JP2017208374A - 載置台システム、基板処理装置及び温度制御方法 - Google Patents

載置台システム、基板処理装置及び温度制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】省スペースで複数の加熱部の温度制御を行うことが可能な載置台システムを提供すること。【解決手段】基板を載置し、回転可能に設けられた載置台と、前記載置台に設けられ、前記載置台を加熱する複数の加熱部と、前記複数の加熱部に電力を供給する１つの電源と、前記載置台の回転角度に応じて、前記電源から電力が供給される加熱部を前記複数の加熱部のうちのいずれかに切り替える電力切替部と、を有することを特徴とする、載置台システムにより上記課題を解決する。【選択図】図４

Description

本発明は、載置台システム、基板処理装置及び温度制御方法に関する。
真空容器内に設けられた載置台の上に基板を載置し、基板を加熱し、載置台を回転させた状態で、基板に成膜、エッチング等の処理を行う基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような基板処理装置では、載置台に載置された基板の面内の温度分布が、成膜速度、エッチング速度等に影響を与えるため、基板の面内の温度分布を調整することが重要である。
基板の面内の温度分布は、例えば載置台の内部に複数の加熱部を設け、複数の加熱部に供給する電力を独立して制御することにより調整される。複数の加熱部には、各加熱部に対応して設けられる電源から電力が供給される。
特開平１０−１８９６９２号公報
しかしながら、複数の加熱部の各々に電源を設け、各電源から各加熱部にそれぞれ電力を供給することで基板の面内の温度分布を調整する載置台システムでは、加熱部の数と同数の電源が必要となるため、システムが大型化するという課題があった。
そこで、本発明の一態様では、省スペースで複数の加熱部の温度制御を行うことが可能な載置台システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る載置台システムは、基板を載置し、回転可能に設けられた載置台と、前記載置台に設けられ、前記載置台を加熱する複数の加熱部と、前記複数の加熱部に電力を供給する１つの電源と、前記載置台の回転角度に応じて、前記電源から電力が供給される加熱部を前記複数の加熱部のうちのいずれかに切り替える電力切替部と、を有することを特徴とする。
開示の載置台システムによれば、省スペースで複数の加熱部の温度制御を行うことができる。
一実施形態に係る成膜装置を示す概略構成図 一実施形態に係る載置台の複数の領域を説明するための図 温度帯ごとの各ヒータの電力比の関係を示すテーブル 第１の実施形態の載置台システムの概略図 図４の載置台システムのスリップリングを説明するための図 第２の実施形態の載置台システムの概略図 図６の載置台システムのスリップリングを説明するための図 一実施形態に係る温度制御方法を示すフローチャート ヒータに供給する電力の算出方法を示すフローチャート 一実施形態に係る温度制御方法を示すタイミングチャート
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することによって重複した説明を省く。
本発明の一実施形態に係る載置台システムは、例えば基板に成膜、エッチング等の処理を行う基板処理装置に適用可能なシステムである。以下では、本発明の一実施形態に係る載置台システムを基板処理装置の一例としての成膜装置に適用する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、エッチング装置等の他の基板処理装置に適用してもよく、載置台システムを単体で使用してもよい。
（成膜装置）
本発明の一実施形態の成膜装置について説明する。図１は、一実施形態に係る成膜装置を示す概略構成図である。
図１に示されるように、成膜装置１は、処理容器１０を備えている。処理容器１０は、例えばアルミニウムにより形成されており、接地されている。処理容器１０の底部には、排気装置２０が接続されている。排気装置２０は、クライオポンプ、ドライポンプ等の真空ポンプを含み、処理容器１０内の処理空間を所定の真空度まで減圧する。処理容器１０の側壁には、ウエハＷを搬入又は搬出するための搬送口３０を開閉するゲートバルブ３２が設けられている。
処理容器１０内には、半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）を載置する載置台４０が設けられている。載置台４０は、ベース部４２と静電チャック４４とを有する。ベース部４２は、例えばアルミニウムにより形成されており、略円盤形状を有している。静電チャック４４は、ベース部４２の上面に設けられており、ウエハＷを静電吸着力で保持する。静電チャック４４は、導電膜により形成される電極を一対の誘電体膜の間に挟み込んだものである。静電チャック４４の電極には、直流電源４６が接続されている。静電チャック４４は、直流電源４６から印加される電圧により、静電気力でウエハＷを静電チャック４４上に吸着保持する。
載置台４０は、駆動機構４８に接続されている。駆動機構４８は、回転軸５０と駆動装置５２とを有する。回転軸５０は、略柱状の部材である。回転軸５０の中心軸線は、鉛直方向に沿って延びる軸線ＡＸに略一致している。軸線ＡＸは、載置台４０の中心を鉛直方向に通る軸線である。回転軸５０は、載置台４０の直下から処理容器１０の底部を通って処理容器１０の外部まで延在している。回転軸５０と処理容器１０の底部との間には、磁性流体シール等の封止部材５４が設けられている。封止部材５４は、回転軸５０が回転及び上下動が可能であるように、処理容器１０の底部と回転軸５０との間の空間を封止する。
回転軸５０の上端には載置台４０が取り付けられており、回転軸５０の下端には駆動装置５２が取り付けられている。駆動装置５２は、回転軸５０を回転及び上下動させるための動力を発生する。載置台４０は、駆動装置５２の動力によって回転軸５０が回転することに伴って、軸線ＡＸ中心に回転する。また、載置台４０は、駆動装置５２の動力によって回転軸５０が上下動することに伴って上下動する。なお、回転軸５０は、載置台４０と一体的に形成されていてもよい。載置台４０の回転速度としては、例えば６０ｒｐｍ〜１２０ｒｐｍとすることができる。
載置台４０のベース部４２内には、複数のヒータ５６、例えば４つのヒータ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄが埋め込まれている。ヒータ５６は、載置台４０を複数のゾーン（領域）に分割したときの領域ごとに少なくとも１つ設けられる。これにより、領域ごとに載置台４０を加熱することができる。載置台４０を加熱するときの設定温度としては、例えば１５０℃〜４００℃とすることができる。なお、ヒータ５６は、静電チャック４４内に埋め込まれていてもよく、載置台４０に貼り付け可能なシート型ヒータであってもよい。また、ヒータ５６の個数は、４つに限定されるものではなく、３つ以下であってもよく、５つ以上であってもよい。
図２は、載置台４０の複数の領域を説明するための図であり、載置台を上面から見たときの概略図である。なお、図２においては、便宜上、複数の領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４のみを図示し、ヒータ５６の図示を省略している。
図２（ａ）に示されるように、載置台４０は、同心円状に４つの領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４に分割されていてもよい。４つの領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４は、それぞれ円環状に形成されている。この場合、複数のヒータ５６は、各領域に対応して同心円状に配置される。複数のヒータ５６が同心円状に設けられていることにより、載置台４０（ウエハＷ）の径方向の温度分布を高い精度で制御することができる。
また、図２（ｂ）に示されるように、載置台４０は、周方向に沿って４つの領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４に分割されていてもよい。４つの領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４は、それぞれ扇状に形成されている。この場合、複数のヒータ５６は、各領域に対応して周方向に沿って配置される。複数のヒータ５６が周方向に沿って設けられていることにより、載置台４０（ウエハＷ）の周方向の温度分布を高い精度で制御することができる。
なお、載置台４０は、複数の領域に分割されていればよく、他の形状に分割されていてもよい。
再び、図１を参照すると、複数のヒータ５６には、スリップリング５８を介して交流電源６０が接続されている。交流電源６０からスリップリング５８を介してヒータ５６に電力が供給されることにより、載置台４０（ウエハＷ）を所定の温度に調整することができる。スリップリング５８は、載置台４０の回転角度に応じて、交流電源６０から交流電力が供給されるヒータ５６を切り替える。なお、スリップリング５８の構成については後述する。
成膜装置１には、載置台４０の温度を検出する熱電対等の温度センサ６２が設けられている。温度センサ６２の測温部は、例えば載置台４０のベース部４２内に取り付けられている。
載置台４０の上方には、１つ以上のターゲット７０が設けられている。ターゲット７０は、例えばコバルト製である。一実施形態では、ターゲット７０の個数は、４つである。ターゲット７０は、軸線ＡＸを中心とする円弧に沿って配列されている。なお、ターゲット７０の個数は、４つに限定されるものではなく、１つ以上の任意の個数とすることができる。
ターゲット７０は、金属製のホルダ７２により保持されている。ホルダ７２は、絶縁部材７４を介して処理容器１０の天部に支持されている。ターゲット７０には、ホルダ７２を介して電源７６が接続されている。電源７６は、ターゲット７０に負の直流電圧を印加する。なお、電源７６は、複数のターゲット７０に選択的に電圧を印加する単一の電源であってもよく、複数のターゲット７０にそれぞれ接続された複数の電源であってもよい。また、処理容器１０の外部には、ホルダ７２を介してターゲット７０と対向するようにマグネット７８が設けられている。
載置台４０とターゲット７０との間には、シャッタ８０が設けられている。シャッタ８０は、ターゲット７０の表面と対向するように延在している。一実施形態では、シャッタ８０は、軸線ＡＸを中心軸線とする円錐面に沿う形状を有している。
シャッタ８０には、開口８２が形成されている。シャッタ８０の中央部分には、回転軸８４が接続されている。回転軸８４は略柱状の部材であり、その中心軸線は軸線ＡＸに略一致している。回転軸８４の下端は、処理容器１０の内部においてシャッタ８０の中央部分と接続されている。また、回転軸８４は、処理容器１０の内部から処理容器１０の天部を貫通して処理容器１０の外部まで延在している。処理容器１０の外部において、回転軸８４の上端は、駆動装置８６に接続されている。駆動装置８６は、回転軸８４を回転させる動力を発生する。シャッタ８０は、駆動装置８６の動力によって回転軸８４が軸線ＡＸ中心に回転することに伴って、軸線ＡＸ中心に回転する。シャッタ８０の回転により、開口８２の位置とターゲット７０との相対的な位置が変化する。これにより、ターゲット７０は、シャッタ８０により載置台４０に対して遮蔽されるか、又は、シャッタ８０の開口８２を介して載置台４０に対して露出される。
また、成膜装置１は、処理容器１０内にガスを供給するガス供給部９０を備えている。ガス供給部９０は、ガス供給源９２と、マスフローコントローラ等の流量制御器９４と、ガス導入部９６とを有する。ガス供給源９２は、処理容器１０内において励起されるガスの供給源であり、例えばＡｒガス等の希ガスの供給源である。ガス供給源９２は、流量制御器９４を介してガス導入部９６に接続されている。ガス導入部９６は、ガス供給源９２からのガスを処理容器１０内に導入するガス配管であり、軸線ＡＸに沿って設けられている。
ガス供給部９０から処理容器１０内にガスが供給され、電源７６によりターゲット７０に電圧が印加されると、処理容器１０内に供給されたガスが励起される。また、マグネット７８によりターゲット７０の近傍に磁界が発生する。これにより、ターゲット７０の近傍にプラズマが集中し、ターゲット７０にプラズマ中の正イオンが衝突することにより、露出したターゲット７０からターゲット材料が放出される。放出されたターゲット材料は、ウエハＷに堆積することにより薄膜を形成する。
成膜装置１は、成膜装置１の全体の動作を制御するためのコンピュータ等の制御部１００を有する。制御部１００は、成膜装置１に取り付けられた各部、例えば排気装置２０、直流電源４６、駆動機構４８、交流電源６０、ガス供給部９０の動作を制御する。また、制御部１００は、温度センサ６２により検出された温度を取得する。
制御部１００には、成膜装置１で実行される各種の処理を制御部１００にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて成膜装置１の各部に処理を実行させるための各種のプログラムが格納された記憶部１０２が接続されている。各種のプログラムは記憶媒体に記憶され、記憶部１０２に格納され得る。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよく、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、有線又は無線等の通信手段によって、他の装置やホストコンピュータから記憶部１０２へ適宜伝送されるようにしてもよい。
記憶部１０２には、処理が行われる設定温度の温度帯ごとの各ヒータ５６の電力比の関係を示すテーブルが記憶されていてもよい。図３は、温度帯ごとの各ヒータの電力比の関係を示すテーブルである。テーブルには、例えば図３に示されるように、領域Ｚ１のヒータ５６ａに供給する電力ＰＺ１に対する領域Ｚ１〜Ｚ４のヒータ５６ａ〜５６ｄに供給する電力の比ＰＺ１／ＰＺ１、ＰＺ２／ＰＺ１、ＰＺ３／ＰＺ１、ＰＺ４／ＰＺ１が温度帯ごとに記憶されている。温度帯は、例えば高温、中温、低温の３つの温度帯とすることができる。例えば、処理を行う際の設定温度が高温の温度帯に含まれる場合、ヒータ５６ｂ、５６ｃ、５６ｄに供給する電力ＰＺ２、ＰＺ３、ＰＺ４を、それぞれヒータ５６ａに供給する電力ＰＺ１の１．２０倍、０．８０倍、０．６０倍に設定する。なお、温度帯は３つに限定されるものではなく、２つ以下であってもよく、４つ以上であってもよい。また、記憶部１０２には、ウエハＷに対して行われる処理の種類ごとにテーブルが記憶されていてもよい。
（載置台システム）
次に、省スペースで複数のヒータの温度制御を行うことが可能な、第１の実施形態及び第２の実施形態の載置台システムについて説明する。
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態の載置台システムについて説明する。図４は、第１の実施形態の載置台システムの概略図である。図４においては、便宜上、載置台を回転させる駆動装置の図示を省略している。図５は、図４の載置台システムのスリップリングを説明するための図であり、回転軸を底面側から見たときの概略図である。
図４に示されるように、載置台システムは、載置台４０と、回転軸５０と、ヒータ５６と、スリップリング５８と、交流電源６０とを有する。
載置台４０は、ウエハＷを載置し、回転可能に設けられている。
回転軸５０は、載置台４０の直下から処理容器１０の底部を通って処理容器１０の外部まで延在している。回転軸５０の上端には載置台４０が取り付けられており、図１に記載の駆動装置５２の動力によって回転軸５０が回転することに伴って、載置台４０が軸線ＡＸ中心に回転する。
複数のヒータ５６の各々は、載置台４０の内部に設けられ、載置台４０の所定の領域を加熱する。これにより、載置台４０に載置されたウエハＷの温度を調整することができる。
スリップリング５８は、複数の回転側接点５８１と、固定側接点５８２とを有する。
複数の回転側接点５８１は、図５に示されるように、回転軸５０の底面５０ａに、回転軸５０の回転方向に沿って所定の間隔をおいて回転軸５０と一体的に回転可能に設けられている。回転側接点５８１は、回転側接点５８１ａ、５８１ｂ、５８１ｃ、５８１ｄを有する。回転側接点５８１ａ、５８１ｂ、５８１ｃ、５８１ｄは、それぞれ正（＋）端子と負（−）端子とを含み、図４に示されるように、それぞれ配線を介してヒータ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄと電気的に接続されている。
固定側接点５８２は、回転軸５０の底面５０ａの下方に、回転軸５０が回転することにより複数の回転側接点５８１のいずれかに接触可能に設けられている。固定側接点５８２は、回転側接点５８１の正端子及び負端子と接触可能に設けられた正端子及び負端子を有する。なお、図４及び図５においては、固定側接点５８２が回転側接点５８１ａと接触している場合を示している。
交流電源６０は、図４に示されるように、配線を介して固定側接点５８２と電気的に接続されている。交流電源６０は、サイリスタ６１を含み、サイリスタ６１により所定の値に制御された電力を、スリップリング５８を介して複数のヒータ５６のいずれかに供給する。交流電源６０からヒータ５６に供給される電力は、固定側接点５８２と接触する回転側接点５８１が切り替わるタイミングで変更されるようにサイリスタ６１により調整される。これにより、ヒータ５６ごとに異なる電力を供給することができる。なお、交流電源６０は、所定の値に制御された電力を供給可能であればよく、サイリスタ６１を有する構成に限定されるものではない。
係る載置台システムにおいては、回転軸５０を連続的に回転させることにより、回転軸５０の回転角度に応じて、固定側接点５８２が、回転側接点５８１ａ、５８１ｂ、５８１ｃ、５８１ｄのいずれかに接触する。これにより、交流電源６０から、固定側接点５８２に接触した回転側接点５８１と電気的に接続されたヒータ５６に所定の電力が供給される。具体的には、図５の矢印の方向に回転軸５０を回転させることにより、固定側接点５８２は、回転側接点５８１ａ、回転側接点５８１ｂ、回転側接点５８１ｃ、回転側接点５８１ｄとこの順番で接触する。これにより、交流電源６０から、ヒータ５６ａ、ヒータ５６ｂ、ヒータ５６ｃ、ヒータ５６ｄに対してこの順番に所定の電力が供給される。このとき、交流電源６０からヒータ５６に供給される電力は、固定側接点５８２と接触する回転側接点５８１が切り替わるタイミングで変更されるようにサイリスタ６１により調整される。これにより、１つのサイリスタ６１を有する１つの交流電源６０により、ヒータ５６ごとに異なる電力を供給することができる。即ち、省スペースで複数のヒータ５６の温度制御を行うことができる。
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態の載置台システムについて説明する。第２の実施形態の載置台システムは、複数の回転側接点が回転軸の外周面に、回転軸の回転方向に沿って所定の間隔をおいて設けられている点で、第１の実施形態の載置台システムと異なる。
図６は、第２の実施形態の載置台システムの概略図である。図６においては、便宜上、載置台を回転させる駆動装置の図示を省略している。図７は、図６の載置台システムのスリップリングを説明するための図であり、回転軸を斜め上方から見たときの概略図である。
図６に示されるように、載置台システムは、載置台４０と、回転軸５０と、ヒータ５６と、スリップリング５８と、交流電源６０とを有する。
載置台４０は、ウエハＷを載置し、回転可能に設けられている。
回転軸５０は、載置台４０の直下から処理容器１０の底部を通って処理容器１０の外部まで延在している。回転軸５０の上端には載置台４０が取り付けられており、図１に記載の駆動装置５２の動力によって回転軸５０が回転することに伴って、載置台４０が軸線ＡＸ中心に回転する。
複数のヒータ５６の各々は、載置台４０の内部に設けられ、載置台４０の所定の領域を加熱する。これにより、載置台４０に載置されたウエハＷの温度を調整することができる。
スリップリング５８は、複数の回転側接点５８１と、固定側接点５８２とを有する。
複数の回転側接点５８１は、図７に示されるように、回転軸５０の外周面５０ｂに、回転軸５０の回転方向に沿って所定の間隔をおいて回転軸５０と一体的に回転可能に設けられている。回転側接点５８１は、回転側接点５８１ａ、５８１ｂ、５８１ｃ、５８１ｄを有する。回転側接点５８１ａ、５８１ｂ、５８１ｃ、５８１ｄは、それぞれ正（＋）端子と負（−）端子とを含み、図６に示されるように、それぞれ配線を介してヒータ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄと電気的に接続されている。
固定側接点５８２は、回転軸５０の外周面５０ｂの外方に、回転軸５０が回転することにより複数の回転側接点５８１のいずれかに接触可能に設けられている。固定側接点５８２は、回転側接点５８１の正端子及び負端子と接触可能に設けられた正端子及び負端子を有する。なお、図６及び図７においては、固定側接点５８２が回転側接点５８１ａと接触している場合を示している。
交流電源６０は、図６に示されるように、配線を介して固定側接点５８２と電気的に接続されている。交流電源６０は、サイリスタ６１を含み、サイリスタ６１により所定の値に制御された電力を、スリップリング５８を介して複数のヒータ５６のいずれかに供給する。交流電源６０からヒータ５６に供給される電力は、固定側接点５８２と接触する回転側接点５８１が切り替わるタイミングで変更されるようにサイリスタ６１により調整される。これにより、ヒータ５６ごとに異なる電力を供給することができる。なお、交流電源６０は、所定の値に制御された電力を供給可能であればよく、サイリスタ６１を有する構成に限定されるものではない。
係る載置台システムにおいては、回転軸５０を連続的に回転させることにより、回転軸５０の回転角度に応じて、固定側接点５８２が、回転側接点５８１ａ、５８１ｂ、５８１ｃ、５８１ｄのいずれかに接触する。これにより、交流電源６０から、固定側接点５８２に接触した回転側接点５８１と電気的に接続されたヒータ５６に所定の電力が供給される。具体的には、図７の矢印の方向に回転軸５０を回転させることにより、固定側接点５８２は、回転側接点５８１ａ、回転側接点５８１ｂ、回転側接点５８１ｃ、回転側接点５８１ｄとこの順番で接触する。これにより、交流電源６０から、ヒータ５６ａ、ヒータ５６ｂ、ヒータ５６ｃ、ヒータ５６ｄに対してこの順番に所定の電力が供給される。このとき、交流電源６０からヒータ５６に供給される電力は、固定側接点５８２と接触する回転側接点５８１が切り替わるタイミングで変更されるようにサイリスタ６１により調整される。これにより、１つのサイリスタ６１を有する１つの交流電源６０により、ヒータ５６ごとに異なる電力を供給することができる。即ち、省スペースで複数のヒータ５６の温度制御を行うことができる。
（温度制御方法）
次に、本発明の一実施形態に係る温度制御方法について説明する。図８は、一実施形態に係る温度制御方法を示すフローチャートである。
まず、制御部１００は、載置台４０の回転角度を取得する（ステップＳ１１）。具体的には、制御部１００は、駆動装置５２から回転角度を取得してもよく、載置台４０の回転を開始する前の回転角度、載置台４０の回転速度及び載置台４０の回転を開始してからの経過時間に基づいて回転角度を算出してもよい。
続いて、制御部１００は、取得した載置台４０の回転角度に基づいて、交流電源６０から電力が供給されるヒータ５６を特定する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部１００は、例えば記憶部１０２に予め記憶された載置台４０の回転角度とヒータ５６との対応関係を示すテーブルに基づいて、交流電源６０から電力が供給されるヒータ５６を特定する。
続いて、制御部１００は、特定されたヒータ５６に供給される電力が、予め定められた目標電力となるように交流電源６０のサイリスタ６１の動作を制御する（ステップＳ１３）。
以上のステップ（ステップＳ１１からステップＳ１３まで）を所定の時間ごとに実行することにより、１つのサイリスタ６１を有する１つの交流電源６０により、ヒータ５６ごとに異なる電力を供給することができる。即ち、省スペースで複数のヒータ５６の温度制御を行うことができる。
次に、ヒータ５６に供給する電力の算出方法の一例について説明する。図９は、ヒータ５６に供給する電力の算出方法を示すフローチャートである。
まず、制御部１００は、載置台４０の設定温度を記憶部１０２から取得する（ステップＳ２１）。載置台４０の設定温度は、例えばウエハＷに対して行う処理に応じて定められる値であり、記憶部１０２に記憶されている。
続いて、制御部１００は、ステップＳ２１で取得した設定温度が含まれる温度帯における各ヒータ５６の電力比の関係を取得する（ステップＳ２２）。具体的には、制御部１００は、ステップＳ２１で取得した設定温度が含まれる温度帯における各ヒータ５６の電力比を、温度帯ごとの各ヒータの電力比の関係を示すテーブルを参照して取得する。
続いて、制御部１００は、温度センサ６２が検出した温度（以下「センサ温度」ともいう。）を取得する（ステップＳ２３）。
続いて、制御部１００は、ステップＳ２１からステップＳ２３で取得した設定温度、各ヒータ５６の電力比の関係及びセンサ温度に基づいて、センサ温度が設定温度となるように各ヒータ５６に供給する目標電力を算出する（ステップＳ２４）。
以上により、各ヒータ５６に供給する電力を算出することができる。なお、上記のヒータ５６に供給する電力の算出方法は一例であり、ステップＳ２１からステップＳ２３の順序を変更してもよく、これらのステップを同時に行ってもよい。また、一定時間の間や、ある温度に到達するまでの間において、これらのステップの内いずれかのステップを省略してもよい。
次に、本発明の一実施形態に係る温度制御方法について具体的に説明する。以下では、載置台４０を４つの領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４に分割し、４つの領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４にそれぞれヒータ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄを設けた場合を例に挙げて説明する。また、載置台４０（回転軸５０）の回転角度が０°〜９０°のときにヒータ５６ａに、９０°〜１８０°のときにヒータ５６ｂに、１８０°〜２７０°のときにヒータ５６ｃに、２７０°〜３６０°のときにヒータ５６ｄに電力が供給されるものとする。
図１０は、一実施形態に係る温度制御方法を示すタイミングチャートである。図１０において、「θ」は載置台４０の回転角度を表す。また、「ＰＺ１」は領域Ｚ１のヒータ５６ａに供給される電力を表し、「ＰＺ２」は領域Ｚ２のヒータ５６ｂに供給される電力を表し、「ＰＺ３」は領域Ｚ３のヒータ５６ｃに供給される電力を表し、「ＰＺ４」は領域Ｚ４のヒータ５６ｄに供給される電力を表す。また、各時刻をｔ１からｔ９で示す。
まず、載置台４０の回転を開始させると（時刻ｔ１）、制御部１００は、交流電源６０から供給される電力がＰ１となるようにサイリスタ６１の動作を制御する。これにより、領域Ｚ１のヒータ５６ａに電力Ｐ１が供給される。
続いて、載置台４０の回転角度が９０°になった時（時刻ｔ２）、制御部１００は、交流電源６０から供給される電力がＰ２となるようにサイリスタ６１の動作を制御する。これにより、領域Ｚ２のヒータ５６ｂに電力Ｐ２が供給される。
続いて、載置台４０の回転角度が１８０°になった時（時刻ｔ３）、制御部１００は、交流電源６０から供給される電力がＰ３となるようにサイリスタ６１の動作を制御する。これにより、領域Ｚ３のヒータ５６ｃに電力Ｐ３が供給される。
続いて、載置台４０の回転角度が２７０°になった時（時刻ｔ４）、制御部１００は、交流電源６０から供給される電力がＰ４となるようにサイリスタ６１の動作を制御する。これにより、領域Ｚ４のヒータ５６ｄに電力Ｐ４が供給される。
以上により、載置台４０が１回転する間に４つのヒータ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄに異なる電力を供給することができる。以降、時刻ｔ１から時刻ｔ４と同様の制御を繰り返すことにより、４つのヒータ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄに供給される電力を独立して制御することができる。
このように、制御部１００は、電力が供給されるヒータ５６が切り替わるタイミングに同期させて交流電源６０から供給される電力を調整することで、１つのサイリスタ６１を有する１つの交流電源６０により、ヒータ５６ごとに異なる電力を供給することができる。即ち、省スペースで複数のヒータ５６の温度制御を行うことができる。また、複数のヒータ５６の温度制御を少ない部品点数で実現できるため、不具合率の抑制とコストの上昇を抑えた温度制御を行うことができる。なお、領域ごとの電力を変更する必要がない場合には、例えば電力Ｐ１を４つのヒータ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄに供給するようにすればよい。
なお、上記の実施形態において、ウエハＷは基板の一例であり、ヒータ５６は加熱部の一例であり、スリップリング５８は電力切替部の一例であり、温度センサ６２は温度検出部の一例である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１ 成膜装置
４０ 載置台
５０ 回転軸
５０ａ 底面
５０ｂ 外周面
５６ ヒータ
５８ スリップリング
５８１ 回転側接点
５８２ 固定側接点
６０ 交流電源
６１ サイリスタ
６２ 温度センサ
１００ 制御部
１０２ 記憶部
Ｗ ウエハ

Claims (10)

  1. 基板を載置し、回転可能に設けられた載置台と、
    前記載置台に設けられ、前記載置台を加熱する複数の加熱部と、
    前記複数の加熱部に電力を供給する１つの電源と、
    前記載置台の回転角度に応じて、前記電源から電力が供給される加熱部を前記複数の加熱部のうちのいずれかに切り替える電力切替部と、
    を有することを特徴とする載置台システム。
  2. 前記載置台は、回転可能に設けられた回転軸に支持されており、
    前記電力切替部は、前記回転軸と一体的に回転可能に設けられ、前記複数の加熱部の各々と電気的に接続された複数の回転側接点と、前記回転軸が回転することにより前記複数の回転側接点のいずれかに接触可能に設けられた固定側接点とを有することを特徴とする請求項１に記載の載置台システム。
  3. 前記複数の回転側接点は、前記回転軸の底面に、前記回転軸の回転方向に沿って所定の間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の載置台システム。
  4. 前記複数の回転側接点は、前記回転軸の外周面に、前記回転軸の回転方向に沿って所定の間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の載置台システム。
  5. 前記複数の加熱部は、同心円状に設けられている、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の載置台システム。
  6. 前記複数の加熱部は、前記載置台の周方向に沿って設けられている、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の載置台システム。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の載置台システムと、
    前記複数の加熱部の各々に供給される電力を制御する制御部と、
    を備え、
    前記載置台システムは、前記載置台の温度を検出する温度検出部を更に有し、
    前記制御部は、前記温度検出部により検出される温度と設定温度とに基づいて、前記複数の加熱部の各々に供給される電力を制御することを特徴とする基板処理装置。
  8. 前記制御部は、所定の温度帯に対応して前記複数の加熱部の各々に供給する電力比を記憶する記憶部を参照して、
    前記複数の加熱部のうち少なくとも１つの加熱部が配置された領域に設けられた前記温度検出部により検出された温度と、設定温度とに基づいて、前記複数の加熱部の各々に供給する電力を制御することを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 基板を載置し、回転可能に設けられた載置台と、前記載置台に設けられ、前記基板を加熱する複数の加熱部と、前記複数の加熱部に電力を供給する１つの電源と、前記載置台の回転角度に応じて、前記電源から電力が供給される加熱部を切り替える電力切替部とを有する載置台システムを用いた温度制御方法であって、
    前記電源から電力が供給される加熱部が切り替わるタイミングと同期させて前記加熱部に供給される電力を制御することを特徴とする温度制御方法。
  10. 基板を載置し、回転可能に設けられた載置台と、
    前記載置台に設けられ、前記載置台を加熱する複数の加熱部と、
    前記載置台の回転角度に応じて、電力が供給される加熱部を切り替える電力切替部と、
    を有することを特徴とする載置台システム。
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