TW201727714A - 半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 - Google Patents
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Abstract
可提供可進行均勻的基板處理的技術。可提供一種技術,具有以下程序:將被保持基板的基板保持具所保持的隔熱板,透過從加熱裝置所供應的電磁波而加熱直到處理基板的處理溫度,並透過非接觸式溫度計測定到達處理溫度前的隔熱板的溫度變動;將被基板保持具所保持的基板,透過加熱裝置加熱直到處理溫度,並透過非接觸式溫度計測定到達處理溫度前的基板的溫度變動;透過隔熱板的溫度變動的測定結果與基板的溫度變動的測定結果而取得隔熱板與基板的溫度變動的相關關係;和以非接觸式溫度計所測定的隔熱板的溫度與相關關係為基礎而控制加熱裝置而加熱基板。
Description
本發明,係有關半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式。
在半導體裝置之製造方法的一程序方面,存在例如:使用加熱裝置而加熱處理室內的基板,而使形成於基板的表面的薄膜中的組成、結晶構造等變化的退火處理。於最近的半導體裝置,係隨著微細化,對於形成具有高的縱橫比的圖案的高密度的基板的退火處理受到期望。
在歷來的退火處理,係無法均勻加熱基板,無法進行對象膜的均勻的處理。
本發明之目的,係在於提供可進行均勻的基板處理的技術。
依本發明之一態樣時,提供一種技術,具有以下程序:將被保持基板的基板保持具所保持的隔熱板,透過從加熱裝置所供應的電磁波而加熱直到處理前述基板的處理溫度,並透過非接觸式溫度計測定到達前述處理溫度前的前述隔熱板的溫度變動;將被前述基板保持具所保持的前述基板,透過前述加熱裝置加熱直到前述處理溫度,並透過前述非接觸式溫度計測定到達前述處理溫度前的前述基板的溫度變動;透過前述隔熱板的溫度變動的測定結果與前述基板的溫度變動的測定結果而取得前述隔熱板與前述基板的溫度變動的相關關係;和以前述非接觸式溫度計所測定的隔熱板的溫度與前述相關關係為基礎而控制前述加熱裝置以加熱前述基板。
依本發明時,可提供可進行均勻的基板處理的技術。
101a、101b‧‧‧隔熱板(石英板、Si板)
102‧‧‧殼體(空腔)
103‧‧‧反應管
104‧‧‧遮蓋凸緣(閉塞板)
121‧‧‧控制器(控制部)
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理室
210‧‧‧載置台
217‧‧‧晶舟(基板保持具)
655‧‧‧微波振盪器(加熱裝置)
[圖1]在本發明中的第一實施形態下適用的基板處理裝置的單片型處理爐的示意構成圖,為針對處理爐部分以縱剖面圖進行繪示的圖。
[圖2]在本發明所適用的基板處理裝置之控制器的示意構成圖。
[圖3]針對本發明中的基板處理的流程進行繪示的圖。
[圖4A]針對本發明中的溫度控制所致的溫度變遷進行繪示的圖,為針對升溫時的溫度控制所致的溫度與時間的變遷進行繪示的圖形。
[圖4B]針對本發明中的溫度控制所致的溫度變遷進行繪示的圖,為針對基板處理時的溫度控制所致的溫度與時間的變遷進行繪示的圖形。
[圖4C]針對本發明中的基板處理時的溫度控制所致的晶圓的加熱區域進行繪示的示意圖。
[圖5]針對作成在本發明中的第一實施形態下所適用的處理變換表的流程進行繪示的圖。
[圖6A]針對作成在本發明的第一實施形態下所適用的處理變換表時的溫度測定方法進行繪示的圖,為測定隔熱板的溫度時的圖。
[圖6B]針對作成在本發明的第一實施形態下所適用的處理變換表時的溫度測定方法進行繪示的圖,為測定目標基板的溫度時的圖。
[圖7]針對在本發明中的第一實施形態下所測定的隔熱板、目標基板的溫度、時間的變遷進行繪示的圖形。
[圖8]針對根據圖7中的隔熱板與目標基板的圖形所形成的隔熱板與目標基板的相關關係進行繪示的溫度變換
圖。
[圖9]針對本發明中的第一實施形態的變化例1進行繪示的圖。
[圖10]針對本發明中的第一實施形態的變化例2進行繪示的圖。
[圖11]在本發明中的第二實施形態下適用的基板處理裝置的縱型處理爐的示意構成圖,為針對處理爐部分以縱剖面圖進行繪示的圖。
[圖12]針對作成在本發明中的第一實施形態下所適用的處理變換表的流程進行繪示的圖。
[圖13A]針對作成在本發明的第二實施形態下所適用的處理變換表時的溫度測定方法進行繪示的圖,為測定隔熱板的溫度時的圖。
[圖13B]針對作成在本發明的第二實施形態下所適用的處理變換表時的溫度測定方法進行繪示的圖,為測定將目標基板配置於上部高度時的目標基板溫度時的圖。
[圖13C]針對作成在本發明的第二實施形態下所適用的處理變換表時的溫度測定方法進行繪示的圖,為測定將目標基板配置於大致中央高度時的目標基板溫度時的圖。
[圖13D]針對作成在本發明的第二實施形態下所適用的處理變換表時的溫度測定方法進行繪示的圖,為測定將目標基板配置於下部高度時的目標基板溫度時的圖。
於以下基於圖式說明本發明的第一實施形態。
於本實施形態,本發明相關的基板處理裝置100,係被構成為對晶圓實施各種的熱處理的單片式熱處理裝置。
如示於圖1,本實施形態相關之基板處理裝置100,係具有:以金屬等的將電磁波反射的材料而構成的作為空腔的殼體102、和收容於殼體102的內部且垂直方向之上下端部開放的筒形狀的反應管103。反應管103,係以石英等的使電磁波透射的材料而構成。此外,以金屬材料而構成的遮蓋凸緣(閉塞板)104,隔著作為密封構材(sealing member)的O環220而與反應管103之上端抵接以將反應管之上端閉塞。主要由殼體102、反應管103及遮蓋凸緣104而構成處理矽晶圓等的基板的處理容器,尤其將反應管103的內側空間構成為處理室201。
在反應管103的下方係設有載置台210,於載置台210之上表面,係載置作為保持晶圓200的基板保持具的晶舟217。於晶舟217,係供於將作為處理對象的晶圓200如測試晶圓等的以石英板、矽板(Si板)等而形成
的晶圓200的溫度進行維持(保溫)用的隔熱板101a、101b,被保持為以既定之間隔夾住晶圓200。此外,於載置台210之側壁,係朝向載置台210的徑向而突出的未圖示的突出部被設於載置台210的底面側。此突出部與設於後述的處理室201與搬送空間203之間的分隔板204接近或接觸,從而抑制處理室201內的環境氣體往搬送空間203內移動、搬送空間203內的環境氣體往處理室201內移動等。
於此,隔熱板101a、101b係可依基板處理溫度而設置複數個。如此設置複數個使得可抑制載置晶圓200的區域被散熱,使得可使晶圓200的面內或面間溫度均勻性提升。此外,如示於後述的圖6,於晶舟217的端板(頂板)217a,係設有作為溫度感測器263的測定窗的孔217b,隔熱板101a被以透過溫度感測器263測定表面溫度的方式保持於晶舟217。
作為上部容器的殼體102,係例如橫截面為圓形,被構成為平坦的密閉容器。此外,作為下部容器的搬送容器202,係由例如鋁(Al)、不銹鋼(SUS)等的金屬材料或石英等而構成。於處理容器的下方,係形成有搬送作為基板的矽晶圓等的晶圓200的搬送空間203。另外,將被殼體102所包圍的空間、或被反應管103所包圍的空間,亦即將比分隔板204上方的空間稱為處理室201或反應區域201,有時亦將被搬送容器202所包圍的空間,亦即將比分隔板下方的空間稱為搬送區域203。
於搬送容器202之側面,係設有鄰接於閘閥205的基板搬入搬出口206,晶圓2係經由基板搬入搬出口206而在未圖示的基板搬送室之間移動。
於殼體102之側面,係穿設電磁波導入埠653-1、653-2。於電磁波導入埠653-1、653-2的各者係連接著供於對處理室201內供應微波用的導波管654-1、654-2的一端。在導波管654-1、654-2的另一端的各者係連接著作為對處理室201內供應電磁波進行加熱的加熱源的微波振盪器(電磁波源)655-1、655-2。於此,電磁波導入埠653-1、653-2、導波管654-1、654-2、微波振盪器655-1、655-2,係進行一般的說明等的情況下,記載為電磁波導入埠653、導波管654、微波振盪器655以代表各者。
載置台210係被透過作為旋轉軸的軸255而支撐。軸255,係貫通搬送容器202之底部,並且連接於在搬送容器202的外部進行旋轉、升降動作的驅動機構267。使驅動機構267作動而使軸255及載置台210旋轉、升降,使得可使載置於晶舟217上的晶圓200旋轉或升降。另外,軸255下端部之周圍係由伸縮管212包覆,處理空間201及搬送空間203內係被保持為氣密。
載置台210,於晶圓200之搬送時,係下降為載置台上表面成為基板搬入搬出口206的位置(晶圓搬送位置),於晶圓200的處理時係如在圖1所示,晶圓200上升直到處理室201內之處理位置(晶圓處理位置)。
於處理室201的下方,亦即於載置台210的外周側,係設有將處理室201的環境氣體進行排氣的排氣部。如示於圖1,於排氣部係設有排氣口221。於排氣口221係連接著排氣管231,於排氣管231係依序串接著依處理室201內的壓力而控制閥開度的APC閥等的壓力調整器244、真空泵浦246。
於此,壓力調整器244,係只要為可接收處理室201內的壓力資訊(來自後述的壓力感測器245的回授信號)而調整排氣量者則不限於APC閥,亦可構成為併用一般的開閉閥與壓力調整閥。
主要由排氣口221、減壓系統排氣管231、壓力調整器244而構成排氣部(亦稱為排氣系統或排氣線)。另外,亦可構成為以包圍處理室201的方式設置排氣路徑,而可從晶圓200的全周將氣體進行排氣。此外,亦可採取於排氣部的構成追加真空泵浦246。
於遮蓋凸緣104,係設有供於將惰性氣體、原料氣體、反應氣體等的供各種基板處理用的處理氣體供應至處理室201內用的氣體供應管232。
於氣體供應管232,係從上游依序設有:是流量控制器(流量控制部)的質流控制器(MFC)241、和是開閉
閥的閥243。於氣體供應管232之上游側,係連接例如是惰性氣體的氮(N2)氣源,經由MFC241、閥243而往處理室201內供應。於基板處理時使用複數種類的氣體的情況下,係亦可於氣體供應管232的比閥243下游側從上游方向依序連接設有是流量控制器的MFC及是開閉閥的閥的氣體供應管。
從氣體供應管232供應惰性氣體的情況下,主要由氣體供應管232、MFC241、閥243而構成惰氣供應系統。在惰性氣體方面,係除了N2氣體以外,可採用例如Ar氣體、He氣體、Ne氣體、Xe氣體等的稀有氣體。
於遮蓋凸緣104,係設置溫度感測器263作為非接觸式的溫度檢測器。基於透過溫度感測器263而檢測出的溫度資訊對後述的微波振盪器655的輸出進行調整,從而加熱基板,基板溫度成為期望的溫度分布。溫度感測器263,係以例如IR(Infrared Radiation)感測器等的放射溫度計而構成。
另外,在測定基板的溫度的方法方面,不限於上述的放射溫度計,可使用熱電偶而進行溫度測定,亦可併用熱電偶與放射溫度計而進行溫度測定。其中,使用熱電偶而進行溫度測定的情況下,為了使熱電偶的測溫精度提升需要配置於處理晶圓200的附近而進行溫度測定,故從後述
的微波振盪器所供應的微波會使得熱電偶本身被加熱,故優選上使用放射溫度計作為溫度感測器263。
此外,溫度感測器263,係不限於設在遮蓋凸緣104,亦可採取設於載置台210。如此方式構成,使得可使用上端被閉塞的反應管,可減低供應至處理室201的微波、處理氣體等洩漏的可能性。
此外,溫度感測器263,係不僅直接設置於遮蓋凸緣104、載置台210等,亦可構成為以鏡子等使來自設於遮蓋凸緣104、載置台210等的測定窗的放射光反射而間接測定。如此方式構成,使得可放寬設置溫度感測器263的場所的限制。
於殼體102之側壁係設置電磁波導入埠653-1、653-2。於電磁波導入埠653-1、653-2的各者係連接著供於對處理室201內供應電磁波用的導波管654-1、654-2各者的一端。在導波管654-1、654-2各者的另一端係連接著作為對處理室201內供應電磁波而加熱的加熱源的微波振盪器(電磁波源)655-1、655-2。微波振盪器655-1、655-2係將微波等的電磁波分別供應至導波管654-1、654-2。此外,微波振盪器655-1、655-2,係使用磁控管、調速管等。透過微波振盪器655而產生的電磁波的頻率,係優選上控制為13.56MHz以上、24.125GHz以下的頻率範圍。再者,優選上適合控制為2.45GHz或5.8GHz的頻
率。
此外,於本實施形態,微波振盪器655,係記載為在殼體102之側面配置2個,惟不限於此,設置1個以上即可。
此外,亦可配置為設於殼體102的對向的側面等不同的側面。如此方式構成,使得可抑制後述的微波在晶圓200上被局部吸收的區域,亦即可抑制晶圓200被局部加熱,可使晶圓200的面內溫度均勻性提升。
主要由微波振盪器655-1、655-2、導波管654-1、654-2及電磁波導入埠653-1、653-2而構成作為電磁波供應部(電磁波供應裝置、微波供應部、微波供應裝置)的加熱裝置。
於微波振盪器655-1、655-2各者係分別連接後述的控制器121。於控制器121係連接針對收容於處理室201內的隔熱板101a或101b、或晶圓200的溫度進行測定的溫度感測器263。溫度感測器263,係針對隔熱板101a或101b、或晶圓200的溫度進行測定而發送至控制器121,透過控制器121而控制微波振盪器655-1、655-2的輸出,並控制晶圓200的加熱。
於此,微波振盪器655-1、655-2,係被透過從控制器121所發送的相同的控制信號而控制。然而,不限於此,亦可構成為對微波振盪器655-1、655-2各者從控制器121發送個別的控制信號使得微波振盪器655-1、655-2被個別控制。
如示於圖2,是控制部(控制手段)之控制器121,係被構成為具備CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、記憶裝置121c、及I/O埠121d的電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d,係被構成為可經由內部匯流排121e而與CPU121a進行資料交換。於控制器121,係連接被構為例如觸控面板等的輸出入裝置122。
記憶裝置121c,係以例如快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive)等而構成。於記憶裝置121c內,係可讀出地儲存針對基板處理裝置的動作進行控制的控制程式、記載著後述的噴嘴的蝕刻處理、成膜處理的順序、條件等的蝕刻配方、處理配方等。蝕刻配方、處理配方等,係被組合成使控制器121執行後述的基板處理程序中的各程序而可獲得既定的結果,作用為程式。以下,亦將此處理配方、控制程式等簡單統稱為程式。此外,亦將蝕刻配方、處理配方等簡單稱為配方。於本說明書中使用程式如此之詞語的情況下,包括:僅包含配方單體的情況、僅包含控制程式單體的情況、或包含該雙方的情況。RAM121b,係被構成為暫時保存透過CPU121a所讀出的程式、資料等的記憶體區域(工作區)。
I/O埠121d,係連接於上述的MFC241a~241d、閥243a~243d、壓力感測器245、APC閥244、真
空泵浦246、溫度感測器263、驅動機構267、及微波振盪器655等。
CPU121a,係被構成為從記憶裝置121c讀出控制程式而執行,同時依來自輸出入裝置122的操作指令的輸入等而從記憶裝置121c讀出配方。CPU121a,係被構成為以按照所讀出的配方的內容的方式而控制:透過MFC241a~241d的各種氣體的流量調整動作、閥243a~243d的開閉動作、APC閥244的開閉動作及基於壓力感測器245的透過APC閥244的壓力調整動作、真空泵浦246的啟動及停止、基於溫度感測器263的微波振盪器的輸出調整動作、透過驅動機構267的載置台210(或晶舟217)的旋轉及旋轉速度調節動作、或升降動作等。
控制器121,係可透過將儲存於外部記憶裝置(例如,磁帶、可撓性碟、硬碟等的磁碟、CD、DVD等的光碟、MO等的磁光碟、USB記憶體、記憶卡等的半導體記憶體)123的上述的程式,安裝於電腦從而構成。記憶裝置121c、外部記憶裝置123等,係被構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下,亦將此等簡單統稱為記錄媒體。於本說明書中使用記錄媒體如此之詞語的情況下,係包括:僅包含記憶裝置121c單體的情況、僅包含外部記憶裝置123單體的情況、或包含該雙方的情況。另外,對電腦提供程式,係亦可不使用外部記憶裝置123,而使用網際網路、專用線路等的通訊手段而進行。
接著,使用上述的基板處理裝置100的處理爐,作為半導體裝置(device)的製程的一程序,例如按照示於圖3的處理流程說明有關作為在基板上所形成的含矽膜的非晶矽膜的改質(結晶化)方法的一例。於以下之說明,構成基板處理裝置100的各部分的動作係透過控制器121而控制。
於此,於本說明書中使用「晶圓」如此的詞語的情況下,係包括表示「晶圓(產品晶圓)本身」的情況、表示「晶圓與形成於其表面的既定的層、膜等的積層體(集合體)」的情況,亦即包括包含形成於表面的既定的層、膜等而稱為晶圓的情況、表示後述的「目標基板(目標晶圓)」或後述的「測試基板(dummy substrate)(測試晶圓)」或「目標基板(目標晶圓)與測試基板(測試晶圓)雙方」的情況。此外,於本說明書中使用「晶圓的表面」如此的詞語的情況下,係包括表示使用上述的「晶圓」的定義下的「晶圓本身的表面(曝露面)」的情況、表示「形成於晶圓上的既定的層、膜等的表面,亦即作為積層體的晶圓的最表面」的情況。
因此,於本說明書中記載為「對晶圓供應既定的氣體」的情況下,係包括表示對使用上述的「晶圓」的定義下的「晶圓本身的表面(曝露面)供應既定的氣體」的情況、表示「對形成於晶圓上的層、膜等,亦即對作為積層體的晶圓的最表面供應既定的氣體」的情況。此
外,於本說明書中記載為「在晶圓上形成既定的層(或膜)」的情況下,係包括表示「在晶圓本身的表面(曝露面)上形成既定的層(或膜)」的情況、表示「在形成於晶圓上的層、膜等之上,亦即在作為積層體的晶圓的最表面之上形成既定的層(或膜)」的情況等。
此外,於本說明書中使用「基板」如此的詞語的情況下,亦與使用稱為「晶圓」的詞語的情況同義。
在進行既定的基板處理的前階段方面,進行:利用隔熱板101a、溫度感測器263、目標基板601、開孔隔熱板602,而作成如例示於顯示後述的隔熱板101a與晶圓200的相關關係的圖8的溫度變換圖的資料的取得處理(S302)。
如示於圖1,既定個數的晶圓200被移載至晶舟217時,晶舟升降機115係使晶舟217上升,如示於圖5,搬入(晶舟裝載)至反應管103內側的處理室201(S304)。
往處理室201內的晶舟217的搬入完畢時,將處理室201內的環境氣體排氣為處理室201內成為既定的壓力
(例如10~100Pa)。具體而言,一面透過真空泵浦246進行排氣,一面基於透過壓力感測器245而檢測出的壓力資訊將壓力調整器244a或244b的閥開度進行回授控制,使處理室201內成為既定的壓力(S306)。
驅動機構267,係透過晶舟217使晶圓200旋轉。此時,經由氣體供應管232從噴嘴249供應氮氣等的惰性氣體(S308)。處理室201內的壓力係被調整為0Pa~200,000Pa之中的既定的值,被調整為例如0Pa~300Pa(G)。
微波振盪器655-1、655-2係使晶圓200升溫至100~900℃的溫區、升溫至例如400℃。晶圓200之溫度,係透過溫度感測器263測定石英座101a的表面溫度,並被透過在溫度變換圖作成程序所記憶的溫度變換圖的作成資料而推測、控制。微波振盪器655-1、655-2,係經由導波管654-1與654-2從電磁波導入埠653-1與653-2將微波供應至處理室201內。被供應至處理室201內的微波係入射於晶圓200而被有效地吸收,使得可使晶圓200極有效地升溫。
於此,使晶圓200升溫的情況下,微波振盪器655-1、655-2,係優選上被控制為一面間歇地供應微波
一面增加微波振盪器655-1、655-2的輸出。亦即,優選上如示於圖4A採取組合以下而進行:將來自微波振盪器的微波供應間歇地進行供應的脈衝控制401、和針對微波振盪器655-1、655-2的輸出線性地進行控制的功率限制控制402。
如此在晶圓200的升溫時將微波進行脈衝控制而供應,使得如示於圖4C,即使在處理室201內形成駐波而集中於晶圓表面而形成被加熱的區域(微波集中區域、熱點)404,仍可設定不供應微波的時間(OFF時間)。透過設定不供應微波的時機,使得產生於微波集中區域404的熱被傳達至晶圓200的面內整體,可均勻維持晶圓200的面內溫度。如此透過設定在晶圓200的面內發生傳熱的期間,使得可抑制微波集中區域404被集中加熱。
因此,透過將微波進行脈衝控制而供應,使得可抑止:僅微波集中區域404被集中加熱,微波集中區域404與其他晶圓面的溫度差變大。亦即,變得可抑制僅微波集中區域404被集中且連續加熱使得在晶圓200的表面產生溫度差造成晶圓200破裂、或彎曲或歪曲等晶圓變形。此外,在晶圓200的升溫時將微波進行功率限制控制而供應,使得可將晶圓200有效地升溫,能以短時間加熱至期望的基板處理溫度。
接著,晶圓200的升溫結束時,在基板處理溫度方面,以將透過溫度感測器263而測定的溫度維持於一定的範圍的方式而控制微波振盪器655-1、655-2。具體
而言,將透過溫度感測器263而測定的溫度基於以溫度變換圖作成程序(S302)而作成的示於圖8的溫度變換圖進行轉換,進行溫度控制。
此時,亦可如示於圖4B控制為:一面進行將透過溫度感測器而測定的溫度回授至控制器121並以所回授的資料為基礎控制微波振盪器655-1、655-2的回授控制403,一面如同晶圓升溫時進行脈衝控制從而使基板處理溫度成為一定的範圍。如此控制,使得可將晶圓200的溫度維持於既定的範圍的基板處理溫度。有關進行脈衝控制的理由係與晶圓升溫時同樣的理由。
於此,透過微波振盪器655-1、655-2而供應微波的時間(ON時間)、和不供應微波的時間(OFF時間)之間隔,亦即脈寬,係優選上採取能以例如1×10-4sec間隔進行控制。如此方式構成,使得可於晶圓升溫時與晶圓處理時雙方進行正確的溫度控制。
另外,亦可控制為在晶圓升溫時與晶圓處理時成為不同的脈寬。透過如此方式構成,在晶圓200的表面的微波集中區域404與其以外的面的溫度差容易變大(微波集中區域以外的區域未被加熱)的晶圓升溫時係透過減小脈寬,而使得可使面內溫度均勻性提升。同樣,在晶圓200的表面的微波集中區域404與其以外的面的溫度差不易變大(微波集中區域以外的區域某程度被加熱)的晶圓處理時係透過增加脈寬,而使得可對晶圓表面充分照射微波,可進行充分的晶圓處理。
此外,亦可控制為使脈寬的ON時間與OFF時間的時間間隔分別不同。
如以上將晶圓200進行加熱處理使得形成於晶圓200表面上的非晶矽膜被改質(結晶化)為多晶矽膜。亦即,使得可將晶圓200均勻地改質。
經過預先設定之處理時間時,晶舟217的旋轉、氣體的供應、微波的供應及排氣管的排氣停止(S310)。
改質程序的結束後,供應N2氣體等的惰性氣體,使處理室201內的壓力回歸大氣壓(S312)。
將處理室201內的壓力予以大氣壓回歸後,驅動機構267係透過使載置台210下降,將爐口開放,同時將晶舟217搬出(晶舟卸載)至搬送空間203。之後將載置於晶舟的晶圓200搬出至位於搬送空間23的外部的搬送室(S314)。
反復以上的動作,使得晶圓200被改質處理。
接著,使用圖5~8說明有關溫度變換圖作成程序S302的詳細的處理流程。另外,在本發明雖為了有助於
說明的理解而以溫度變換圖作成程序進行說明,惟未必一定要作成溫度變換圖,只要取得可作成資料溫度變換圖的資料即可。
如示於圖6A,於晶舟217的端板(頂板)217a,係設有作為溫度感測器263的測定窗的孔217b,隔熱板101a被以透過溫度感測器263測定表面溫度的方式保持於晶舟217。同樣,與進行基板處理的晶圓200(產品晶圓)係材質不同而熱特性類似的測試基板(測試晶圓)601與隔熱板101b被保持於晶舟217。隔熱板101a、101b、測試晶圓601被保持在晶舟217的既定的位置時,晶舟217被搬入處理室201(S502)。
晶舟217被搬入至既定的基板處理位置時,微波被從微波振盪器655供應,微波振盪器655被透過上述的控制方法而控制,進行至基板處理溫度為止的晶圓200的升溫/溫度維持等的調溫。進行調溫的期間,以既定的開始時機透過溫度感測器263而測定隔熱板101a的表面溫度既定時間(S504)。
透過溫度感測器263而測定的隔熱板101a的溫度,係透過CPU121a而記憶於記憶裝置121c。所記憶的資料,係可例如視覺化如示於圖7的圖形701。
溫度感測器263測定隔熱板101a的表面溫度一定時間時,透過控制器121判定是否已取得預先決定的資料(S506)。既定的資料已取得完畢的情況下係進至下個程序,在未完畢之情況下,係再度實施溫度調整、隔熱板溫度測定S504。
隔熱板101a的既定資料的取得完畢時,搬出晶舟217(S508)。
晶舟217被搬出時,如示於圖6B從晶舟217取出隔熱板101a,使開孔隔熱板602保持於隔熱板101a被保持的位置。同樣在搬出測試晶圓601後,係於晶舟217保持以熱特性比測試晶圓類似於產品晶圓的材質而形成的目標基板(目標晶圓)603。開孔隔熱板602、目標晶圓603分別被保持於晶舟217的既定的位置時,前述晶舟217被搬入處理室201內(S510)。
如同隔熱板101a的溫度測定時,晶舟217被搬入至既定的基板處理位置時,微波被從微波振盪器655供應,
微波振盪器655被透過上述的控制方法而控制,進行至基板處理溫度為止的晶圓200的升溫/溫度維持等的調溫。進行調溫的期間,以既定的開始時機透過溫度感測器263而測定目標晶圓603的表面溫度既定時間(S512)。
溫度感測器263測定目標晶圓的溫度一定時間時,透過控制器121判定是否已取得預先決定的資料(S514)。既定的資料已取得完畢的情況下係進至下個程序,在未完畢之情況下,係再度實施溫度調整、目標基板溫度測定S514。
透過溫度感測器263而測定的目標晶圓603的溫度,係透過CPU121a而記憶於記憶裝置121c。所記憶的資料,係可例如視覺化如示於圖7的圖形702。
目標晶圓603的既定資料的取得完畢時,搬出晶舟217。搬出晶舟217後,取出開孔隔熱板602,如示於圖1將隔熱板101a配置於晶舟217。此外,取出目標晶圓603,將一般的晶圓200配置於晶舟217。如此進行實施基板處理流程的準備。此外,從示於圖7的目標晶圓603溫度的時間變遷圖702與隔熱板101a的溫度的時間變遷圖701的資料,透過使用線性插值或一階近似,從而使如示於圖8的縱軸為目標晶圓的溫度、橫軸為隔熱板的溫度
的隔熱板與目標晶圓的相關關係記憶於記憶裝置121c。採此方式從而完成溫度變換圖作成程序。
依本實施形態時發揮示於以下之1個或複數個效果。
(a)透過記憶材質與產品晶圓不同的隔熱板與熱特性類似於產品晶圓的目標晶圓的相關關係,使得可從隔熱板的溫度推測晶圓的溫度,可容易地進行基板處理時的溫度控制。
(b)作成可從隔熱板的溫度推測晶圓的溫度,使得在晶圓處理時測定隔熱板的溫度即足夠,故變得可容易地決定溫度感測器的設置場所。
(c)透過放射溫度計等的非接觸式溫度計而計測隔熱板的溫度與目標晶圓的溫度,使得可抑制溫度計本身受到微波的影響,使得可進行正確的溫度測定。
(d)在將晶圓升溫時,組合脈衝控制與功率限制控制而控制微波振盪器,使得可於晶圓的面內抑制微波集中區域與其以外的晶圓區的溫度差變大。此外,使得可抑制於晶圓發生彎曲、歪曲、破裂等的變形。再者,使得可將晶圓有效地升溫,使得能以短時間加熱至期望的基板處理溫度。
(e)晶圓成為處理溫度時,組合回授控制與脈衝控制而控制微波振盪器,使得可將晶圓的溫度維持於既定的範圍的基板處理溫度。
(f)透過控制脈衝控制的脈寬,使得可於晶圓升溫時與晶圓處理時雙方進行正確的溫度控制。
本實施形態下的基板處理裝置,係不限定於上述的態樣,可變更為如示於以下的變化例。
如示於圖9在變化例1,係構成為伴隨將放射溫度計等的非接觸式的溫度感測器263的設置位置從中心朝徑向外側偏移而設置,使晶舟217的頂板的孔217b的形狀成為C字狀的溝217c。
透過如此方式構成,使得可比採取將孔217b的孔徑擴大的構成的情況抑制被從晶舟頂板散熱而造成基板溫度降低。
如示於圖10,在變化例2,係對於1個微波振盪器655所連接的導波管654分歧而複數個連接於殼體102,從而在殼體102設置複數個電磁波供應埠653-1~653-3。透過如此方式構成,使得從複數個電磁波供應埠653-1~653-3的各者所供應的微波被均等地照射於晶圓200,使得可將晶圓200均勻地加熱。
接著運用圖11與圖13A~圖13D說明本發明的第二實施形態。
於第二實施形態,本發明相關的基板處理裝置,係被構成為對晶圓實施各種的熱處理的批式縱型熱處理裝置。另外,於本實施形態,在具有與第一實施形態相同的功能的製程方面,係附加相同的參考符號,並省略說明。
如示於圖11,處理室201,係被構成為可在將作為基板的晶圓200透過後述的晶舟217以水平姿勢多階地整列於垂直方向的狀態下進行收容。
於處理室201內,係作為後述的氣體供應噴嘴的噴嘴249被以貫通反應管203的下部側壁的方式分別併入。噴嘴249係由石英而構成。於噴嘴249,係連接氣體供應管232。如此,於反應管103,係設有噴嘴249、氣體供應管232,使得可往處理室201內供應至少1種類的處理氣體。
其中,本實施形態的處理室201係非限定於上述的形態。例如,亦可於反應管103的下方,設置支撐
反應管103的金屬製的歧管,將各噴嘴以貫通歧管之側壁的方式設置。此情況下,亦可於歧管進一步設置排氣管231。此情況下,亦可將排氣管231,設置於反應管103的下部,而非歧管。如此,亦可使處理室201的爐口部為金屬製,在此金屬製的爐口部安裝噴嘴等。此外,亦可採取按處理氣體的種類而安裝複數個噴嘴。
如同第一實施形態,於氣體供應管232,係從上游方向依序設有是流量控制器(流量控制部)的MFC241及是開閉閥的閥243。
在氣體供應管232的前端部係連接噴嘴249。
噴嘴249,係分別設置為在反應管103的內壁與晶圓200之間的圓環狀的空間,沿著比反應管103的內壁的下部靠上部,而朝向晶圓200的排列方向上方立起。亦即,噴嘴249,係在排列晶圓200的晶圓排列區域200a之側方的將晶圓排列區域200a水平包圍的區域,被分別設置為沿著晶圓排列區域200a。亦即,噴嘴249,係在往處理室201內搬入的晶圓200的端部(周緣部)之側方被與晶圓200的表面(平坦面)垂直而設。噴嘴249,係被構成為L字型的長噴嘴,噴嘴249的水平部係設置為貫通反應管103的下部側壁,該等各垂直部係設置為從至少晶圓排列區域200a的一端側朝向另一端側立起。在噴嘴249之側面,係設置複數個供應氣體的氣體供應孔250。氣體供應孔250,係分別以朝向反應管103之中心的方式而開口,使得可朝向晶圓200供應氣體。氣體供應孔250,係
在從反應管103的下部至上部整個設置複數個,分別具有相同的開口面積,並以相同的開口間距而設。
如此,在本實施形態,係經由配置於以反應管103之側壁的內壁、及所積層的複數個的晶圓200的端部(周緣部)而定義的圓環狀的縱長的空間內,亦即經由配置於圓筒狀的空間內的噴嘴249而搬送氣體。並且,從開口於噴嘴249的氣體供應孔250,在晶圓200的附近初使氣體噴出至反應管103內。並且,使反應管103內的氣體的主要的流動為與晶圓200的表面平行的方向,亦即為水平方向。採取如此的構成,使得能以作為冷卻氣體或淨化氣體的惰性氣體均勻地對各晶圓200供應氣體,可使形成於各晶圓200的薄膜的膜厚均勻性提升。流過晶圓200的表面上的氣體,亦即反應後的殘留氣體,係朝向排氣口,亦即朝向後述的排氣管231的方向流動。其中,此殘留氣體的流動的方向,係依排氣口的位置而酌定,不限於垂直方向。
從氣體供應管232,係例如氮(N2)氣體作為惰性氣體被經由MFC241、閥243、氣體供應管232、噴嘴249而往處理室201內供應。主要由氣體供應管232、MFC241、閥243構成惰氣供應系統。亦可將惰氣供應系統稱為淨化氣體供應系統、冷卻氣體供應系統。
在惰性氣體方面,係除了N2氣體以外,可採用例如Ar氣體、He氣體、Ne氣體、Xe氣體等的稀有氣體。
在反應管103之側壁,係作為排氣部設有排氣管231、APC閥等的壓力調整器244。亦可使真空泵浦246含於排氣部係如同第一實施形態。
在殼體102之側壁係複數個電磁波導入埠653-1~653-3被分別設置於垂直方向。在電磁波導入埠653-1~653-3,係分別連接導波管654-1~654-3的一端。在導波管654-1~654-3的各者的另一端,係連接微波振盪器655-1~655-3。
透過如此方式構成,使得可於被多階地保持於垂直方向的複數個晶圓200間均勻地進行加熱,可使晶圓200的面間均勻性提升。
此外,如同第一實施形態,微波振盪器655-1~655-3,係於各者連接控制器121,被透過從控制器121所發送的相同的控制信號而控制。然而,不限於此,亦可構成為對微波振盪器655-1~655-3各者從控制器121發送個別的控制信號使得微波振盪器655-1~655-3被個別控制。再者,亦可採取以將微波振盪器655-1~655-3例如微波振盪器655-1與655-2以相同的控制信號進行控制、將微波振盪器655-3以個別的控制信號進行控制如此的既定的組合(分組)進行控制。
於反應管103之下方,係設有作為可將反應管103的下端開口氣密地閉塞的爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219,係被構成為從垂直方向下側抵接於反應管103的下端。密封蓋219,係由例如SUS等的金屬而成,被形成為圓盤狀。於密封蓋219之上表面,係設有作為與反應管103的下端抵接的密封構材的O環。於密封蓋219之處理室201的相反側,係設置後述之使晶舟217旋轉的旋轉機構268。旋轉機構268的軸255,係貫通密封蓋219而連接於晶舟217。旋轉機構268,係被構成為使晶舟217旋轉從而使晶圓200旋轉。密封蓋219,係被構成為被透過作為垂直地設置於反應管103的外部的升降機構的晶舟升降機115而升降於垂直方向。晶舟升降機115,係被構成為使密封蓋219升降,從而可將晶舟217朝處理室201內外進行搬入及搬出。亦即,晶舟升降機115,係被構成為將晶舟217亦即晶圓200,朝處理室201內外搬送的搬送裝置(搬送機構)。
作為基板保持具的晶舟217,係被構成為:將複數個例如25~200個的晶圓200,以水平姿勢且彼此對齊中心的狀態下予以整列於垂直方向而多階地支撐,亦即隔著間隔而予以排列。此外,在保持於晶舟217的最上位的晶圓
200之上方,係保持隔熱板101a,在最下位的晶圓200的下方係保持隔熱板101b。晶舟217,係由例如石英、SiC等的耐熱性材料所成。於晶舟217之下部,係可由例如石英、SiC等的耐熱性材料所成的隔熱板218被以水平姿勢多階地支撐,在晶舟217的下部不設置隔熱板218,而設置被構成為由石英、SiC等的耐熱性材料所成的筒狀的構材的隔熱筒亦可。如此方式構成,使得來自基板200、石英座101b等的熱不易傳至爐口側。此外,如同第一實施形態,於晶舟217的端板(頂板)217a,係設有作為溫度感測器263的測定窗的孔217b,隔熱板101a被以透過溫度感測器263測定表面溫度的方式保持於晶舟217。
作為採用上述的第二實施形態下的基板處理裝置的半導體裝置(裝置)的製程的一程序的基板處理程序,係僅以下詳述的溫度變換圖作成程序S302’不同,其他程序係如同第一實施形態下的基板處理程序。亦即,在本實施形態,係依溫度變換圖作成程序S302’搬入程序S304、壓力調整程序S306、惰性氣體供應程序S308、改質程序S310、大氣壓回歸程序S312、搬出程序S314的順序進行基板處理。
接著使用圖12、圖13A~圖13D說明有關溫度變換
圖作成程序S302’的詳細的處理流程。
如示於圖13A,隔熱板溫度測定流程,係如同第一實施形態。亦即,隔熱板溫度測定S1202,係依第一實施形態下的隔熱板測定準備、搬入程序S502、調溫、隔熱板溫度測定S504、資料取得判定S506、搬出程序S508的順序進行相同的處理,取得資料。此時,如示於圖13A在晶舟217的晶圓排列區域200a,係複數個測試晶圓601被多階地保持於垂直方向。
晶舟217被搬出時,如示於圖13B從晶舟217取出隔熱板101a,使開孔隔熱板602保持於隔熱板101a被保持的位置。同樣在搬出測試晶圓601後,係以熱特性比測試晶圓類似於產品晶圓的材質而形成的目標晶圓603被保持於晶舟217的晶圓排列區域200a的最上部、或將晶圓排列區域200a的長邊方向的長度3等分的情況下的是上方1/3的長度區域的上部區域(TOP部)200b。在目標晶圓603以外的晶圓排列區域200a,係保持測試晶圓601。測試晶圓601、開孔隔熱板602、目標晶圓603分別被保持於晶舟217的既定的位置時,前述晶舟217被搬入處理室201內(S1204)。
如同第一實施形態,分別保持測試晶圓601、開孔隔熱板602、目標晶圓603的晶舟217被搬入至既定的基板處理位置時,微波被從微波振盪器655供應,進行至基板處理溫度為止的晶圓200的升溫/溫度維持等的調溫。進行調溫的期間,以既定的開始時機透過溫度感測器263而測定目標晶圓603的表面溫度既定時間(S1206)。
如同第一實施形態,溫度感測器263測定目標晶圓603的溫度一定時間時,透過控制器121,判定是否已取得預先決定的資料(S1208)。既定的資料已取得完畢的情況下係進至下個程序,在未完畢之情況下,係再度實施溫度調整、目標基板溫度測定S1206。
可取得保持於晶圓排列區域200a的最上部、或上部區域200b的目標晶圓603的溫度資料時,搬出晶舟217(S1210)。
透過搬出程序S1210搬出晶舟217時,判定目標晶圓603的溫度測定是否完成既定的個數份。完成既定的個數份的資料的取得的情況下係進至下個程序,在未完成之情
況下,係實施後述的調溫、目標基板溫度測定S1204’、或S1204”。
在目標基板的溫度測定完畢判定S1212的判定中判定為目標晶圓603的溫度測定尚未完成既定的個數份時,實施下個目標基板測定準備。如示於圖13C,成為溫度測定對象的目標晶圓603,係保持於晶舟217的晶圓排列區域200a之中央部、或將晶圓排列區域200a的長邊方向的長度3等分的情況下的是中央1/3的長度區域的中部區域(Middle部)200c。在目標晶圓603之上方的晶圓排列區域200a,係在與開孔隔熱板垂直方向同位置保持開孔的開孔測試晶圓604,在目標晶圓603之下方的晶圓排列區域200a,係保持測試晶圓601。在晶舟217的既定的位置分別保持測試晶圓601、開孔隔熱板602、目標晶圓603、開孔測試晶圓604時,前述晶舟217被搬入處理室201內(S1204’)。
之後的處理係與目標基板測定準備、搬入程序S1204之後的處理相同。
與目標基板測定準備、搬入程序S1204’同樣地實施目標基板測定準備、搬入程序S1204”。亦即,如示於圖13D,成為溫度測定對象的目標晶圓603,係保持於晶舟217的晶圓排列區域200a之最下部、或將晶圓排列區域200a的長邊方向的長度3等分的情況下的是下方
1/3的長度區域的下部區域(Bottom部)200d。在目標晶圓之上方的晶圓排列區域200a,係保持開孔測試晶圓604。在晶舟217的既定的位置分別保持開孔隔熱板602、目標晶圓603、開孔測試晶圓604時,前述晶舟217被搬入處理室201內(S1204”)。之後的處理係與目標基板測定準備、搬入程序S1204、S1204’之後的處理相同。
另外,目標基板測定準備、搬入程序S1204’及S1204”,係雖可不特別實施而轉移至下個程序,惟透過實施此等程序,使得於垂直方向亦可進行詳細的溫度控制,使得可使晶圓200的面間溫度均勻性提升。
在目標基板的溫度測定完畢判定S1212的判定中判定為目標晶圓603的溫度測定完成既定的個數份時,搬出晶舟217。搬出晶舟217後,取出開孔隔熱板602,如示於圖11將隔熱板101a配置於晶舟217。此外,取出目標晶圓603,將一般的晶圓200配置於晶舟217。如此進行實施基板處理流程的準備。此外,從保持於高度不同的位置的目標晶圓603的各自的溫度與隔熱板101a的溫度的時間變遷的資料,將使縱軸為隔熱板的溫度、橫軸為目標晶圓的溫度的隔熱板與目標晶圓的相關關係予以記憶於記憶裝置121c(S1216)。採此方式從而完成溫度變換圖作成程序。
依本實施形態時,不僅獲得與第一實施形態同樣的效果,發揮以下所示之1個或複數個效果。
(g)在高度不同的位置保持成為溫度測定對象的目標晶圓而進行溫度測定,使得可正確地實施複數個被多階地保持的晶圓的溫度控制,同時可使晶圓的面間溫度均勻性提升。
以上,雖依照實施形態說明本發明,惟上述的各實施形態、各變形例等,係可酌情進行組合而使用,亦可獲得該等效果。
例如,在上述之各實施形態,係雖記載有關溫度變換圖的作成程序,惟不限於此,亦可採取作成代替溫度變換圖的溫度變換清單。
此外,例如,在上述之各實施形態,係在使矽為主成分的膜方面,記載有關將非晶矽膜改質為多晶矽膜的處理,惟不限於此,亦可氧(O)、氮(N)、碳(C)、氫(H)之中,予以供應包含至少1者以上的氣體,而將形成於晶圓200的表面的膜進行改質。例如,於晶圓200,形成作為高介電體膜的氧化鉿膜(HfxOy膜)的情況下,一面供應含氧的氣體一面供應微波而予以加熱,從而補充氧化鉿膜中的缺損的氧,使高介電體膜的特性提升,或一面供應氮氣(N2氣體)一面供應微波而予以加熱,從而可將氧化鉿膜中的未結晶化部分結晶化,使高介電體膜的特性提升。
另外,在此雖示出有關氧化鉿膜,惟不限於此,於形成具有包含鋁(Al)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鑭(La)、鈰(Ce)、釔(Y)、鋇(Ba)、鍶(Sr)、鈣(Ca)、鉛(Pb)、鉬(Mo)、鎢(W)等中的至少一者的金屬元素的氧化膜,亦即於形成金屬系氧化膜的情況下,亦可適用。亦即,上述的成膜程序,係於晶圓200上形成TiOCN膜、TiOC膜、TiON膜、TiO膜、ZrOCN膜、ZrOC膜、ZrON膜、ZrO膜、HfOCN膜、HfOC膜、HfON膜、HfO膜、TaOCN膜、TaOC膜、TaON膜、TaO膜、NbOCN膜、NbOC膜、NbON膜、NbO膜、AlOCN膜、AlOC膜、AlON膜、AlO膜、MoOCN膜、MoOC膜、MoON膜、MoO膜、WOCN膜、WOC膜、WON膜、WO膜的情況下,亦可適用。
此外,不限於高介電體膜,亦可採取將使摻雜雜質的矽為主成分的膜予以加熱。在使矽為主成分的膜方面,係包括氮化矽膜(SiN膜)、氧化矽膜(SiO膜)、碳氧化矽膜(SiOC膜)、碳氮氧化矽膜(SiOCN膜)、氮氧化矽膜(SiON膜)等的Si系氧化膜、矽磊晶膜(Epi-Si膜)、矽鍺磊晶膜(Epi-SiGe膜)等。在雜質方面,係包括例如溴(B)、碳(C)、氮(N)、鋁(Al)、磷(P)、鎵(Ga)、砷(As)等中的至少一者以上。另外,除了使上述的矽為主成分的膜、金屬氧化膜等以外,亦可採取將鍺磊晶膜(Epi-Ge膜)、使用3-5族元素而形成的膜進行加熱。
此外,亦可為使甲基丙烯酸甲酯樹脂(Polymethyl methacrylate:PMMA)、環氧樹脂、酚醛清漆樹脂、聚乙烯酚樹脂等中的至少一者作為基底的抗蝕膜。
此外,在上述,係記述有關半導體裝置的製程的一程序,惟不限於此,亦可應用於液晶面板的製程的圖案化處理、太陽能電池的製程的圖案化處理、功率裝置的製程的圖案化處理等的處理基板的技術。
如以上所述,本發明,係可提供可進行均勻的基板處理的技術。
以下,附記有關本發明之優選態樣。
(附記1)
依本發明之一態樣時,提供一種半導體裝置之製造方法或基板處理方法,具有以下程序:將被保持基板的基板保持具所保持的隔熱板,透過從加熱裝置所供應的電磁波而加熱直到處理前述基板的處理溫度,並透過非接觸式溫度計測定到達前述處理溫度前的前述隔熱板的溫度變動;將被前述基板保持具所保持的前述基板,透過前述加熱裝置加熱直到前述處理溫度,並透過前述非接觸式溫度計測定到達前述處理溫度前的前述基板的溫度變動;
透過前述隔熱板的溫度變動的測定結果與前述基板的溫度變動的測定結果而取得前述隔熱板與前述基板的溫度變動的相關關係;和以前述非接觸式溫度計所測定的隔熱板的溫度與前述相關關係為基礎而控制前述加熱裝置以加熱前述基板。
(附記2)
提供如附記1的方法,其中,在加熱前述基板的程序,係將在將前述基板加熱升溫的期間中間歇性供應前述電磁波的脈衝控制、和線性控制前述電磁波的供應輸出的功率限制控制進行組合而控制前述加熱裝置。
(附記3)
提供如附記1或2的方法,其中,在加熱前述基板的程序,係將在以前述處理溫度而維持的期間中間歇性供應前述電磁波的脈衝控制、和以前述相關關係為基礎而進行前述加熱裝置的控制的回授控制組合而控制前述加熱裝置。
(附記4)
提供如附記1至3中任1者的方法,其中,於測定前述隔熱板的溫度變動的程序中,前述隔熱板係保持於比前述基板上方或下方。
(附記5)
提供如附記1至4中任1者的方法,其中,於測定前述基板的溫度變動的程序中,被測定前述溫度變化的基板,係保持於前述基板保持具的基板保持區域之上部區
域。
(附記6)
提供如附記1至5中任1者的方法,其中,於測定前述基板的溫度變動的程序中,被測定前述溫度變化的基板,係保持於前述基板保持具的基板保持區域之中部區域。
(附記7)
提供如附記1至6中任1者的方法,其中,於測定前述基板的溫度變動的程序中,被測定前述溫度變化的基板,係保持於前述基板保持具的基板保持區域之下部區域。
(附記8)
提供如附記1至7中任1者的方法,其中,於前述加熱裝置設置至少2個以上且使前述電磁波振盪的電磁波振盪器,被基於透過前述非接觸式溫度計而測定的結果進行相同的控制。
(附記9)
提供如附記1至8中任1者的方法,其中,前述非接觸式溫度計,係放射溫度計。
(附記10)
提供如附記1至9中任1者的方法,其中,前述隔熱板,係以夾住至少前述基板的方式保持2個以上。
(附記11)
提供如附記1至10中任1者的方法,其中,在取得
前述隔熱板與前述基板的相關關係的程序,係作成前述隔熱板與前述基板的溫度變換圖或溫度變換清單。
(附記12)
依本發明之其他態様時,提供一種基板處理裝置,具有:保持基板與隔熱板的基板保持具被搬出入的處理室;具有對於前述處理室使電磁波振盪的電磁波振盪器的加熱裝置;測定前述基板與前述隔熱板的溫度的非接觸式溫度計;和透過前述非接觸式溫度計測定前述處理室內的前述隔熱板的溫度,透過前述非接觸式溫度計測定前述處理室內的前述基板的溫度,取得前述所測定的隔熱板的溫度與前述基板的溫度的相關關係,以前述相關關係為基礎控制前述加熱裝置與前述非接觸式溫度計的控制部。
(附記13)
依本發明之其他態様時,提供一種程式或記錄該程式的電腦可讀取記錄媒體,該程式使電腦執行以下程序:將被保持基板的基板保持具所保持的隔熱板,透過從加熱裝置所供應的電磁波而加熱直到處理前述基板的處理溫度,並透過非接觸式溫度計測定到達前述處理溫度前的前述隔熱板的溫度變動;將被前述基板保持具所保持的前述基板,透過前述加熱裝置加熱直到前述處理溫度,並透過前述非接觸式溫度
計測定到達前述處理溫度前的前述基板的溫度變動;透過前述隔熱板的溫度變動的測定結果與前述基板的溫度變動的測定結果而取得前述隔熱板與前述基板的溫度變動的相關關係;和以前述非接觸式溫度計所測定的隔熱板的溫度與前述相關關係為基礎而控制前述加熱裝置以加熱前述基板。
100‧‧‧基板處理裝置
101a、101b‧‧‧隔熱板(石英板、Si板)
102‧‧‧殼體(空腔)
103‧‧‧反應管
104‧‧‧遮蓋凸緣(閉塞板)
121‧‧‧控制器(控制部)
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理室
202‧‧‧搬送容器
203‧‧‧搬送空間
204‧‧‧分隔板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬入搬出口
210‧‧‧載置台
212‧‧‧伸縮管
217‧‧‧晶舟(基板保持具)
220‧‧‧O環
221‧‧‧排氣口
231‧‧‧排氣管
232‧‧‧氣體供應管
241‧‧‧質流控制器(MFC)
243‧‧‧閥
244b‧‧‧壓力調整器
245‧‧‧壓力感測器
246‧‧‧真空泵浦
255‧‧‧軸
263‧‧‧溫度感測器
267‧‧‧驅動機構
653-1、653-2‧‧‧電磁波導入埠
654-1、654-2‧‧‧導波管
655-1、655-2‧‧‧微波振盪器(電磁波源)
Claims (12)
- 一種半導體裝置之製造方法,具有以下程序:將被保持基板的基板保持具所保持的隔熱板,透過從加熱裝置所供應的電磁波而加熱,並透過非接觸式溫度計而測定前述隔熱板的溫度變動;將被前述基板保持具所保持的前述基板,透過前述加熱裝置而加熱,並透過前述非接觸式溫度計而測定前述基板的溫度變動;透過前述隔熱板的溫度變動的測定結果與前述基板的溫度變動的測定結果而取得前述隔熱板與前述基板的溫度變動的相關關係;和以前述非接觸式溫度計所測定的隔熱板的溫度與前述相關關係為基礎而控制前述加熱裝置以加熱前述基板。
- 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法,其中,在加熱前述基板的程序,係將在將前述基板加熱升溫的期間中間歇性供應前述電磁波的脈衝控制、和線性控制前述電磁波的供應輸出的功率限制控制進行組合而控制前述加熱裝置。
- 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法,其中,在加熱前述基板的程序,係將在以前述處理溫度而維持的期間中間歇性供應前述電磁波的脈衝控制、和以前述相關關係為基礎而進行前述加熱裝置的控制的回授控制組合而控制前述加熱裝置。
- 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方 法,其中,於測定前述隔熱板的溫度變動的程序中,前述隔熱板係保持於比前述基板上方或下方。
- 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法,其中,於測定前述基板的溫度變動的程序中,被測定前述溫度變化的基板,係保持於前述基板保持具的基板保持區域之上部區域。
- 如申請專利範圍第5項之半導體裝置之製造方法,其中,於測定前述基板的溫度變動的程序中,被測定前述溫度變化的基板,係進一步保持於前述基板保持具的基板保持區域之中部區域。
- 如申請專利範圍第6項之半導體裝置之製造方法,其中,於測定前述基板的溫度變動的程序中,被測定前述溫度變化的基板,係進一步保持於前述基板保持具的基板保持區域之下部區域。
- 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法,其中,於前述加熱裝置設置至少2個以上且使前述電磁波振盪的電磁波振盪器,被基於透過前述非接觸式溫度計而測定的結果進行相同的控制。
- 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法,其中,前述非接觸式溫度計,係放射溫度計。
- 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法,其中,前述隔熱板,係以夾住至少前述基板的方式保持2個以上。
- 一種基板處理裝置,具有: 保持基板與隔熱板的基板保持具被搬出入的處理室;具有對於前述處理室使電磁波振盪的電磁波振盪器的加熱裝置;測定前述基板與前述隔熱板的溫度的非接觸式溫度計;和透過前述非接觸式溫度計測定前述處理室內的前述隔熱板的溫度,透過前述非接觸式溫度計測定前述處理室內的前述基板的溫度,取得前述所測定的隔熱板的溫度與前述基板的溫度的相關關係,以前述相關關係為基礎控制前述加熱裝置的控制部。
- 一種電腦可讀取記錄媒體,記錄一程式,該程式經由電腦使基板處理裝置執行以下程序:將被保持基板的基板保持具所保持的隔熱板,透過從加熱裝置所供應的電磁波而加熱,並透過非接觸式溫度計而測定前述隔熱板的溫度變動;將被前述基板保持具所保持的前述基板,透過前述加熱裝置而加熱,並透過前述非接觸式溫度計而測定前述基板的溫度變動;透過前述隔熱板的溫度變動的測定結果與前述基板的溫度變動的測定結果而取得前述隔熱板與前述基板的溫度變動的相關關係;和以前述非接觸式溫度計所測定的隔熱板的溫度與前述相關關係為基礎而控制前述加熱裝置以加熱前述基板。
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