JP7467274B2 - Temperature estimation method and film forming apparatus - Google Patents
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Description
本開示は、温度推定方法及び成膜装置に関する。 This disclosure relates to a temperature estimation method and a film forming apparatus.
センサによりウエハの熱特性を測定し、その測定値に応じて、ウエハの複数の領域に対して独立して温度調節をしてウエハを処理する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A technology is known in which a sensor measures the thermal characteristics of a wafer, and the temperature of multiple regions of the wafer is independently adjusted based on the measured values to process the wafer (see, for example, Patent Document 1).
本開示は、載置台に載置される前の基板の温度を推定できる技術を提供する。 This disclosure provides technology that can estimate the temperature of a substrate before it is placed on a mounting table.
本開示の一態様による温度推定方法は、ヒータを含む載置台に載置される前の基板の温度を推定する方法であって、前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、を有し、前記推定するステップは、前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記基板を載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでに前記ヒータが前記載置台に与えたエネルギーを算出するステップと、前記エネルギー及び前記基板の熱容量に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を算出するステップと、を含む。 A temperature estimation method according to one aspect of the present disclosure is a method for estimating a temperature of a substrate before it is placed on a mounting table including a heater, the method comprising the steps of: positioning the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface; measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature with the substrate positioned at a distance from the mounting surface; placing the substrate on the mounting surface after measuring the first output; measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the mounting surface until when the mounting table reaches the target temperature; and estimating the temperature of the substrate before it is placed on the mounting surface based on the first output and the second output, the estimating step including the steps of: calculating energy applied by the heater to the mounting table from when the substrate is placed on the mounting surface until when the mounting table reaches the target temperature based on the first output and the second output; and calculating the temperature of the substrate before it is placed on the mounting surface based on the energy and the heat capacity of the substrate .
本開示によれば、載置台に載置される前の基板の温度を推定できる。 According to the present disclosure, it is possible to estimate the temperature of the substrate before it is placed on the mounting table.
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, non-limiting exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the attached drawings. In all the attached drawings, the same or corresponding members or parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.
〔成膜装置〕
図1を参照し、実施形態の成膜装置の一例について説明する。図1は、実施形態の成膜装置の一例を示す概略図である。
[Film forming device]
An example of a film forming apparatus according to an embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of a film forming apparatus according to an embodiment.
成膜装置1は、処理容器31を有する。処理容器31は、気密に構成された略円筒状を有する。処理容器31内には、載置台32が配置されている。載置台32は、例えば窒化アルミニウム(AlN)等のセラミックスにより形成されている。載置台32は、基板Wを水平に支持する載置面を有する。基板Wは、例えば半導体ウエハである。載置台32は、中央の下部において支持部材33に支持されている。載置台32の周縁部には、ガイドリング34が設けられている。ガイドリング34は、基板Wの周囲を囲む。ガイドリング34は、基板Wの位置をガイドする。
The film forming apparatus 1 has a
載置台32には、ヒータ35a,35bが埋設されている。ヒータ35aは、載置台32の中央部に埋設されている。ヒータ35bは、ヒータ35aの外側、すなわち載置台32の周縁部に環状に埋設されている。ヒータ35a,35bは、ヒータ電源36から給電されることにより載置台32を所定の温度に加熱する。ヒータ35a,35bは、例えば独立して制御可能な抵抗加熱ヒータであってよい。載置台32の中央部及び周縁部には、それぞれ温度センサ37が接続されている。温度センサ37は、載置台32の中央部及び周縁部の温度を測定し、測定値を制御部90へ送信する。温度センサ37は、例えば熱電対であってよい。
処理容器31の天井部31aには、絶縁部材39を介してシャワーヘッド40が設けられている。シャワーヘッド40は、上段ブロック体40a、中段ブロック体40b及び下段ブロック体40cを含む。
A
上段ブロック体40aの上面には、第1のガス導入口41及び第2のガス導入口42が形成されている。上段ブロック体40a内には、第1のガス導入口41から分岐した多数のガス流路43が形成されている。上段ブロック体40a内には、第2のガス導入口42から分岐した多数のガス流路44が形成されている。
A
中段ブロック体40bは、上段ブロック体40aの下面に接続されている。中段ブロック体40b内には、ガス流路45が形成されている。ガス流路45は、水平に延びる連通路43aを介してガス流路43と連通する。中段ブロック体40b内には、ガス流路46が形成されている。ガス流路46は、ガス流路44と連通する。
The
下段ブロック体40cは、中段ブロック体40bの下面に接続されている。下段ブロック体40cには、上下に貫通する多数の吐出孔47及び多数の吐出孔48が形成されている。吐出孔47と吐出孔48とは、交互に配置されている。吐出孔47は、ガス流路45と連通する。吐出孔48は、中段ブロック体40b内に水平に延びる連通路46aを介してガス流路46と連通する。
The
ガス供給機構20は、第1のガス供給源21、第2のガス供給源22、ガス供給ライン23及びガス供給ライン24を含む。
The
第1のガス供給源21は、例えばClF3ガス供給源、TiCl4ガス供給源及びN2ガス供給源を含む。ClF3ガス供給源は、クリーニングガスであるClF3ガスを供給する。TiCl4ガス供給源は、Ti含有ガスであるTiCl4ガスを供給する。N2ガス供給源は、N2ガスを供給する。
The first
第2のガス供給源22は、例えばNH3ガス供給源及びN2ガス供給源を含む。NH3ガス供給源は、NH3ガスを供給する。N2ガス供給源は、N2ガスを供給する。
The second
ガス供給ライン23は、第1のガス供給源21と第1のガス導入口41とを接続する。ガス供給ライン23は、第1のガス供給源21からのClF3ガス、TiCl4ガス及びN2ガスを、第1のガス導入口41を介してシャワーヘッド40に輸送する。ガス供給ライン23には、マスフローコントローラ、バルブ等が設けられている。
The
ガス供給ライン24は、第2のガス供給源22と第2のガス導入口42とを接続する。ガス供給ライン24は、第2のガス供給源22からのNH3ガス及びN2ガスを、第2のガス導入口42を介してシャワーヘッド40に輸送する。ガス供給ライン24には、マスフローコントローラ、バルブ等が設けられている。
The
シャワーヘッド40には、整合器63を介してRF電源64が接続されている。整合器63は、RF電源64から見た負荷側のインピーダンスをRF電源64の出力インピーダンスに整合させる。RF電源64は、シャワーヘッド40にRF電力を印加する。
An
処理容器31の底部31bの中央には、円形の開口65が形成されている。底部31bには、開口65を覆うように下方に向けて突出する排気室66が設けられている。排気室66の側面には、排気配管67が接続されている。排気配管67には、排気装置68が接続されている。排気装置68は、排気配管67を介して処理容器31内を所定の真空度まで減圧する。
A
載置台32には、基板Wを支持して昇降させるための3本(2本のみ図示)のリフトピン69が設けられている。リフトピン69は、支持板70に固定されている。支持板70は、エアシリンダ等の駆動機構71に接続されている。駆動機構71は、支持板70を介してリフトピン69を昇降させる。リフトピン69は、上昇位置において先端が載置台32の載置面よりも上方に突出する。これにより、載置台32の上方において載置面から離間した位置で基板Wが支持される。リフトピン69は、下降位置において先端が載置台32の載置面よりも下方に収容される。これにより、基板Wが載置面に載置される。すなわち、基板Wが載置面と接触する。
The mounting table 32 is provided with three lift pins 69 (only two are shown) for supporting and raising and lowering the substrate W. The lift pins 69 are fixed to a
処理容器31の側壁には、搬入出口72が形成されている。基板Wは、搬入出口72を介して処理容器31内に搬入される。基板Wは、搬入出口72を介して処理容器31内から搬出される。搬入出口72は、ゲートバルブGにより開閉される。
A loading/unloading
載置台32の載置面の上方には、載置面と対向して配置された熱反射板80(図2参照)が設けられている。図1では、熱反射板80の図示を省略している。熱反射板80は、例えば外径が基板Wよりも大きい円板形状を有する。熱反射板80は、載置面と対向する第1の位置(図2中の実線)と、載置面と対向しない第2の位置(図2中の二点鎖線)との間で移動する。熱反射板80は、第1の位置において、ヒータ35a,35bの熱を反射する。これにより、載置面に透過率の高い基板Wを載置して昇温する場合、基板Wを透過した熱が熱反射板80で反射し、再び基板Wに戻るため、基板Wの昇温速度を高めることができる。透過率の高い基板Wとしては、例えば酸化物で被覆されたシリコンウエハ、膜が成膜されていないシリコンウエハが挙げられる。一方、透過率が低い基板Wとしては、例えば金属膜で被覆されたシリコンウエハが挙げられる。以下、酸化物で被覆されたシリコンウエハを酸化Siと称し、膜が成膜されていないシリコンウエハをベアSiと称し、金属膜で被覆されたシリコンウエハを金属Siと称する。熱反射板80の熱反射係数は、例えば全領域において同じ又は略同じであってよい。また、熱反射板80の熱反射係数は、中央部に対して周縁部が高くなっていてもよい。中央部に対して周縁部の熱反射係数が高い場合、マルチゾーンヒータやランプ加熱方法を用いることなく、基板Wの周縁部の温度を高めることができる。
Above the mounting surface of the mounting table 32, a heat reflecting plate 80 (see FIG. 2) is provided, which is disposed opposite the mounting surface. In FIG. 1, the
成膜装置1は、制御部90を更に有する。制御部90は、成膜装置1の各部を制御する。制御部90は、例えばコンピュータであってよい。また、成膜装置1の各部の動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、DVD等であってよい。
The film forming apparatus 1 further includes a
ところで、ヒータ35a,35bが埋設された載置台32では、載置台32の温度が目標温度に到達するまでに時間を要するため、予め目標温度に昇温した状態で基板Wを載置することが多い。この場合、基板Wの温度が低いと、載置台32と基板Wとの温度差により基板割れが発生する場合がある。そのため、リフトピン69により基板Wを載置面から持ち上げた状態で基板Wを予備加熱することが好ましい。予備加熱する際には、基板Wの実際の温度を測定し、測定温度が所定の温度、例えば基板割れが発生しない温度に到達してから載置面に基板Wを載置することが好ましい。しかしながら、リフトピン69により基板Wを載置面から持ち上げた状態で基板Wの温度を測定する場合、処理容器31内に熱電対を配置したり、放射温度計を配置したりすることになり、装置構成が複雑になる。特に、複数の領域(ゾーン)に分割されたマルチゾーンヒータを採用した載置台32の場合、複数の熱電対や放射温度計を配置することになり、装置構成がより複雑になる。
However, in the case of the mounting table 32 in which the
また、基板Wの実際の温度を測定することなく、基板Wを載置面から持ち上げた状態で予め定めた時間が経過した後、載置面に基板Wを載置する方法もある。この場合、基板Wに成膜された膜の種類によって予備加熱が不十分であったり、予備加熱が過度であったりする場合が生じるため、予備加熱の時間の設定が困難である。 There is also a method in which, without measuring the actual temperature of the substrate W, the substrate W is lifted from the support surface for a predetermined time, and then the substrate W is placed on the support surface. In this case, depending on the type of film formed on the substrate W, the preheating may be insufficient or excessive, making it difficult to set the preheating time.
以下では、熱電対や放射温度計等の温度センサを用いることなく、載置面に載置される前の基板Wの温度を推定できる方法について説明する。 Below, we will explain a method for estimating the temperature of the substrate W before it is placed on the placement surface without using a temperature sensor such as a thermocouple or a radiation thermometer.
〔温度推定方法〕
図3~図6を参照し、載置面に載置される前の基板Wの温度を推定する方法(以下「温度推定方法」という。)について説明する。温度推定方法は、例えばロットの1枚目の基板Wや、数ロット処理した後の最初の1枚目の基板Wに対して行われる。ただし、温度推定方法が行われるタイミングはこれに限定されない。
[Temperature estimation method]
A method for estimating the temperature of a substrate W before it is placed on a support surface (hereinafter referred to as a "temperature estimation method") will be described with reference to Figures 3 to 6. The temperature estimation method is performed, for example, on the first substrate W in a lot, or the first substrate W after several lots have been processed. However, the timing at which the temperature estimation method is performed is not limited to this.
温度推定方法では、載置台32の温度が目標温度を維持するよう、温度センサ37の測定値に基づきヒータの出力をPID制御する。また、温度推定方法では、載置面に基板Wが載置されると、載置面と基板Wの裏面との間に伝熱ガスが導入される。なお、以下の説明では、載置台32に1つのヒータ35が埋設されている場合を例示して説明する。
In the temperature estimation method, the heater output is PID controlled based on the measurement value of the
まず、ステップS1において、制御部90は、載置台32の上方において基板Wを載置面から離間して配置する。例えば、制御部90は、駆動機構71を制御することにより、リフトピン69を上昇させ、搬入出口72を介して処理容器31内に搬入される基板Wを受け取る。そして、載置台32の上方において基板Wを載置面から離間して配置した状態で予備加熱することにより、基板Wが載置面に載置されたときの載置台32と基板Wとの温度差による基板割れが発生することを防止できる。
First, in step S1, the
次に、ステップS2において、制御部90は、基板Wが載置面から離間した状態で載置台32を目標温度に維持するためのヒータ35の出力(以下「第1の出力P1」という。)を測定する。例えば、基板Wが載置面から離間した状態は、基板Wの下面がリフトピン69により支持された状態である。第1の出力P1は、基板Wが配置されていない状態で載置台32を目標温度に維持するためのヒータ35の出力(以下「初期出力P0」という。)よりも小さい場合が多い。
Next, in step S2, the
図4は、ヒータ出力の時間変化の一例を示す図であり、横軸は時間[秒]を示し、縦軸はヒータの出力[W]を示す。図4では、3枚の酸化Si、3枚のベアSi及び3枚の金属Siに対して、リフトピン69で支持する動作及び載置面に載置する動作を順に行ったときのヒータ35の出力を示す。例えば、図4に示されるように、初期出力P0は1360Wであるのに対し、酸化Siが配置された状態及びベアSiが配置された状態での第1の出力P1は1340Wである。また、金属Siが配置された状態での第1の出力P1は1280Wである。このように第1の出力P1が初期出力P0よりも小さくなるのは、ヒータ35の熱が処理容器31の内壁に伝達する代わりに、基板Wにより載置台32に向けて反射されるためである。
Figure 4 shows an example of the change in heater output over time, with the horizontal axis showing time [seconds] and the vertical axis showing heater output [W]. Figure 4 shows the output of the heater 35 when three oxidized silicon wafers, three bare silicon wafers, and three metal silicon wafers are supported by the lift pins 69 and then placed on the placement surface. For example, as shown in Figure 4, the initial output P0 is 1360 W, whereas the first output P1 when the oxidized silicon wafers and bare silicon wafers are placed is 1340 W. The first output P1 when the metal silicon wafers are placed is 1280 W. The reason why the first output P1 is smaller than the initial output P0 is that the heat of the heater 35 is reflected by the substrate W toward the placement table 32 instead of being transmitted to the inner wall of the
ステップS2では、制御部90は、初期出力P0と第1の出力P1との差分値P0-P1を基板Wの種類と対応付けた対応情報を生成してもよい。前述したように、差分値P0-P1は基板Wの種類によって異なる値を示す。そのため、載置台32の上方において種類が未知の基板Wが載置面から離間して配置された場合に、差分値P0-P1を測定することにより、該差分値P0-P1と対応情報とに基づいて、基板Wの種類を推定できる。例えば、載置台32の上方において種類が未知の基板Wが載置面から離間して配置された場合の差分値P0-P1が20Wである場合、制御部90は基板Wが酸化Si又はベアSiであると推定する。また例えば、載置台32の上方において種類が未知の基板Wが載置面から離間して配置された場合の差分値P0-P1が80Wである場合、制御部90は基板Wが金属Siであると推定する。
In step S2, the
次に、ステップS3において、制御部90は、基板Wを載置面に載置する。例えば、制御部90は、駆動機構71を制御することにより、先端が載置面よりも下方に収容されるようにリフトピン69を下降させて基板Wを載置面に載置する。
Next, in step S3, the
次に、ステップS4において、制御部90は、載置面に基板Wを載置してから載置台32が目標温度に達するまでの移行期間xにおけるヒータ35の出力(以下「第2の出力P2」という。)を経時的に測定する。例えば図4に示されるように、第2の出力P2は、基板Wが載置面に載置された直後に大きく変動し、徐々に変動が小さくなる。この変動は、載置面との基板Wの接触や載置面と基板Wとの間に導入される伝熱ガスにより載置台32の温度が急激に低下し、ヒータ35の出力が載置台32の温度の急激な変動に追従しようとするために生じる。移行期間xは、例えば該変動の振幅が最大振幅の10%未満になるまでの期間であってよい。
Next, in step S4, the
次に、ステップS5において、制御部90は、第1の出力P1及び第2の出力P2に基づいて、載置面に載置される前の基板Wの温度を推定する。
Next, in step S5, the
ステップS5では、まず、制御部90は、第1の出力P1及び第2の出力P2に基づいて、載置面に基板Wを載置してから載置台32が目標温度に達するまでにヒータ35が載置台32に与えたエネルギーを算出する。以下の数式(1)で示されるように、該エネルギーは、第2の出力P2と第1の出力P1との差分値の、移行期間xにおける時間積分値により算出される。
In step S5, first, the
例えば、目標温度が400℃であり、基板Wが酸化Siである場合、図5に示されるように、該エネルギーはE1[J]となる。また例えば、目標温度が400℃であり、基板WがベアSiである場合、図5に示されるように、該エネルギーはE2[J]となる。 For example, if the target temperature is 400°C and the substrate W is Si oxide, the energy is E1 [J] as shown in Figure 5. For example, if the target temperature is 400°C and the substrate W is bare Si, the energy is E2 [J] as shown in Figure 5.
ステップS5では、続いて、制御部90は、算出したエネルギー及び基板Wの熱容量C(T)に基づいて、載置面に載置される前の基板Wの温度を算出する。目標温度Tsetは、載置面に載置される前の基板Wの温度(以下「載置前温度T0」という。)、算出した時間積分値及び基板Wの熱容量C(T)を用いて以下の数式(2)により算出される。
In step S5, the
数式(2)を変形すると、以下の数式(3)が導出される。 Transforming equation (2) gives us equation (3) below.
このように、載置前温度T0は、数式(3)により算出される。 In this way, the pre-placement temperature T 0 is calculated by the formula (3).
次に、ステップS6において、制御部90は、推定した載置前温度T0に基づいて、装置パラメータを決定する。装置パラメータは、例えば基板Wを載置面から離間した状態で保持して加熱する時間(以下「予備加熱時間」という。)を含む。例えば、制御部90は、推定した載置前温度T0が予め定めた温度よりも低い場合、予備加熱時間を長くする。また例えば、制御部90は、推定した載置前温度T0が予め定めた温度よりも高い場合、予備加熱時間を短くする。また、装置パラメータは、複数のヒータ35間の出力比を含んでいてもよい。例えば、制御部90は、推定した載置前温度T0が予め定めた温度よりも低い場合、基板Wによる輻射が小さいと判断し、載置台32の周縁部に埋設されたヒータの出力を高くする。また例えば、制御部90は、推定した載置前温度T0が予め定めた温度よりも高い場合、基板Wによる輻射が大きいと判断し、載置台32の周縁部に埋設されたヒータの出力を変更しない。
Next, in step S6, the
以上に説明したように、制御部90は、ステップS1~S6を実行することにより、温度センサを用いることなく、載置前温度T0を推定できる。
As described above, the
また、制御部90は、予備加熱時間が異なる複数の条件で、ステップS1~S6を実行してもよい。これにより、温度センサを用いることなく、予備加熱時間と載置前温度T0との関係を推定できる。
Furthermore, the
また、制御部90は、基板Wの種類が異なる複数の条件で、ステップS1~S6を実行してもよい。これにより、温度センサを用いることなく、基板Wの種類ごとに、予備加熱時間と載置前温度T0との関係を推定できる。
Furthermore, the
図6は、予備加熱時間と載置前温度との関係の一例を示す図であり、横軸は予備加熱時間[秒]を示し、縦軸は載置前温度[℃]を示す。図6の例では、基板WがベアSi、酸化Si及び金属Siの場合における予備加熱時間と載置前温度との関係が示されている。 Figure 6 is a diagram showing an example of the relationship between preheating time and pre-placement temperature, where the horizontal axis indicates preheating time [seconds] and the vertical axis indicates pre-placement temperature [°C]. The example in Figure 6 shows the relationship between preheating time and pre-placement temperature when the substrate W is bare Si, oxidized Si, or metallic Si.
図6に示されるように、同じ予備加熱時間でも金属Si、酸化Si、ベアSiの間で昇温速度が異なる。具体的には、同じ予備加熱時間でも金属Si、酸化Si、ベアSiの順に昇温速度が高い。そこで、制御部90は、種類が未知の基板Wに対して、前述のステップS1~S6を実行して載置前温度T0を推定する。そして、制御部90は、ステップS1~S6を実行したときの予備加熱時間及び推定した載置前温度T0と、図6に示される基板Wの種類ごとの予備加熱時間と載置前温度T0との関係と、を比較することにより、未知の基板Wの種類を推定できる。例えば、ステップS1~S6を実行したときの予備加熱時間が300秒であり、推定した載置前温度T0が300℃である場合を考える。図6において予備加熱時間が300秒であるときの温度が300℃に最も近い基板Wは酸化Siである。そのため、制御部90は、種類が未知の基板Wは酸化Siであると推定する。
As shown in FIG. 6, the temperature rise rates are different among metal Si, silicon oxide, and bare Si even with the same preheating time. Specifically, the temperature rise rates are higher for metal Si, silicon oxide, and bare Si in the order of highest to lowest for the same preheating time. Therefore, the
今回開示された実施形態はすべ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。上記の実施形態は、添付の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、変更されてもよい。 The embodiments disclosed herein should be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.
1 成膜装置
31 処理容器
32 載置台
35,35a,35b ヒータ
90 制御部
P1 第1の出力
P2 第2の出力
Tset 目標温度
x 移行期間
W 基板
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (10)
前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、
前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、
前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、
前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、
を有し、
前記推定するステップは、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記基板を載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでに前記ヒータが前記載置台に与えたエネルギーを算出するステップと、
前記エネルギー及び前記基板の熱容量に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を算出するステップと、
を含む、
温度推定方法。 1. A method for estimating a temperature of a substrate before it is placed on a placement table including a heater, comprising:
disposing the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface;
measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature in a state in which the substrate is disposed away from the mounting surface;
After measuring the first output, placing the substrate on the placement surface;
measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the placement surface until when the placement table reaches the target temperature;
estimating a temperature of the substrate before being placed on the placement surface based on the first output and the second output;
having
The estimating step includes:
calculating, based on the first output and the second output, energy applied by the heater to the mounting table from when the substrate is placed on a mounting surface until the mounting table reaches the target temperature;
calculating a temperature of the substrate before it is placed on the placement surface based on the energy and a heat capacity of the substrate;
including,
Temperature estimation method.
請求項1に記載の温度推定方法。 The energy is calculated by a time integral value of a difference value between the second output and the first output during the transition period.
The temperature estimation method according to claim 1 .
前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、
前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、
前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、
前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、
を有し、
前記基板が前記載置面から離間した状態は、前記基板の下面をリフトピンにより支持した状態である、
温度推定方法。 1. A method for estimating a temperature of a substrate before it is placed on a placement table including a heater, comprising:
disposing the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface;
measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature in a state in which the substrate is disposed away from the mounting surface;
After measuring the first output, placing the substrate on the placement surface;
measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the placement surface until when the placement table reaches the target temperature;
estimating a temperature of the substrate before being placed on the placement surface based on the first output and the second output;
having
The state in which the substrate is separated from the placement surface is a state in which the lower surface of the substrate is supported by lift pins.
Temperature estimation method.
前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、
前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、
前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、
前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、
を有し、
前記推定するステップにおいて推定された前記基板の温度に基づいて装置パラメータを決定するステップを更に有し、
前記装置パラメータは、前記基板を前記載置面から離間した状態で加熱する時間を含む、
温度推定方法。 1. A method for estimating a temperature of a substrate before it is placed on a placement table including a heater, comprising:
disposing the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface;
measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature in a state in which the substrate is disposed away from the mounting surface;
After measuring the first output, placing the substrate on the placement surface;
measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the placement surface until when the placement table reaches the target temperature;
estimating a temperature of the substrate before being placed on the placement surface based on the first output and the second output;
having
determining an equipment parameter based on the temperature of the substrate estimated in the estimating step;
The apparatus parameters include a time for heating the substrate while separated from the mounting surface.
Temperature estimation method.
前記装置パラメータは、前記複数のヒータの間の出力比を含む、
請求項4に記載の温度推定方法。 the mounting table includes a plurality of heaters arranged in different regions within a surface thereof;
the device parameters include a power ratio between the plurality of heaters;
The temperature estimation method according to claim 4 .
前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
前記載置台を加熱するヒータと、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、
前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、
前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、
前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、
を実行するように構成され、
前記推定するステップは、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記基板を載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでに前記ヒータが前記載置台に与えたエネルギーを算出するステップと、
前記エネルギー及び前記基板の熱容量に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を算出するステップと、
を含む、
成膜装置。 A processing vessel;
a mounting table for mounting a substrate in the processing chamber;
a heater for heating the mounting table;
A control unit;
having
The control unit is
disposing the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface;
measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature in a state in which the substrate is disposed away from the mounting surface;
After measuring the first output, placing the substrate on the placement surface;
measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the placement surface until when the placement table reaches the target temperature;
estimating a temperature of the substrate before being placed on the placement surface based on the first output and the second output;
is configured to run
The estimating step includes:
calculating, based on the first output and the second output, energy applied by the heater to the mounting table from when the substrate is placed on a mounting surface until the mounting table reaches the target temperature;
calculating a temperature of the substrate before it is placed on the placement surface based on the energy and a heat capacity of the substrate;
including,
Film forming equipment.
前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
前記載置台を加熱するヒータと、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、
前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、
前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、
前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、
を実行するように構成され、
前記載置面の上方において前記載置面と対向して配置された熱反射板を更に有し、
前記熱反射板の熱反射係数は、中央部に対して周縁部が高い、
成膜装置。 A processing vessel;
a mounting table for mounting a substrate in the processing chamber;
a heater for heating the mounting table;
A control unit;
having
The control unit is
disposing the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface;
measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature in a state in which the substrate is disposed away from the mounting surface;
After measuring the first output, placing the substrate on the placement surface;
measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the placement surface until when the placement table reaches the target temperature;
estimating a temperature of the substrate before being placed on the placement surface based on the first output and the second output;
is configured to run
The present invention further includes a heat reflector disposed above the mounting surface and facing the mounting surface,
The heat reflection coefficient of the heat reflector is higher at the periphery than at the center.
Film forming equipment.
前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
前記載置台を加熱するヒータと、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、
前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、
前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、
前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、
を実行するように構成され、
前記載置面の上方において前記載置面と対向して配置された熱反射板を更に有し、
前記熱反射板は、前記載置面と対向する第1の位置と、前記載置面と対向しない第2の位置との間で移動する、
成膜装置。 A processing vessel;
a mounting table for mounting a substrate in the processing chamber;
a heater for heating the mounting table;
A control unit;
having
The control unit is
disposing the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface;
measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature in a state in which the substrate is disposed away from the mounting surface;
After measuring the first output, placing the substrate on the placement surface;
measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the placement surface until when the placement table reaches the target temperature;
estimating a temperature of the substrate before being placed on the placement surface based on the first output and the second output;
is configured to run
The device further includes a heat reflector disposed above the mounting surface and facing the mounting surface,
The heat reflector moves between a first position facing the mounting surface and a second position not facing the mounting surface.
Film forming equipment.
前記第1の出力及び前記第2の出力を測定するときに前記熱反射板を前記第1の位置に移動させ、
前記基板を処理するときに前記熱反射板を前記第2の位置に移動させる、
請求項8に記載の成膜装置。 The control unit is
moving the heat reflector to the first position when measuring the first output and the second output;
moving the heat reflector to the second position when processing the substrate;
The film forming apparatus according to claim 8 .
前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
前記載置台を加熱するヒータと、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記載置台の上方において前記基板を載置面から離間して配置するステップと、
前記基板を前記載置面から離間して配置した状態で前記載置台を目標温度に維持するための前記ヒータの第1の出力を測定するステップと、
前記第1の出力を測定した後に、前記載置面に前記基板を載置するステップと、
前記基板を前記載置面に載置してから前記載置台が前記目標温度に達するまでの移行期間における前記ヒータの第2の出力を測定するステップと、
前記第1の出力及び前記第2の出力に基づいて前記載置面に載置される前の前記基板の温度を推定するステップと、
を実行するように構成され、
前記制御部は、前記配置するステップ、前記第1の出力を測定するステップ、前記載置するステップ、前記第2の出力を測定するステップ及び前記推定するステップをロットごとに実行するように構成される、
成膜装置。 A processing vessel;
a mounting table for mounting a substrate in the processing chamber;
a heater for heating the mounting table;
A control unit;
having
The control unit is
disposing the substrate above the mounting table at a distance from a mounting surface;
measuring a first output of the heater for maintaining the mounting table at a target temperature in a state in which the substrate is disposed away from the mounting surface;
After measuring the first output, placing the substrate on the placement surface;
measuring a second output of the heater during a transition period from when the substrate is placed on the placement surface until when the placement table reaches the target temperature;
estimating a temperature of the substrate before being placed on the placement surface based on the first output and the second output;
is configured to run
the control unit is configured to execute the placing step, the step of measuring the first output, the placing step, the step of measuring the second output, and the step of estimating for each lot.
Film forming equipment.
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