JP7446182B2 - 基板処理装置及びノイズ影響低減方法 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理装置及びノイズ影響低減方法に関する。
基板処理装置において、ヒータ温度の制御が行われることが知られている(例えば特許文献1を参照)。
特開2019-212670号公報
本開示は、ヒータ温度の制御精度を向上させる技術を提供する。
本開示の一態様による基板処理装置は、ヒータ抵抗器に印可される電圧及びヒータ抵抗器を流れる電流のディジタル値を出力するAD変換器と、AD変換器の出力結果から得られる、ヒータ抵抗器の抵抗値を算出するための算出用電圧及び算出用電流を用いて、ヒータ抵抗器の温度を制御する制御部と、備え、制御部は、AD変換器の出力結果から得られるディジタル信号と、正規分布ノイズを含むノイズ信号との合成結果に基づいて、算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方を算出する。
本開示によれば、ヒータ温度の制御精度が向上する。
図1は、実施形態に係る基板処理装置の概略構成の例を示す図である。 図2は、静電チャックの平面図の例を示す。 図3は、ヒータ制御部及びヒータの概略構成の例を示す図である。 図4は、AD変換器のノイズを模式的に示す図である。 図5は、AD変換器のノイズ分布を模式的に示す図である。 図6は、ノイズ影響低減原理を概念的に示す図である。 図7は、AD変換器のノイズを模式的に示す図である。 図8は、算出部の機能ブロックの例を示す図である。 図9は、電圧実効値信号の例を示す図である。 図10は、ノイズ信号の例を示す図である。 図11は、電圧実効値信号の例を示す図である。 図12は、基板処理装置において実行される処理(ノイズ影響低減方法)の例を示すフローチャートである。 図13は、算出部の機能ブロックの例を示す図である。 図14は、繰り返し処理によるノイズ影響低減の例を示す図である。 図15は、算出部の機能ブロックの例を示す図である。 図16は、算出部の機能ブロックの例を示す図である。
以下、図面を参照して本願の開示する基板処理装置及びノイズ影響低減方法について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する基板処理装置及びノイズ影響低減方法が限定されるものではない。
基板処理装置においてヒータ温度を制御する場合、ヒータ抵抗器の抵抗値を算出することがある。ヒータの抵抗値を算出するための電圧値及び電流値は、AD変換器の出力結果から得られるが、AD変換器の出力結果には、AD変換器のノイズが含まれる。このノイズは、抵抗器の算出精度ひいてはヒータ温度制御精度を低下させる。ヒータ温度の制御精度を向上させる技術が期待されている。
以下に、開示する基板処理装置及びノイズ影響低減方法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、以下の実施形態により開示される技術が限定されるものではない。また、各形態は、矛盾のない範囲において適宜組み合わされてよい。
図1は、実施形態に係る基板処理装置の概略構成の例を示す図である。以下、基板処理装置1の各構成について説明する。
基板処理装置1は、チャンバ10と、排気装置16と、ゲートバルブ17と、を備える。図1には、チャンバ10の横断面が示される。この例では、チャンバ10は、底壁11及び側壁12を含み、略円筒形状を有する。チャンバ10の材質の例は、アルミニウムである。チャンバ10の内側表面(底壁11及び/又は側壁12の内側表面)は、陽極酸化被膜で被覆されていてよい。チャンバ10内において基板(この例でウエハW)の処理が行われる空間を、処理空間PSと称し図示する。処理空間PSは、チャンバ10によって外部の雰囲気から隔離される。チャンバ10の底壁11には、排気装置16に接続された排気口13が形成される。排気装置16は、排気口13を介して処理空間PSから気体を排気し、処理空間PSを予め定められた真空度まで減圧する。チャンバ10の側壁12には、ゲートバルブ17に接続された開口部14が形成される。ゲートバルブ17は、開口部14の開放及び閉鎖等を行う。
基板処理装置1は、載置台20を備える。載置台20は、チャンバ10内において、処理空間PSの下方に配置される。載置台20は、絶縁板21と、内壁部材22と、支持台23と、基材24と、静電チャック25と、エッジリング26とを含む。
絶縁板21及び内壁部材22は、ともに絶縁性を有し、載置台20の他の部分をチャンバ10から絶縁する。絶縁板21は、チャンバ10の底壁11上に配置される。絶縁板21は、円盤形状を有する。内壁部材22は、絶縁板21の縁部において、絶縁板21上に配置される。内壁部材22は、円筒形状を有する。内壁部材22の材質の例は、石英である。
支持台23及び基材24は、内壁部材22の内側に配置される。支持台23は、導電性を有し、絶縁板21上に配置される。基材24は、支持台23上に配置される。基材24の材質の例は、アルミニウムである。基材24の内部には、後述のチラーユニット33に接続された冷媒循環流路24aが設けられる。
静電チャック25は、基材24上に配置される。静電チャック25は、本体251と、電極252と、複数のヒータ253とを含む。本体251は、絶縁性を有する。電極252及びヒータ253は、本体251の内部に埋め込まれる。この例では、静電チャック25は、複数のヒータ253を含む。静電チャック25には、静電チャック25上面に至る伝熱ガス供給流路25aが貫通形成される。静電チャック25及び複数のヒータ253について、図2も参照して説明する。
図2は、静電チャックの平面図の例を示す。静電チャック25の上面は、複数の領域25dに分割される。この例では、径方向において3分割、円周方向に8分割される。ただし、分割の態様はとくに限定されない。複数のヒータ253の各々は、対応する領域25dに埋め込まれる。ヒータ253は、交流電源71(図1)からの交流電力が供給されたときに、対応する領域25dを中心に静電チャック25を加熱する。
図1に戻り、エッジリング26は、静電チャック25を内側に含むように、内壁部材22及び基材24上に配置される。エッジリング26は、例えば単結晶シリコンで形成される。
基板処理装置1は、直流電源31と、チラーユニット33と、伝熱ガス供給部34とを備える。直流電源31は、静電チャック25の電極252に直流電圧を印加する。チラーユニット33は、冷媒を予め定められた温度に冷却し、冷媒循環流路24aに循環させる。伝熱ガス供給部34は、伝熱ガス供給流路25aを介して、伝熱ガス(例えばHeガス)を基板(この例ではウエハW)と静電チャック25の間に供給する。
基板処理装置1は、複数のヒータ制御部70を含む。複数のヒータ制御部70の各々は、複数のヒータ253それぞれに対応して設けられる。ヒータ253には、交流電源71からの電力が供給される。交流電源71は、例えば商用電源(実効値が約200V、周波数が50Hz等)であってよい。ヒータ制御部70及びヒータ253の詳細については、後に図3以降を参照して改めて説明する。
基板処理装置1は、第1高周波電源35と、第2高周波電源36とを備える。第1高周波電源35は、第1整合器37を介して、第1周波数(例えば100MHz)の高周波電力を基材24に供給する。第2高周波電源36は、第2整合器38を介して、第1周波数よりも低い第2周波数(例えば13MHz)の高周波電力を基材24に供給する。
基板処理装置1は、シャワーヘッド40を備える。シャワーヘッド40は、シャワーヘッド40の下面が載置台20に対向するように、かつ、シャワーヘッド40の下面に沿う平面が載置台20の上面に沿う平面に対して概ね平行であるように、処理空間PS内の載置台20上方に配置される。
シャワーヘッド40は、絶縁性部材41と、本体部42と、上部天板43とを含む。
絶縁性部材41は、シャワーヘッド40の他の部分を、チャンバ10から絶縁する。絶縁性部材41は、チャンバ10の上部に支持される。本体部42は、導電性を有し、絶縁性部材41に支持される。本体部42の材質の例は、アルミニウムであり、表面に陽極酸化処理が施されていてよい。本体部42及び基材24は、上部電極及び下部電極(一対の電極)として用いられる。上部天板43は、本体部42の下部に配置され、本体部42に対して着脱自在に本体部42に支持される。上部天板43の材質の例は、石英のようなシリコン含有物質である。
本体部42には、ガス拡散室42aと、ガス導入口42bと、ガス流出口42cとが
形成される。ガス拡散室42aは、本体部42内部に形成される。ガス導入口42bは、本体部42のうちのガス拡散室42aよりも上側に形成され、ガス拡散室42aに連通する。複数のガス流出口42cは、本体部42のうちのガス拡散室42aより上部天板43側に形成され、ガス拡散室42aに連通する。
上部天板43には、複数のガス導入口43cが形成される。複数のガス導入口43cは、上部天板43の上面と下面とを貫通するように形成され、複数のガス流出口42cにそれぞれ連通する。
基板処理装置1は、処理ガス供給源51と、弁52と、マスフローコントローラ53(MFC)とを備える。
処理ガス供給源51は、配管54を介して、シャワーヘッド40の本体部42のガス導入口42bに接続される。
マスフローコントローラ53は、配管54の途中に設けられる。弁52は、配管54のうちのマスフローコントローラ53とガス導入口42bとの間に設けられる。弁52の開閉により、処理ガス供給源51からガス導入口42bへの処理ガスの供給量が調整される。
基板処理装置1は、可変直流電源55と、ローパスフィルタ56(LPF)と、スイッチ57とを備える。可変直流電源55は、電路58を介してシャワーヘッド40の本体部42に電気的に接続される。ローパスフィルタ56とスイッチ57とは、電路58の途中に設けられる。スイッチ57の開閉により、シャワーヘッド40への直流電圧の印加が切替えられる。
基板処理装置1は、リング磁石61を備える。リング磁石61は、処理空間PSのうちのシャワーヘッド40と載置台20との間の領域に磁場を発生させる。リング磁石61は、チャンバ10を内側に含むようにチャンバ10と同心円状に配置される。リング磁石61は、図示しない回転機構を介して回転自在にチャンバ10に支持される。リング磁石61は、例えば永久磁石から形成される。
基板処理装置1は、デポシールド62と、デポシールド63と、導電性部材64とを備える。デポシールド62は、チャンバ10の側壁12の内周面にエッチング副生物(デポ)が付着することを防止する。デポシールド62は、チャンバ10の側壁12の内周面を覆うように配置され、チャンバ10に対して着脱自在にチャンバ10に支持される。デポシールド63は、内壁部材22の外周面にエッチング副生物が付着することを防止する。デポシールド63は、内壁部材22の外周面を覆うように配置される。導電性部材64は、チャンバ10内の異常放電を抑制する。導電性部材64は、導電性部材64が配置される高さが、静電チャック25に載置されたウエハWが配置される高さと略同じになるように、処理空間PSに配置され、デポシールド62に支持される。導電性部材64は、グランドに電気的に接続される。
基板処理装置1は、制御装置5を備える。制御装置5は、基板処理装置1の各構成を制御することによって、基板処理装置1の全体制御を行う。制御装置5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含んで構成されるコンピュータによって実現される。
以上説明した基板処理装置1によって行われる基板処理(プラズマエッチング)の動作概要を説明する。ゲートバルブ17の制御により、開口部14が開放される。開口部14を介してウエハWが処理空間PSに搬入され、載置台20に載置される。直流電源31によって電極252に直流電圧が印加され、クーロン力により、ウエハWが静電チャック25に保持される。ゲートバルブ17の制御により、開口部14が閉鎖する。排気装置16の制御により、処理空間PSの雰囲気が予め定められた真空度になるように真空引きされる。弁52の制御により、予め定められた量の処理ガスが、処理ガス供給源51からガス導入口42bに供給される。処理ガスはさらに複数のガス流出口42cと、ガス導入口43cとを介してチャンバ10の処理空間PSにシャワー状に供給される。
伝熱ガス供給部34の制御により、伝熱ガスが伝熱ガス供給流路25a(静電チャック25とウエハWとの間)に供給される。チラーユニット33の制御により、予め定められた温度に冷却された冷媒が、冷媒循環流路24aを循環し、静電チャック25が冷却される。ヒータ制御部70により、ヒータ253の温度が目標温度(設定温度)になるように、ヒータ253の温度が制御される。
第1高周波電源35及び第2高周波電源36の制御により、載置台20の基材24に高周波電力が供給される。処理空間PSのうちの載置台20とシャワーヘッド40との間の領域には、プラズマが発生する。可変直流電源55及びスイッチ57の制御により、可変直流電源55から予め定められた大きさの直流電圧がシャワーヘッド40に印加される。ウエハWは、処理空間PSに発生したプラズマによりエッチングされる。プラズマの例は、CCP(Capacitively Coupled Plasma)、ICP(Inductively Coupled Plasma)、Radial Line Slot Antenna、ECR(Electron Cyclotron Resonance Plasma)、HWP(Helicon Wave Plasma)等である。
ウエハWのエッチング後、第1高周波電源35及び第2高周波電源36の制御により、載置台20の基材24への高周波電力の供給が停止される。可変直流電源55及びスイッチ57の制御により、シャワーヘッド40への直流電圧の印加が停止される。ゲートバルブ17の制御により、開口部14が開放される。直流電源31の制御により、静電チャック25によるウエハWの保持が解除される。ウエハWは、開口部14を介してチャンバ10の処理空間PSから搬出される。プラズマエッチングにおいては、ウエハWの温度が予め定められた温度に適切に調整され、エッチングされる。
ヒータ制御部70及びヒータ253についてさらに説明する。以下では、複数のヒータ制御部70及び複数のヒータ253のうちの一組のヒータ制御部70及びヒータ253について説明するが、他のヒータ制御部70及びヒータ253の組についても同様の説明が可能である。
図3は、ヒータ制御部及びヒータの概略構成の例を示す図である。ヒータ制御部70は、交流電源71とヒータ253との間に電気的に接続される。ヒータ253は、ヒータ抵抗器253aを含む。ヒータ抵抗器253aは、印加される電力、すなわちヒータ抵抗器253aに印加される電圧及びヒータ抵抗器253aを流れる電流によって加熱される。ヒータ抵抗器253aの材質の例は、タングステンである。ヒータ制御部70は、交流電源71からの電力を用いてヒータ抵抗器253aを加熱する。交流電源71からヒータ抵抗器253aに至る主な電力経路を、電力線PLと称し図示する。図3において、後述の算出部77の算出結果であるヒータ抵抗器253aの抵抗値が、ヒータ抵抗値Rとして図示される。後述の変換部78の変換結果であるヒータ抵抗器253aの温度が、ヒータ温度Tとして図示される。なお、ヒータ温度Tは、ヒータ253の温度と同じものとして扱う。
ヒータ制御部70は、スイッチ72と、抵抗器73aと、抵抗器73bと、増幅器73cと、AD変換器73d(ADC:Analog to Digital Converter)と、抵抗器74aと、増幅器74cと、AD変換器74dと、制御部75とを含む。ヒータ制御部70は、これらの構成要素が設けられた基板(ヒータ制御基板)であってよい。
ヒータ制御部70のうち、スイッチ72及び抵抗器74aは、交流電源71とヒータ抵抗器253aとの間において、電力線PL上に直列に設けられる。スイッチ72の例は、トライアック(双方向三端子サイリスタ)である。抵抗器74aの抵抗値は非常に小さく(例えば100mΩ程度)、抵抗器74aで発生する電圧降下は交流電源71の電圧に対して非常に小さい。すなわち、スイッチ72の通電時には、交流電源71の電圧に応じた電圧が、ヒータ抵抗器253aに印加される。また、交流電源71からの電流に応じた電流が、ヒータ抵抗器253aを流れる。
ヒータ制御部70は、ヒータ抵抗器253aの温度が設定温度に近づくように、スイッチ72の通電期間を制御する。通電期間は、交流電源71の1/2周期における通電期間であってよい。スイッチ72の通電期間の制御により、交流電源71からヒータ抵抗器253aに供給される電力、ひいてはヒータ温度Tが制御される。制御において、ヒータ温度Tをモニタするために、ヒータ抵抗値Rが算出される。ヒータ抵抗値Rがヒータ温度Tの変化に対して既知の態様で変化するからである。
ヒータ抵抗値Rの算出は、ヒータ抵抗器253aに印加される電圧と、ヒータ抵抗器253aを流れる電流とに基づいて行われる。
ヒータ抵抗器253aに印可される電圧は、抵抗器73a、抵抗器73b、増幅器73c及びAD変換器73dによって検出される。抵抗器73a及び抵抗器73bは、互いに直列接続され、交流電源71の電圧を分圧するように設けられる。この分圧された電圧は、増幅器73cを介して取り出され、AD変換器73dによってディジタル値として出力される。抵抗器73a、抵抗器73b、増幅器73c及びAD変換器73dは、ディジタル値が抵抗器73a及び抵抗器73bの両端に発生する実際の電圧の大きさに対応する値を示す(算出等する)ように設計される。AD変換器73dがディジタル値として出力するこの電圧を、出力電圧Vと称し図示する。出力電圧Vは、例えば数十μsec程度の間隔で繰り返し出力される。
ヒータ抵抗器253aを流れる電流は、抵抗器74a、増幅器74c及びAD変換器74dによって検出される。抵抗器74aの両端には、ヒータ抵抗器253aを流れる電流の大きさに応じた電圧が発生する。この電圧は、増幅器74cを介して取り出され、AD変換器74dによってディジタル値として出力される。抵抗器74a、増幅器74c及びAD変換器74dは、ディジタル値が抵抗器74aを流れる実際の電流の大きさに対応する値を示す(算出等する)ように設計される。AD変換器74dがディジタル値として出力するこの電流を、出力電流Iと称し図示する。出力電流Iは、ヒータ抵抗器253aとヒータ抵抗器253aを流れる電流から算出される電圧としてディジタル電圧値に変換して検出される検出電流である。出力電流Iは、例えば数十μsec程度の間隔で繰り返し出力される。
上述の出力電圧V及び出力電流Iは、一定期間にわたって出力される複数の値(信号)であってよい。一定期間の最小単位は、交流電源71の1/2周期であってよい。この場合、一定期間は、交流電源71の1/2周期の整数倍でありうる。
制御部75は、出力電圧V及び出力電流Iに基づいて、スイッチ72を制御する。図3に示される例では、制御部75は、算出部76と、算出部77と、変換部78と、比較制御部79とを含む。
算出部76は、出力電圧V及び出力電流Iから、ヒータ抵抗値Rを算出するための電圧及び電流を算出する。ヒータ抵抗値Rを算出するための電圧を、算出用電圧と称する。ヒータ抵抗値Rを算出するための電流を、算出用電流と称する。以下では、算出用電圧及び算出用電流が出力電圧Vの実効値及び出力電流Iの実効値である場合について説明する。
算出部76は、出力電圧V及び出力電流Iから、出力電圧Vの実効値及び出力電流Iの実効値を算出する。出力電圧Vの実効値及び出力電流Iの実効値は、例えば交流電源71の半周期ごとに繰り返し算出される。算出された複数の実効値を示す信号を、実効値信号と称する。具体的に、出力電圧Vの実効値信号を、電圧実効値信号Vrmsと称する。出力電流Iの実効値信号を、電流実効値信号Irmsと称する。
算出部76は、後述の原理により、電圧実効値信号Vrmsに含まれるAD変換器73dのノイズの影響、及び、電流実効値信号Irmsに含まれるAD変換器74dのノイズの影響が低減されるように、電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsを算出する。算出部76のさらなる詳細については、後に図8以降を参照して説明する。
算出部77は、算出部76によって算出された電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsを用いて、ヒータ抵抗値Rを算出する。ヒータ抵抗値Rは、電圧実効値信号Vrmsに示される電圧実効値を、電流実効値信号Irmsに示される電流実効値で除算することによって算出される。電圧実効値は、例えば、電圧実効値信号Vrmsに示される一つの値であってもよいし、電圧実効値信号Vrmsに示される複数の値の平均値であってもよい。電流実効値は、例えば、電流実効値信号Irmsに示される一つの値であってもよいし、電流実効値信号Irmsに示される複数の値の平均値であってもよい。
変換部78は、算出部77によって算出されたヒータ抵抗値Rを、ヒータ温度Tに変換する。例えば、例えば、ヒータ抵抗値Rからヒータ温度Tを算出するための多項式を用いてヒータ温度Tが算出されてよい。ヒータ抵抗値Rとヒータ温度Tとを対応付けて記述したデータテーブルを参照してヒータ温度Tが算出されてもよい。なお、ヒータ温度Tに応じて変化するヒータ抵抗値Rの範囲はかなり狭く(例えば1%程度)、ヒータ抵抗値Rの算出は、ノイズ等の外乱の影響を受けやすい。この意味においても、ヒータ抵抗値Rの算出精度を向上させることは、ヒータ温度Tの制御精度を向上させるために重要である。
比較制御部79は、変換部78の変換結果であるヒータ温度Tと、設定値SVとを比較する。設定値SVは、ヒータ抵抗器253aの目標温度であり、例えばヒータ制御部70の外部から与えられる。比較結果の例は、ヒータ温度Tと設定値SVとの差分である。比較制御部79は、比較結果に基づいて、スイッチ72を制御する。例えば、比較制御部79は、比較結果に示される上述の差分が小さくなるように、スイッチ72の通電期間を制御する。例えばスイッチ72がトライアックの場合、比較制御部79は、通電期間を制御するためのゲートトリガ電圧を生成し、トライアックに供給する。
以上のようにして、制御部75は、出力電圧V及び出力電流Iを用いて、ヒータ温度Tを制御する。制御部75は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)、CPU(Central Processing Unit)等を用いて実現される。この場合、算出部76、算出部77、変換部78及び比較制御部79がFPGAで実現されてよい。算出部76、算出部77及び変換部78がFPGAで実現され、比較制御部79がCPUで実現されてもよい。
以上説明したヒータ制御部70において、AD変換器73dによって出力される出力電圧Vは、AD変換器73dのノイズを含む。AD変換器74dによって出力される出力電流Iは、AD変換器74dのノイズを含む。AD変換器のノイズについて、図4及び図5を参照して説明する。
図4は、AD変換器のノイズを模式的に示す図である。グラフの横軸は出力回数を示し、グラフの縦軸は出力値(カウント値)を示す。ここでは、AD変換器の出力値の範囲は、0~21500とする。AD変換器の入力は0であり、これは、例えばAD変換器の一対の入力端子をショートした状態を意味する。図4に示されるように、AD変換器の入力が0の場合でも、AD変換器がおよそ±10の範囲内の値を出力することが分かる。この出力値のバラツキが、AD変換器のノイズである。
AD変換器のノイズは正規分布で表される事は既知であるが、これについて、図5を参照して説明する。
図5は、AD変換器のノイズ分布を模式的に示す図である。グラフの横軸は出力値を示し、グラフの縦軸は出力値の発生頻度を示す。平均値である0を中心とした正規分布に近い態様で出力値が分布していることが分かる。正規分布は、例えば以下の式(1)で表される。μは平均値であり、σは標準偏差である。
Figure 0007446182000001
AD変換器のノイズが上記の式(1)のように正規分布で近似されるので、その分散σを小さくすることで出力電圧Vと出力電流Iが受けるAD変換ノイズの影響を低減できる。これについて、図6を参照して説明する。
図6は、ノイズ影響低減原理を概念的に示す図である。グラフの横軸は出力値を示し、グラフの縦軸は確率密度を示す。グラフ線C1は、平均値μ=0.0、分散σ=7.795の確率密度分布を示す。グラフ線C2は、グラフ線C1の確率密度分布を2乗したうえで、ピークがもともとのグラフ線C1のピークと揃うように所与の倍率(この例では倍率=4.42)を乗じて得られた確率密度分布を示す。グラフ線C2に示される確率密度分布の幅は、グラフ線C1に示される確率密度分布の幅よりも小さくなり、したがって、分散σが小さくなっている。
上記の原理に基づけば、AD変換器の出力結果から得られる複数の値を示すディジタル信号と、正規分布信号との乗算等によって、AD変換器のノイズの影響を低減できる。ディジタル信号の例は、前述の電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsである。正規分布信号の例は、ホワイトノイズ(白色雑音)を含むノイズ信号である。例えば、ディジタル信号と同じ(あるいは同程度の)ピークを有するとともにホワイトノイズを含むノイズ信号を準備し、ディジタル信号とそのノイズ信号とを乗算して平方根することで、ディジタル信号に含まれるAD変換器のノイズの影響を低減することができる。ノイズの影響が低減されたディジタル信号の例が図7に示される。図7に示されるように、図4よりも、出力値のバラツキが抑制される。
図3に戻り、算出部76は、上述の原理を利用して、AD変換器73dのノイズの影響及びAD変換器74dのノイズの影響を低減する。算出部76の詳細について、図8を参照して説明する。
図8は、算出部の機能ブロックの例を示す図である。図8の下側に示されるように、出力電圧Vに関する要素として、算出部76は、実効値算出部761Vと、平均値算出部762Vと、ノイズ生成部763Vと、加算部764Vと、乗算部765Vと、平方根算出部766Vとを含む。
実効値算出部761Vは、出力電圧Vから、電圧実効値信号Vrmsを算出する。実効値算出部761Vによって算出された電圧実効値信号Vrmsの例が、図9に示される。AD変換器73dの出力する出力電圧Vから算出された電圧実効値信号Vrmsは、AD変換器73dのノイズ(に起因するノイズ)を含むため、バラつきを有する。実効値算出部761Vによって算出された電圧実効値信号Vrmsは、平均値算出部762V及び乗算部765Vに送られる。
平均値算出部762Vは、実効値算出部761Vによって算出された電圧実効値信号Vrmsの平均値を算出する。平均値の例は、移動平均値である。実効値算出部761Vによって算出される平均値を、平均値Vaと称し図示する。
ノイズ生成部763Vは、正規分布ノイズを生成する。正規分布ノイズの例は、前述のホワイトノイズである。ノイズ生成部763Vによって生成された正規分布ノイズを、正規分布ノイズVnと称し図示する。正規分布ノイズVnの平均値は、例えば0又は0付近の値に設定されてよい。正規分布ノイズVnの分散は、AD変換器73dのノイズの分散と同程度かそれよりも小さい値に設定されてよい。
加算部764Vは、平均値算出部762Vによって算出された平均値Vaと、ノイズ生成部763Vによって生成された正規分布ノイズVnとを加算する。これにより、平均値Vaに正規分布ノイズVnが重畳されたノイズ信号Va+Vnが生成される。生成されたノイズ信号Va+Vnの例が、図10に示される。ノイズ信号Va+Vnは、電圧実効値信号Vrmsとほぼ同じピークを有する。加算部764Vによって生成されたノイズ信号Va+Vnは、乗算部765Vに送られる。
乗算部765Vは、電圧実効値信号Vrmsと、加算部764Vによって生成されたノイズ信号Va+Vnとを乗算する。この乗算は、電圧実効値信号Vrmsとノイズ信号Va+Vnとの合成の一態様である。乗算結果は、電圧実効値信号Vrmsとノイズ信号Va+Vnとの合成結果の一態様である。乗算結果は、平方根算出部766Vに送られる。
平方根算出部766Vは、乗算部765Vの乗算結果を平方根することによって、電圧実効値信号Vrmsを改めて算出する。この平方根の算出も、電圧実効値信号Vrmsとノイズ信号Va+Vnとの合成の一態様である。算出結果は、電圧実効値信号Vrmsとノイズ信号Va+Vnとの合成結果の一態様である。この合成結果に基づく電圧実効値信号Vrmsでは、前述のノイズ影響低減原理により、AD変換器73dのノイズの影響が低減されている。ノイズの影響が低減された電圧実効値信号Vrmsの例が、図11に示される。すなわち、図11に例示されるように、図9と比較して、電圧値のバラツキが低減される。ノイズ影響低減後の電圧実効値信号Vrmsが、先に図3を参照して説明した算出部77に送られる。
図8の上側に示されるように、出力電流Iに関連する要素として、算出部76は、実効値算出部761Iと、平均値算出部762Iと、ノイズ生成部763Iと、加算部764Iと、乗算部765Iと、平方根算出部766Iとを含む。これらについては、上述の実効値算出部761V、平均値算出部762V、ノイズ生成部763V、加算部764V、乗算部765V及び平方根算出部766Vと同様であるので、説明は省略する。関連する符号について説明すると、平均値算出部762Iによって算出された平均値を、平均値Iaと称し図示する。ノイズ生成部763Iによって生成されたノイズを、正規分布ノイズInと称し図示する。加算部764Iによって生成された信号を、ノイズ信号Ia+Inと称し図示する。
以上説明した基板処理装置1では、算出部76により、電圧実効値信号Vrmsに含まれるAD変換器73dのノイズ及び電流実効値信号Irmsに含まれるAD変換器74dのノイズの影響が低減される。その結果、後段の算出部77による電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsを用いたヒータ抵抗値Rの算出精度、変換部78によるヒータ温度Tの変換精度、ひいては比較制御部79によるヒータ温度Tの制御精度が向上する。
図12は、基板処理装置において実行される処理(ノイズ影響低減方法)の例を示すフローチャートである。
ステップS1において、AD変換器を用いて電圧及び電流のディジタル値を取得する。すなわち、先に図3を参照して説明したように、AD変換器73dを用いて出力電圧Vを取得し、AD変換器74dを用いて出力電流Iを取得する。
ステップS2において、ディジタル信号と、ノイズ信号との合成結果に基づいて、実効値信号を算出する。すなわち、先に図8の下側を参照して説明したように、実効値算出部761Vを用いて、電圧実効値信号Vrms(ディジタル信号の一例)を算出する。平均値算出部762V、ノイズ生成部763V及び加算部764Vを用いて、ノイズ信号Va+Vnを生成する。乗算部765Vを用いて、電圧実効値信号Vrmsと、ノイズ信号Va+Vnとを乗算する。平方根算出部766Vを用いて、乗算部765Vの乗算結果を平方根することにより、改めて電圧実効値信号Vrmsを算出する。同様に、先に図8の上側を参照して説明したように、電流実効値信号Irmsを算出する。
ステップS3において、ヒータ抵抗値Rを算出する。すなわち、先に図3を参照して説明したように、算出部77を用いて、先のステップS2で算出された電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsからヒータ抵抗値Rを算出する。
ステップS4において、ヒータ抵抗値Rをヒータ温度Tに変換する。すなわち、先に図3を参照して説明したように、変換部78を用いて、先のステップS3で算出されたヒータ抵抗値Rをヒータ温度Tに変換する。
ステップS5において、ヒータ温度Tを制御する。すなわち、先に図3を参照して説明したように、比較制御部79を用いて、先のステップS4で変換されたヒータ温度Tが設定値SVに近づくように、スイッチ72を制御する。
以上の処理によれば、ステップS2において、電圧実効値信号Vrmsに含まれるAD変換器73dのノイズの影響及び電流実効値信号Irmsに含まれるAD変換器74dのノイズの影響が低減される。その結果、後のステップS3でのヒータ抵抗値Rの算出精度、ステップS4でのヒータ温度Tの変換精度、ひいてはステップS5でのヒータ温度Tの制御精度が向上する。
以上説明した実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記実施形態は、多様な形態で具現化され得る。上記実施形態は、請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてよい。
上記実施形態では、算出部76において、乗算部765Vによる乗算及び平方根算出部766Vによる平方根の算出が1回だけ行われる例について説明した。乗算部765I及び平方根算出部766Iについても同様である。ただし、これらの乗算及び算出が2回以上繰り返し行われてもよい。これについて、図13を参照して説明する。
図13は、算出部の機能ブロックの例を示す図である。図13の下側に示されるように、出力電圧Vに関して、算出部76Aは、算出部76(図8)と比較して、ノイズ生成部763Vに代えてノイズ生成部763VAを含む点、並びに、乗算部765V-2、平方根算出部766V-2、乗算部765V-3、平方根算出部766V-3、乗算部765V-4及び平方根算出部766V-4をさらに含む点において相違する。
ノイズ生成部763VAは、正規分布ノイズVnの他に、正規分布ノイズVn2、正規分布ノイズVn3及び正規分布ノイズVn4を生成する。正規分布ノイズVn、正規分布ノイズVn2、正規分布ノイズVn3及び正規分布ノイズVn4の分散をそれぞれ分散σn、分散σ、分散σ、分散σとすると、分散σ >分散σ n2>分散σ>分散σとなるように各分散値が設定されてよい。
乗算部765V-2は、平方根算出部766Vの算出結果と、ノイズ信号Va+Vn2とを乗算する。平方根算出部766V-2は、乗算部765V-2の乗算結果の平方根を算出する。乗算部765V-3は、平方根算出部766V-2の算出結果と、ノイズ信号Va+Vn3とを乗算する。平方根算出部766V-3は、乗算部765V-3の乗算結果の平方根を算出する。乗算部765V-4は、平方根算出部766V-3の算出結果と、ノイズ信号Va+Vn4とを乗算する。平方根算出部766V-4は、乗算部765V-4の乗算結果の平方根を算出する。
このようにして、乗算部による乗算と平方根算出部による算出とが複数回(この例では4回)繰り返し実行される。繰り返し処理を経ることで、処理が1回だけ実行される場合よりも、ノイズの影響をさらに低減させることができる。これについて、図14を参照して説明する。
図14は、繰り返し処理によるノイズ影響低減の例を示す図である。グラフの横軸は、半波実効値計算の試行回数を示す。グラフの縦軸は、電圧値を示す。グラフ線D1は、処理前の電圧値、すなわち実効値算出部761Vの算出結果から得られる電圧値を示す。グラフ線D1は、処理が1回だけ実行された場合の電圧値、すなわち平方根算出部766Vの算出結果から得られる電圧値を示す。グラフ線D2は、処理が2回実行された場合の電圧値、すなわち平方根算出部766V-2の算出結果から得られる電圧値を示す。グラフ線D3は、処理が3回実行された場合の電圧値、すなわち平方根算出部766-3Vの算出結果から得られる電圧値を示す。グラフ線D4は、処理が4回実行された場合の電圧値、すなわち平方根算出部766V-4の算出結果から得られる電圧値を示す。繰り返し処理の回数が増加するにつれて、電圧値のバラツキが小さくなりノイズの影響が低減されることが分かる。
図13に戻り、図13の上側に示されるように、出力電流Iに関して、算出部76Aは、算出部76(図8)と比較して、ノイズ生成部763Iに代えてノイズ生成部763IAを含む点、並びに、乗算部765I-2、平方根算出部766I-2、乗算部765I-3、平方根算出部766I-3、乗算部765I-4及び平方根算出部766I-4をさらに含む点において相違する。これらについては、上述の乗算部765V-2、平方根算出部766V-2、乗算部765V-3、平方根算出部766V-3、乗算部765V-4及び平方根算出部766V-4と同様であるので、説明は省略する。関連する符号について説明すると、ノイズ生成部763IAによって生成されたノイズを、正規分布ノイズIn、正規分布ノイズIn2、正規分布ノイズIn3及び正規分布ノイズIn4と称し図示する。これらの分散の大小関係は、正規分布ノイズVn、正規分布ノイズVn2、正規分布ノイズVn3及び正規分布ノイズVn4と同様に設定されてよい。
なお、繰り返し処理の実行回数は、図13に例示される4回に限らず、2回、3回又は5回以上の任意の数であってよい。
上記実施形態では、電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsの両方のノイズの影響を低減する例について説明した。ただし、電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsの一方のノイズの影響だけを低減してもよい。これについて、図15及び図16を参照して説明する。
図15に例示される算出部76Bは、算出部76(図8)と比較して、平均値算出部762I、ノイズ生成部763I、加算部764I、乗算部765I及び平方根算出部766Iを備えない点において相違する。電圧実効値信号Vrmsは、これまで説明したようにノイズの影響が低減された後、算出部77(図3)に送られる。電流実効値信号Irmsは、ノイズの影響が低減されることなく、算出部77に送られる。この場合でも、電圧実効値信号Vrmsのノイズの影響が低減される分だけ、ヒータ温度Tの制御精度が向上する。
図16に例示される算出部76Cは、算出部76(図8)と比較して、平均値算出部762V、ノイズ生成部763V、加算部764V、乗算部765V及び平方根算出部766Vを備えない点において相違する。電圧実効値信号Vrmsは、ノイズの影響が低減されることなく、算出部77(図3)に送られる。電流実効値信号Irmsは、これまで説明したようにノイズの影響が低減された後、算出部77に送られる。この場合でも、電流実効値信号Irmsのノイズの影響が低減される分だけ、ヒータ温度Tの制御精度が向上する。
上記実施形態では、ヒータ抵抗値Rの算出用電圧及び算出用電流が、電圧実効値及び電流実効値である例について説明した。ただし、電圧及び電流の実効値に限らず、ヒータ抵抗値Rを算出可能なあらゆる形態の電圧及び電流が算出用電圧及び算出用電流として用いられてよい。ノイズ影響低減対象であるディジタル信号も、電圧実効値信号Vrms及び電流実効値信号Irmsに限らず、算出用電圧及び算出用電流の形態に応じたさまざまな形態の信号であってよい。
上記実施形態では、交流電源71が商用電源である例について説明した。ただし、商用電源に限らず、ヒータ抵抗器253aの加熱用電力を供給可能なさまざまな電源が、交流電源71として用いられてよい。
上記実施形態では、ヒータ制御部70の制御対象が、静電チャック25に設けられたヒータ253である例について説明した。ただし、基板処理装置1内のあらゆる箇所に設けられうるヒータが、ヒータ制御部70の制御対象に含まれてよい。
上記実施形態では、基板処理装置1の処理対象がウエハWのような半導体基板である例について説明した。ただし、基板処理装置1の処理対象は半導体基板に限定されない。例えば、液晶、有機EL等の基板も、基板処理装置1の処理対象となりうる。
以上説明した基板処理装置1は、例えば次のように特定される。なお、以下では、AD変換器73d及び/又はAD変換器74dを、AD変換器73d等と称する。出力電圧V及び/出力電流Iを、出力電圧V等と称する。電圧実効値信号Vrms及び/又は電流実効値信号Irmsを、電圧実効値信号Vrms等と称する。平均値Va及び/又は平均値Iaを、平均値Va等と称する。正規分布ノイズVn及び/又は正規分布ノイズInを、正規分布ノイズVn等と称する。ノイズ信号Va+Vn及び/又はノイズ信号Ia+Inを、ノイズ信号Va+Vn等と称する。
図1~図16等を参照して説明したように、基板処理装置1は、AD変換器73d等と、制御部75とを備える。AD変換器73d等は、ヒータ抵抗器253aに印可される電圧及びヒータ抵抗器253aを流れる電流のディジタル値(出力電圧V等)を出力する。制御部75は、AD変換器73d等の出力結果から得られる、ヒータ抵抗器253aの抵抗値(ヒータ抵抗値R)を算出するための算出用電圧及び算出用電流(例えば電圧実効値及び電流実効値)を用いて、ヒータ抵抗器253aの温度(ヒータ温度T)を制御する。制御部75は、AD変換器73d等の出力結果から得られるディジタル信号(例えば電圧実効値信号Vrms等)と、正規分布ノイズVn等(例えばホワイトノイズ)を含むノイズ信号Va+Vn等との合成結果に基づいて、算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方を算出する。
上記の基板処理装置1では、AD変換器73d等の出力結果から得られるディジタル信号と、ノイズ信号Va+Vn等との合成結果に基づいて、ヒータ抵抗器253aの抵抗値を算出するための算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方が算出される。これにより、算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方に含まれるAD変換器73d等のノイズの影響が低減される。その結果、ヒータ抵抗器253aの抵抗値の算出精度、ひいては、ヒータ抵抗器253aの温度の制御精度を向上させることができる。
図8等を参照して説明したように、ノイズ信号Va+Vn等は、ディジタル信号の平均値Va等に正規分布ノイズVn等が重畳されたノイズ信号Va+Vn等であり、制御部75による算出は、ディジタル信号の平均値Va等と、正規分布ノイズVn等との加算を含んでよい。これにより、ディジタル信号との合成に適した、ディジタル信号とほぼ同じ大きさのピークを有するノイズ信号を生成することができる。
図8等を参照して説明したように、制御部75による算出は、ディジタル信号と、ノイズ信号Va+Vn等との乗算を含んでよい。制御部75による算出は、ディジタル信号と、ノイズ信号Va+Vn等との乗算結果の平方根の算出を含んでもよい。例えばこのようにして、ディジタル信号とノイズ信号とを合成することができる。
図13等を参照して説明したように、制御部75による算出は、ディジタル信号と、ノイズ信号Va+Vn等との乗算及び乗算結果の平方根の算出それぞれの繰り返しを含んでよい。繰り返しの数が増加するにつれて、ノイズ信号に含まれる正規分布ノイズVn等の分散σが小さくなってよい。このような繰り返し処理を実行することで、ノイズの影響をさらに低減することができる。
図1等を参照して説明したように、ヒータ抵抗器253aは、基板(例えばウエハW)の載置台20に設けられてよい。ヒータ抵抗器253aは、載置台20に含まれる静電チャック25に埋め込まれてもよい。これにより、基板を支持する載置台20、また、載置台20上に基板を保持する静電チャック25の温度を制御することができる。
図13等を参照して説明したノイズ影響低減方法も、本開示の一態様である。すなわち、ノイズ影響低減方法は、ヒータ抵抗器253aに印可される電圧、及び、ヒータ抵抗器253aを流れる電流を、AD変換器73d等を用いてディジタル値で取得するステップS1と、ステップS1の取得結果から得られるディジタル信号と、正規分布ノイズVn等を含むノイズ信号Va+Vn等との合成結果に基づいて、ヒータ抵抗器253aの抵抗値を算出するための算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方を算出するステップS2とを含む。この方法によれば、これまで説明したように、算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方に含まれるAD変換器73d等のノイズの影響を低減することができる。したがって、ヒータ抵抗器253aの温度の制御精度を向上させることができる。
1 基板処理装置
20 載置台
25 静電チャック
73d AD変換器
74d AD変換器
75 制御部
76 算出部
77 算出部
78 変換部
79 比較制御部
253a ヒータ抵抗器
761V 実効値算出部
762V 平均値算出部
763V ノイズ生成部
764V 加算部
765V 乗算部
766V 平方根算出部
761I 実効値算出部
762I 平均値算出部
763I ノイズ生成部
764I 加算部
765I 乗算部
766I 平方根算出部

Claims (11)

  1. ヒータ抵抗器に印可される電圧及び前記ヒータ抵抗器を流れる電流のディジタル値を出力するAD変換器と、
    前記AD変換器の出力結果から得られる、前記ヒータ抵抗器の抵抗値を算出するための算出用電圧及び算出用電流を用いて、前記ヒータ抵抗器の温度を制御する制御部と、
    備え、
    前記制御部は、前記AD変換器の出力結果から得られるディジタル信号と、正規分布ノイズを含むノイズ信号との合成結果に基づいて、前記算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方を算出する、
    基板処理装置。
  2. 前記ノイズ信号は、前記ディジタル信号の平均値に前記正規分布ノイズが重畳されたノイズ信号であり、
    前記制御部による前記算出は、前記ディジタル信号の平均値と、前記正規分布ノイズとの加算を含む、
    請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記制御部による前記算出は、前記ディジタル信号と、前記ノイズ信号との乗算を含む、
    請求項1又は2に記載の基板処理装置。
  4. 前記制御部による前記算出は、前記ディジタル信号と、前記ノイズ信号との乗算結果の平方根の算出を含む、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  5. 前記ディジタル信号は、実効値信号である、
    請求項1~4のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  6. 前記制御部による前記算出は、前記ディジタル信号と、前記ノイズ信号との乗算及び乗算結果の平方根の算出それぞれの繰り返しを含む、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  7. 前記繰り返しの数が増加するにつれて、前記ノイズ信号に含まれる前記正規分布ノイズの分散が小さくなる、
    請求項6に記載の基板処理装置。
  8. 前記正規分布ノイズは、ホワイトノイズである、
    請求項1~7のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  9. 前記ヒータ抵抗器は、基板の載置台に設けられる、
    請求項1~8のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  10. 前記ヒータ抵抗器は、載置台に含まれる静電チャックに埋め込まれる、
    請求項9に記載の基板処理装置。
  11. ヒータ抵抗器に印可される電圧、及び、前記ヒータ抵抗器を流れる電流を、AD変換器を用いてディジタル値で取得するステップと、
    前記取得するステップの取得結果から得られるディジタル信号と、正規分布ノイズを含むノイズ信号との合成結果に基づいて、前記ヒータ抵抗器の抵抗値を算出するための算出用電圧及び算出用電流の少なくとも一方を算出するステップと、
    を含む、
    ノイズ影響低減方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023234049A1 (ja) * 2022-06-01 2023-12-07 東京エレクトロン株式会社 検査装置及び載置台

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4165642B2 (ja) 2003-07-24 2008-10-15 沖電気工業株式会社 券類発行装置
JP2017228230A (ja) 2016-06-24 2017-12-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理システムおよび温度制御方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2783374B1 (fr) * 1998-09-11 2000-12-08 Thomson Csf Procede et dispositif de generation d'un signal aleatoire et systemes de conversion numerique-analogique utilisant un tel signal aleatoire
US7697909B2 (en) * 2004-09-01 2010-04-13 National Semiconductor Corporation Extended range RMS-DC converter
EP2377156A2 (en) * 2008-12-16 2011-10-19 Hiok Nam Tay Noise-cancelling image sensors
JP7039236B2 (ja) * 2017-09-29 2022-03-22 キヤノン株式会社 逐次比較型ad変換器、撮像装置、撮像システム、移動体
JP6816240B1 (ja) * 2019-10-28 2021-01-20 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル吸引器用の制御装置及びエアロゾル吸引器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4165642B2 (ja) 2003-07-24 2008-10-15 沖電気工業株式会社 券類発行装置
JP2017228230A (ja) 2016-06-24 2017-12-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理システムおよび温度制御方法

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