TW201301384A - 溫度控制方法及電漿處理系統 - Google Patents
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Abstract
本發明以良好精度控制晶圓W之溫度。本發明提供一種溫度控制方法，其特徵在於包含以下步驟：取得步驟，取得晶圓W的背面膜種類之測定結果；選擇步驟，從將通入腔室內的功率、背面膜種類與晶圓W溫度予以相對應並記憶之第1資料庫330中，選擇對應於：該測定結果即晶圓W的背面膜種類；及為處理該晶圓W而通入的功率，之晶圓W溫度；以及調整步驟，依據所選的該晶圓W溫度，調整該晶圓W之溫度。
Description
本發明係關於溫度控制方法及電漿處理系統。尤其關於對於被處理體進行加工時的溫度控制。
例如對於半導體晶圓施加蝕刻或成膜等時，晶圓之溫度控制有關於晶圓之成膜率或蝕刻率，並對於形成在晶圓的膜之性質或孔洞形狀等造成影響。所以，提高晶圓之溫度控制的精度，對於提高晶圓加工精度、使良率佳、提升生產性方面而言，係極為重要。
因此，以往提案有一種晶圓之溫度測定方法，係採用電阻溫度計或測定晶圓背面之溫度的螢光式溫度計等。專利文獻1揭示有光源；分光器，用於將來自光源的光分離成測定光與參考光；以及可動鏡，反射來自分光器的參考光，改變該反射的參考光之光路徑長；將測定光照射至晶圓，並依據晶圓所反射的測定光與該參考光之間的干渉狀態來測定晶圓之溫度。
測定的晶圓之溫度，依據基座所設的冷卻管中流動的冷媒之溫度、基座所設的加熱器之溫度、及在晶圓與基座間流動的傳熱氣體之壓力而變化。所以，依據測定的晶圓之溫度、冷媒之溫度、加熱器之溫度及傳熱氣體之壓力的關係，來決定冷媒之溫度、加熱器之溫度及傳熱氣體之壓力要控制到何種程度為佳，以使晶圓之溫度成為期望的溫度。
專利文獻1：日本特開2010-199526號公報
但是，測定的晶圓之溫度係依據晶圓之背面膜而改變。所以，若不考慮晶圓背面的狀態，僅控制冷媒之溫度、加熱器之溫度及傳熱氣體之壓力，不一定能使晶圓之溫度成為期望的溫度。因此，不一定能獲得預定的程序結果。
對於上述問題，本發明之目的在於提供一種溫度控制方法及電漿處理系統，能以良好精度控制被處理體之溫度。
為解決上述問題，本發明一態樣提供一種溫度控制方法，其特徵在於包含以下步驟：取得步驟，取得被處理體的背面膜種類之測定結果；選擇步驟，從將通入腔室內的功率、背面膜種類與被處理體溫度予以相對應並記憶之第1資料庫中，選擇對應於：該測定結果即被處理體的背面膜種類；及為處理該被處理體而通入的功率，之被處理體的溫度；以及調整步驟，依據所選的該被處理體溫度，調整該被處理體之溫度。
該調整步驟亦可依據所選的該被處理體溫度來控制冷卻機構及加熱機構。
亦可使該選擇步驟從將被處理體背面流動的傳熱氣體壓力與被處理體溫度予以相對應並記憶之第2資料庫中，選擇對應於所選的該被處理體溫度之傳熱氣體壓力，且該調整步驟依據所選的該傳熱氣體壓力來調整該被處理體背面流動的傳熱氣體。
亦可包含存放步驟，對於具有不同種類背面膜的被處理體，藉由非接觸溫度計來測定因應於通入該腔室內之功率的被處理體之溫度，並將測定的被處理體之溫度對應於該背面膜種類及該功率而存放在該第1資料庫。
又，為解決上述問題，本發明另一態樣提供一種，電漿處理系統，具有在內部對於被處理體施加電漿處理之腔室，其特徵在於包含：取得部，取得被處理體的背面膜種類之測定結果；選擇部，從將通入腔室內的功率、背面膜種類與被處理體溫度予以相對應並記憶之第1資料庫中，選擇對應於：該測定結果即被處理體的背面膜種類；及為處理該被處理體而通入的功率，之被處理體溫度；以及調整部，依據所選的該被處理體溫度，調整該被處理體之溫度。。
亦可使該電漿處理系統更包含設於載置被處理體的基座之冷卻機構及加熱機構，該調整部依據所選的該被處理體溫度來控制該冷卻機構及加熱機構。
亦可使該選擇部從將被處理體背面流動的傳熱氣體壓力與被處理體溫度予以相對應並記憶之第2資料庫中，選擇對應於所選的該被處理體溫度之傳熱氣體壓力，該調整部依據所選的該傳熱氣體壓力來調整該被處理體背面流動的傳熱氣體。
亦可使該電漿處理系統更包含設於載置被處理體的基座之傳熱氣體供給機構，該調整部依據所選的該傳熱氣體壓力來控制該傳熱氣體供給機構。
亦可使該電漿處理系統更包含：定位機構，將被處理體定位；以及測定部，光學式測定載置於該定位機構之被處理體的背面膜種類。
如以上說明，依據本發明，可提供一種溫度控制方法及電漿處理系統，能以良好精度控制被處理體之溫度。
以下參照附加圖式詳細說明本發明實施形態。另，本說明書及圖式中對於實質上具有相同功能構成之構成要素標註相同元件符號，藉以省略重複說明。
以下首先說明本發明的一實施形態之電漿處理系統、電漿處理裝置、控制裝置的各構成，其後依序說明本實施形態之溫度控制、本實施形態的變形例之溫度控制。
首先參照圖1說明本發明一實施形態之電漿處理系統的全體構成。圖1係本發明一實施形態之電漿處理系統的全體構成圖。
電漿處理系統10具有：第1程序站PS1；第2程序站PS2；運送單元TR；定位機構AL；以及載入口LP1~LP4。
第1程序站PS1具有程序模組PM1及真空預備室模組LM1。第2程序站PS2具有程序模組PM2及真空預備室模組LM2。真空預備室模組LM1、LM2藉由設於其兩端的閘門閥V之開閉來調整內部壓力，並將各搬運臂Arma、Armb所握持的晶圓W在各程序模組PM及運送單元TR間運送。
運送單元TR的側部設有載入口LP1~LP4。載入口LP1~LP4
載置有晶圓盒(foup)。本實施形態中，載入口LP的數量係4個，但不限於此，可為任意數量。
運送單元TR設有搬運臂Armc，並使用搬運臂Armc與真空預備室模組LM1、LM2內的搬運臂Arma、Armb連動來運送收納於載入口LP1~LP4內的期望之晶圓W。
運送單元TR的一端設有進行晶圓W之定位的定位機構AL，並於載置有晶圓W的狀態下使旋轉台ALa旋轉，並藉由光學感測器ALb偵測晶圓周緣部的狀態，使晶圓W之位置定位。
藉由此種構成，載置於各載入口LP1~LP4的晶圓盒內之晶圓W，經由運送單元TR而定位於定位機構AL後，逐片運送至程序站PS1、PS2其中任一者，於程序模組PM1、PM2進行電漿處理，再收納至晶圓盒。
定位機構AL的附近設有測定部15，其係光學式測定載置於定位機構AL之晶圓W的背面膜種類。測定部15如圖3所示，係由具有發光器15a、偏光元15b、檢光元15c及受光器15d的分光式膜厚計所構成。晶圓W載置於定位機構AL時，測定部15以如下方式光學式測定背面膜種類。
發光器15a朝向晶圓W背面輸出白色光，偏光元15b將輸出的白色光轉換成直線偏振光之後照射至載置於平台S的晶圓W背面。檢光元15c僅讓在晶圓W反射的橢圓偏振光之中具有特定偏振角度的偏振穿透。受光器15d例如由光電二極體或者CCD(Charge Coupled Device，荷電耦合元件)相機等所構成，接收穿透檢光元15c的偏振光。如此，測定部15藉由對於受光器15d之受光狀態進行例如干渉波形分析來光學式測定晶圓W的背面膜種類。只要預先得知可能偵測到的膜種類，即使僅藉由偵測光線反
射率，也能辨識出膜種為何。
測定的晶圓W的背面膜種類之資訊，送至圖2所示的控制器30。控制器30執行因應於晶圓W的背面膜種類之溫度控制。又，控制器30對於每種背面膜種類選擇最佳程序配方，並依據選擇的程序配方來控制電漿處理。
其次參照圖2說明本發明一實施形態之電漿處理裝置之構成。圖2係顯示本發明一實施形態之電漿處理裝置的縱剖面。在此係料想一實施形態之電漿處理裝置20為蝕刻裝置來進行說明，但電漿處理裝置20不限於此，只要是藉由電漿對於晶圓W進行微細加工之裝置即可，亦可應用於成膜裝置或灰化裝置等各種電漿處理裝置。
電漿處理裝置20具有腔室100，其在內部對於從閘門閥V搬的晶圓W進行電漿處理。腔室100係由上部圓筒狀腔室100a與下部圓筒狀腔室100b形成。腔室100例如係由鋁等金屬形成，並進行接地。
腔室的內部相向配設有上部電極105及下部電極110，藉此構成為成對的平行平板電極。上部電極105具有基材105a、絕緣層105b。基材105a例如由鋁、碳、鈦、鎢等金屬形成。
絕緣層105b係在基材105a的底面藉由熔射噴附氧化鋁或氧化釔而形成。上部電極105貫穿有多數氣孔105c，亦發揮噴淋板之功能。亦即，從氣體供給源115供給的氣體，在腔室內的氣體擴散空間S擴散後，從多數氣孔105c通入至腔室內。上部電極的基材105a亦可藉由Si或SiC來形成，此時無須具有絕緣層105b。又，亦可於基材105a加上石英罩蓋。
下部電極110發揮作為載置晶圓W的基座功能。下部電極110具有基材110a。基材110a係由鋁等金屬形成，並隔著絕緣層110b而受到支持台110c所支持。藉此，下部電極110成為電氣懸浮狀態。另，支持台110c的下方部分以罩蓋115進行覆蓋。支持台110c的下部外周設有擋板120，控制氣體的流動。
基材110a設有冷媒室110a1及冷媒通入管110a2。冷媒室110a1經由冷媒通入管110a2而連接至冷媒供給源111。從冷媒供給源111供給的冷媒，從一側的冷媒通入管110a2通入，在冷媒室110a1循環，並從另一側的冷媒通入管110a2排出，藉以冷卻基材110a。
基材110a還埋設有加熱器112。加熱器112連接於加熱器源113。從加熱器源113供給的交流電力施加於加熱器112，並藉此加熱基材110a。
基材110a的頂面設有靜電吸爪機構125，其上載置晶圓W。靜電吸爪機構125的外周，設有例如以矽形成的聚焦環130，負責維持電漿均勻性之任務。靜電吸爪機構125具有在氧化鋁等絕緣構件125a隔著金屬薄板構件的電極部125b之構成。電極部125b連接於直流電源135。從直流電源135輸出的直流電壓施加於電極部125b，藉以使晶圓W靜電吸附於下部電極110。
下部電極110貫穿有傳熱氣體供給管116，其前端開孔於靜電吸爪機構125的頂面。傳熱氣體供給管116連接於傳熱氣體供給源117。從傳熱氣體供給源117供給的傳熱氣體，例如氦氣等，在晶圓W與靜電吸爪機構125之間流動，藉此，控制對於基材110a的熱傳導來調整晶圓W之溫度。
冷媒室110a1及冷媒通入管110a2係載置晶圓W的基座所設之冷卻機構的一例，加熱器112係載置晶圓W的基座所設之加熱機構的一例。又，傳熱氣體供給管116係載置晶圓W的基座所設之傳熱氣體供給機構的一例。
在後述本實施形態的變形例之溫度控制中，係藉由使用冷卻機構、加熱機構及傳熱氣體供給機構將基材110a控制於期望的溫度來調整晶圓W之溫度。
基材110a經由連接於供電棒140的匹配器145而連接至高頻電源150。腔室內的氣體，受到從高頻電源150輸出的高頻電場能量所激發，並利用藉此產生的放電型電漿來將蝕刻處理施加於晶圓W。
基材110a還經由連接於供電棒140的匹配器160而連接至高頻電源165。從高頻電源165輸出的高頻，例如為3.2MHz，作為偏壓電壓並用於朝向下部電極110的離子引進。
腔室100的底面設有排氣口170，藉由驅動連接於排氣口170的排氣裝置175，能將腔室100的內部保持於期望的真空狀態。上部腔室100a的周圍配置有多極性磁石180a、180b。多極性磁石180a、180b配置成：多數之異向性分節柱狀磁石安裝於環狀的磁性體外殼，並使相鄰接的多數之異向性分節柱狀磁石彼此磁極方向相反。藉此，磁力線在相鄰接的分節磁石間形成，僅有上部電極105與下部電極110之間的處理空間之周邊部形成有磁場，發揮作用將電漿封閉於處理空間。其中，亦可不是多極性磁石。
其次說明本實施形態之控制器30的構成。圖2顯示有控制器30的硬體構成。又，圖3顯示有控制器30的功能構成。
如圖2所示，控制器30具有ROM32、RAM34、HDD36、CPU38、匯流排40、介面(I/F)42。圖3所示的往各部之指令係藉由專用的控制設備或者執行程式的CPU38來執行。用來執行後述溫度控制的程式或各種資料係預先記憶於ROM32、RAM34或HDD36。CPU38從此等記憶體讀出必要的程式或資料並執行，藉以實現圖3的控制器30之各功能。
如圖3所示，控制器30具有取得部305、選擇部310、調整部315、程序執行部320、記憶部325、第1資料庫330及第2資料庫335。取得部305從測定部15取得晶圓W的背面膜種類之測定結果。
選擇部310從記憶於記憶部325的程序配方中，選擇對於測定結果即背面膜種類最佳的程序配方。選擇部310依據所選擇的程序配方，特定通入腔室100內的RF功率。又，選擇部310從第1資料庫330中，選擇對應於：前述測定結果即晶圓W的背面膜種類；及通入腔室100內的功率，之晶圓W溫度。
圖4係顯示晶圓W的背面膜係矽膜(Si)、氧化矽膜(SiO2)、光阻膜(PR)時，電漿程序中的晶圓W之溫度變化。本實驗中在電漿處理裝置20採用的程序條件如下所述。
．腔室100內的壓力20mTorr
．從高頻電源150供給的高頻功率40MHz，1000W
．從高頻電源165供給的高頻功率3.2MHz，4500W
．氣體種及氣體流量C4F6氣體/Ar氣體/O2氣體=60/200/70sccm
．傳熱氣體及氣體流量He氣體晶圓W的中央側15Torr，邊緣側40Torr
．下部電極的溫度20℃
此種條件下，執行下部雙頻平行平板式電漿處理裝置20中的電漿程序時，獲得如圖4所示的結果，晶圓溫度在矽膜(Si)、氧化矽膜(SiO2)、光阻膜(PR)之間分別差5℃左右，最大差10℃左右。依據此結果可知，若不考慮晶圓的背面膜種類，僅控制冷媒之溫度、加熱器之溫度及傳熱氣體之壓力，則在具有熱輸入的系統中，例如電漿程序中，因為靜電吸爪機構125的表面與晶圓W的背面之熱阻依據背面膜種類而不同，所以背面膜種類使得晶圓之溫度將與目標值不同，有些情況下程序結果無法十分良好。
所以，本實施形態之晶圓W之溫度控制中，進行考慮到晶圓的背面膜種類之溫度調整。因此，本實施形態中，於執行實際程序之前，預先準備如圖5所示的第1資料庫330。
第1資料庫330將通入腔室100內的RF功率、背面膜種類與晶圓W溫度予以相對應並記憶。就累積於第1資料庫330的資料之測定方法的一例而言，例如有種方法，在基座安裝有如低相干性光干渉溫度計的非接觸溫度計之電漿處理裝置20，對於表面為矽且背面膜種類不同的多數之晶圓進行電漿處理。具體而言，在程序中，以非接觸溫度量測測定通入高頻電源150及高頻電源165的RF功率與此時的晶圓之溫度。測定結果，累積在第1資料庫330作為RF功率、背面膜種類及晶圓W溫度互相對應的資料群。第1資料庫330例如存放於HDD36。非接觸溫度計的具體例將後述。
又，本實施形態中，於執行實際程序之前，預先準備如圖6所示的第2資料庫335。第2資料庫335將晶圓W背面流動的傳熱氣體壓力與晶圓W溫度予以相對應並記憶。就累積於第2資料庫335的資料之測定方法而言，在前述程序條件下於程序中改變
作為傳熱氣體的He氣體之壓力，並以非接觸溫度量測測定此時的晶圓之溫度。測定結果累積於第2資料庫335作為He氣體及晶圓W溫度互相對應的資料群。第2資料庫335例如存放於HDD36。亦可將第1資料庫330與第2資料庫335合而為一而資料庫化。
選擇部310從第1資料庫330中，選擇對應於：晶圓W的背面膜種類即測定結果；及為處理晶圓W而通入的功率，之晶圓W溫度。例如，圖5中，RF功率為W1、背面膜種為SiO2時，選擇晶圓W溫度67℃。又，選擇部310從第2資料庫335中，選擇對應於前述所選擇的晶圓W溫度之He氣體壓力。例如，圖6中，所選擇的晶圓W溫度若係67℃，則將He氣體壓力定為P4。
調整部315依據所選擇的晶圓W溫度來調整晶圓W之溫度。具體而言，調整部315依據，選擇的晶圓W溫度來控制從作為冷卻機構的圖2之冷媒供給源111所供給的冷媒之流量與冷媒之溫度，並控制從作為加熱機構的加熱器源113所供給的交流電力。
又，調整部315依據選擇的He氣體壓力，調整在晶圓W背面流動的He氣體。具體而言，調整部315依據所選擇的傳熱氣體壓力，調整從作為傳熱氣體供給機構的傳熱氣體供給源117所供給的He氣體。
記憶部325記憶有多數之程序配方。程序執行部320依據選擇部310從多數之程序配方中選擇的程序配方來控制程序處理裝置20執行的蝕刻處理。如前所述，程序中藉由調整部來調整冷卻機構、加熱機構及傳熱氣體供給機構，使得晶圓W之溫度成為對應於背面膜種類的期望溫度。藉此，能以良好精度控制晶圓W之溫度。
其次參照圖7所示的溫度控制處理之流程圖來說明本實施形態之電漿處理裝置20的動作。就執行此溫度控制的前提而言，預先準備有第1資料庫330及第2資料庫335。
在溫度控制處理中，首先於步驟S705中，判定晶圓W從圖1所示的載入口LP1~LP4其中任一者通入至運送單元TR，並重複步驟S705直到導入晶圓W。已通入時前進到步驟S710，判定晶圓W是否載置於定位機構AL，並重複步驟S710直到晶圓W載置於定位機構AL。
晶圓W載置於定位機構AL時，前進到步驟S715，測定部15測定晶圓W的背面膜種類。其次，於步驟S720中，取得部305取得所測定的對於晶圓W的背面膜種類之測定結果。選擇部310從第1資料庫330中，選擇對應於：所取得的背面膜種類；及通入電漿處理裝置20的高頻電力之功率(RF功率)，之晶圓W溫度。
其次，於步驟S725中，選擇部310從第2資料庫335中，選擇對應於所選擇的晶圓W溫度之傳熱氣體壓力。其次，於步驟S730中，依據所選擇的晶圓W溫度及傳熱氣體壓力來調整基座內所設的冷媒之溫度、加熱器之溫度及傳熱氣體之壓力，並結束本處理。
藉此，考慮到RF功率以及晶圓W的背面膜種類來控制基座的冷媒之溫度、加熱器之溫度及傳熱氣體之壓力。其結果，能夠對應於背面膜的有無及背面膜種類，以良好精度控制晶圓W之溫度。藉此，能夠有預想的程序結果，亦即，能對於晶圓W施加預想的良好蝕刻處理。
在電漿處理裝置20以外的裝置，也能對於有熱輸入的裝置利
用本實施形態的變形例之溫度控制方法。以下參照圖8所示的溫度控制處理之流程圖來說明本變形例之溫度控制方法。就執行本變形例之溫度控制的前提而言，預先準備有第1資料庫330，但不一定要準備第2資料庫335。
溫度控制處理中，首先，於步驟S705中，判定從晶圓W所示圖1的載入口LP1~LP4其中任一者通入至運送單元TR。已通入時，前進到步驟S710，判定晶圓W是否載置於定位機構AL。已載置時前進到步驟S715，測定部15測定晶圓W的背面膜種類。其次，於步驟S720中，取得部305取得所測定的對於晶圓W的背面膜種類之測定結果，選擇部310從第1資料庫330中，選擇對應於：所取得的背面膜種類；及通入電漿處理裝置20的高頻電力之功率，之晶圓W溫度。其次，於步驟S805中，依據所選擇的晶圓W溫度來調整基座內所設的冷媒之溫度及加熱器之溫度，結束本處理。
藉此亦能考慮到RF功率以及晶圓W的背面膜種類來控制基座的冷媒之溫度、加熱器之溫度。其結果，能對於電漿處理裝置20以外有輸入熱的裝置，以良好精度控制對應於背面膜的有無及背面膜種類的晶圓W之溫度。藉此，能獲得預期的程序結果。
最後參照圖9來說明測定晶圓W之溫度的非接觸溫度計的一例。圖9係顯示本實施形態之非接觸溫度計的一例。
本實施形態之非接觸溫度計550具有分光器500及測定器520。分光器500係Czerny-Turner型分光器，採用波長分散元件將被測定光對於每種波長進行分光，並求出存在於任意波長幅度的光線功率，從求得的光線功率來測定被測定光之特性。
分光器500具有輸入狹縫501、反射鏡502、繞射格504、反射鏡506及光電二極體陣列508。反射鏡502及反射鏡506設成使入射光往期望的方向反射。光電二極體陣列508設於反射鏡506所反射的光線所收斂的位置。從輸入狹縫501入射的光線，係在背面膜種類不同且厚度為D的晶圓W表面反射的光線，與在晶圓W背面反射的光。入射的光線藉由反射鏡502反射而照射至繞射格504。照射的晶圓W表面側的反射光與背面側的反射光受到繞射格504分光。反射光或繞射光之中，特定波長的光線受到反射鏡506反射而入射至光電二極體陣列508。光電二極體陣列508偵測該光線功率。光電二極體陣列508係以陣列狀設有多數光偵測元件(光電二極體)之偵測器的一例，該光偵測元件接收經分光的光線並偵測接收的光線功率。就偵測器的其他例而言，舉例有CCD陣列。
光電二極體陣列508的各元件，產生對應於接收光線功率的電流(光電流)，並輸出該光電流作為分光器之偵測結果。又，各元件預先分配有特定波長。分配給各元件的特定波長係光線受到繞射格504對於每種波長進行分光而入射至光電二極體陣列508。
測定器520具有測定部526及記憶部528。測定部526依據所偵測的光線功率來測定前述入射光的特性。本實施形態中，測定部526依據所偵測的光線功率之頻率分析，從測定結果中測定晶圓W之溫度。量測結果記憶於第1資料庫330或記憶部528。
對於反射頻譜進行頻率分析(FFT：Fast Fourier Transform，快速傅立葉轉換)時，輸出的光譜如圖10(a)所示，在厚度D的晶圓W表面所反射的反射光L1與背面所反射的反射光L2之間在矽中往返的光路徑長度2D之整數倍n(n=0以上之整數)的位置具有振幅。
如圖10(b)，光路徑長度nd與溫度Ts之間的關係係預先計算。在此，晶圓W受加熱時，由於熱膨張，晶圓W內的光路徑長度D變大，折射率亦變大。所以，溫度提升時偏離光路徑長度的倍數nD。從該光路徑長度的倍數nD之偏移量C偵測溫度T。如此，可從分光資料之頻率分析所求得的各光線頻譜中測定每種背面膜的晶圓W之溫度。
上述一實施形態及其變形例中，各部分的動作彼此有關連，可考慮彼此的關連而作為一連串的動作及一連串的處理來進行交換。藉此，可將溫度控制方法之實施形態，作為執行溫度控制方法的裝置之實施形態。以上說明中，係以頻率域方式作為溫度量測方法來舉例說明，但亦可使用採時間域方式(例如日本特開2010-199526號案記載)的溫度量測方法。
以上參照附加圖式詳細說明本發明的較佳實施形態，但本發明不限定於此例。只要本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在申請專利範圍記載的技術思想範疇中，顯然能思及各種變更例或修正例，應了解，這些當然屬於本發明之技術範圍。
例如，本發明之電漿處理裝置不限於上述實施形態所示的蝕刻裝置，亦可係成膜裝置、微波電漿處理裝置等各種電漿處理裝置。又，只要是內部具有熱輸入的裝置即可，亦可係電漿處理裝置以外的裝置。
本發明之電漿處理裝置不限於上述實施形態所示的平行平板型電漿處理裝置，亦可使用於ICP(Inductively Coupled Plasma，感應耦合電漿)電漿處理裝置、微波電漿處理裝置等任何電漿處理裝置之氣體系統。
10‧‧‧電漿處理系統
15‧‧‧測定部
15a‧‧‧發光器
15b‧‧‧偏光元件
15c‧‧‧檢光元
15d‧‧‧受光器
20‧‧‧電漿處理裝置
30‧‧‧控制器
32‧‧‧ROM
34‧‧‧RAM
36‧‧‧HDD
38‧‧‧CPU
42‧‧‧介面(I/F)
40‧‧‧匯流排
100‧‧‧腔室
100a‧‧‧上部圓筒狀腔室
100b‧‧‧下部圓筒狀腔室
105‧‧‧上部電極
105a、110a‧‧‧基材
105b、110b‧‧‧絕緣層
105c‧‧‧氣孔
110‧‧‧下部電極
110a1‧‧‧冷媒室
110a2‧‧‧冷媒通入管
110c‧‧‧支持台
111‧‧‧冷媒源
112‧‧‧加熱器
113‧‧‧加熱器源
116‧‧‧傳熱氣體供給管
117‧‧‧傳熱氣體供給源
120‧‧‧擋板
125‧‧‧靜電吸爪機構
125a‧‧‧絕緣構件
125b‧‧‧電極部
130‧‧‧聚焦環
135‧‧‧直流電源
140‧‧‧供電棒
145、160‧‧‧匹配器
150‧‧‧高頻電源
165‧‧‧高頻電源
170‧‧‧排氣口
175‧‧‧排氣裝置
180a、180b‧‧‧多極性磁石
305‧‧‧取得部
310‧‧‧選擇部
315‧‧‧調整部
320‧‧‧程序執行部
325‧‧‧記憶部
330‧‧‧第1資料庫
335‧‧‧第2資料庫
501‧‧‧輸入狹縫
502、506‧‧‧反射鏡
504‧‧‧繞射格
508‧‧‧光電二極體陣列
526‧‧‧測定部
528‧‧‧記憶部
550‧‧‧非接觸溫度計
AL‧‧‧定位機構
ALa‧‧‧旋轉台
ALb‧‧‧光學感測器
Arma、Armb、Armc‧‧‧搬運臂
LM1、LM2‧‧‧真空預備室模組
LP1~LP4‧‧‧載入口
PS1‧‧‧第1程序站
PS2‧‧‧第2程序站
PM1、PM2‧‧‧程序模組
S‧‧‧擴散空間
S705、S710、S715、S720、S720、S730‧‧‧步驟
TR‧‧‧運送單元
V‧‧‧閘門閥
W‧‧‧晶圓
圖1係本發明一實施形態之電漿處理系統的全體構成圖。
圖2係一實施形態之電漿處理裝置的縱剖面圖。
圖3係一實施形態之控制裝置的功能構成圖。
圖4係顯示一實施形態之背面膜種與溫度變化之間關係的圖表。
圖5係顯示一實施形態之第1資料庫。
圖6係顯示一實施形態之第2資料庫。
圖7係顯示一實施形態之溫度控制的流程圖。
圖8係顯示一實施形態之變形例的溫度控制之流程圖。
圖9係顯示一實施形態之溫度計的一例。
圖10(a)(b)係用來說明一實施形態之頻率分析及溫度測定方法。
S705、S710、S715、S720、S720、S730‧‧‧步驟
Claims (9)
- 一種溫度控制方法，其特徵在於包含以下步驟：取得步驟，取得被處理體的背面膜種類之測定結果；選擇步驟，從將通入腔室內的功率、背面膜種類與被處理體溫度予以相對應並記憶之第1資料庫中，選擇對應於：該測定結果即被處理體的背面膜種類；及為處理該被處理體而通入的功率，之被處理體溫度；以及調整步驟，依據所選的該被處理體溫度，調整該被處理體之溫度。
- 如申請專利範圍第1項之溫度控制方法，其中，該調整步驟依據所選的該被處理體溫度來控制冷卻機構及加熱機構。
- 如申請專利範圍第1或2項之溫度控制方法，其中，該選擇步驟係從將被處理體背面流動的傳熱氣體壓力與被處理體溫度予以相對應並記憶之第2資料庫中，選擇對應於所選的該被處理體溫度之傳熱氣體壓力，該調整步驟係依據所選的該傳熱氣體壓力來調整該被處理體背面流動的傳熱氣體。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之溫度控制方法，其中更包含存放步驟，對於具有不同種類背面膜的被處理體，藉由非接觸溫度計來測定因應於通入該腔室內之功率的被處理體之溫度，並將測定的被處理體之溫度對應於該背面膜種類及該功率而存放在該第1資料庫。
- 一種電漿處理系統，具有在內部對於被處理體施加電漿處理之腔室，其特徵在於包含：取得部，取得被處理體的背面膜種類之測定結果；選擇部，從將通入腔室內的功率、背面膜種類與被處理體溫度予以相對應並記憶之第1資料庫中，選擇對應於：該測定結果即被處理體的背面膜種類；及為處理該被處理體而通入的功率，之被處理體溫度；以及調整部，依據所選的該被處理體溫度，調整該被處理體之溫 度。
- 如申請專利範圍第5項之溫度控制方法，其中，該電漿處理系統更包含設於載置被處理體的基座之冷卻機構及加熱機構，該調整部依據所選的該被處理體溫度來控制該冷卻機構及加熱機構。
- 如申請專利範圍第5或6項之電漿處理系統，其中，該選擇部從將被處理體背面流動的傳熱氣體壓力與被處理體溫度予以相對應並記憶之第2資料庫中，選擇對應於所選的該被處理體溫度之傳熱氣體壓力，該調整部依據所選的該傳熱氣體壓力來調整該被處理體背面流動的傳熱氣體。
- 如申請專利範圍第7項之溫度控制方法，其中，該電漿處理系統更包含設於載置被處理體的基座之傳熱氣體供給機構，該調整部依據所選的該傳熱氣體壓力來控制該傳熱氣體供給機構。
- 如申請專利範圍第5至8項中任一項之電漿處理系統，其中，該電漿處理系統更包含：定位機構，將被處理體定位；以及測定部，光學式測定載置於該定位機構之被處理體的背面膜種類。
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