本發(fā)明涉及成膜裝置。

背景技術(shù)：

以往，公知有沿著設(shè)于處理容器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向載置多個(gè)晶圓的成膜裝置。

該成膜裝置具有：氣體供給部，其沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)的徑向設(shè)置，用于供給處理氣體；加熱器，其設(shè)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的下部，用于加熱晶圓。并且，在利用加熱器加熱晶圓、利用氣體供給部噴出了處理氣體的狀態(tài)下，通過使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，可對(duì)晶圓進(jìn)行成膜處理。另外，在該成膜裝置中，基于由設(shè)置于加熱器的附近的熱電偶測(cè)定的溫度，對(duì)向加熱器供給的電力進(jìn)行控制，從而可進(jìn)行溫度控制。

另外，以往，公知有如下技術(shù)：在沿著設(shè)于處理容器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向載置多個(gè)晶圓的成膜裝置中，由非接觸型的溫度測(cè)定部件測(cè)定旋轉(zhuǎn)臺(tái)、晶圓的溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在基于由設(shè)置于加熱器的附近的熱電偶測(cè)定的溫度來對(duì)向加熱器供給的電力進(jìn)行控制的情況下，若對(duì)晶圓進(jìn)行等離子體處理等成膜處理，則存在晶圓的溫度與由熱電偶測(cè)定的溫度之間產(chǎn)生較大的溫度差的情況?？梢哉J(rèn)為該溫度差是由于晶圓暴露于等離子體而熱電偶沒有暴露于等離子體而產(chǎn)生的。

因此，在基于由熱電偶測(cè)定的溫度來對(duì)向加熱器供給的電力進(jìn)行控制而進(jìn)行溫度控制的情況下，有可能無法精度良好地進(jìn)行溫度控制。

因此，提供一種能夠精度良好地進(jìn)行溫度控制的成膜裝置。

用于解決問題的方案

在一技術(shù)方案中，一種成膜裝置，將基板載置于設(shè)于處理容器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上表面，一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一邊利用加熱部件加熱基板，并進(jìn)行預(yù)定的成膜處理，該成膜裝置包括：接觸型的第1溫度測(cè)定部件，其用于測(cè)定所述加熱部件的溫度；非接觸型的第2溫度測(cè)定部件，其用于測(cè)定被載置于所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板的溫度；控制部件，其基于由所述第1溫度測(cè)定部件測(cè)定的第1測(cè)定值和由所述第2溫度測(cè)定部件測(cè)定的第2測(cè)定值中的至少任一者來對(duì)向所述加熱部件供給的電力進(jìn)行控制，所述控制部件在對(duì)所述基板進(jìn)行預(yù)定的成膜處理的情況下和在相對(duì)于所述處理容器進(jìn)行所述基板的輸入或輸出的情況下變更對(duì)向所述加熱部件供給的電力進(jìn)行控制的控制方法。

附圖說明

附圖是作為本說明書的一部分編入的，表示本申請(qǐng)的實(shí)施方式，因此與上述的一般的說明和后述的實(shí)施方式的詳細(xì)內(nèi)容一起說明本申請(qǐng)的概念。

圖1是表示由非接觸型的溫度測(cè)定部件測(cè)定了晶圓的溫度時(shí)的結(jié)果的圖表。

圖2是本實(shí)施方式的成膜裝置的概略縱剖視圖。

圖3是本實(shí)施方式的成膜裝置的概略俯視圖。

圖4是用于說明本實(shí)施方式的成膜裝置中的輻射溫度測(cè)定部件的局部剖視圖。

圖5是說明輻射溫度測(cè)定部件的動(dòng)作的圖。

圖6是說明旋轉(zhuǎn)臺(tái)與溫度測(cè)定區(qū)域之間的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本實(shí)施方式。此外，在本說明書和附圖中，對(duì)于實(shí)質(zhì)上具有同一的功能構(gòu)成的構(gòu)成要素，通過標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。在下述的詳細(xì)的說明中，為了能夠充分地理解本申請(qǐng)，賦予更多的具體的詳細(xì)說明。然而，沒有這樣的詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做成本申請(qǐng)是不言而喻的。在其他例子中，為了避免難以理解各種實(shí)施方式，對(duì)于公知的方法、順序、系統(tǒng)、構(gòu)成要素沒有詳細(xì)地示出。

不過，作為精度良好地進(jìn)行溫度控制的方法，想到由非接觸型的溫度測(cè)定部件測(cè)定晶圓的溫度、并且基于該測(cè)定值進(jìn)行溫度控制的方法。在該方法中，通過對(duì)晶圓進(jìn)行等離子體處理等成膜處理，即使是在晶圓的溫度與由熱電偶測(cè)定的溫度之間產(chǎn)生較大的溫度差的情況下，也能夠由非接觸型的溫度測(cè)定部件精度良好地測(cè)定晶圓的溫度。并且，基于該測(cè)定出的晶圓的溫度進(jìn)行溫度控制，因此，能夠精度良好地進(jìn)行溫度控制。

然而，在基于由非接觸型的溫度測(cè)定部件測(cè)定出的測(cè)定值來進(jìn)行溫度控制的情況下，例如，在將晶圓向處理容器內(nèi)輸入時(shí)，對(duì)剛輸入到處理容器內(nèi)之后的晶圓的溫度進(jìn)行測(cè)定。因此，如圖1所示，在正在將晶圓向處理容器內(nèi)輸入時(shí)(圖1中的時(shí)間t1和時(shí)間t3)，與正在對(duì)晶圓進(jìn)行成膜處理時(shí)(圖1中的時(shí)間t2)相比較，由非接觸型的溫度測(cè)定部件測(cè)定的溫度較大程度地變動(dòng)。并且，基于這樣的較大程度地變動(dòng)的測(cè)定值進(jìn)行溫度控制，因此，在輸入晶圓時(shí)等，存在無法精度良好地進(jìn)行溫度控制的情況。

此外，圖1是表示在將向加熱器供給的電力維持恒定的狀態(tài)下由非接觸型的溫度測(cè)定部件測(cè)定了晶圓的溫度時(shí)的結(jié)果的圖表，橫軸表示時(shí)間(分鐘)，縱軸表示溫度(℃)。另外，在圖1中，時(shí)間t1和時(shí)間t3表示正在將晶圓向處理容器內(nèi)輸入的時(shí)間，時(shí)間t2表示在處理容器內(nèi)正在對(duì)晶圓進(jìn)行成膜處理的時(shí)間。

(成膜裝置)

對(duì)本實(shí)施方式的成膜裝置的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖2是本實(shí)施方式的成膜裝置的概略縱剖視圖。圖3是本實(shí)施方式的成膜裝置的概略俯視圖。此外，在圖3中，為了便于說明，省略了頂板的圖示。

本實(shí)施方式的成膜裝置1包括大致圓形狀的扁平的處理容器11和水平地設(shè)于處理容器11內(nèi)的圓板狀的旋轉(zhuǎn)臺(tái)12。旋轉(zhuǎn)臺(tái)12利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12a沿著周向旋轉(zhuǎn)自由。此外，圖3中的箭頭27表示旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向。

處理容器11是設(shè)于大氣氣氛且包括頂板13和容器主體14的真空容器。在容器主體14的上表面的周緣部設(shè)有環(huán)狀的密封構(gòu)件11a，頂板13夾著密封構(gòu)件11a氣密地安裝于容器主體14。容器主體14包括處理容器11的側(cè)壁14a、底部14b以及罩14c。罩14c用于收納旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12a，上表面?zhèn)鹊耐咕壊糠謿饷艿匕惭b于處理容器11的底部14b的下表面。

在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的上表面沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向形成有5個(gè)凹部16。如圖3所示，在容器主體14的側(cè)壁14a形成有用于在輸送機(jī)構(gòu)2A與旋轉(zhuǎn)臺(tái)12之間進(jìn)行晶圓W的交接的輸送口17。該輸送口17由閘閥18氣密地自由開閉。晶圓W是基板的一個(gè)例子，能夠使用例如硅基板。

在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12上，沿著周向依次配設(shè)有分別從旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的外周朝向中心延伸的棒狀的第1反應(yīng)氣體噴嘴21、分離氣體噴嘴22、第2反應(yīng)氣體噴嘴23和分離氣體噴嘴24。這些氣體噴嘴21～24在下方具有開口部，沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的直徑分別供給氣體。第1反應(yīng)氣體噴嘴21噴出BTBAS(雙(叔丁基氨基)硅烷)氣體，第2反應(yīng)氣體噴嘴23噴出O₃(臭氧)氣體。分離氣體噴嘴22、24噴出N₂(氮)氣體。

第1反應(yīng)氣體噴嘴21的下方區(qū)域是用于使BTBAS氣體吸附于晶圓W的第1處理區(qū)域P1。第2反應(yīng)氣體噴嘴23的下方區(qū)域是用于利用O₃氣體的等離子體使吸附到晶圓W的BTBAS氣體所含有的Si成分氧化的第2處理區(qū)域P2。分離氣體噴嘴22、24的下方區(qū)域分別形成使第1處理區(qū)域P1和第2處理區(qū)域P2分離的分離區(qū)域D1、D2。

處理容器11的頂板13具有向下方突出的扇狀的兩個(gè)突狀部25，兩個(gè)突狀部25沿著周向隔開間隔地形成。分離氣體噴嘴22、24設(shè)置成分別嵌入突狀部25并且沿著周向分割突狀部25。第1反應(yīng)氣體噴嘴21和第2反應(yīng)氣體噴嘴23與各突狀部25分開地設(shè)置。

在第2反應(yīng)氣體噴嘴23的上方設(shè)有用于使向處理容器11內(nèi)噴出的O₃氣體等離子體化的等離子體產(chǎn)生部30。等離子體產(chǎn)生部30是將由金屬線等形成的天線31呈螺旋狀繞例如鉛垂軸線卷繞3層而構(gòu)成的。另外，等離子體產(chǎn)生部30配置成俯視時(shí)跨旋轉(zhuǎn)臺(tái)12上的晶圓W的直徑部分。

天線31經(jīng)由連接電極32與匹配器33以及高頻電源34連接。高頻電源34是頻率為例如13.56MHz和輸出電力為例如5000W的電源。另外，天線31設(shè)置成與處理容器11的內(nèi)部區(qū)域氣密地劃分開。

在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的下方設(shè)有加熱器20。加熱器20是將載置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的晶圓W加熱的加熱部件的一個(gè)例子。具體而言，加熱器20以旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)中心為中心配置成同心圓狀。作為加熱器20，能夠使用金屬絲加熱器、鉬加熱器、碳絲加熱器等電阻加熱器、感應(yīng)加熱器等。

為了在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向上進(jìn)行溫度控制，處理容器11的加熱區(qū)域被劃分成多個(gè)區(qū)域。在圖2中，處理容器11的加熱區(qū)域從靠近旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)中心的一側(cè)依次劃分成區(qū)域Za、區(qū)域Zb、區(qū)域Zc這3個(gè)區(qū)域。另外，與各區(qū)域Za、Zb、Zc相對(duì)應(yīng)地，加熱器20被劃分成3個(gè)區(qū)域加熱器20a、20b、20c，分別能夠單獨(dú)地進(jìn)行控制。此外，在圖2中，示出了處理容器11的加熱區(qū)域劃分成3個(gè)區(qū)域的情況，但處理容器11的加熱區(qū)域并不限定于劃分成3個(gè)區(qū)域的形態(tài)，能夠根據(jù)處理容器11的大小、晶圓W的大小等確定。

在各區(qū)域加熱器20a、20b、20c的附近，設(shè)有用于測(cè)定該溫度的3個(gè)熱電偶3a、3b、3c。以下，也將3個(gè)熱電偶3a、3b、3c簡(jiǎn)稱為熱電偶3。

熱電偶3是測(cè)定加熱器20的溫度的接觸型的第1溫度測(cè)定部件的一個(gè)例子。具體而言，各熱電偶3a、3b、3c的一端從容器主體14的下方氣密地貫通容器主體14的底部14b而插入旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的下方。各熱電偶3a、3b、3c的另一端與控制部件5連接，由各熱電偶3a、3b、3c測(cè)定的測(cè)定值向控制部件5輸入。

在容器主體14的底部14b設(shè)有在從突狀部25的下方的分離區(qū)域D1與分離區(qū)域D2之間的區(qū)域朝向旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向外側(cè)的位置開口的排氣口26。排氣口26用于對(duì)BTBAS氣體、O₃氣體、N₂氣體等進(jìn)行排氣，利用夾設(shè)有蝶形閥等壓力調(diào)整部的排氣管與真空泵連接。

向頂板13的下表面的中心部區(qū)域的空間28供給N₂氣體，所供給的N₂氣體經(jīng)由呈環(huán)狀向下方突出的突出部29的下方向旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向外側(cè)供給。由此，能夠抑制BTBAS氣體和O₃氣體在中心部區(qū)域中混合。在圖3中，由箭頭表示成膜處理之際的各氣體的流動(dòng)。另外，省略了圖示，但也向罩14c內(nèi)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的下表面?zhèn)裙┙oN₂氣體，反應(yīng)氣體被吹掃。

接著，也一邊參照表示頂板13和旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的放大縱剖側(cè)面的圖4一邊進(jìn)行說明。圖4是說明本實(shí)施方式的成膜裝置1中的輻射溫度測(cè)定部件的局部剖視圖。具體而言，圖4示出了供第1反應(yīng)氣體噴嘴21設(shè)置的第1處理區(qū)域P1與分離區(qū)域D2之間的截面，該分離區(qū)域D2在旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)與第1處理區(qū)域P1相鄰。

在頂板13上，在圖3中以虛線所示的位置開口有沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向延伸的狹縫41，以覆蓋該狹縫41的上下的方式設(shè)有下側(cè)窗42、上側(cè)窗43。這些下側(cè)窗42、上側(cè)窗43例如由藍(lán)寶石構(gòu)成，以使從旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的上表面?zhèn)容椛涞募t外線透過而能夠由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定溫度。此外，旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的上表面?zhèn)纫舶ňAW的上表面?zhèn)取?/p>

在狹縫41的上方設(shè)有輻射溫度測(cè)定部件4。輻射溫度測(cè)定部件4是在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12旋轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下對(duì)載置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的晶圓W的溫度進(jìn)行測(cè)定的非接觸型的第2溫度測(cè)定部件的一個(gè)例子。

圖4中的從旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的上表面到輻射溫度測(cè)定部件4的下端的高度H例如是500mm。該輻射溫度測(cè)定部件4將從旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的溫度測(cè)定區(qū)域輻射的紅外線向后述的檢測(cè)部401引導(dǎo)，檢測(cè)部401取得與該紅外線的量相應(yīng)的測(cè)定值。因而，該測(cè)定值由于所取得的部位的溫度的不同而不同，所取得的測(cè)定值依次向控制部件5發(fā)送。

接著，參照?qǐng)D5對(duì)輻射溫度測(cè)定部件4的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖5是說明輻射溫度測(cè)定部件4的動(dòng)作的圖。

如圖5所示，輻射溫度測(cè)定部件4具有由以50Hz旋轉(zhuǎn)的伺服馬達(dá)構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)體402。該旋轉(zhuǎn)體402構(gòu)成為俯視呈三角形狀，旋轉(zhuǎn)體402的3個(gè)各側(cè)面構(gòu)成為反射面403～405。如圖5所示，通過旋轉(zhuǎn)體402繞旋轉(zhuǎn)軸406旋轉(zhuǎn)，使包括晶圓W在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)12上的溫度測(cè)定區(qū)域410的紅外線如圖5中的箭頭所示那樣在反射面403～405中的任一個(gè)反射面反射而向檢測(cè)部401引導(dǎo)，并且使溫度測(cè)定區(qū)域410的位置沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向移動(dòng)而掃描(scan)。

檢測(cè)部401構(gòu)成為，通過從1個(gè)反射面連續(xù)地取得預(yù)定次數(shù)(例如128次)的紅外線，能夠檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向的預(yù)定部位(例如128部位)的溫度。并且，通過旋轉(zhuǎn)體402的旋轉(zhuǎn)，反射面403～405依次位于紅外線的光路上，從而能夠從旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)方向反復(fù)進(jìn)行掃描，該掃描速度是150Hz。即、輻射溫度測(cè)定部件4能夠在1秒鐘內(nèi)進(jìn)行150次的掃描。另外，溫度測(cè)定區(qū)域410是其直徑為5mm的點(diǎn)。掃描可在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12上的比用于載置晶圓W的凹部16更靠?jī)?nèi)側(cè)的位置到旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的外周端的范圍進(jìn)行。此外，圖4中的虛線44、45表示從分別移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的最靠?jī)?nèi)周側(cè)、最靠外周側(cè)的溫度測(cè)定區(qū)域410朝向輻射溫度測(cè)定部件4的紅外線的路徑。

輻射溫度測(cè)定部件4的掃描可在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12旋轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下進(jìn)行。旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)速度在該例中是240圈/分鐘。圖6是表示旋轉(zhuǎn)臺(tái)12與溫度測(cè)定區(qū)域410之間的關(guān)系的俯視圖。此外，在圖6中，附圖標(biāo)記411表示在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12旋轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下從旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)進(jìn)行第n次(n是整數(shù))掃描時(shí)的溫度測(cè)定區(qū)域410的列(掃描線)。在圖6中，附圖標(biāo)記412表示進(jìn)行了第n+1次(n是整數(shù))掃描時(shí)的掃描線。通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，以旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)中心C為中心，掃描行411、412的中心角彼此錯(cuò)開與旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的角度θ1。通過如此一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)12旋轉(zhuǎn)一邊反復(fù)進(jìn)行掃描，從而依次取得旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的許多位置的測(cè)定值。此外，圖6中的箭頭27表示旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向。

控制部件5基于由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值和由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值中的至少任一者來驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)部件6，對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制。由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值是第1測(cè)定值的一個(gè)例子，由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值是第2測(cè)定值的一個(gè)例子。

此外，在圖2中，存儲(chǔ)部件7是用于存儲(chǔ)后述的PID控制的參數(shù)等的存儲(chǔ)器。

(成膜方法)

對(duì)本實(shí)施方式的成膜裝置的成膜方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。

＜輸入工序＞

首先，打開設(shè)于輸送口17的閘閥18，利用輸送機(jī)構(gòu)2A從處理容器11的外部經(jīng)由輸送口17將晶圓W向旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的凹部16內(nèi)交接。該交接是通過凹部16停止到與輸送口17相對(duì)的位置時(shí)未圖示的升降銷經(jīng)由凹部16的底面的貫通孔而從處理容器11的底部側(cè)升降來進(jìn)行的。使旋轉(zhuǎn)臺(tái)12間歇地旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行這樣的晶圓W的交接，分別將晶圓W載置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的5個(gè)凹部16內(nèi)。

＜成膜工序＞

接著，關(guān)閉閘閥18，利用與排氣口26連接的未圖示的真空泵使處理容器11內(nèi)成為抽凈(日文：引き切り)的狀態(tài)。將作為分離氣體的N₂氣體以預(yù)定流量從分離氣體噴嘴22、24噴出，以預(yù)定流量向旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心部區(qū)域的空間28供給N₂氣體。與此相伴，利用與排氣口26連接的未圖示的壓力調(diào)整部件將處理容器11內(nèi)調(diào)整成預(yù)先設(shè)定好的壓力。

接著，一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)12順時(shí)針(在圖3中、以箭頭27所示的方向)旋轉(zhuǎn)一邊利用加熱器20將晶圓W加熱到例如400℃，從第1反應(yīng)氣體噴嘴21供給BTBAS氣體，并從第2反應(yīng)氣體噴嘴23供給O₃氣體。另外，在等離子體產(chǎn)生部30中，利用高頻電源34對(duì)天線31施加預(yù)定的輸出的高頻電力。

并且，在晶圓W通過了第1處理區(qū)域P1時(shí)，作為原料氣體的BTBAS氣體從第1反應(yīng)氣體噴嘴21供給而吸附于晶圓W的表面。表面吸附有BTBAS氣體的晶圓W利用旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)通過具有分離氣體噴嘴22的分離區(qū)域D1而被吹掃后，進(jìn)入第2處理區(qū)域P2。

在第2處理區(qū)域P2中，從第2反應(yīng)氣體噴嘴23供給O₃氣體，BTBAS氣體所含有的Si成分被O₃氣體氧化，作為反應(yīng)產(chǎn)物的SiO₂(二氧化硅)堆積于晶圓W的表面。通過了第2處理區(qū)域P2的晶圓W通過具有分離氣體噴嘴24的分離區(qū)域D2而被吹掃后，再進(jìn)入第1處理區(qū)域P1。

在第1處理區(qū)域P1中，從第1反應(yīng)氣體噴嘴21供給BTBAS氣體，BTBAS氣體再次吸附于晶圓W的表面。

如以上那樣，在晶圓W的表面，利用旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)而在第1處理區(qū)域P1中BTBAS氣體吸附，在第2處理區(qū)域P2中吸附到晶圓W上的BTBAS氣體被O₃氣體的等離子體氧化。由此，形成1層或多層SiO₂膜(氧化硅膜)的分子層而形成反應(yīng)產(chǎn)物。

此外，在進(jìn)行成膜處理之際，從分離氣體噴嘴22、24供給到分離區(qū)域D1、D2的N₂氣體在分離區(qū)域D1、D2中沿著周向擴(kuò)散，抑制BTBAS氣體和O₃氣體在旋轉(zhuǎn)臺(tái)12上混合。另外，將剩余的BTBAS氣體和O₃氣體吹向排氣口26。另外，供給到旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心部區(qū)域的空間28的N₂氣體經(jīng)由呈環(huán)狀向下方突出的突出部29的下方向旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向外側(cè)供給，抑制BTBAS氣體和O₃氣體在中心部區(qū)域混合。另外，雖省略了圖示，但也向罩14c內(nèi)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的下表面?zhèn)裙┙oN₂氣體，BTBAS氣體和O₃氣體被吹掃。

＜輸出工序＞

在晶圓W的表面形成所期望的膜厚的反應(yīng)產(chǎn)物后，停止向處理容器11供給氣體，停止旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，通過與向處理容器11內(nèi)輸入晶圓W時(shí)的順序相反的順序從處理容器11內(nèi)輸出晶圓W。

根據(jù)以上內(nèi)容，本實(shí)施方式的成膜裝置的成膜方法結(jié)束。

(溫度控制方法)

對(duì)本實(shí)施方式的成膜裝置的溫度控制方法進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式中，在輸入工序、成膜工序和輸出工序中，如圖2所示，由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定晶圓W的溫度，將該測(cè)定值向控制部件5輸入。另外，由熱電偶3測(cè)定加熱器20的溫度，將該測(cè)定值向控制部件5輸入。

本實(shí)施方式的成膜裝置的溫度控制方法的特征在于，控制部件5在對(duì)晶圓W進(jìn)行預(yù)定的成膜處理的情況下和在相對(duì)于處理容器11進(jìn)行晶圓W的輸入或輸出的情況下變更向加熱器20供給的電力的控制方法。以下，說明由控制部件5進(jìn)行的向加熱器20供給的電力的控制方法的具體的例子，但并不限定于以下的例子。

〔第1實(shí)施方式〕

在本實(shí)施方式中，控制部件5在對(duì)晶圓W進(jìn)行預(yù)定的成膜處理的情況下通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。另外，控制部件5在相對(duì)于處理容器11進(jìn)行晶圓W的輸入或輸出的情況下通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使基于由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值和由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值計(jì)算的計(jì)算值維持在預(yù)定的溫度。

具體而言，在成膜工序中，控制部件5通過進(jìn)行反饋控制而驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)部件6并對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度(例如400℃)。

在輸入工序和輸出工序中，控制部件5通過進(jìn)行反饋控制而驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)部件6，并對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使基于由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值和由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值計(jì)算的計(jì)算值維持在預(yù)定的溫度(例如400℃)。作為基于由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值和由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值計(jì)算的計(jì)算值，例如，能夠設(shè)為由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值與由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值的平均值。另外，例如，能夠設(shè)為比例(RATIO)控制。

這樣，在本實(shí)施方式中，控制部件5在成膜工序中基于由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制。另外，控制部件5在輸入工序和輸出工序中基于由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制。因此，在成膜工序中，能夠基于精度良好地測(cè)定出的晶圓的溫度來進(jìn)行溫度控制，另外，在輸入工序和輸出工序中，能夠抑制用于溫度控制的測(cè)定值較大程度地變動(dòng)，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度控制。

〔第2實(shí)施方式〕

在本實(shí)施方式中，控制部件5在對(duì)晶圓W進(jìn)行預(yù)定的成膜處理的情況下通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。另外，控制部件5在相對(duì)于處理容器11進(jìn)行晶圓W的輸入或輸出的情況下不參照由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值和由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值就對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制。

具體而言，在成膜工序中，控制部件5通過進(jìn)行反饋控制而驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)部件6并對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度(例如400℃)。

在輸入工序和輸出工序中，控制部件5對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以成為預(yù)定的電力。

這樣，在本實(shí)施方式中，控制部件5在成膜工序中基于由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制。另外，控制部件5在輸入工序和輸出工序中對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以成為預(yù)定的電力。因此，在成膜工序中，能夠基于精度良好地測(cè)定出的晶圓的溫度來進(jìn)行溫度控制，另外，在輸入工序和輸出工序中，能夠抑制向加熱器20供給的電力較大程度地變動(dòng)，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度控制。

〔第3實(shí)施方式〕

在本實(shí)施方式中，控制部件5在對(duì)晶圓W進(jìn)行預(yù)定的成膜處理的情況下通過進(jìn)行PID控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。另外，控制部件5在相對(duì)于處理容器11進(jìn)行晶圓W的輸入或輸出的情況下通過進(jìn)行PID控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。而且，控制部件5在對(duì)晶圓W進(jìn)行預(yù)定的成膜處理的情況下和在相對(duì)于處理容器11進(jìn)行晶圓W的輸入或輸出的情況下變更PID控制的參數(shù)。

具體而言，變更PID控制的參數(shù)，以使輸入工序和輸出工序中的針對(duì)溫度的升溫、降溫的反應(yīng)性比成膜工序中的針對(duì)溫度的升溫、降溫的反應(yīng)性小。

這樣，在本實(shí)施方式中，控制部件5在成膜工序、輸入工序和輸出工序中基于由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制。另外，控制部件5變更PID控制的參數(shù)，以使輸入工序和輸出工序中的針對(duì)溫度的升溫、降溫的反應(yīng)性比成膜工序中的針對(duì)溫度的升溫、降溫的反應(yīng)性小。因此，在成膜工序中，能夠精度良好地基于測(cè)定出的晶圓的溫度進(jìn)行溫度控制，另外，在輸入工序和輸出工序中，能夠抑制向加熱器20供給的電力較大程度地變動(dòng)，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度控制。

〔第4實(shí)施方式〕

在本實(shí)施方式中，控制部件5在對(duì)晶圓W進(jìn)行預(yù)定的成膜處理的情況下使用基于由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值和由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值計(jì)算的計(jì)算值，對(duì)由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值校正，并通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使該校正好的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。另外，控制部件5在相對(duì)于處理容器11進(jìn)行晶圓W的輸入或輸出的情況下通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。

具體而言，控制部件5預(yù)先按照成膜工序中的每個(gè)成膜條件由熱電偶3和輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定晶圓W的溫度，并計(jì)算這些測(cè)定值之差。并且，在成膜工序中，控制部件5使用該計(jì)算值對(duì)由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值進(jìn)行校正，并通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使該校正好的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。

這樣，在本實(shí)施方式中，控制部件5在成膜工序中使用預(yù)先按照每個(gè)成膜條件計(jì)算好的由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值與由輻射溫度測(cè)定部件4測(cè)定的測(cè)定值之差來對(duì)由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值進(jìn)行校正，并通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使該校正好的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。另外，控制部件5在輸入工序和輸出工序中通過進(jìn)行反饋控制而對(duì)向加熱器20供給的電力進(jìn)行控制，以使由熱電偶3測(cè)定的測(cè)定值維持在預(yù)定的溫度。因此，在成膜工序中，能夠精度良好地基于測(cè)定出的晶圓的溫度進(jìn)行溫度控制，在輸入工序和輸出工序中，能夠抑制向加熱器20供給的電力較大程度地變動(dòng)，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度控制。

以上，利用實(shí)施例對(duì)成膜裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和改良。

例如，在本實(shí)施方式中，將旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為順時(shí)針，但并不限定于此。旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向既可以是順時(shí)針方向也可以是逆時(shí)針方向，只要是在本實(shí)施方式中的第1處理區(qū)域P1、分離區(qū)域D1、第2處理區(qū)域P2、分離區(qū)域D2中依次對(duì)晶圓W進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)即可。

另外，作為從分離氣體噴嘴22、24噴出的分離氣體，使用了N₂氣體，但并不限定于此，也可以使用Ar氣體等非活性氣體。

另外，作為可從第1反應(yīng)氣體噴嘴21噴出的氣體，使用了BTBAS氣體，但并不限定于此，例如也可以使用3DMAS[三(二甲基氨基)硅烷]、DCS[二氯硅烷]、HCD[六氯乙硅烷]、單氨基硅烷等含硅氣體、TiCl₄[四氯化鈦]、Ti(MPD)(THD)[(甲基戊二酮酸)雙(四甲基庚二酮酸)鈦]、TMA[三甲基鋁]、TEMAZ[四(乙基甲基氨基)鋯]、TEMHF[四(乙基甲基氨基)鉿]、Sr(THD)₂[雙(四甲基庚二酮酸)鍶]等含金屬氣體。

另外，作為可從第2反應(yīng)氣體噴嘴23噴出的氣體，使用了O₃氣體，但并不限定于此，也可以設(shè)于例如NO_x[氧化氮]、H₂O等含氧氣體、N₂、NH₃[氨]、N₂H₄[肼]、CH₆N₂[甲基肼]等含氮?dú)怏w。

此外，例如，作為可從第1反應(yīng)氣體噴嘴21噴出的氣體，使用含硅氣體，作為可從第2反應(yīng)氣體噴嘴23噴出的氣體，使用含氮?dú)怏w，在這樣的情況下，可形成SiN等氮化膜。另外，例如，作為可從第1反應(yīng)氣體噴嘴21噴出的氣體，使用含鈦氣體，作為可從第2反應(yīng)氣體噴嘴23噴出的氣體，使用含氮?dú)怏w，在這樣的情況下，可形成TiN等氮化膜。

另外，說明了使從第2反應(yīng)氣體噴嘴23噴出的氣體等離子體化、來對(duì)晶圓W的表面進(jìn)行等離子體處理的形態(tài)，但并不限定于此，也可以是不使從第2反應(yīng)氣體噴嘴23噴出的氣體等離子體化就供給的形態(tài)。

根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供可精度良好地進(jìn)行溫度控制的成膜裝置。

應(yīng)該認(rèn)為此處記載的實(shí)施方式在所有方面都是例示而非限制性的。實(shí)際上，上述的實(shí)施方式能夠以多樣的形態(tài)實(shí)現(xiàn)。另外，上述的實(shí)施方式不脫離權(quán)利要求書的及其主旨就也可以以各種形態(tài)省略、置換、變更。意在本發(fā)明的范圍包括在權(quán)利要求書和其同等的意味和范圍內(nèi)的所有變更。

本申請(qǐng)基于2015年8月21日提出申請(qǐng)的日本特許出愿第2015-163512號(hào)的優(yōu)先權(quán)的利益，該日本申請(qǐng)的內(nèi)容的全部作為參照文獻(xiàn)編入于此。