TW201724395A - 溫度控制方法 - Google Patents

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Noriiki Masuda
Kenichiro Nakamura
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Abstract

抑制半導體晶圓間溫度之差異。控制載置台之載置面所載置的為被處理體一範例之半導體晶圓溫度的溫度控制方法係包含有供給工序、測量工序、算出工序以及控制工序。供給工序係在停止對加熱載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將導熱氣體供給至載置有與載置台溫度不同之溫度的被處理體之載置台與半導體晶圓之間。測量工序係測量因透過導熱氣體之半導體晶圓與載置台的熱交換所導致之載置台的溫度變化。算出工序係基於載置台之溫度變化來算出修正值。控制工序係開始對加熱器供給電力，並以讓載置台之溫度成為修正值所修正之目標溫度的方式來控制加熱器之電力。

Description

溫度控制方法
本發明之各種面相及實施形態係關於一種溫度控制方法。
在半導體之製造程序中，處理中之半導體晶圓的溫度是對半導體特性帶來影響的重要要素之一。因此，製造程序係被要求有以高精度來控制半導體晶圓之溫度。為了實現此，已知一種技術，係例如在未進行電漿處理的狀態下，事先測量加熱器之供給電力、試料之溫度及溫度感應器之溫度，而以一次聯立微分方程式來類推該等測量值之關係，並藉由基於此類推之一次聯立微分方程式的同構觀測，來從感應器溫度、加熱電力以及電漿變熱的時間變化預測試料溫度，並使用所預測之試料溫度來反饋控制試料溫度。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
專利文獻1：日本特開2009-302390號公報
然而，在半導體晶圓的量產工序中，處理裝置會有因為對複數半導體晶圓重複實行處理，而使得處理裝置內之環境漸漸產生變化的情況。例如，在對半導體晶圓層積既定之膜的處理裝置中，會隨著對複數半導體晶圓進行處理，而使得於處理裝置內壁反應副產物(以下，稱為沉積物)的附著量變多。在沉積物附著於載置半導體晶圓之載置台表面的情況，半導體晶圓與載置台之間的熱抗便會改變。在半導體晶圓與載置台之間的熱抗改變時，即便將載置台所設置之加熱器等的溫度保持為固定，在半導體晶圓之間，處理時之半導體晶圓的溫度仍會有所不同。因此，便會導致在半導體晶圓之間有處理條件相異的結果，而使得半導體晶圓所製造出之半導體特性在 半導體晶圓之間變得不均勻。
雖亦考量在每次處理既定數量的半導體晶圓時，便藉由清潔處理裝置內部來去除沉積物，但由於在清潔前後沉積物的量會有所不同，故多少會使得載置台與半導體晶圓之間的熱抗有所不同。又，在頻繁地進行清潔時，便會使得半導體晶圓之量產工序的產率下降。
本發明之一面相係一種控制載置台之載置面所載置的被處理體溫度之溫度控制方法，包含有供給工序、測量工序、算出工序以及控制工序。供給工序係在停止對加熱該載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將導熱氣體供給至載置有與載置台溫度不同之溫度的被處理體之載置台與被處理體之間。測量工序係測量因透過導熱氣體之被處理體與載置台的熱交換所導致之載置台的溫度變化。算出工序係基於載置台之溫度變化來算出修正值。控制工序係開始對加熱器供給電力，並以讓載置台之溫度成為修正值所修正之目標溫度的方式來控制加熱器之電力。
所揭露之溫度控制方法在一個實施形態係控制載置台之載置面所載置的被處理體溫度之溫度控制方法，包含有供給工序、第1測量工序、算出工序以及控制工序。供給工序係在停止對加熱載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將導熱氣體供給至載置有與載置台溫度不同之溫度的被處理體之載置台與被處理體之間。第1測量工序係測量因透過導熱氣體之被處理體與載置台的熱交換所導致之載置台的溫度變化。算出工序係基於載置台之溫度變化來算出修正值。控制工序係開始對加熱器供給電力，並以讓載置台之溫度成為修正值所修正之目標溫度的方式來控制加熱器之電力。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，第1測量工序亦可測量在將導熱氣體供給至載置台與被處理體之間後，經過第1時間後的第1時間點以及從第1時間點經過第2時間後的第2時間點之間的載置台之溫度變化傾向來作為載置台之溫度變化。
又，所揭露之溫度控制方法在一個實施形態中，亦可進一步地包含有第2測量工序以及製作工序。第2測量工序係在停止對加熱載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將導熱氣體供給至載置有與載置台溫度不同之溫度的溫度測量用晶圓之載置台與溫度測量用晶圓之間，而在測量因透過導熱氣體之溫度測量用晶圓與載置台的熱交換所導致之載置台的溫度變化後，以載置台之溫度成為既定溫度的方式來控制加熱器之電力，並測量溫度測量用晶圓之溫度。製作工序係製作依不同壓力之導熱氣體，而將第2測量工序所測量之溫度測量用晶圓的溫度與為基準之溫度的差距所對應之修正值對應於第2測量工序所測量之載置台的溫度變化的修正表。算出工序會基於修正表來算出基於載置台之溫度變化的修正值。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，供給工序、第1測量工序、算出工序以及控制工序亦可依被處理體，而在對被處理體實行處理前來加以進行。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，導熱氣體亦可從載置台之載置面所形成之複數供給口來被供給至載置台與被處理體之間。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，加熱器亦可在從載置台上方來觀察的情況，於載置台內部複數設置為半徑相異之同心圓狀。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，算出工序亦可就個別的該加熱器來算出基於載置台之溫度變化的修正值，控制工序亦可就個別的加熱器，而以載置台溫度成為目標溫度的方式來控制加熱器之電力。
又，所揭露之在一個實施形態係控制載置台之載置面所載置的被處理體溫度之溫度控制方法，包含有供給工序、第1測量工序、第1算出工序以及控制工序。供給工序係在停止對加熱載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將第1壓力之導熱氣體供給至載置有與載置台溫度不同之溫度的被處理體之載置台與被處理體之間。第1測量工序係測量因透過導熱氣體之被處理體與載置台的熱交換所導致之載置台的溫度變化。第1算出工序係基於載置台之溫度變化來算出導熱氣體之第2壓力。控制工序係開始對加熱器供給電力，並將供給至載置台 與被處理體之間的導熱氣體壓力設定為第2壓力，而以讓載置台之溫度成為目標溫度的方式來控制加熱器之電力。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，第1測量工序亦可測量在將導熱氣體供給至載置台與被處理體之間後，經過第1時間後的第1時間點以及從第1時間點經過第2時間後的第2時間點之間的載置台之溫度變化傾向來作為載置台之溫度變化。
又，所揭露之溫度控制方法在一個實施形態中，亦可進一步地包含有第2測量工序、第2算出工序以及第3算出工序。第2測量工序係在停止對加熱該載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將導熱氣體供給至載置有與載置台溫度不同之溫度的溫度測量用晶圓之載置台與溫度測量用晶圓之間，而在測量因透過導熱氣體之溫度測量用晶圓與載置台的熱交換所導致之載置台的溫度變化後，以載置台之溫度成為既定溫度的方式來控制加熱器之電力，並測量溫度測量用晶圓之溫度。第2算出工序係依不同壓力之導熱氣體，而基於第2測量工序所測量的載置台的溫度變化傾向來算出表示導熱氣體壓力與溫度變化傾向之數值的關係式之關係式。第3算出工序係算出在第2測量工序所測量之溫度測量用晶圓之溫度成為基準溫度的情況之載置台的溫度變化傾向的數值來作為成為目標之溫度變化傾向的數值。第1算出工序係基於第2算出工序所算出之關係式以及第3算出工序所算出之成為目標之溫度變化傾向的數值，來算出第2壓力。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，供給工序、第1測量工序、第1算出工序以及該控制工序亦可依被處理體，而在對被處理體實行處理前來加以進行。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，導熱氣體亦可從載置台之載置面所形成之複數供給口來被供給至載置台與被處理體之間。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，加熱器亦可在從載置台上方來觀察的情況，於載置台內部複數設置為半徑相異之同心圓狀。
又，在所揭露之溫度控制方法的一個實施形態中，導熱氣體之壓力亦可依配置有加熱器之載置面區域來獨立控制。
根據本發明之各種側面及實施形態，便可抑制半導體晶圓之間的溫度不均勻。
W‧‧‧半導體晶圓
W’‧‧‧溫度測量用晶圓
10‧‧‧處理系統
100‧‧‧處理裝置
200‧‧‧控制裝置
1‧‧‧處理腔室
2‧‧‧載置台
2a‧‧‧基材
2b‧‧‧流道
6‧‧‧靜電夾具
6a‧‧‧電極
6b‧‧‧絕緣體
6c‧‧‧加熱器
13‧‧‧直流電源
14‧‧‧溫度測量裝置
16‧‧‧噴淋頭
20‧‧‧溫度感應器
22‧‧‧感溫體
23‧‧‧讀取部
201‧‧‧導熱氣體供給部
202‧‧‧取得部
203‧‧‧算出部
204‧‧‧記憶部
205‧‧‧溫度控制部
206‧‧‧處理控制部
30‧‧‧加熱器電源
31‧‧‧導熱氣體供給部
33‧‧‧冷卻器單元
60‧‧‧分割區域
圖1係顯示處理系統一範例之圖式。
圖2係顯示處理裝置一範例之剖面圖。
圖3係顯示靜電夾具上面一範例之圖式。
圖4係顯示圖3之A-A剖面一範例的圖式。
圖5係顯示控制裝置一範例的塊狀圖。
圖6係顯示實施例1之修正表一範例的圖式。
圖7係顯示修正表製作時的溫度測量用晶圓及靜電夾具的溫度變化一範例之圖式。
圖8係顯示修正表製作時的溫度測量用晶圓及靜電夾具的溫度變化一範例之放大圖。
圖9係顯示依各導熱氣體的壓力的靜電夾具的溫度變化傾向及溫度測量用晶圓之溫度資料一範例的圖式。
圖10係顯示適用修正值之情況的溫度測量用晶圓及靜電夾具的溫度變化一範例之圖式。
圖11係顯示實施例1之修正表的製作處理一範例之流程圖。
圖12係顯示實施例1之對半導體晶圓W的處理一範例之流程圖。
圖13係顯示實施例2之修正表一範例的圖式。
圖14係實施例2之修正表的製作處理一範例的流程圖。
圖15係用以說明導熱氣體壓力之算出方法的圖式。
圖16係顯示實施例2之對半導體晶圓W的處理一範例之流程圖。
圖17係顯示實現控制裝置之電腦一範例的圖式。
圖18係說明算出靜電夾具之溫度變化傾向的期間一範例之圖式。
以下，便基於圖式來就所揭露之溫度控制方法的實施形態來詳細地說 明。另外，本實施形態所揭露之發明並不被限制。又，以下所示的各實施例係可在不矛盾的範圍內來適當組合處理內容。
【實施例1】
[處理系統10]
圖1係顯示處理系統10一範例的圖式。處理系統10例如圖1所示，係具備有處理裝置100及控制裝置200。處理裝置100會對為被處理體一範例之半導體晶圓W進行電漿蝕刻、電漿CVD(Chemical Vapor Deposition)或熱處理等的既定處理。控制裝置200會基於來自處理裝置100所設置之溫度感應器等的各種感應器的資訊來控制處理裝置100，以讓處理裝置100對被搬入至處理裝置100內之半導體晶圓W實行既定處理。
[處理裝置100]
圖2係顯示處理裝置100一範例之剖面圖。處理裝置100例如圖2所示，係具有氣密地構成之處理腔室1。處理腔室1會例如藉由於表面施有陽極氧化披覆膜之鋁等來形成為略圓筒狀，並加以接地。處理腔室1內係設置有水平地支撐半導體晶圓W的載置台2。
載置台2係具有基材2a及靜電夾具6。基材2a係由導電性之金屬，例如鋁等所構成。載置台2亦具有作為下部電極之機能。基材2a會被導體之支撐台4所支撐。支撐台4會透過絕緣板3來被支撐於處理腔室1底部。又，載置台2上方外周係設置有例如由單晶矽等所形成之聚焦環5。進一步地，以圍繞載置台2及支撐台4周圍的方式來設置有例如由石英等所形成之圓筒狀內壁構件3a。
基材2a上面係設置有靜電夾具6。靜電夾具6會吸附保持半導體晶圓W並同時地加熱半導體晶圓W。靜電夾具6係具有絕緣體6b以及設置於絕緣體6b之間的電極6a及加熱器6c。電極6a會連接於直流電源13。靜電夾具6會藉由直流電源13所施加之直流電壓來在靜電夾具6表面產生庫倫力，並藉由所產生之庫倫力來將半導體晶圓W吸附保持於靜電夾具6上面。直流電源13之開啟與關閉會藉由後述控制裝置200來加以控制。加熱器6c會連接於加熱器電源30，並對應於加熱器電源30所供給之電力來加熱靜電夾具6。從加熱器電源30對加熱器6c供給及停止電力會藉由後述控 制裝置200來加以控制。又，本實施例中，供給至加熱器6c之電力大小會從後述控制裝置200來對加熱器電源30下指示。
又，靜電夾具6會藉由來自加熱器6c的熱來加熱半導體晶圓W。靜電夾具6上面會被分割為複數區域之分割區域，且依各分割區域來設置有加熱器6c。靜電夾具6上面係相當於載置台2之載置面。
靜電夾具6下面係設置有溫度感應器20。溫度感應器20會連接於溫度測量裝置14。溫度感應器20會依分割區域來加以設置，並檢測出表示各分割區域之靜電夾具6的溫度之資訊，而將所檢測出之資訊輸出至溫度測量裝置14。溫度測量裝置14會基於溫度感應器20所輸出之資訊來測量各分割區域之靜電夾具6的溫度，並將所測量之溫度輸出至控制裝置200。
基材2a內部係形成有流通有冷媒的流道2b。流道2b會透過配管2c及2d來連接有冷卻器單元33。冷卻器單元33會構過配管2c及2d，而藉由讓控制為既定溫度之Galden等的冷媒循環於流道2b內，來冷卻載置台2。冷卻器單元33會對應於來自後述控制裝置200的指示來控制開始及停止冷媒朝流道2b內流通。
又，載置台2會以貫穿基材2a及靜電夾具6的方式來設置有用以將氦氣等的導熱氣體(背側氣體)供給至半導體晶圓W內面側的配管32。配管32會依靜電夾具6上面的分割區域來加以設置，並連接於導熱氣體供給部31。靜電夾具6上面會在各分割區域內設置有供給導熱氣體的複數供給口。導熱氣體供給部31所供給之導熱氣體會依分割區域而通過配管32來從靜電夾具6上面所設置之複數供給口供給至靜電夾具6上面與半導體晶圓W內面之間。導熱氣體壓力可依分割區域來獨立控制。從導熱氣體供給部31來通過配管32而供給至半導體晶圓W內面側的導熱氣體之壓力會藉由後述控制裝置200來加以控制。另外，靜電夾具6之溫度係載置有半導體晶圓W的載置台之溫度一範例。
載置台2上方會以與載置台2略平行地對向的方式，換言之，以與載置台2上所載置之半導體晶圓W對向的方式來設置有噴淋頭16。噴淋頭16亦具有作為上部電極的機能。亦即，噴淋頭16與載置台2係具有作為一對電極(上部電極與下部電極)的機能。載置台2之基材2a會透過匹配器11a 來連接有高頻電源12a。又，載置台2之基材2a會透過匹配器11b來連接有高頻電源12b。
高頻電源12a會將電漿產生所使用之既定頻率(例如100MHz)的高頻電力供給至載置台2之基材2a。又，高頻電源12b會將為吸引離子(偏壓)所使用之既定頻率的高頻電力而較高頻電源12a要低頻率(例如13MHz)之高頻電力供給至載置台2之基材2a。高頻電源12a及12b的開啟及關閉之控制，以及高頻電源12a及12b所供給之高頻電力等會藉由後述控制裝置200來加以控制。
控制裝置200係可藉由控制加熱器電源30、冷卻器單元33以及導熱氣體供給部31，來將靜電夾具6上面所吸附保持之半導體晶圓W的溫度控制為既定溫度。
上述噴淋頭16會被設置於處理腔室1上部。噴淋頭16係具備有本體部16a與上部頂板16b。噴淋頭16會透過絕緣性構件45來被處理腔室1上部所加以支撐。本體部16a係例如由表面經陽極氧化處理之鋁等所形成，且於其下部裝卸自如地支撐上部頂板16b。上部頂板16b係例如由石英等的含矽物質所形成。
本體部16a內部係設置有氣體擴散室16c。本體部16a底部會以位於氣體擴散室16c下部的方式來形成有多數氣體流通口16e。上部頂板16b會以於厚度方向貫穿該上部頂板16b的方式來設置有氣體流通口16f，各氣體流通口16f會連通於上述氣體流通口16e。藉由此般構成，供給至氣體擴散室16c之處理氣體便會透過氣體流通口16e及氣體流通口16f來噴淋狀地擴散供給至處理腔室1內。另外，本體部16a等係設置有未圖示之加熱器及用以循環冷媒之未圖示的配管等之溫度調節器，而可在半導體晶圓W之處理中將噴淋頭16控制為所欲範圍內之溫度。
噴淋頭16之本體部16a係設置有用以將處理氣體導入至氣體擴散室16c的氣體導入口16g。氣體導入口16g係連接有配管15b之一端。配管15b之另端會透過閥V及質流控制器(MFC)15a來連接於供給半導體晶圓W之處理所使用的處理氣體之處理氣體供給源15。處理氣體供給源15所供給之處理氣體會透過配管15b來被供給至氣體擴散室16c，並透過各氣體流通口 16e及氣體流通口16f來噴淋狀地擴散供給至處理腔室1內。閥V及MFC15a會藉由後述控制裝置200來加以控制。
上述噴淋頭16會透過低頻濾波器(LPF)40來電性連接有可變直流電源42。可變直流電源42可藉由開關41來對本體部16a供給及阻斷直流電力。可變直流電源42之電流與電壓以及開關41之開啟與關閉會藉由後述控制裝置200來加以控制。例如，在從高頻電源12a及高頻電源12b來將高頻電力供給至載置台2，以於處理腔室1內之處理空間生成電漿時，可依需要而藉由控制裝置200來開啟開關41，以將既定直流電壓施加至具有作為上部電極之機能的噴淋頭16。
處理腔室1底部係形成有排氣口71。排氣口71會透過排氣管72來連接有排氣裝置73。排氣裝置73係具有真空泵，並藉由讓此真空泵作動來將處理腔室1內減壓至既定真空度。排氣裝置73之排氣量等會藉由後述控制裝置200來加以控制。又，處理腔室1側壁係設置有開口部74，開口部74係設置有開閉該開口部74之閘閥G。
處理腔室1內壁會沿著內壁面來裝卸自如地設置有沉積保護體76。又，載置台2、內壁構件3a以及支撐台4外周面會沿著載置台2、內壁構件3a以及支撐台外周面來設置有沉積保護體77。沉積保護體76及77會防止蝕刻副產物(沉積物)附著於處理腔室1內壁。在與靜電夾具6上所吸附保持的半導體晶圓W為略相同高度的沉積保護體76的位置係設置有直流地連接於大地之導電性構件(GND塊體)79。藉由此導電性構件79來抑制處理腔室1內之異常放電。
又，處理腔室1周圍係同心圓狀地配置有環狀磁鐵8。環狀磁鐵8會在噴淋頭16與載置台2之間的空間形成磁場。環狀磁鐵8會藉由未圖示之旋轉機構來保持為自由旋轉。
[靜電夾具6]
圖3係顯示靜電夾具6上面一範例之圖式。圖4係顯示圖3之A-A剖面一範例之圖式。靜電夾具6外周會以圍繞靜電夾具6的方式來設置有聚焦環5。載置有半導體晶圓W之靜電夾具6上面係例如被同心圓狀地分割為複數分割區域。本實施例中，靜電夾具6上面會被分割為例如2個分割 區域60a及60b。另外，以下會有將分割區域60a稱為中央區域，將分割區域60b稱為邊緣區域的情況。又，以下在不將各複數分割區域60a及60b區別而總體稱呼的情況記載為分割區域60。
例如圖4所示，為靜電夾具6內部之各分割區域60下方會依分割區域60來設置有加熱器6c。另外，加熱器6c亦可設置於靜電夾具6外部。控制裝置200可藉由從加熱器電源30控制供給至各加熱器6c的電力，來獨立控制各分割區域60的溫度。
例如圖4所示，靜電夾具6下面會依分割區域來至少設置1個溫度感應器20。本實施例中，溫度感應器20例如圖3所示，係分別各設置1個於分割區域60a內的區域21a及分割區域60b內的區域21b。
溫度感應器20例如圖4所示，係具有感溫體22及讀取部23。感溫體22會對應於溫度來改變特性。本實施例中，感溫體22係螢光體，並會對應於靜電夾具6之溫度來改變螢光特性。讀取部23會讀取對應於溫度而改變的感溫體22之特性並輸出至溫度測量裝置14。本實施例中，讀取部23係例如光纖，並將溫度測量裝置14所輸出之脈衝光照射於感溫體22，而將對應於所照射之脈衝光使得感溫體22發出的光線傳輸至溫度測量裝置14。
溫度測量裝置14會依分割區域60而基於分割區域60所設置之溫度感應器20所輸出之訊號來測量分割區域60之溫度，並將所測量之各分割區域的溫度資訊輸出至控制裝置200。溫度測量裝置14會例如透過讀取部23來將脈衝光傳輸至感溫體22，而基於透過讀取部23所接收之感溫體22的光線衰減速度來測量設置有感溫體22之分割區域60的溫度。
[控制裝置200]
圖5係顯示控制裝置200一範例之塊狀圖。控制裝置200例如圖5所示，係具有導熱氣體控制部201、取得部202、算出部203、記憶部204、溫度控制部205以及處理控制部206。
記憶部204係記憶有例如圖6所示般之修正表2040。圖6係顯示實施例1之修正表2040一範例的圖式。修正表2040會依分割區域60來儲存有個別表2041。各個別表2041係儲存有在對應於靜電夾具6之溫度變化傾向而將靜電夾具6之溫度控制為既定溫度時所適用的修正值。
回到圖5繼續說明。導熱氣體控制部201會對應於來自算出部203之指示來對導熱氣體供給部31指示導熱氣體之開始供給及停止供給。又，導熱氣體控制部201會對應於來自算出部203之指示來對導熱氣體供給部31指示導熱氣體之壓力。
取得部202會從溫度測量裝置14來取得依分割區域60所測量的溫度資訊。然後，取得部202會依分割區域60而將所取得的溫度資訊輸出至算出部203及溫度控制部205。又，取得部202會在製作修正表2040時，取得被搬入至處理裝置100之處理腔室1內的溫度測量用晶圓W’所輸出之溫度資訊，並將所取得之溫度資訊輸出至算出部203。
溫度測量用晶圓W’係具有溫度測量用晶圓W’表面所設置之複數溫度感應器、將各溫度感應器所測量之溫度資訊輸出至控制裝置200的通訊部。各溫度感應器會在被載置於靜電夾具6上的情況，至少設置1個在對應於靜電夾具6之分割區域60的溫度測量用晶圓W’上的區域。通訊部會將藉由各溫度感應器並依分割區域60而測量的溫度資訊以無線傳輸來傳輸至控制裝置200。另外，通訊部亦可藉由有線傳輸來將各分割區域60的溫度資訊傳輸至控制裝置200。又，溫度測量用晶圓W’亦可具有非揮發性記憶裝置來取代通訊部，而將藉由各溫度感應器並依分割區域60而測量的溫度資訊記憶於記憶裝置。在此情況，控制裝置200之取得部202便會在從處理腔室1來搬出溫度測量用晶圓W’後，從記憶裝置來讀取藉由各溫度感應器並依分割區域60而測量的溫度資訊。
溫度控制部205會對應於來自算出部203之指示來控制加熱器電源30及冷卻器單元33。溫度控制部205在從算出部203來指示靜電夾具6開始冷卻的情況，會以讓基材2a之流道2b內循環既定溫度之冷媒的方式來對冷卻器單元33下指示。又，溫度控制部205在從算出部203指示停止對靜電夾具6內之加熱器6c供給電力或是固定供給至加熱器6c之電力的情況，會對加熱器電源30指示停止對加熱器6c供給電力或固定供給至加熱器6c的電力。
又，溫度控制部205會在製作修正表2040時，從處理控制部206來接收目標溫度。然後，在指示開始從算出部203來對加熱器6c供給電力的情 況，溫度控制部205便會對加熱器電源30指示開始對加熱器6c供給電力。然後，溫度控制部205便會基於取得部202所輸出之各分割區域60的溫度資訊，以分割區域60之溫度成為目標溫度的方式來反請控制供給至依分割區域60而設置之加熱器6c的電力。
又，溫度控制部205會在對半導體晶圓W實行處理時，從算出部203接收各分割區域60的修正值，並從處理控制部206來接收目標溫度。然後，在被指示開始從算出部203對加熱器6c供給電力的情況，溫度控制部205便會對加熱器電源30指示開始對加熱器6c供給電力。然後，溫度控制部205便會依分割區域60並基於修正值來修正目標溫度。然後，溫度控制部205會基於取得部202所輸出之各分割區域60的溫度資訊，而依分割區域60以分割區域60之溫度成為修正後之目標溫度的方式來反饋控制供給至加熱器6c的電力。藉此，靜電夾具6上所載置之半導體晶圓W的溫度便會以成為於修正後的目標溫度加上因半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗而在半導體晶圓W與靜電夾具6之間產生的溫度差之溫度的方式來加以控制。算出部203在半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗較大的情況，會以降低目標溫度的方式來修正目標溫度，在半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗較小的情況，則以提高目標溫度的方式來修正目標溫度。藉此，即便在半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變的情況，溫度控制部205仍可抑制複數半導體晶圓W之間的溫度不均勻。
處理控制部206會在製作修正表2040時，對應於來自算出部203的指示，而將製作修正表2040時的目標溫度輸出至溫度控制部205。然後，處理控制部206會對應於來自算出部203之指示來控制處理裝置100的各部。又，處理控制部206會在對半導體晶圓W實行處理時，將處理裝置100之操作者等所設定的處理配方中所指定的目標溫度輸出至溫度控制部205。然後，處理控制部206會基於處理配方，並藉由控制處理裝置100之各部，來對半導體晶圓W實行處理。
算出部203會在製作修正表2040時以及對半導體晶圓W實行處理時，分別控制導熱氣體控制部201、溫度控制部205以及處理控制部206。以下，便參照圖7及圖8，就算出部203所進行之處理的細節來加以說明。
[修正表2040之製作處理]
圖7係顯示製作修正表2040時之溫度測量用晶圓W’以及靜電夾具6之溫度變化一範例的圖式。圖7係顯示靜電夾具6上的一個分割區域(例如中央區域)所對應之區域的溫度測量用晶圓W’以及靜電夾具6的溫度變化一範例。又，以下便就修正表2040中之一個分割區域60的個別表2041的製作處理來加以說明。另外，由於其他分割區域60之個別表2041的製作處理亦相同，故關於其他分割區域60之個別表2041的製作處理便省略說明。
圖7(a)、圖7(b)、圖7(c)係分別顯示導熱氣體之壓力為5Torr的情況、導熱氣體之壓力為10Torr的情況、導熱氣體之壓力為20Torr的情況之溫度測量用晶圓W’與靜電夾具之溫度變化一範例。圖7中，圖表80係表示溫度測量用晶圓W’的溫度變化，圖表81係表示靜電夾具6的溫度變化。
在製作修正表2040時，算出部203首先會對溫度控制部205指示開始冷卻靜電夾具6以及停止對加熱器6c供給電力或固定供給至加熱器6c的電力。藉此，靜電夾具6便會透過藉由循環於基材2a的流道2b內的冷媒所冷卻的基材2a來被加以冷卻。然後，算出部203會對未圖示之搬送機器人下指示，來讓溫度測量用晶圓W’搬入至處理腔室1內，並載置於靜電夾具6上。
另外，例如圖7所示，在將溫度測量用晶圓W’載置於靜電夾具6上的時間點t0，溫度測量用晶圓W’之溫度為室溫(例如30℃)，靜電夾具6之溫度則會被冷卻至較室溫要低之溫度(例如10℃)。亦即，在將溫度測量用晶圓W’載置於靜電夾具6上的階段，溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6為相異之溫度。
接著，算出部203會藉由透過取得部202而開始取得各分割區域60之靜電夾具6的溫度資訊，來依分割區域60開始溫度測量用晶圓W’及靜電夾具6的溫度測量。然後，算出部203會在圖7所示之時間點t1，對導熱氣體控制部201指示開始供給既定壓力之導熱氣體。本實施例中，算出部203會對導熱氣體控制部201指示5Torr、10Torr以及20Torr的任一者來作為導熱氣體之壓力。導熱氣體控制部201會依分割區域60來對導熱氣體供給部31指示供給算出部203所指示的壓力之導熱氣體。藉此，便可在時間 點t1，依分割區域60來將導熱氣體供給至靜電夾具6上面與溫度測量用晶圓W’內面之間，而在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間開始透過導熱氣體的熱交換。然後，例如圖7所示，藉由與溫度測量用晶圓W’的熱交換，便會使得溫度測量用晶圓W’的溫度下降，而使得靜電夾具6的溫度上升。
然後，在從時間點t1經過既定時間(例如10秒左右)後的時間點t2，算出部203會對溫度控制部205指示開始對加熱器6c供給電力。溫度控制部205會對加熱器電源30指示開始對加熱器6c供給電力，並依分割區域60，以分割區域60之溫度成為目標溫度(例如60℃)的方式來開始供給至加熱器6c的電力之反饋控制。藉此，例如圖7所示，靜電夾具6之溫度與溫度測量用晶圓W’之溫度便會依分割區域60而漸漸地靠近目標溫度。
接著，在靜電夾具6及溫度測量用晶圓W’的溫度穩定之時間點t3，處理控制部206便會基於製作修正表2040時的處理配方來開始供給高頻電力及處理氣體等之控制。例如，處理控制部206會分別對高頻電源12a及高頻電源12b指示開始供給高頻電力，並以將既定流量的處理氣體供給至處理腔室1內的方式來控制閥V及MFC15a。藉此，便會在處理裝置100之處理腔室1內生成有處理氣體電漿。然後，藉由來自處理腔室1內所生成的電漿的輸入熱，便會例如圖7所示，使得溫度測量用晶圓W’的溫度上升。來自電漿之輸入熱會傳導至靜電夾具6，而從靜電夾具6來加以放熱。但是，在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間係存在有熱抗。因此，在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間便會產生對應於溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗之溫度差。
在導熱氣體之壓力為5Torr的圖7(a)之範例中，係因來自電漿之輸入熱，而使得溫度測量用晶圓W’的溫度上升至例如Ta=74.4℃。由於靜電夾具6會藉由溫度控制部205來被控制為大約60℃，故因來自電漿之輸入熱而使得溫度上升之溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的溫度差△Ta為14.4℃。在導熱氣體之壓力為10Torr的圖7(b)之範例中，係因來自電漿之輸入熱，而使得溫度測量用晶圓W’的溫度上升至例如Tb=69.9℃。因來自電漿之輸入熱而使得溫度上升之溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的溫度差△Tb為9.9℃。又，在導熱氣體之壓力為20Torr的圖7(c)之範例中， 係因來自電漿之輸入熱，而使得溫度測量用晶圓W’的溫度上升至例如Tc=66.6℃。因來自電漿之輸入熱而使得溫度上升之溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的溫度差△Tc為6.6℃。
另外，在時間點t3，供給至處理腔室1內之高頻電力的頻率及電力、處理氣體的種類及流量等較佳地係使用對半導體晶圓W所進行之處理配方所指定的高頻電力的頻率及電力、處理氣體的種類及流量等。藉此，便可測量對半導體晶圓W實際所進行之處理環境的溫度測量用晶圓W’之溫度。
然後，算出部203會對處理控制部206指示停止實行處理配方。藉此，處理腔室1內之電漿的生成便會停止。然後，算出部203會對溫度控制部205指示停止對加熱器6c供給電力或固定供給至加熱器的電力，並導熱氣體控制部201指示停止供給導熱氣體。藉此，靜電夾具6上所載置之溫度測量用晶圓W’的溫度便會漸漸地回到室溫(例如30℃)，而靜電夾具6之溫度則會藉由冷卻器單元33來漸漸地回到較室溫要低的溫度。
算出部203會就各既定數值之壓力的導熱氣體，藉由依分割區域而進行上述處理，來測量溫度測量用晶圓W’及靜電夾具6之溫度變化。然後，算出部203會就各壓力之導熱氣體，從溫度變化之測量資料來依分割區域算出時間點t1與時間點t2之間的靜電夾具6的溫度變化傾向。在此，關於靜電夾具6之溫度變化傾向的算出方法係使用圖8來加以說明。
圖8係顯示製作修正表時之溫度測量用晶圓W’以及靜電夾具6之溫度變化一範例的放大圖。圖8係顯示靜電夾具6上的一個分割區域(例如中心區域)所對應的區域之溫度測量用晶圓W’以及靜電夾具6的溫度變化一範例。又，圖8(a)係圖7(a)中之時間點t1附近的放大圖，圖8(b)係圖7(b)中之時間點t1附近的放大圖，圖8(c)係圖7(c)中之時間點t1附近的放大圖。
算出部203例如圖8所示，係測量從開始供給導熱氣體之時間點t1經過第1時間的時間點t11，以及從時間點t11經過第2時間△t的時間點t12之間的期間之靜電夾具6的溫度變化傾向。本實施例中，第1時間例如為1秒，第2時間△t例如為5秒。圖8(a)~(c)所示，時間點t11至時間點t12之間的靜電夾具6之溫度變化傾向會對應於導熱氣體之壓力而加以改變。這是因為對應於導熱氣體之壓力，溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱 抗會改變。
然後，算出部203會就各壓力之導熱氣體，來從溫度變化測量資料，依分割區域而取得電漿生成中之溫度測量用晶圓W’的溫度(例如圖7所示之Ta、Tb以及Tc)。圖9係顯示導熱氣體之各壓力的靜電夾具6之溫度變化傾向及溫度測量用晶圓W’之溫度資料62一範例的圖式。算出部203例如圖9之資料62所示，係就各分割區域，並依導熱氣體的壓力而算出靜電夾具6之溫度變化傾向，並且取得電漿生成中之溫度測量用晶圓W’的溫度。然後，算出部203會基於例如下述算式(1)，而就各分割區域並依導熱氣體的壓力來算出修正值Toff。
Toff=Tr-Tm...(1)
在此，Tm係表示電將生成中之溫度測量用晶圓W’的溫度，Tr係表示為基準之溫度。
本實施例中，係將導熱氣體之壓力為10Torr的情況之溫度測量用晶圓W’的溫度Tm設定為基準之溫度Tr來作為一範例。因此，在圖9所例示的資料62中，中央區域中成為基準的溫度Tr為69.9℃，邊緣區域中成為基準的溫度為72.2℃。在例如圖9之資料62中，由於導熱氣體之壓力為5Torr的情況，中央區域之溫度測量用晶圓W’的溫度Tm為74.4℃，故算出部203便會算出69.9-74.4=-4.5來作為導熱氣體之壓力為5Torr的情況之中央區域的修正值Toff。同樣地，在例如圖9之資料62中，由於導熱氣體之壓力為20Torr的情況，中央區域之溫度測量用晶圓W’的溫度Tm為66.6℃，故算出部203便會算出69.9-66.6=+3.3來作為導熱氣體之壓力為20Torr的情況之中央區域的修正值Toff。
算出部203會依分割區域來製作依導熱氣體之壓力而對應靜電夾具6之溫度變化傾向與修正值Toff的個別表2041(參照圖6)，而將含有所製作之個別表2041的修正表2040保存於記憶部204。
在此，溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗係可從具有既定溫度差之溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6進行熱交換的情況之溫度測量用晶圓W’以及靜電夾具6的各溫度變化傾向來加以推測。例如，在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗較小的情況，靜電夾具6之溫度變化傾向 便會變大，而在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗較大的情況，靜電夾具6之溫度變化傾向則會變小。又，在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗較大的情況，電漿生成中之溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的溫度差便會變大，而在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗較小的情況，電漿生成中之溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的溫度差則會變小。
因此，本實施例中，會在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗較大的情況，亦即，靜電夾具6之溫度變化傾向較小的情況，算出讓靜電夾具6之目標溫度下降般的修正值。另一方面，則會在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗較小的情況，亦即，靜電夾具6之溫度變化傾向較大的情況，算出讓靜電夾具6之目標溫度上升般的修正值。然後，將電漿生成中所測量之溫度測量用晶圓W’的溫度與基準溫度之差距設定為修正值的大小。在半導體晶圓W處理時，便測量載置有半導體晶圓W之靜電夾具6的溫度變化，並將對應於靜電夾具6之溫度變化傾向的修正值適用於對半導體晶圓W進行電漿處理時的靜電夾具6之目標溫度。藉此，便可抑制伴隨著半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變，而使得電漿處理時之半導體晶圓W的溫度在半導體晶圓W改變。
[半導體晶圓W處理時的修正]
圖10係顯示適用修正值之情況的溫度測量用晶圓W’及靜電夾具6的溫度變化一範例之圖式。圖10係顯示靜電夾具6上的一個分割區域(例如中央區域)中之溫度測量用晶圓W’及靜電夾具6之溫度變化一範例。又，圖10(a)、圖10(b)、圖10(c)係分別顯示導熱氣體之壓力為5Torr的情況、導熱氣體之壓力為10Torr的情況、導熱氣體之壓力為20Torr的情況之溫度測量用晶圓W’及靜電夾具之溫度變化一範例。圖10中，圖表80係表示溫度測量用晶圓W’的溫度變化一範例，圖表81係表示靜電夾具6之溫度變化。
在此，處理裝置100所處理之半導體晶圓W的數量越多，亦即，處理裝置100所實行之處理的累積時間越長，則會因處理腔室1內的環境變化，而使得半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗變化變大。例如，在對複數半導體晶圓W進行層積既定膜之處理的情況，處理的累積時間越長，則會 因沉積的附著量增加而使得半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗降低。半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗可以供給至半導體晶圓W與靜電夾具6之間的導熱氣體之壓力來加以控制。因此，圖10中，便以導熱氣體之壓力變化來模擬半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變。
在導熱氣體之壓力為5Torr(圖10(a))的情況之半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗會相當於對半導體晶圓W之處理的累積時間為例如0小時，亦即新品狀態之靜電夾具6與半導體晶圓W之間的熱抗。在導熱氣體之壓力為10Torr(圖10(b))的情況之半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗會相當於處理的累積時間為例如30小時的靜電夾具6與半導體晶圓W之間的熱抗。又，在導熱氣體之壓力為20Torr(圖10(c))的情況之半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗會相當於處理的累積時間為例如60小時的靜電夾具6與半導體晶圓W之間的熱抗。另外，雖圖10中為了監測晶圓溫度係使用溫度測量用晶圓W’，但圖10所示之溫度變化在對半導體晶圓W實行處理時亦相同。因此，以下說明中，便以對半導體晶圓W之處理來加以說明。
在對半導體晶圓W實行處理時，算出部203首先會對溫度控制部205指示開始冷卻靜電夾具6以及停止對加熱器6c供給電力或固定供給至加熱器6c的電力。藉此，靜電夾具6便會透過藉由循環於基材2a之流道2b內的冷媒所冷卻之基材2a來被加以冷卻。又，算出部203會對處理控制部206指示實行對半導體晶圓W之處理所使用的處理配方。處理控制部206會基於處理配方，來對溫度控制部205指示對半導體晶圓W進行處理時之靜電夾具6的目標溫度。然後，算出部203會對未圖示之搬送機器人下指示，來將半導體晶圓W搬入至處理腔室1內，並載置於靜電夾具6上。另外，在將半導體晶圓W載置於靜電夾具6上的時間點t0，半導體晶圓W為室溫(例如30℃)，靜電夾具6會被冷卻至較室溫要低之溫度(例如10℃)。
接著，算出部203會藉由透過取得部202來開始取得各分割區域60之靜電夾具6的溫度資訊，便可依分割區域60而開始靜電夾具6之溫度測量。然後，算出部203會在圖10所示之時間點t1，對導熱氣體控制部201指示開始供給半導體晶圓W之處理配方所指定的壓力之導熱氣體。藉此，在時 間點t1中，會依分割區域60來將導熱氣體供給至靜電夾具6上面與半導體晶圓W內面之間，而在半導體晶圓W與靜電夾具6之間開始透過導熱氣體之熱交換。藉此，例如圖10所示，藉由與半導體晶圓W之熱交換，便會使得半導體晶圓W之溫度下降，而使得靜電夾具6之溫度上升。
然後，算出部203會依分割區域60來測量從開始供給導熱氣體的時間點t1經過第1時間的時間點t11，以及從時間點t11經過第2時間的時間點t12之間的期間之靜電夾具6的溫度變化傾向。然後，算出部203會依分割區域60而參照記憶部204內之個別表2041來取得所測量之靜電夾具6的溫度變化傾向所對應之修正值。本實施例中，算出部203會依分割區域60而例如在個別表2041內特定出最靠近於所測量之靜電夾具6的溫度變化傾向之傾向，並取得特定出之傾向所對應的修正值。又，作為其他範例，算出部203亦可求出近似個別表2041內之傾向與修正之關係的擬合曲線，而取得所測量之靜電夾具6的溫度變化傾向所對應之擬合曲線上的修正值。
然後，算出部203便會將依分割區域60所取得的修正值輸出至溫度控制部205。然後，算出部203會在從時間點t1經過既定時間後之時間點t2，對溫度控制部205指示開始對加熱器6c供給電力。溫度控制部205會依分割區域60，並藉由將算出部203所指示之修正值加至處理控制部206所指示之目標溫度，來修正目標溫度。然後，溫度控制部205會依分割區域60，並以讓靜電夾具6之溫度成為修正後之目標溫度的方式來反饋控制加熱器6c的電力。藉此，靜電夾具6便會被控制為適用從開始供給導熱氣體之時間點t1，至開始對加熱器6c供給電力的時間點t2之期間的靜電夾具6之溫度變化所對應的修正值之目標溫度。另外，溫度控制部205亦可在從算出部203來輸出各分割區域60之修正值的情況，不等至時間點t2，而以成為藉由算出部203所指示之修正值來修正的目標溫度之方式來開始加熱器6c之電力的反饋控制。
然後，在靜電夾具6與半導體晶圓W之溫度為穩定的時間點t3，處理控制部206便會依照對半導體晶圓W之處理所使用的處理配方，來開始高頻電力及供給處理氣體等的控制。藉此，便會在處理腔室1內生成處理氣體之電漿，而藉由電漿來對半導體晶圓W實行既定處理。然後，藉由來自 電漿之輸入熱，便會使得半導體晶圓W之溫度上升。
在此，在導熱氣體之壓力為5Torr的圖10(a)之範例中，開始對加熱器6c供給電力前的中央區域之靜電夾具6的溫度變化傾向為0.23。因此，在記憶部204保存有圖6所示之修正表2040的情況，算出部203便會取得例如-4.5來作為修正值。然後，溫度控制部205會在目標溫度為60℃的情況，算出55.5℃來作為修正後之目標溫度，而以靜電夾具6之中央區域的溫度成為55.5℃的方式來反饋控制加熱器6c之電力。如圖7(a)中所說明般，由於導熱氣體之壓力為5Torr的情況之半導體晶圓W與靜電夾具6之間的溫度差△Ta為14.4℃，故在電漿處理時之半導體晶圓W的溫度Ta’會被控制為約70℃。
又，在導熱氣體之壓力為10Torr的圖10(b)之範例中，開始對加熱器6c供給電力前的中央區域之靜電夾具6的溫度變化傾向為0.33。因此，在記憶部204保存有圖6所示之修正表2040的情況，算出部203便會取得例如0來作為修正值。然後，溫度控制部205會在目標溫度為60℃的情況，算出60℃來作為修正後之目標溫度，而以靜電夾具6之中央區域的溫度成為60℃的方式來反饋控制加熱器6c之電力。如圖7(b)中所說明般，由於導熱氣體之壓力為10Torr的情況之半導體晶圓W與靜電夾具6之間的溫度差△Tb為9.9℃，故在電漿處理時之半導體晶圓W的溫度Tb’會被控制為約70℃。
又，在導熱氣體之壓力為20Torr的圖10(c)之範例中，開始對加熱器6c供給電力前的中央區域之靜電夾具6的溫度變化傾向為0.42。因此，在記憶部204保存有圖6所示之修正表2040的情況，算出部203便會取得例如+3.3來作為修正值。然後，溫度控制部205會在目標溫度為60℃的情況，算出63.3℃來作為修正後之目標溫度，而以靜電夾具6之中央區域的溫度成為63.3℃的方式來反饋控制加熱器6c之電力。如圖7(c)中所說明般，由於導熱氣體之壓力為20Torr的情況之半導體晶圓W與靜電夾具6之間的溫度差△Tb為6.6℃，故在電漿處理時之半導體晶圓W的溫度Tc’會被控制為約70℃。
如此般，溫度感應器20便會以在半導體晶圓W與靜電夾具6之間的 熱抗較大的情況，亦即，靜電夾具6之溫度變化傾向較小的情況，讓靜電夾具6之目標溫度下降，而在半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗較小的情況，亦即靜電夾具6之溫度變化傾向較大的情況，讓靜電夾具6之目標溫度上升的方式來反請控制供給至加熱器6c的電力。藉此，即便在處理複數半導體晶圓W的過程中，半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變的情況，仍可抑制複數半導體晶圓W之間於電漿處理時的溫度不均勻。
[製作修正表2040時之處理流程]
圖11係顯示實施例1中之修正表製作處理一範例的流程圖。另外，在圖11所示之處理之前，加熱器電源30會停止或固定對加熱器6c供給電力，靜電夾具6會藉由流通於基材2a內之冷媒來被冷卻至既定溫度。又，溫度測量用晶圓W’之溫度為室溫。
首先，算出部203會對未圖示之搬送機器人下指示，而將溫度測量用晶圓W’搬入至處理腔室1內，並載置於靜電夾具6上(S100)。然後，算出部203會依分割區域60來選擇供給至溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的導熱氣體之壓力(S101)。本實施例中，算出部203會依序選擇5Torr、10Torr以及20Torr的任一者來作為導熱氣體之壓力。
接著，算出部203會透過取得部202來開始取得各分割區域60的靜電夾具6之溫度資訊(S102)。然後，算出部203便會對導熱氣體控制部201指示開始供給以步驟S101而依分割區域60來選擇的壓力之導熱氣體。藉此，便可依分割區域60而開始對溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間供給導熱氣體(S103)。然後，便會在溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間開始透過導熱氣體之熱交換。
接著，算出部203會從開始供給導熱氣體待機至經過既定時間(例如10秒左右)(S104)。然後，算出部203會對溫度控制部205指示開始對加熱器6c供給電力。藉此，便會從加熱器電源30開始對加熱器6c供給電力(S105)。然後，溫度控制部205會以讓靜電夾具6之溫度成為目標溫度的方式來開始反饋控制供給至加熱器6c的電力。
接著，處理控制部206會待機既定時間至溫度測量用晶圓W’的溫度穩定為止(S106)。然後，處理控制部206會基於製作修正表2040時之處理配 方，並藉由開始供給高頻電力及處理氣體等之控制，來在處理腔室1內生成處理氣體之電漿(S107)。
接著，處理控制部206會待機既定時間至溫度測量用晶圓W’之溫度穩定為止(S108)。然後，處理控制部206會停止供給高頻電力及處理氣體等(S109)。然後，算出部203會對導熱氣體控制部201指示停止供給導熱氣體，並對溫度控制部205指示停止對加熱器6c供給電力或固定供給至加熱器6c之電力(S110)。然後，算出部203會停止取得各分割區域60之靜電夾具6的溫度資訊(S111)。
接著，算出部203會就所有測量對象之壓力(本實施例中係5Torr、10Torr、20Torr)來判斷是否進行了溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之溫度測量(S112)。於測量對象之壓力中，有未進行晶圓測量用W’與靜電夾具6之溫度測量的壓力之情況(S112：No)，算出部203便會藉由冷卻器單元33來將靜電夾具6冷卻至既定溫度，並且待機既定時間至溫度測量用晶圓W’之溫度回到室溫為止(S113)。然後，算出部203會再次實行步驟S101所示之處理。
另一方面，在就所有測量對象之壓力進行了溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之溫度測量的情況(S112：Yes)，算出部203如使用圖8來加以說明般，會就各分割區域60，而依導熱氣體之壓力來算出從開始供給導熱氣體之時間點t1經過第1時間的時間點t11，以及從時間點t11經過第2時間△t的時間點t12之間的期間之靜電夾具6的溫度變化傾向(S114)。
接著，算出部203會就各分割區域60，而依導熱氣體之壓力並基於上述算式(1)來算出相對於成為基準之溫度的修正值Toff(S115)。然後，算出部203會就各分割區域60，而依導熱氣體之壓力來製作對應靜電夾具6之溫度變化傾向與修正值Toff的個別表2041(參照圖6)，並將含有所製作之個別表2041的修正表2040記憶於記憶部204(S116)。
[對半導體晶圓W實行處理時之處理流程]
圖12係顯示實施例1中之對半導體晶圓W的處理一範例之流程圖。另外，在圖12所示之處理之前，加熱器電源30會停止或固定對加熱器6c供給電力，靜電夾具6會藉由流通於基材2a內之冷媒來被冷卻至既定溫 度。又，半導體晶圓W之溫度為室溫。
首先，算出部203會對未圖示之搬送機器人下指示，而將半導體晶圓W搬入至處理腔室1內，並載置於靜電夾具6上(S200)。然後，算出部203會透過取得部202來開始取得各分割區域60的靜電夾具6之溫度資訊(S201)。
接著，算出部203會基於規定對半導體晶圓W之處理的處理配方，並依分割區域60來對導熱氣體控制部201指示開始供給既定壓力之導熱氣體至半導體晶圓W與靜電夾具6之間。藉此，便可依分割區域60而開始對半導體晶圓W與靜電夾具6之間供給導熱氣體(S202)。然後，便會在半導體晶圓W與靜電夾具6之間開始透過導熱氣體之熱交換。
接著，算出部203會從開始供給導熱氣體待機至經過既定時間(例如10秒左右)(S203)。然後，算出部203會依分割區域60，來算出從開始供給導熱氣體之時間點t1經過第1時間的時間點t11，以及從時間點t11經過第2時間△t的時間點t12之間的期間之靜電夾具6的溫度變化傾向。然後，算出部203會依分割區域60，而從記憶部204內之修正表2040來取得所算出之傾向所對應的修正值(S204)。然後，算出部203會對溫度控制部205指示開始對加熱器6c供給電力，並且依分割區域60來將所取得之修正值輸出至溫度控制部205。
溫度控制部205會依分割區域60，並藉由將算出部203所指示之修正值加上處理控制部206所指示之目標溫度，來修正目標溫度(S205)。然後，溫度控制部205會開始對加熱器6c供給電力，並依分割區域60而以讓靜電夾具6之溫度成為目標溫度的方式來反饋控制供給至加熱器6c的電力(S206)。
接著，處理控制部206會待機既定時間至半導體晶圓W之溫度穩定為止(S207)。然後，處理控制部206會基於規定對半導體晶圓W之處理的處理配方，並藉由開始供給高頻電力及處理氣體等的控制，來實行電漿處理(S208)。在結束電漿處理的情況，處理控制部206便會停止供給高頻電力及處理氣體等(S209)。然後，算出部203會對導熱氣體控制部201指示停止供給導熱氣體，並對溫度控制部205指示停止對加熱器6c供給電力或固定供 給至加熱器6c之電力(S210)。然後，算出部203會停止取得各分割區域60的靜電夾具之溫度資訊(S211)。然後，算出部203會對未圖示之搬送機器人下指示，來將半導體晶圓W從處理腔室1內搬出(S212)。
以上，便已就實施例1來加以說明。如上述說明便可明瞭般，根據本實施例之處理系統10，即便在處理複數半導體晶圓W的過程中，半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變的情況，仍可抑制複數半導體晶圓W之間在電漿處理時之溫度不均勻。
【實施例2】
雖實施例1中，係依分割區域60，而對應於半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗來依分割區域60修正靜電夾具6之目標溫度，但本實施例中，係藉由對應於半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗，並依分割區域60而控制供給至半導體晶圓W與靜電夾具6之間的導熱氣體之壓力，來抑制伴隨著半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變之半導體晶圓W的溫度變化。本實施例係對靜電夾具6之目標溫度為固定值的處理系統10或在靜電夾具6內未設置有加熱器6c的處理系統10特別有效。另外，本實施例中之處理系統10、處理裝置100以及控制裝置200除了以下說明的點以外，都與使用圖1~圖5所說明之實施例1中的處理系統10、處理裝置100以及控制裝置200相同，故省略重複說明。
本實施例中，記憶部204係記憶有例如圖13所示之修正表2043。圖13係顯示實施例2中之修正表2043一範例之圖式。修正表2043例如圖13所示，係依分割區域60(中央區域及邊緣區域)來儲存有關係式及傾向的目標值。所謂的關係式係顯示改變導熱氣體之壓力的情況之靜電夾具6之溫度變化傾向的變化傾向之近似式。所謂傾向的目標值係在靜電夾具6之溫度變化中表示成為目標之傾向。成為目標之傾向係例如決定程序處理條件時之傾向。另外，圖13所示之關係式中，x係表示導熱氣體之壓力，y係表示靜電夾具6之溫度變化傾向。
[製作修正表2043時之處理流程]
圖14係顯示實施例2中之修正表2043的製作處理一範例之流程圖。另外，除了以下所說明的點以外，關於使用圖11所說明之修正表2040的 製作處理相同的處理便附加相同符號並省略說明。
首先，控制裝置200會實行圖11所說明之步驟S100~S114之處理。然後，算出部203會就各分割區域60，而依導熱氣體之壓力，來算出表示導熱氣體之壓力與靜電夾具6之溫度變化傾向的關係之關係式(S120)。例如圖15所示，係假設依導熱氣體之壓力而算出複數的點86所表示之數值來作為靜電夾具6之溫度變化傾向。圖15中，橫軸係表示導熱氣體之壓力，縱軸係表示靜電夾具6之溫度變化傾向。
算出部203會基於複數的點86之分布，來算出表示複數的點86之分布傾向的直線85來作為關係式。本實施例中，例如圖13所示，關於中央區域係算出「y=0.0121x+0.185」，關於邊緣區域係算出「y=0.0141x+0.155」來作為關係式。另外，本實施例中，雖然關係式為直線，但只要為表示複數的點86之傾向的線的話，亦可為曲線。
接著，算出部203會決定靜電夾具6之溫度變化傾向的目標值(S121)。靜電夾具6之溫度變化傾向的目標值係例如使用電漿處理時之半導體晶圓W的溫度為成為基準的既定溫度之情況的基準靜電夾具6之溫度變化傾向。另外，靜電夾具6之溫度變化傾向會與半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗有相關。決定靜電夾具6之溫度變化傾向的目標值會對應於決定半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗之目標值。半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗可藉由導熱氣體之壓力來進行某種程度上的控制。因此，靜電夾具6之溫度變化傾向的目標值較佳地係在可藉由導熱氣體之壓力來控制之熱抗範圍的略中央附近。本實施例中如圖13所示，係就中央區域及邊緣區域而訂定例如0.3來作為靜電夾具6之溫度變化傾向的目標值。
然後，算出部203會製作含有依分割區域60而算出之關係式及靜電夾具6之溫度變化傾向的目標值之修正表2043，並將所製作之修正表2043保存於記憶部204(S122)。
[對半導體晶圓W實行處理時之處理流程]
圖16係顯示實施例2中對半導體晶圓W之處理一範例的流程圖。另外，除了以下所說明之點以外，關於使用圖12所說明之對半導體晶圓W的處理同樣的處理便附加相同符號並省略說明。
首先，控制裝置200會實行圖12所說明之步驟S200~S203的處理。然後，算出部203會依分割區域60而算出從開始供給導熱氣體之時間點t1經過第1時間的時間點t11，以及從時間點t11經過第2時間的時間點t12之間的期間之靜電夾具6的溫度變化傾向(S220)。在此，例如圖15所示，係假設算出點87所表示之數值來作為某分割區域60中之靜電夾具60的溫度變化傾向。
接著，算出部203會從修正表2043來取得各分割區域60之關係式。然後，算出部203會依分割區域60而讓修正表2043所取得的關係式所表示之直線以通過步驟S220所算出之溫度變化傾向的數值之方式來平行移動(S221)。算出部203例如圖15所示，係以通過表示步驟S220所算出之溫度變化傾向的數值之點87的方式來平行移動表示修正表2043所取得之關係式的直線85，而取得直線88。
接著，算出部203會依分割區域60，而在平行移動後之直線上的點中，算出靜電夾具6之溫度變化傾向成為目標值的情況之導熱氣體的壓力(S222)。例如圖15所示，算出部203會在平行移動後之直線88上的點中，算出靜電夾具6之溫度變化傾向成為目標值0.3的情況之導熱氣體的壓力。然後，算出部203會對導熱氣體控制部201指示依分割區域60所算出之壓力P。導熱氣體控制部201會依分割區域60，而以成為算出部203所指示之壓力P的方式來改變各分割區域60的導熱氣體之壓力(S223)。然後，控制裝置200會實行圖12所說明之步驟S205~S212之處理。
以上，已就實施例2來加以說明。如上述說明便可明瞭般，根據本實施例之處理系統10，即便在處理複數半導體晶圓W的過程中，半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變的情況，仍可抑制複數半導體晶圓W之間在電漿處理時之溫度不均勻。又，即便在靜電夾具6之目標溫度為固定值的處理系統10或在靜電夾具6內未設置有加熱器6c的處理系統10中，仍可抑制伴隨著半導體晶圓W與靜電夾具6之間的熱抗改變之半導體晶圓W的溫度變化。
[控制裝置200之硬體]
另外，上述各實施例中之控制裝置200會藉由例如圖17所示般之電腦 90來加以實現。圖17係顯示實現控制裝置200之機能的電腦一範例之圖式。電腦90係具備有CPU(Central Processing Unit)91、RAM(Random Access Memory)92、ROM(Read Only Memory)93、輔助記憶裝置94、無線通訊機95、通訊介面(I/F)96、輸出入介面(I/F)97以及媒體介面(I/F)98。
CPU91會基於ROM93或輔助記憶裝置94所儲存的程式來動作，以進行各部控制。ROM93係儲存有啟動電腦90時藉由CPU91所實行之啟動程式，以及依存於電腦90之硬體的程式等。
輔助記憶裝置94係例如HDD(Hard Disk Drive)或SSD(Solid State Drive)等，並儲存有CPU91所實行之程式及該程式所使用之資料等。CPU91會將該程式從輔助記憶裝置94來讀取，並下載於RAM92上，而實行所下載之程式。
無線通訊機95會藉由無線通訊來與溫度測量用晶圓W’進行通訊，並接收從溫度測量用晶圓W’所傳送之資料來傳輸至CPU91。通訊I/F96會透過LAN(Local Area Network)等的通訊線路來在與處理裝置100之間進行通訊。通訊I/F96會從處理裝置100接收資料而傳輸至CPU91，並將CPU91所生成的資料透過通訊線路來傳輸至處理裝置100。
CPU91會透過輸出入I/F97來控制鍵盤等的輸入裝置及顯示器等的輸出裝置。CPU91會透過輸出入I/F97來從輸入裝置取得所輸入之訊號而傳輸至CPU91。又，CPU91會透過輸出入I/F97來將所生成之資料輸出至輸出裝置。
媒體介面I/F98會讀取記錄媒體99所儲存的程式或資料，並儲存於輔助記憶裝置94。記錄媒體99係例如DVD(Digital Versatile Disc)、PD(Phase change rewritable Disk)等的光學記錄媒體、MO(Magneto-Optical disk)等的磁光記錄媒體、磁帶媒體、磁記錄媒體或半導體記憶體等。
電腦90之CPU91會藉由實行下載於RAM92上之程式，來實現導熱氣體控制部201、取得部202、算出部203、溫度控制部205以及處理控制部206之各機能。又，輔助記憶裝置94係儲存有記憶部204內之資料。
雖然電腦90之CPU91會從記錄媒體99來讀取下載於RAM92上之程式並儲存於輔助記憶裝置94，但在其他範例亦可從其他裝置透過通訊線路 來取得程式並儲存於輔助記憶裝置94。
另外，揭露之技術並不限定於上述實施形態，可在其要旨範圍內有多種變形。
例如，算出部203亦可算出例如以下期間中之靜電夾具6的溫度變化傾向來作為對應於半導體晶圓W或溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗的靜電夾具6之溫度變化傾向。圖18係說明算出靜電夾具6之溫度變化傾向的期間一範例之圖式。
例如圖18所示，靜電夾具6之溫度會在開始供給導熱氣體之時間點t1為止，藉由冷卻器單元33來被控制為既定溫度Tmin。然後，從開始供給導熱氣體之時間點t1，藉由與半導體晶圓W或溫度測量用晶圓W’之間的熱交換，來使得靜電夾具6之溫度上升。然後，在未對加熱器6c供給電力的情況，靜電夾具6之溫度會將既定溫度Tmax作為峰值，而再度下降，並回到冷卻器單元33所控制之溫度Tmin。
在此，靜電夾具6之溫度變化中，在溫度變化傾向較大的期間，於半導體晶圓W或溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗改變的情況，便會容易產生溫度變化傾向之差異。因此，較佳地係在從圖18所示之時間點t1到靜電夾具6之溫度成為最大的時間點ta之間，將溫度變化傾向變大之期間的開始時間點作為t11，將結束時間點作為t12。例如，在溫度Tmin為0%，溫度Tmax為100%的情況，時間點t11可為例如靜電夾具6之溫度T1為10~30%範圍內的時間點，時間點t12可為例如靜電夾具6之溫度T2為70~90%範圍內的時間點。
又，雖上述各實施例中，半導體晶圓W或溫度測量用晶圓W’的溫度會從較靜電夾具6之溫度要高的狀態，來算出靜電夾具6之溫度變化傾向，但所揭露之技術並不限於此。例如，半導體晶圓W或溫度測量用晶圓W’的溫度亦可從較靜電夾具6之溫度要低的狀態，來算出靜電夾具6之溫度變化傾向。在此情況，靜電夾具6的溫度會以隨時間經過而讓溫度下降的方式來加以改變。又，在此情況亦會對應半導體晶圓W或溫度測量用晶圓W’與靜電夾具6之間的熱抗而使得靜電夾具6之溫度變化傾向的大小改變。
又，雖上述實施例1中，係依半導體晶圓W，而在對半導體晶圓W實 行處理時，會基於靜電夾具6之溫度變化來修正目標溫度，但作為其他範例，亦可依既定數量的半導體晶圓W，進行1次基於靜電夾具6之溫度變化來修正目標溫度之處理，而到進行下次修正目標溫度之處理為止便會使用修正後之目標溫度來對半導體晶圓W實行處理。又，雖上述實施例2中，係依半導體晶圓W而在對半導體晶圓W實行處理時，基於靜電夾具6之溫度變化來改變導熱氣體之壓力，但作為其他範例，亦可依既定數量的半導體晶圓W，進行1次基於靜電夾具6之溫度變化來改變導熱氣體之壓力的處理，而到進行下次改變導熱氣體之壓力的處理為止便會使用改變後之導熱氣體之壓力來對半導體晶圓W實行處理。藉此，便可提升在處理複數半導體晶圓W時之產率。
又，上述各實施例中，靜電夾具6上面會同心圓狀地被分割為2個分割區域60，而可依分割區域60來獨立控制加熱器6c之電力及導熱氣體之壓力。但是，分割區域60之個數並不限於2個，亦可為3個以上。又，各分割區域60之分割方法並不限於同心圓狀，亦可分割為格子狀或放射狀。
以上，雖使用實施形態來說明本發明，但本發明之技術範圍並不限於上述實施形態所記載的範圍。可在上述實施形態添加多樣的變更或改良對該業者而言是自明的。又，添加有此般變更或改良的形態亦被包含於本發明之技術範圍而可從申請專利範圍之記載中加以明瞭。
S200‧‧‧搬入半導體晶圓W
S201‧‧‧開始溫度測量
S202‧‧‧開始供給導熱氣體
S203‧‧‧待機既定時間
S204‧‧‧取得修正值
S205‧‧‧修正目標溫度
S206‧‧‧開始對加熱器供給電力
S207‧‧‧待機既定時間
S208‧‧‧實行電漿處理
S209‧‧‧停止供給高頻電力及處理氣體
S210‧‧‧停止供給導熱氣體 停止或固定對加熱器供給電力
S211‧‧‧停止溫度測量
S212‧‧‧搬出半導體晶圓W

Claims (14)

  1. 一種溫度控制方法，係控制載置台之載置面所載置的被處理體溫度之溫度控制方法，包含有：供給工序，係在停止對加熱該載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將導熱氣體供給至載置有與該載置台溫度不同之溫度的該被處理體之該載置台與該被處理體之間；第1測量工序，係測量因透過該導熱氣體之該被處理體與該載置台的熱交換所導致之該載置台的溫度變化；算出工序，係基於該載置台之溫度變化來算出修正值；以及控制工序，係開始對該加熱器供給電力，並以讓該載置台之溫度成為該修正值所修正之目標溫度的方式來控制該加熱器之電力。
  2. 如申請專利範圍第1項之溫度控制方法，其中該第1測量工序係測量在將導熱氣體供給至該載置台與該被處理體之間後，經過第1時間後的第1時間點以及從該第1時間點經過第2時間後的第2時間點之間的該載置台之溫度變化傾向來作為該載置台之溫度變化。
  3. 如申請專利範圍第2項之溫度控制方法，其係進一步地包含有：第2測量工序，係在停止對加熱該載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將該導熱氣體供給至載置有與該載置台溫度不同之溫度的溫度測量用晶圓之該載置台與該溫度測量用晶圓之間，而在測量因透過該導熱氣體之該溫度測量用晶圓與該載置台的熱交換所導致之該載置台的溫度變化後，以該載置台之溫度成為既定溫度的方式來控制該加熱器之電力，並測量該溫度測量用晶圓之溫度；以及製作工序，係依不同壓力之該導熱氣體，而將該第2測量工序所測量之該溫度測量用晶圓的溫度與為基準之溫度的差距所對應之該修正值對應於該第2測量工序所測量之該載置台的溫度變化，來製作修正表；該算出工序會基於該修正表來算出基於該載置台之溫度變化的該修正值。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之溫度控制方法，其中該供給工序、該第1測量工序、該算出工序以及該控制工序會依該被處理體，而在對該被處理體實行處理前來加以進行。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之溫度控制方法，其中該導熱氣體係從該載置台之載置面所形成之複數供給口來被供給至該載置台與該被處理體之間。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之溫度控制方法，其中該加熱器會在從該載置台上方來觀察的情況，於該載置台內部複數設置為半徑相異之同心圓狀。
  7. 如申請專利範圍第6項之溫度控制方法，其中該算出工序係就個別的該加熱器來算出基於該載置台之溫度變化的該修正值；該控制工序係就個別的該加熱器，而以該載置台溫度成為該目標溫度的方式來控制該加熱器之電力。
  8. 一種溫度控制方法，係控制載置台之載置面所載置的被處理體溫度之溫度控制方法，包含有：供給工序，係在停止對加熱該載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將第1壓力之導熱氣體供給至載置有與該載置台溫度不同之溫度的該被處理體之該載置台與該被處理體之間；第1測量工序，係測量因透過該導熱氣體之該被處理體與該載置台的熱交換所導致之該載置台的溫度變化；第1算出工序，係基於該載置台之溫度變化來算出該導熱氣體之第2壓力；以及控制工序，係開始對該加熱器供給電力，並將供給至該載置台與該被處理體之間的該導熱氣體壓力設定為該第2壓力，而以讓該載置台之溫度成為目標溫度的方式來控制該加熱器之電力。
  9. 如申請專利範圍第8項之溫度控制方法，其中該第1測量工序係測量在將導熱氣體供給至該載置台與該被處理體之間後，經過第1時間後的第1時間點以及從該第1時間點經過第2時間後的第2時間點之間的該載置台之溫度變化傾向來作為該載置台之溫度變化。
  10. 如申請專利範圍第9項之溫度控制方法，其係進一步地包含有：第2測量工序，係在停止對加熱該載置台之加熱器供給電力的狀態，或是固定供給至加熱器之電力的狀態下，將該導熱氣體供給至載置有與該載置台溫度不同之溫度的溫度測量用晶圓之該載置台與該溫度測量用晶圓之間，而在測量因透過該導熱氣體之該溫度測量用晶圓與該載置台的熱交換所導致之該載置台的溫度變化後，以該載置台之溫度成為既定溫度的方式來控制該加熱器之電力，並測量該溫度測量用晶圓之溫度；第2算出工序，係依不同壓力之該導熱氣體，而基於該第2測量工序所測量的該載置台的溫度變化傾向來算出表示該導熱氣體壓力與該溫度變化傾向之數值的關係式之關係式；以及第3算出工序，係算出在該第2測量工序所測量之該溫度測量用晶圓之溫度成為基準溫度的情況之該載置台的溫度變化傾向的數值來作為成為目標之溫度變化傾向的數值；該第1算出工序係基於該第2算出工序所算出之該關係式以及該第3算出工序所算出之該成為目標之溫度變化傾向的數值，來算出該第2壓力。
  11. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之溫度控制方法，其中該供給工序、該第1測量工序、該第1算出工序以及該控制工序會依該被處理體，而在對該被處理體實行處理前來加以進行。
  12. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之溫度控制方法，其中該導熱氣體會從該載置台之載置面所形成之複數供給口來加以供給。
  13. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之溫度控制方法，其中該加熱器會在從該載置台上方來觀察的情況，於該載置台內部複數設置為半徑相異之同心圓狀。
  14. 如申請專利範圍第13項之溫度控制方法，其中該導熱氣體之壓力係可依配置有該加熱器之該載置面區域來獨立控制。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6554387B2 (ja) * 2015-10-26 2019-07-31 東京エレクトロン株式会社 ロードロック装置における基板冷却方法、基板搬送方法、およびロードロック装置
US20180235110A1 (en) * 2017-02-16 2018-08-16 Lam Research Corporation Cooling system for rf power electronics
JP6918554B2 (ja) * 2017-04-06 2021-08-11 東京エレクトロン株式会社 可動体構造及び成膜装置
JP2018206847A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、プログラムおよび基板処理装置
JP7068971B2 (ja) * 2017-11-16 2022-05-17 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、温度制御方法および温度制御プログラム
TWI829367B (zh) * 2017-11-16 2024-01-11 日商東京威力科創股份有限公司 電漿處理裝置、溫度控制方法及溫度控制程式
JP7101023B2 (ja) * 2018-04-03 2022-07-14 東京エレクトロン株式会社 温調方法
JP7195060B2 (ja) * 2018-05-17 2022-12-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
JP6971199B2 (ja) * 2018-05-31 2021-11-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP7202972B2 (ja) * 2018-06-29 2023-01-12 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ状態検出方法およびプラズマ状態検出プログラム
JP7094804B2 (ja) * 2018-07-03 2022-07-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US11087962B2 (en) 2018-07-20 2021-08-10 Lam Research Corporation Real-time control of temperature in a plasma chamber
CN111009454B (zh) * 2018-10-05 2024-05-17 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、监视方法以及记录介质
US11532461B2 (en) * 2018-10-23 2022-12-20 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
CN109556943B (zh) * 2018-11-27 2021-02-05 迈克医疗电子有限公司 恒温系统的温度修正方法、装置、分析仪器、存储介质
US11488808B2 (en) * 2018-11-30 2022-11-01 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, calculation method, and calculation program
JP7304188B2 (ja) * 2019-03-29 2023-07-06 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
JP7214562B2 (ja) * 2019-05-13 2023-01-30 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、算出方法および算出プログラム
JP7244348B2 (ja) * 2019-05-13 2023-03-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、温度制御方法および温度制御プログラム
US11543296B2 (en) * 2019-05-31 2023-01-03 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for calibration of substrate temperature using pyrometer
US20220068602A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-03 Tokyo Electron Limited Temperature estimation apparatus, plasma processing system, temperature estimation method and temperature estimation program
KR102520584B1 (ko) * 2020-10-14 2023-04-10 세메스 주식회사 공정 계측 장치 및 방법
JP2022073471A (ja) 2020-11-02 2022-05-17 東京エレクトロン株式会社 レシピ更新方法
KR102672547B1 (ko) * 2021-03-25 2024-06-07 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법
CN115070605B (zh) * 2022-06-22 2024-07-05 北京晶亦精微科技股份有限公司 一种抛光设备及其工作方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110885A (ja) * 1999-10-14 2001-04-20 Hitachi Ltd 半導体処理装置および半導体処理方法
US20060042757A1 (en) 2004-08-27 2006-03-02 Seiichiro Kanno Wafer processing apparatus capable of controlling wafer temperature
JP2006080222A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Hitachi Ltd ウエハ処理装置
JP2006155169A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Omron Corp 温度制御方法、温度調節器および熱処理システム
JP4509820B2 (ja) * 2005-02-15 2010-07-21 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法，熱処理板の温度設定装置，プログラム及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4551256B2 (ja) * 2005-03-31 2010-09-22 東京エレクトロン株式会社 載置台の温度制御装置及び載置台の温度制御方法及び処理装置及び載置台温度制御プログラム
JP4801547B2 (ja) * 2005-09-30 2011-10-26 東京エレクトロン株式会社 載置台、基板処理装置、プラズマ処理装置、載置台の制御方法、プラズマ処理装置の制御方法、制御プログラム、及び記憶媒体
JP5138195B2 (ja) 2006-09-26 2013-02-06 東京エレクトロン株式会社 伝熱ガス供給機構および伝熱ガス供給方法、ならびに基板処理装置および基板処理方法
JP4553266B2 (ja) * 2007-04-13 2010-09-29 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置、制御定数の自動調整方法及び記憶媒体
JP5301812B2 (ja) * 2007-11-14 2013-09-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5358956B2 (ja) 2008-01-19 2013-12-04 東京エレクトロン株式会社 載置台装置、処理装置、温度制御方法及び記憶媒体
JP5433171B2 (ja) 2008-06-16 2014-03-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料温度の制御方法
JP5397215B2 (ja) * 2009-12-25 2014-01-22 ソニー株式会社 半導体製造装置、半導体装置の製造方法、シミュレーション装置及びシミュレーションプログラム
JP5657444B2 (ja) * 2011-03-23 2015-01-21 東京エレクトロン株式会社 温度測定装置及び温度測定方法
JP5730638B2 (ja) * 2011-03-28 2015-06-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置の処理室内構成部材及びその温度測定方法
JP5781803B2 (ja) * 2011-03-30 2015-09-24 東京エレクトロン株式会社 温度制御方法及びプラズマ処理システム
JP5712741B2 (ja) * 2011-03-31 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
JP5659286B2 (ja) * 2013-12-06 2015-01-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料台及びこれを備えたプラズマ処理装置

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