばらつきが生じる場合がある。
これを防止するために、例えば、半導体ウエハを支持するピンの突出量を制御することで、半導体ウエハと、半導体ウエハの下面に設けられた加熱ステージとの間の距離を制御し、半導体ウエハの温度分布を制御する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。また、半導体ウエハの載置面に複数の領域に分割された加熱領域を設け、サーモグラフィユニットを用いて、半導体ウエハの上方から半導体ウエハ表面の温度を測定し、各加熱領域の平均温度が目標温度となるように、加熱領域毎に温度を制御する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
特開平６−１７７１４１号公報 特開２００９−２３８７７３号公報
ところで、支持ピンの突出量を制御することで、半導体ウエハの温度分布を制御する技術では、半導体ウエハの温度分布を抑えることは可能であるものの、その効果は限定的である。また、サーモグラフィユニットを用いて測定した半導体ウエハの表面温度に基づいて、各加熱領域の平均温度が目標温度となるように、加熱領域毎に温度を制御する技術では、加熱領域毎の平均温度は目標温度に近づくものの、半導体ウエハ上の温度分布が必ずしも小さくならず、逆に拡大する場合がある。
本発明の一側面における温度制御装置は、被処理体の温度を制御する温度制御装置であって、第１の温度測定部と、第２の温度測定部と、中心値算出部と、オフセット算出部と、温度制御部とを有する。第１の温度測定部は、被処理体の上面全体の温度分布を測定する。第２の温度測定部は、被処理体の上面を所定の領域に分割した分割領域毎に、分割領域に含まれる一部の領域の温度を測定する。中心値算出部は、第１の温度測定部によって測定された被処理体の上面全体の温度分布に基づいて、分割領域毎に、分割領域内の温度分布の中心値を算出する。オフセット算出部は、分割領域毎に、第２の温度測定部によって温度が測定された領域の被処理体の上面の温度と、中心値との差分をオフセットとして算出する。温度制御部は、分割領域毎に、オフセットおよび第２の温度測定部によって測定された温度に基づいて、中心値が予め設定された設定温度となるように分割領域の温度を制御する。
本発明の種々の側面および実施形態によれば、半導体ウエハの面内温度の均一性を向上させることができる。
図１は、処理システムの一例を示す図である。 図２は、処理装置の一例を示す断面図である。 図３は、静電チャックの上面の一例を示す図である。 図４は、図３のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。 図５は、キャリブレーション時の処理装置の一例を示す断面図である。 図６は、制御装置の一例を示すブロック図である。 図７は、ある分割領域の温度分布の一例を説明する図である。 図８は、他の分割領域の温度分布の一例を説明する図である。 図９は、温度分布の平均値を一致させた場合の温度分布の範囲の一例を説明する図である。 図１０は、温度分布の中心値を一致させた場合の温度分布の範囲の一例を説明する図である。 図１１は、キャリブレーション時における制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１２は、半導体ウエハに対する処理の実行時における制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１３は、制御装置の機能を実現するコンピュータの一例を示す図である。
開示する温度制御装置は、１つの実施形態において、第１の温度測定部と、第２の温度測定部と、中心値算出部と、オフセット算出部と、温度制御部とを有する。第１の温度測定部は、被処理体の上面全体の温度分布を測定する。第２の温度測定部は、被処理体の上面を所定の領域に分割した分割領域毎に、分割領域に含まれる一部の領域の温度を測定する。中心値算出部は、第１の温度測定部によって測定された被処理体の上面全体の温度分布に基づいて、分割領域毎に、分割領域内の温度分布の中心値を算出する。オフセット算出部は、分割領域毎に、第２の温度測定部によって温度が測定された領域の被処理体の上面の温度と、中心値との差分をオフセットとして算出する。温度制御部は、分割領域毎に、オフセットおよび第２の温度測定部によって測定された温度に基づいて、中心値が予め設定された設定温度となるように分割領域の温度を制御する。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、第１の温度測定部は、被処理体が載置される載置台の載置面において、被処理体が載置される領域全体の温度分布を被処理体の上面全体の温度分布として測定してもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、載置台は、被処理体が載置され、静電気力により被処理体を吸着保持する静電吸着部を有してもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、温度制御部は、分割領域毎に、第２の温度測定部によって測定された温度にオフセットを加算した温度が、設定温度となるように分割領域の温度を制御してもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、温度制御部は、分割領域毎に、第２の温度測定部によって測定された温度が、設定温度からオフセットを引いた温度となるように分割領域の温度を制御してもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、第１の温度測定部は、被処理体の上面を分割領域よりも小さい微小領域に分割し、微小領域毎に、微小領域から放射される所定範囲の波長の光の強度から微小領域の温度を測定してもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、それぞれの微小領域は、被処理体の上面において１ｍｍ角以下の範囲の領域であってもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、第１の温度測定部は、−５０℃から＋４００℃の範囲の中で、所定範囲の温度の測定が可能であってもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、第２の温度測定部は、熱電対であってもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、第１の温度測定部および第２の温度測定部は、温度分解能が０．１℃以下であってもよい。
また、開示する温度制御装置の１つの実施形態において、温度制御部は、温度制御の分解能が０．１℃以下であってもよい。
また、開示する温度制御方法は、１つの実施形態において、被処理体の上面全体の温度分布を測定する第１の温度測定ステップと、被処理体の上面を所定の領域に分割した分割領域毎に、分割領域に含まれる一部の領域の温度を測定する第２の温度測定ステップと、被処理体の上面全体の温度分布に基づいて、分割領域毎に、分割領域内の温度分布の中心値を算出する中心値算出ステップと、分割領域毎に、第２の温度測定ステップにおいて温度が測定された領域の被処理体の上面の温度と、中心値との差分をオフセットとして算出するオフセット算出ステップと、分割領域毎に、オフセットおよび第２の温度測定ステップにおいて測定した温度に基づいて、中心値が予め設定された設定温度となるように分割領域の温度を制御する温度制御ステップとを含む。
また、開示するプログラムは、１つの実施形態において、コンピュータに、第１の温度測定部によって測定された被処理体の上面全体の温度分布を取得するステップと、被処理体の上面を所定の領域に分割した分割領域毎に、第２の温度測定部によって測定された分割領域に含まれる一部の領域の温度を取得するステップと、第１の温度測定部によって測定された被処理体の上面全体の温度分布に基づいて、分割領域毎に、分割領域内の温度分布の中心値を算出する中心値算出ステップと、分割領域毎に、第２の温度測定部によって温度が測定される位置の被処理体の上面の温度と、中心値との差分をオフセットとして算出するオフセット算出ステップと、分割領域毎に、オフセットおよび第２の温度測定部によって測定された温度に基づいて、中心値が予め設定された設定温度となるように分割領域の温度を制御する指示を、前記分割領域毎の温度を制御する温度制御部へ出力するステップとを実行させる。
以下に、開示する温度制御装置、温度制御方法、およびプログラムの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により開示される発明が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
［処理システム１０］
図１は、処理システム１０の一例を示す図である。処理システム１０は、例えば図１に示すように、処理装置１００および制御装置２００を備える。処理装置１００は、半導体ウエハＷに対して、プラズマエッチング、プラズマＣＶＤ、または熱処理等の処理を行う。制御装置２００は、処理装置１００に設けられた温度センサ等の各種センサからの情報に基づいて処理装置１００を制御し、処理装置１００内に搬入された半導体ウエハＷに対して処理装置１００に所定の処理を実行させる。処理システム１０は、温度制御装置の一例である。
［処理装置１００］
図２は、処理装置１００の一例を示す断面図である。処理装置１００は、例えば図２に示すように、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理チャンバ１を有する。処理チャンバ１は、例えば表面に陽極酸化被膜が施されたアルミニウム等により、略円筒状に形成されている。処理チャンバ１内には、被処理体である半導体ウエハＷを水平に支持する載置台２が設けられている。
載置台２は、その基材２ａが導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されており、下部電極として機能する。この載置台２は、絶縁板３を介して導体の支持台４に支持されている。また、載置台２の上方の外周には、例えば単結晶シリコン等で形成されたフォーカスリング５が設けられている。さらに、載置台２および支持台４の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材３ａが設けられている。
載置台２の上方には、載置台２と略平行に対向するように、換言すれば、載置台２上に載置された半導体ウエハＷと対向するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド１６が設けられている。シャワーヘッド１６と載置台２とは、一対の電極（上部電極と下部電極）として機能する。載置台２の基材２ａには、整合器１１ａを介して１２ａが接続されている。また、載置台２の基材２ａには、整合器１１ｂを介して高周波電源１２ｂが接続されている。
高周波電源１２ａは、プラズマの発生に用いられる所定の周波数（例えば１００ＭＨｚ）の高周波電力を載置台２の基材２ａに供給する。また、高周波電源１２ｂは、イオンの引き込み（バイアス）に用いられる所定の周波数の高周波電力であって、高周波電源１２ａよりも低い周波数（例えば、１３ＭＨｚ）の高周波電力を載置台２の基材２ａに供給する。高周波電源１２ａおよび１２ｂのオンおよびオフの制御、ならびに、高周波電源１２ａおよび１２ｂによって供給される高周波の電力等は、後述する制御装置２００によって制御される。
載置台２の上面には、半導体ウエハＷを吸着保持すると共に、半導体ウエハＷを加熱するための静電チャック６が設けられている。静電チャック６は、絶縁体６ｂと、絶縁体６ｂの間に設けられた電極６ａおよびヒータ６ｃとを有する。電極６ａは、直流電源１３に接続されている。ヒータ６ｃは、ヒータ電源３０に接続されている。静電チャック６は、直流電源１３から印加された直流電圧によって静電チャック６の表面にクーロン力を発生させ、発生させたクーロン力により半導体ウエハＷを静電チャック６の上面に吸着保持する。直流電源１３のオンおよびオフは、後述する制御装置２００によって制御される。
また、静電チャック６は、ヒータ電源３０から供給された電力で加熱されたヒータ６ｃにより、半導体ウエハＷを加熱する。ヒータ電源３０からヒータ６ｃに供給される電力は、後述する制御装置２００によって制御される。静電チャック６の上面は、複数の領域である分割領域に分割されており、それぞれの分割領域毎にヒータ６ｃが設けられている。静電チャック６は、静電吸着部の一例である。
静電チャック６の下面には、温度センサ２０が設けられており、温度センサ２０は、温度測定装置１４に接続されている。温度センサ２０は、分割領域毎に設けられており、分割領域毎の静電チャック６の温度を示す情報を検出し、検出した情報を温度測定装置１４へ出力する。温度測定装置１４は、温度センサ２０から出力された情報に基づいて、分割領域毎の静電チャック６の温度を測定し、測定した温度を制御装置２００へ出力する。
載置台２の内部には、冷媒が流れる流路２ｂが形成されており、流路２ｂには、配管２ｃおよび２ｄを介してチラーユニット３３が接続されている。チラーユニット３３から供給されたガルデン等の冷媒を流路２ｂ内に循環させることによって、載置台２を冷却することができる。チラーユニット３３によって供給される冷媒の温度および流量等は、後述する制御装置２００によって制御される。
また、載置台２には、載置台２を貫通するように、半導体ウエハＷの裏面側にヘリウムガス等の伝熱ガス（バックサイドガス）を供給するための配管３２が設けられている。配管３２は、伝熱ガス供給部３１に接続されている。伝熱ガス供給部３１から配管３２を通って半導体ウエハＷの裏面側に供給される伝熱ガスの流量等は、後述する制御装置２００によって制御される。
制御装置２００は、流路２ｂを流れる冷媒による冷却と、静電チャック６内のヒータ６ｃによる加熱と、これらの熱の半導体ウエハＷへの伝達量を制御する伝熱ガスの流量とを制御することにより、静電チャック６の上面に吸着保持された半導体ウエハＷを、所定の温度に制御することができる。
上記したシャワーヘッド１６は、処理チャンバ１の上部に設けられている。シャワーヘッド１６は、本体部１６ａと電極板をなす上部天板１６ｂとを備えており、絶縁性部材４５を介して処理チャンバ１の上部に支持されている。本体部１６ａは、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等により形成され、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持する。上部天板１６ｂは、例えば石英等のシリコン含有物質で形成される。
本体部１６ａの内部には、ガス拡散室１６ｃが設けられている。本体部１６ａの底部には、ガス拡散室１６ｃの下部に位置するように、多数のガス流口１６ｅが形成されている。上部天板１６ｂには、当該上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するようにガス導入口１６ｆが設けられており、それぞれのガス導入口１６ｆは、上記したガス流口１６ｅに連通している。このような構成により、ガス拡散室１６ｃに供給された処理ガスは、ガス流口１６ｅおよびガス導入口１６ｆを介して処理チャンバ１内にシャワー状に拡散されて供給される。なお、本体部１６ａ等には、図示しないヒータや、冷媒を循環させるための図示しない配管等の温度調整器が設けられており、半導体ウエハＷの処理中にシャワーヘッド１６を所望の範囲内の温度に制御できるようになっている。
上記した本体部１６ａには、ガス拡散室１６ｃに処理ガスを導入するためのガス導入口１６ｇが形成されている。ガス導入口１６ｇには、配管１５ｂの一端が接続されており、配管１５ｂの他端には、弁Ｖおよびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ａを介して、半導体ウエハＷの処理に用いられる処理ガスを供給する処理ガス供給源１５が接続されている。処理ガス供給源１５から供給された処理ガスは、配管１５ｂを介してガス拡散室１６ｃに供給され、それぞれのガス流口１６ｅおよびガス導入口１６ｆを介して処理チャンバ１内にシャワー状に拡散されて供給される。弁ＶおよびＭＦＣ１５ａは、後述する制御装置２００により制御される。
上記したシャワーヘッド１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０を介して可変直流電源４２が電気的に接続されている。可変直流電源４２は、スイッチ４１により直流電力の供給および遮断が可能となっている。可変直流電源４２の電流および電圧ならびにスイッチ４１のオンおよびオフは、後述する制御装置２００によって制御される。例えば、高周波電源１２ａおよび高周波電源１２ｂから高周波電力が載置台２に供給されて処理チャンバ１内の処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御装置２００によりスイッチ４１がオンとされ、上部電極として機能するシャワーヘッド１６に所定の直流電圧が印加される。
処理チャンバ１の底部には、排気口７１が形成されている。排気口７１には、排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気装置７３は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理チャンバ１内を所定の真空度まで減圧することができる。排気装置７３の排気流量等は、後述する制御装置２００により制御される。また、処理チャンバ１の側壁には、開口部７４が設けられており、開口部７４には、当該開口部７４を開閉するゲートバルブＧが設けられている。
処理チャンバ１の内壁には、内壁の面に沿って、デポシールド７６が、着脱自在に設けられている。また、デポシールド７７は、下部電極として機能する載置台２、内壁部材３ａ、および支持台４の外周面を覆うように設けられている。デポシールド７６および７７は、処理チャンバ１の内壁にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止する。静電チャック６上に吸着保持された半導体ウエハＷと略同じ高さのデポシールド７６の位置には、直流的にグランドに接続された導電性部材（ＧＮＤブロック）７９が設けられている。導電性部材７９により、処理チャンバ１内の異常放電が抑制される。
また、処理チャンバ１の周囲には、同心円状にリング磁石８０が配置されている。リング磁石８０は、シャワーヘッド１６と載置台２との間の空間に磁場を形成する。リング磁石８０は、図示しない回転機構により回転自在に保持されている。
［静電チャック６］
図３は、静電チャック６の上面の一例を示す図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。静電チャック６の外周には、静電チャック６を囲むようにフォーカスリング５が設けられている。半導体ウエハＷが載置される静電チャック６の上面は、例えば同心円状に複数の分割領域６０ａ〜６０ｄに分けられている。なお、以下では、複数の分割領域６０ａ〜６０ｄのそれぞれを区別することなく総称する場合に分割領域６０と記載する。
例えば図４に示すように、静電チャック６の内部であって、分割領域６０の下方には、分割領域６０毎にヒータ６ｃが設けられている。制御装置２００は、それぞれのヒータ６ｃの電力を制御することにより、それぞれの分割領域６０の温度を独立に制御することができる。
それぞれの分割領域６０では、例えば図４に示すように、静電チャック６の下面に温度センサ２０が少なくとも１つずつ設けられる。本実施形態において、温度センサ２０は、例えば図３に示すように、分割領域６０ａ内の領域２１ａ、分割領域６０ｂ内の領域２１ｂ、分割領域６０ｃ内の領域２１ｃ、分割領域６０ｄ内の領域２１ｄに、それぞれ１つずつ設けられている。また、フォーカスリング５では、領域２１ｅに温度センサ２０が１つ設けられている。なお、以下では、複数の領域２１ａ〜２１ｅのそれぞれを区別することなく総称する場合に領域２１と記載する。
温度センサ２０は、例えば図４に示すように、感温体２２および読取部２３を有する。感温体２２は、温度に応じて特性が変化する。本実施形態において、感温体２２は、蛍光体であり、静電チャック６の温度に応じて、蛍光特性が変化する。読取部２３は、温度に応じて変化した感温体２２の特性を読み取って温度測定装置１４へ出力する。本実施形態において、読取部２３は、例えば光ファイバであり、温度測定装置１４から出力されたパルス光を感温体２２に照射し、照射されたパルス光に応じて感温体２２が発した光を温度測定装置１４へ伝送する。
温度測定装置１４は、分割領域６０毎に、分割領域６０に設けられた温度センサ２０から出力された信号に基づいて、分割領域６０の温度を測定し、測定した分割領域６０毎の温度の情報を制御装置２００へ出力する。温度測定装置１４は、例えば読取部２３を介して感温体２２へパルス光を送信し、読取部２３から出力された感温体２２の消光速度に基づいて、感温体２２が設けられた分割領域６０の温度を測定する。なお、温度測定装置１４は、−５０℃から＋４００℃の範囲の中で、所定範囲の温度の測定が可能である。また、温度測定装置１４の温度分解能は０．１℃以下であることが好ましい。温度センサ２０および温度測定装置１４は、第２の温度測定部の一例である。
［キャリブレーション時の処理装置１００］
図５は、キャリブレーション時の処理装置１００の一例を示す断面図である。温度センサ２０のキャリブレーション時には、図１を用いて説明したシャワーヘッド１６が処理チャンバ１から取り外され、例えば図５に示すキャリブレーションユニット５０が処理チャンバ１に取り付けられる。
キャリブレーションユニット５０は、サーモビューア５１およびカバー部材５２を有する。カバー部材５２は、サーモビューア５１の測定方向を静電チャック６の方向へ向けて支持する。サーモビューア５１は、測定対象の領域において、所定の大きさの領域に分割された微小領域毎に、当該微小領域から放射される所定範囲の波長の光の強度から微小領域の温度を測定する。そして、サーモビューア５１は、測定した微小領域毎の温度を、温度分布として制御装置２００へ出力する。サーモビューア５１は、第１の温度測定部の一例である。
本実施形態において、サーモビューア５１は、微小領域から放射される赤外線の強度から微小領域の温度を測定する放射温度計である。本実施形態において、サーモビューア５１は、温度センサ２０のキャリブレーション時に、静電チャック６の上面全体の温度分布を測定する。本実施形態において、サーモビューア５１は、例えば１ｍｍ角以下の微小領域毎に、静電チャック６の上面の温度を測定することができる。サーモビューア５１によって温度が測定される微小領域は、静電チャック６上の分割領域６０よりも狭い。サーモビューア５１は、−５０℃から＋４００℃の範囲の中で、所定範囲の温度の測定が可能である。また、サーモビューア５１の温度分解能は０．１℃以下であることが好ましい。
［制御装置２００］
図６は、制御装置２００の一例を示すブロック図である。制御装置２００は、例えば図６に示すように、第１の取得部２０１、中心値算出部２０２、第２の取得部２０３、オフセット算出部２０４、温度制御部２０５、記憶部２０６、および処理制御部２０７を有する。
第１の取得部２０１は、キャリブレーション時にサーモビューア５１から出力された温度分布の情報を取得する。そして、第１の取得部２０１は、取得した温度分布の情報を中心値算出部２０２へ出力する。
中心値算出部２０２は、キャリブレーション時に第１の取得部２０１から出力された温度分布の情報に基づいて、静電チャック６の上面の分割領域６０毎に、分割領域６０の温度分布の範囲の中心値を算出する。そして、中心値算出部２０２は、分割領域６０毎に算出した中心値をオフセット算出部２０４へ出力する。中心値算出部２０２は、例えば、第１の取得部２０１から出力された温度分布の情報に基づいて、分割領域６０毎に、分割領域６０の温度の最大値と最小値を特定する。そして、中心値算出部２０２は、分割領域６０毎に、最大値と最小値の和の１／２を中心値として算出する。
第２の取得部２０３は、温度測定装置１４から、分割領域６０毎に測定された温度の情報を取得する。そして、第２の取得部２０３は、分割領域６０毎に、取得した温度の情報をオフセット算出部２０４および温度制御部２０５へ出力する。
オフセット算出部２０４は、キャリブレーション時に、分割領域６０毎に、中心値算出部２０２から出力された中心値と、第２の取得部２０３から出力された温度の情報とに基づいて、オフセットを算出する。本実施形態において、オフセット算出部２０４は、分割領域６０毎に、第２の取得部２０３から出力された温度と、中心値算出部２０２から出力された中心値との差分をオフセットとして算出する。そして、オフセット算出部２０４は、分割領域６０毎に算出したオフセットを記憶部２０６に保存する。
温度制御部２０５は、キャリブレーション時において、第２の取得部２０３から出力された各分割領域６０の温度が、処理制御部２０７から出力された設定温度となるように、各分割領域６０の温度を制御する。本実施形態において、温度制御部２０５は、チラーユニット３３による冷媒の温度および流量、ならびに、分割領域６０毎に設けられたヒータ電源３０の電力等を制御することにより、各分割領域６０の温度を制御する。温度制御部２０５は、各分割領域６０の温度を、０．１℃以下の分解能で制御可能であることが好ましい。
また、温度制御部２０５は、半導体ウエハＷに対する処理の実行時に、第２の取得部２０３から出力された各分割領域６０の温度センサ２０の温度情報と、記憶部２０６内の各分割領域６０のオフセットと、処理制御部２０７から出力された設定温度とを用いて、各分割領域６０の温度を制御する。本実施形態において、温度制御部２０５は、分割領域６０毎に、記憶部２０６内のオフセットと第２の取得部２０３から出力された温度の情報とに基づいて、中心値算出部２０２によって算出された温度分布の範囲の中心値が、処理制御部２０７から出力された設定温度となるように、各分割領域６０の温度を制御する。
処理制御部２０７は、キャリブレーション時および半導体ウエハＷの処理実行時に、処理装置１００のオペレータ等により設定されたレシピに基づいて、設定温度を温度制御部２０５に出力する。また、処理制御部２０７は、処理装置１００のオペレータ等により設定されたレシピに基づいて、処理装置１００の各部を制御する。
なお、キャリブレーション時の設定温度は、半導体ウエハＷの処理実行時の設定温度と同一であることが好ましい。
［オフセットの算出］
図７は、ある分割領域６０の温度分布の一例を説明する図である。実施形態において、サーモビューア５１はキャリブレーションが行われており、図７は、サーモビューア５１によって測定された温度分布を示す。
図７に例示した温度分布において、Ｔmax1は温度分布の最大値を示し、Ｔmin1は温度分布の最小値を示す。また、図７に例示した温度分布において、中心値Ｔmid1は、最大値Ｔmax1と最小値Ｔmin1の和の１／２である。なお、例えば図７に示すように、温度分布の中心値Ｔmid1と、温度分布の平均値Ｔave1とは必ずしも一致しない。
図７に例示した温度分布となる分割領域６０において、温度センサ２０は、位置ｘに設けられている。キャリブレーションが行われる前の温度センサ２０によって測定される温度には、測定誤差が含まれている。そのため、例えば図７に示すように、位置ｘに設けられた分割領域６０の温度がＴ0であっても、温度センサ２０によって分割領域６０の温度がＴ1と測定される場合がある。この場合、分割領域６０の温度Ｔ0と、温度センサ２０によって測定された温度Ｔ1との間には、誤差ΔＴeが存在する。
また、温度センサ２０が設けられた位置ｘにおける分割領域６０の温度Ｔ0と、分割領域６０の温度分布の範囲の中心値Ｔmid1とは、必ずしも一致しない。そのため、位置ｘにおける分割領域６０の温度Ｔ0と、中心値Ｔmid1との間には、温度差ΔＴdが存在する。
本実施形態において、オフセット算出部２０４は、誤差ΔＴeと温度差ΔＴdとを用いて、例えば以下の算出式により、オフセットΔＴoffを算出する。
ΔＴoff＝ΔＴd＋ΔＴe
＝（Ｔmid1−Ｔ0）＋（Ｔ0−Ｔ1）
＝Ｔmid1−Ｔ1
本実施形態において、温度制御部２０５は、半導体ウエハＷに対する処理の実行時に、分割領域６０毎に、第２の取得部２０３から出力された温度Ｔ1に、オフセットΔＴoffを加算し、加算した温度が、処理制御部２０７から出力された設定温度となるように、当該分割領域６０のヒータ電源３０等を制御する。これにより、温度制御部２０５は、各分割領域６０において測定された温度Ｔ1が、設定温度からオフセットΔＴoff分低くなるように制御する。そのため、各分割領域６０において、温度分布の範囲の中心値Ｔmid1が設定温度となるように制御される。
［各分割領域６０の温度制御］
ここで、静電チャック６のそれぞれの分割領域６０の温度分布は、必ずしも同一であるとは限らない。静電チャック６上において、例えば図８に示すように、図７に例示した温度分布とは異なる温度分布となる他の分割領域６０を考える。図８に例示した温度分布では、温度分布の平均値Ｔave2は、温度分布の範囲の中心値Ｔmid2よりも低い。一方、図７に例示した温度分布では、温度分布の平均値Ｔave1は、温度分布の範囲の中心値Ｔmid1よりも高い。
例えば、図７に示した温度分布となる分割領域６０と、図８に示した温度分布となる分割領域６０とにおいて、温度分布の平均値を一致させるように、各分割領域６０の温度を制御すると、各分割領域６０の温度分布は、例えば図９に示すようになる。図９を参照すると、２つの分割領域６０全体における温度分布の範囲ΔＴ’は、図７に例示した温度分布の最小値Ｔmin1から、図８に例示した温度分布の最大値Ｔmax2までの範囲となる。
ここで、例えば、図７に例示した温度分布ΔＴ1が０．８℃、図８に例示した温度分布ΔＴ2が０．６℃である場合、２つの分割領域６０全体における温度分布の範囲ΔＴ’は、例えば１℃以上となり、温度分布ΔＴ1およびΔＴ2のいずれよりも広くなる。
これに対して、本実施形態の温度制御部２０５は、例えば、図７に示した温度分布となる分割領域６０と、図８に示した温度分布となる分割領域６０とにおいて、各温度分布の中心値を一致させるように、各分割領域６０の温度を制御する。これにより、各分割領域６０の温度分布は、例えば図１０に示すようになる。図１０を参照すると、２つの分割領域６０全体における温度分布の範囲ΔＴは、図７に例示した温度分布の最小値Ｔmin1から、図７に例示した温度分布の最大値Ｔmax1までの範囲となる。
ここで、例えば、図７に例示した温度分布ΔＴ1が０．８℃、図８に例示した温度分布ΔＴ2が０．６℃である場合、２つの分割領域６０全体における温度分布の範囲ΔＴは、温度分布ΔＴ1およびΔＴ2のいずれか広い方の範囲となり、例えば０．８℃となる。このように、温度制御部２０５は、各分割領域６０の温度分布の中心値を一致させるように、各分割領域６０の温度を制御することにより、複数の分割領域６０全体の温度分布の範囲を狭めることができる。これにより、処理システム１０は、静電チャック６に載置された半導体ウエハＷの面内温度の均一性を向上させることができる。
特に、各分割領域６０の温度分布の範囲が１℃以下であれば、温度制御部２０５は、複数の分割領域６０における温度分布の範囲を１℃以下に抑えることができる。また、温度制御部２０５は、各分割領域６０の温度分布の中心値が設定温度となるように各分割領域６０の温度を制御するため、静電チャック６上の温度分布において、設定温度と、設定温度から最もずれた温度との差を小さくすることができる。
［キャリブレーション時の動作］
図１１は、キャリブレーション時における制御装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。例えば、シャワーヘッド１６に代えて、キャリブレーションユニット５０が処理チャンバ１に取り付けられた後に、キャリブレーションの実行をオペレータから指示された場合に、制御装置２００は、本フローチャートに示す動作を開始する。
まず、処理制御部２０７は、キャリブレーション時の処理チャンバ１内の圧力等が指定されたレシピに基づいて処理装置１００の各部を制御する。そして、処理制御部２０７は、温度制御部２０５にキャリブレーション時の設定温度を出力する。温度制御部２０５は、第２の取得部２０３から出力された温度情報に基づいて、分割領域６０毎に、温度センサ２０を用いて測定された温度が、処理制御部２０７から出力された設定温度となるように、ヒータ電源３０等を制御する（Ｓ１００）。
次に、第１の取得部２０１は、サーモビューア５１に静電チャック６の上面の温度分布を測定させ、温度分布の情報をサーモビューア５１から取得する（Ｓ１０１）。そして、第１の取得部２０１は、取得した温度分布の情報を中心値算出部２０２へ出力する。
次に、中心値算出部２０２は、第１の取得部２０１から出力された温度分布の情報に基づいて、分割領域６０毎に、分割領域６０の温度の最大値と最小値を特定する。そして、中心値算出部２０２は、分割領域６０毎に、最大値と最小値の和の１／２を、温度分布の範囲の中心値として算出する（Ｓ１０２）。
次に、オフセット算出部２０４は、分割領域６０毎に、温度センサ２０を用いて測定された温度と、中心値算出部２０２から出力された中心値との差分をオフセットとして算出する（Ｓ１０３）。そして、オフセット算出部２０４は、分割領域６０毎に算出したオフセットを記憶部２０６に保存する（Ｓ１０４）。そして、制御装置２００は、本フローチャートに示した動作を終了する。
例えば、キャリブレーション時の設定温度が例えば６０℃である場合、温度制御部２０５は、各分割領域６０について、温度センサ２０を用いて測定された温度が６０℃となるように、各分割領域６０に設けられたヒータ６ｃの電力を制御する。そして、ある分割領域６０の温度分布の最大値Ｔmax1が６５℃、最小値Ｔmin1が５９℃である場合、中心値算出部２０２は、当該分割領域６０の温度分布の中心値Ｔmid1を６２℃と算出する。また、温度制御部２０５によって、温度センサ２０を用いて測定された温度が６０℃となるように制御されているため、温度センサ２０を用いて測定された温度Ｔ1は６０℃となる。そして、オフセット算出部２０４は、Ｔmid1−Ｔ1＝６２−６０＝＋２℃をオフセットΔＴoffとして算出する。なお、温度センサ２０を用いて測定されたＴ1が中心値Ｔmid1よりも高い場合、オフセットΔＴoffはマイナスの値となる。
なお、ステップＳ１０３においてオフセットが算出された後、温度制御部２０５は、分割領域６０毎に、温度センサ２０を用いて測定された温度にオフセットを加算した温度が、処理制御部２０７から出力された設定温度となるように制御し、中心値算出部２０２が、第１の取得部２０１から出力された温度分布の情報に基づいて、分割領域６０毎に、温度分布の中心値を算出する。そして、処理制御部２０７は、分割領域６０毎に、温度分布の中心値と設定温度との差が所定値（例えば０．１℃）未満か否かを判定するようにしてもよい。全ての分割領域６０において、温度分布の中心値と設定温度との差が所定値未満であれば、制御装置２００は、図１１に示した動作を終了する。一方、温度分布の中心値と設定温度との差が所定値以上となる分割領域６０が存在する場合、制御装置２００は、図１１に示した動作をステップ１００から再度実行してもよい。
［半導体ウエハＷの処理実行時の動作］
図１２は、半導体ウエハＷに対する処理の実行時における制御装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。例えば、図２に示した処理装置１００内に半導体ウエハＷが搬入され、オペレータから半導体ウエハＷに対する処理の実行開始を指示された場合に、制御装置２００は、本フローチャートに示す動作を開始する。
なお、図１２には、１つの分割領域６０について、制御装置２００が行う動作が示されている。そのため、制御装置２００は、図１２に示された動作を、分割領域６０毎に実行する。また、図１２では、半導体ウエハＷの温度制御に関する制御装置２００の動作が示されており、処理チャンバ１内の圧力の制御、載置台２に印加される高周波電力の制御、処理ガスの流量の制御等は、処理レシピに従って処理制御部２０７から処理装置１００に供給される制御信号によって別途実行されている。
まず、処理制御部２０７は、処理レシピに基づいて、半導体ウエハＷに対する処理の実行時における設定温度を温度制御部２０５へ出力する。温度制御部２０５は、分割領域６０のオフセットを記憶部２０６から読み出す（Ｓ２００）。そして、温度制御部２０５は、第２の取得部２０３から、温度センサ２０を用いて測定された温度の情報を取得する（Ｓ２０１）。
次に、温度制御部２０５は、温度センサ２０を用いて測定された温度に、ステップＳ２００において読み出したオフセットを加算する（Ｓ２０２）。そして、温度制御部２０５は、オフセットを加算した温度と、処理制御部２０７から出力された設定温度との差が所定値（例えば０．１℃）未満か否かを判定する（Ｓ２０３）。
オフセットを加算した温度と、処理制御部２０７から出力された設定温度との差が所定値以上である場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、温度制御部２０５は、オフセットを加算した温度と、処理制御部２０７から出力された設定温度との差に基づいて、ヒータ電源３０等を制御する（Ｓ２０５）。そして、温度制御部２０５は、再びステップＳ２０１に示した処理を実行する。
一方、オフセットを加算した温度と、処理制御部２０７から出力された設定温度との差が所定値未満である場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、処理制御部２０７は、処理レシピに基づいて、半導体ウエハＷに対する処理が終了したか否かを判定する（Ｓ２０４）。半導体ウエハＷに対する処理が終了していない場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、温度制御部２０５は、再びステップＳ２０１に示した処理を実行する。一方、半導体ウエハＷに対する処理が終了した場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、温度センサ２０は、本フローチャートに示した動作を終了する。
例えば、図７に例示した温度分布となる分割領域６０において、オフセットΔＴoffが＋２℃であり、半導体ウエハＷの処理実行時の設定温度が６０℃である場合、温度制御部２０５は、当該分割領域６０に設けられた温度センサ２０を用いて測定された温度Ｔ1にオフセットΔＴoffである＋２℃を加算する。そして、温度制御部２０５は、Ｔ1＋２℃が、設定温度である６０℃となるように、当該分割領域６０に設けられたヒータ６ｃの電力を制御する。
これにより、当該分割領域６０の温度分布が全体的に設定温度よりもオフセットΔＴoff分（＋２℃分）低く、例えば５８℃となるように制御される。これにより、温度の分布範囲の中心値Ｔmid1が６０℃となり、中心値Ｔmid1と設定温度とを一致させることができる。そして、各分割領域６０について、温度センサ２０を用いて測定された温度とオフセットとを加算した温度が、設定温度となるように、温度制御部２０５が各分割領域６０のヒータ６ｃの電力を制御することにより、各分割領域６０の温度分布の中心値を設定温度に近づけることができる。
なお、オフセットΔＴoffがマイナスの値である場合、温度制御部２０５は、分割領域６０の温度分布が全体的に設定温度よりもオフセットΔＴoff分高くなるように制御する。例えば、設定温度が６０℃であり、オフセットΔＴoffが−２℃である場合、温度制御部２０５は、分割領域６０の温度分布が全体的に６０℃よりも２℃高い６２℃となるように分割領域６０の温度を制御する。
以上、実施形態について説明した。本実施形態の処理システム１０によれば、半導体ウエハＷの面内温度の均一性を向上させることができる。
［制御装置２０のハードウェア］
なお、上記実施形態における制御装置２００は、例えば図１３に示すようなコンピュータ９０によって実現される。図１３は、制御装置２００の機能を実現するコンピュータ９０の一例を示す図である。コンピュータ９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＡＭ（Random Access Memory）９２、ＲＯＭ（Read Only Memory）９３、補助記憶装置９４、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）９５、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）９６、およびメディアインターフェイス（Ｉ／Ｆ）９７を備える。
ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９３または補助記憶装置９４に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ９３は、コンピュータ９０の起動時にＣＰＵ９１によって実行されるブートプログラムや、コンピュータ９０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。
補助記憶装置９４は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等であり、ＣＰＵ９１によって実行されるプログラムおよび当該プログラムによって使用されるデータ等を格納する。ＣＰＵ９１は、当該プログラムを、補助記憶装置９４から読み出してＲＡＭ９２上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。
通信Ｉ／Ｆ９５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線を介して処理装置１００との間で通信を行う。通信Ｉ／Ｆ９５は、処理装置１００からデータを受信してＣＰＵ９１へ送り、ＣＰＵ９１が生成したデータを、通信回線を介して、処理装置１００へ送信する。
ＣＰＵ９１は、入出力Ｉ／Ｆ９６を介して、キーボード等の入力装置およびディスプレイ等の出力装置を制御する。ＣＰＵ９１は、入出力Ｉ／Ｆ９６を介して、入力装置から入力された信号を取得してＣＰＵ９１へ送る。また、ＣＰＵ９１は、生成したデータを、入出力Ｉ／Ｆ９６を介して出力装置へ出力する。
メディアＩ／Ｆ９７は、記録媒体９８に格納されたプログラムまたはデータを読み取り、補助記憶装置９４に格納する。記録媒体９８は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＰＤ（Phase change rewritable Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。
コンピュータ９０のＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９２上にロードされたプログラムを実行することにより、第１の取得部２０１、中心値算出部２０２、第２の取得部２０３、オフセット算出部２０４、温度制御部２０５、記憶部２０６、および処理制御部２０７の各機能を実現する。また、補助記憶装置９４には、記憶部２０６内のデータが格納される。
コンピュータ９０のＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９２上にロードされるプログラムを、記録媒体９８から読み取って補助記憶装置９４に格納するが、他の例として、他の装置から、通信回線を介してプログラムを取得して補助記憶装置９４に格納してもよい。
なお、開示の技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記した各実施形態において、サーモビューア５１は、キャリブレーション時に、静電チャック６の上面の温度分布を測定したが、開示の技術はこれに限られない。例えば、キャリブレーション時において、サーモビューア５１は、静電チャック６上に載置された半導体ウエハＷの上面の温度分布を測定してもよい。これにより、サーモビューア５１は、実際に処理が実行される半導体ウエハＷ上の温度分布により近い温度分布を測定することができる。なお、半導体ウエハＷがシリコンである場合、シリコンは赤外線を透過する。そのため、サーモビューア５１が赤外線を用いる放射温度計である場合、サーモビューア５１によって半導体ウエハＷ上の温度分布を測定することが難しい。そのため、半導体ウエハＷがシリコンである場合には、例えば黒色等に着色された半導体ウエハＷを用いて、サーモビューア５１により半導体ウエハＷ上の温度分布を測定する。
また、上記した実施形態におけるキャリブレーションは、所定数の半導体ウエハＷに対する処理が実行される度に実行されてもよい。そして、キャリブレーションが実行される度に算出されたオフセットをオペレータ等が監視することにより、処理装置１００の経時的な変化を監視することも可能である。
また、上記した実施形態において、制御装置２００は、サーモビューア５１によって測定された静電チャック６の上面の温度分布に基づいて各分割領域６０のオフセットを算出するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、半導体ウエハＷ上の複数の位置に温度センサが設けられた温度分布測定用の半導体ウエハＷを用いて、各分割領域６０の温度分布が測定されてもよい。この場合、それぞれの温度センサは、当該温度センサが設けられた位置の温度の情報を、例えば無線通信により制御装置２００へ送信する。制御装置２００の第１の取得部２０１は、各温度センサから無線送信された温度の情報を用いて、半導体ウエハＷの各位置の温度を温度分布として特定する。温度センサが設けられる半導体ウエハＷに、実際の処理に用いられる半導体ウエハＷを用いることにより、実際の処理環境により近い環境における半導体ウエハＷ上の温度分布を測定することができる。これにより、半導体ウエハＷの面内温度の均一性をより向上させることができる。
また、上記した実施形態では、半導体ウエハＷに対する処理の実行時において、温度制御部２０５は、各分割領域６０について、温度センサ２０を用いて測定された温度とオフセットとを加算した温度が、設定温度となるように、各分割領域６０のヒータ６ｃの電力を制御するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、半導体ウエハＷに対する処理の実行時において、温度制御部２０５は、各分割領域６０について、温度センサ２０を用いて測定された温度が、設定温度からオフセットを引いた温度となるように、各分割領域６０のヒータ６ｃの電力を制御するようにしてもよい。
また、上記した実施形態において、各分割領域６０に設けられた温度センサ２０は、例えば、温度に応じて蛍光特性が変化する蛍光体の消光速度に基づいて分割領域６０の温度を測定するが、開示の技術はこれに限られない。各分割領域６０に設けられた温度センサ２０は、分割領域６０の温度を測定可能なセンサであれば、例えば熱電対等であってもよい。
１ 処理チャンバ
１０ 処理システム
１４ 温度測定装置
１００ 処理装置
２００ 制御装置
２０１ 第１の取得部
２０２ 中心値算出部
２０３ 第２の取得部
２０４ オフセット算出部
２０５ 温度制御部
２０６ 記憶部
２０７ 処理制御部
３０ ヒータ電源
３１ 伝熱ガス供給部
３３ チラーユニット

Claims (13)

  1. 被処理体の温度を制御する温度制御装置において、
    前記被処理体の上面全体の温度分布を測定する第１の温度測定部と、
    前記被処理体の上面を所定の領域に分割した分割領域毎に、前記分割領域に含まれる一部の領域の温度を測定する第２の温度測定部と、
    前記第１の温度測定部によって測定された前記被処理体の上面全体の温度分布に基づいて、前記分割領域毎に、前記分割領域内の温度分布の中心値を算出する中心値算出部と、
    前記分割領域毎に、前記第２の温度測定部によって温度が測定された領域の前記被処理体の上面の温度と、前記中心値との差分をオフセットとして算出するオフセット算出部と、
    前記分割領域毎に、前記オフセットおよび前記第２の温度測定部によって測定された温度に基づいて、前記中心値が予め設定された設定温度となるように前記分割領域の温度を制御する温度制御部と
    を備えることを特徴とする温度制御装置。
  2. 前記第１の温度測定部は、
    前記被処理体が載置される載置台の載置面において、前記被処理体が載置される領域全体の温度分布を前記被処理体の上面全体の温度分布として測定することを特徴とする請求項１に記載の温度制御装置。
  3. 前記載置台は、
    前記被処理体が載置され、静電気力により前記被処理体を吸着保持する静電吸着部を有することを特徴とする請求項２に記載の温度制御装置。
  4. 前記温度制御部は、
    前記分割領域毎に、前記第２の温度測定部によって測定された温度に前記オフセットを加算した温度が、前記設定温度となるように前記分割領域の温度を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の温度制御装置。
  5. 前記温度制御部は、
    前記分割領域毎に、前記第２の温度測定部によって測定された温度が、前記設定温度から前記オフセットを引いた温度となるように前記分割領域の温度を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の温度制御装置。
  6. 前記第１の温度測定部は、
    前記被処理体の上面を前記分割領域よりも小さい微小領域に分割し、前記微小領域毎に、前記微小領域から放射される所定範囲の波長の光の強度から前記微小領域の温度を測定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の温度制御装置。
  7. それぞれの前記微小領域は、前記被処理体の上面において１ｍｍ角以下の範囲の領域であることを特徴とする請求項６に記載の温度制御装置。
  8. 前記第１の温度測定部は、
    −５０℃から＋４００℃の範囲の中で、所定範囲の温度の測定が可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の温度制御装置。
  9. 前記第２の温度測定部は、熱電対であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の温度制御装置。
  10. 前記第１の温度測定部および前記第２の温度測定部は、温度分解能が０．１℃以下であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の温度制御装置。
  11. 前記温度制御部は、温度制御の分解能が０．１℃以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の温度制御装置。
  12. 被処理体の温度を制御する温度制御方法において、
    前記被処理体の上面全体の温度分布を測定する第１の温度測定ステップと、
    前記被処理体の上面を所定の領域に分割した分割領域毎に、前記分割領域に含まれる一部の領域の温度を測定する第２の温度測定ステップと、
    前記被処理体の上面全体の温度分布に基づいて、前記分割領域毎に、前記分割領域内の温度分布の中心値を算出する中心値算出ステップと、
    前記分割領域毎に、前記第２の温度測定ステップにおいて温度が測定された領域の前記被処理体の上面の温度と、前記中心値との差分をオフセットとして算出するオフセット算出ステップと、
    前記分割領域毎に、前記オフセットおよび前記第２の温度測定ステップにおいて測定した温度に基づいて、前記中心値が予め設定された設定温度となるように前記分割領域の温度を制御する温度制御ステップと
    を含むことを特徴とする温度制御方法。
  13. コンピュータに、
    第１の温度測定部によって測定された被処理体の上面全体の温度分布を取得するステップと、
    前記被処理体の上面を所定の領域に分割した分割領域毎に、第２の温度測定部によって測定された前記分割領域に含まれる一部の領域の温度を取得するステップと、
    前記第１の温度測定部によって測定された前記被処理体の上面全体の温度分布に基づいて、前記分割領域毎に、前記分割領域内の温度分布の中心値を算出する中心値算出ステップと、
    前記分割領域毎に、前記第２の温度測定部によって温度が測定される位置の前記被処理体の上面の温度と、前記中心値との差分をオフセットとして算出するオフセット算出ステップと、
    前記分割領域毎に、前記オフセットおよび前記第２の温度測定部によって測定された温度に基づいて、前記中心値が予め設定された設定温度となるように前記分割領域の温度を制御する指示を、前記分割領域毎の温度を制御する温度制御部へ出力するステップと
    を実行させることを特徴とするプログラム。
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