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基板处理装置和基板处理方法与流程

作者:admin      2022-07-10 20:51:15     665



电气元件制品的制造及其应用技术1.本公开涉及一种基板处理装置和基板处理方法。背景技术:2.在专利文献1中公开了一种处理系统,其具备对基板进行cor处理的cor处理装置和对基板进行pht处理的pht处理装置。pht处理装置具有将两张基板以水平状态载置的载置台,在载置台设置有加热器。通过该加热器将被实施cor处理后的基板进行加热,来进行使通过cor处理生成的反应产物气化(升华)的pht处理。3.现有技术文献4.专利文献5.专利文献1:日本专利第5352103号公报技术实现要素:6.发明要解决的问题7.本公开所涉及的技术在将基板收容于腔室的状态下从该腔室的外部以非接触的方式适当地测定基板的温度。8.用于解决问题的方案9.本公开的一个方式是一种对基板进行处理的装置,具有:腔室,其用于收容基板;热源,其对基板进行热处理;热线感应型传感器,其设置于所述腔室的外部,接受从基板辐射的红外线;以及红外线透过窗,其设置于所述腔室并使具有8μm以上的波长的红外线透过。10.发明的效果11.根据本公开,能够在将基板收容于腔室的状态下从该腔室的外部以非接触的方式适当地测定基板的温度。附图说明12.图1是表示晶圆处理装置的结构的概要的俯视图。13.图2是表示pht模块的结构的概要的纵剖截面图。14.图3是表示在pht模块中执行pht处理的情形的说明图。15.图4是表示温度测定部的结构的概要的纵剖截面图。16.图5是表示光的波长与辐射能之间的关系的曲线图。17.图6是表示光的波长与硅的透过率之间的关系的曲线图。18.图7是按石英窗和热电堆的温度来表示晶圆的温度与热电堆的输出之间的关系的曲线图。19.图8是表示通过热电偶测定出的晶圆的温度与利用多元回归式(校准式)计算出的晶圆的温度之间的关系的曲线图。20.图9是表示led光源的结构的概要的俯视图。具体实施方式21.在半导体器件的制造工艺中,进行蚀刻并去除在半导体晶圆(下面有时称为"晶圆"。)的表面形成的氧化膜的工序。例如,如专利文献1所公开的那样,通过cor(chemical oxide removal:化学氧化物去除)处理和pht(post heat treatment:后热处理)处理来进行氧化膜的蚀刻工序。22.cor处理是使形成于晶圆上的氧化膜与处理气体进行反应来使该氧化膜变质从而生成反应产物的处理。pht处理是将在cor处理中生成的反应产物进行加热来使之气化的加热处理。而且,通过连续地进行这些cor处理和pht处理,来对形成于晶圆上的氧化膜进行蚀刻。23.在pht处理中,执行晶圆的温度测定,以适当地将晶圆进行加热。此时,测定通过加热器被加热后的载置台的温度,并将该载置台的温度估计为晶圆的温度。24.在此,pht处理中的晶圆的加热温度例如为300℃左右。另一方面,在以往的专利文献1所记载的pht处理装置中,通过埋设于载置台的加热器将晶圆进行加热,但其加热速度例如为0.45℃/秒左右。因此,晶圆的加热处理花费时间。25.因此,为了缩短加热时间,本发明的发明人想到将加热速度快的led光源用作热源。具体地说,使从led光源发出的led光照射到晶圆,来将该晶圆进行加热,其加热速度例如为12℃/秒。因而,能够缩短加热处理所花费的时间。26.然而,由于pht处理是在将收容有晶圆的腔室的内部设为减压气氛来进行的,因此led光源需要设置在腔室的外部。在该情况下,即使如以往那样测定作为热源的led光源的温度,也无法将该led光源的温度估计为晶圆的温度。以往原本就未设想在像这样将led光源设置于腔室的外部的情况下进行晶圆的温度测定。因而,以往的晶圆的温度测定存在改善的余地。27.本公开所涉及的技术在将基板收容于腔室的状态下从该腔室的外部以非接触的方式适当地测定基板的温度。下面,参照附图对本实施方式所涉及的晶圆处理装置和晶圆处理方法进行说明。此外,在本说明书和附图中,对具有实质上相同的功能结构的要素标注相同的附图标记,由此省略重复说明。28.《晶圆处理装置》29.首先,对本实施方式所涉及的晶圆处理装置的结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的晶圆处理装置1的结构的概要的俯视图。在本实施方式中,以晶圆处理装置1具备对作为硅基板的晶圆w进行cor处理、pht处理、cst(cooling storage:冷藏)处理以及定向处理的各种处理模块的情况为例进行说明。此外,本公开的晶圆处理装置1的模块结构不限于此,能够任意地选择。30.如图1所示,晶圆处理装置1具有大气部10与减压部11经由加载互锁模块20a、20b连接为一体的结构。大气部10具备在大气压气氛下对晶圆w进行期望的处理的多个大气模块。减压部11具备在减压气氛下对晶圆w进行期望的处理的多个减压模块。31.加载互锁模块20a暂时保持晶圆w,以将从大气部10的后述的加载互锁模块30搬送来的晶圆w传递到减压部11的后述的传送模块40。加载互锁模块20a具有沿铅垂方向保持两张晶圆w的上部存储部21a和下部存储部22a。32.加载互锁模块20a经由设置有闸阀23a的闸门24a而与后述的加载互锁模块30连接。另外,加载互锁模块20a经由设置有闸阀25a的闸门26a而与后述的传送模块40连接。33.在加载互锁模块20a连接有用于供给气体的供气部(未图示)以及用于排出气体的排气部(未图示),所述加载互锁模块20a能够通过该供气部和排气部来使内部在大气压气氛与减压气氛之间进行切换。即,加载互锁模块20a构成为能够在大气压气氛的大气部10与减压气氛的减压部11之间适当地交接晶圆w。34.此外,加载互锁模块20b具有与加载互锁模块20a相同的结构。即,加载互锁模块20b具有上部存储部21b及下部存储部22b、加载互锁模块30侧的闸阀23b及闸门24b、传送模块40侧的闸阀25b及闸门26b。35.此外,加载互锁模块20a、20b的数量、配置并不限定于本实施方式,能够任意地设定。36.大气部10具有:加载互锁模块30,其具备晶圆搬送机构(未图示);加载端口32,其用于载置能够保管多个晶圆w的前开式晶圆传送盒31;cst模块33,其将晶圆w进行冷却;以及定向模块34,其调节晶圆w的水平方向的朝向。37.加载互锁模块30由内部为矩形的壳体构成,壳体的内部维持为大气压气氛。在加载互锁模块30的构成壳体的长边的一个侧面排列设置有多个、例如三个加载端口32。在加载互锁模块30的构成壳体的长边的另一个侧面排列设置有加载互锁模块20a、20b。在加载互锁模块30的构成壳体的短边的一个侧面设置有cst模块33。在加载互锁模块30的构成壳体的短边的另一个侧面设置有定向模块34。另外,加载互锁模块30具有能够在壳体的内部沿其长度方向移动的晶圆搬送机构(未图示)。晶圆搬送机构能够在载置于加载端口32的前开式晶圆传送盒31与加载互锁模块20a、20b之间搬送晶圆w。此外,晶圆搬送机构的结构与后述的晶圆搬送机构50的结构相同。38.此外,加载端口32、cst模块33以及定向模块34的数量、配置并不限定于本实施方式,能够任意地设计。39.前开式晶圆传送盒31将多个、例如一个基板组的25张晶圆w以等间隔地分多层重叠的方式进行收容。另外,载置于加载端口32的前开式晶圆传送盒31的内部例如被大气、氮气等充满且密闭。40.cst模块33能够将多个、例如可收容于前开式晶圆传送盒31的张数以上的晶圆w等间隔地分多层进行收容,对该多个晶圆w进行冷却处理。41.定向模块34使晶圆w旋转来进行水平方向的朝向的调整。具体地说,定向模块34在对多个晶圆w分别进行晶圆处理时,针对每个该晶圆处理进行调节,以使相对于基准位置(例如切口位置)的水平方向的朝向相同。42.减压部11具有同时搬送两张晶圆w的传送模块40、对从传送模块40搬送来的晶圆w进行cor处理的cor模块41以及进行pht处理的pht模块42。传送模块40、cor模块41以及pht模块42的内部分别被维持为减压气氛。针对传送器模块40设置有多个、例如各三个cor模块41和pht模块42。43.传送模块40由内部为矩形的壳体构成,如上述那样经由闸阀25a、25b而与加载互锁模块20a、20b连接。传送模块40将被搬入到加载互锁模块20a的晶圆w依次搬送到一个cor模块41、一个pht模块42来实施cor处理和pht处理,之后经由加载互锁模块20b搬出到大气部10。44.在cor模块41的内部设置有将两张晶圆w沿水平方向排列载置的两个载物台43、43。cor模块41将晶圆w排列载置于载物台43、43,由此对两张晶圆w同时进行cor处理。此外,在cor模块41连接有用于供给处理气体、吹扫气体等的供气部(未图示)及用于排出气体的排气部(未图示)。45.另外,cor模块41经由设置有闸阀44的闸门45而与传送模块40连接。通过该闸阀44,同时实现传送模块40与cor模块41之间的气密性的确保和彼此的连通。46.在pht模块42的内部设置有将两张晶圆w沿水平方向排列载置的两个后述的缓冲部101a、101b。pht模块42将晶圆w排列载置于缓冲部101a、101b,由此对两张晶圆w同时进行pht处理。此外,在后文中叙述pht模块42的具体结构。47.另外,pht模块42经由设置有闸阀46的闸门47而与传送模块40连接。通过该闸阀46,同时实现传送模块40与pht模块42之间的气密性的确保和彼此的连通。48.在传送模块40的内部设置有用于搬送晶圆w的晶圆搬送机构50。晶圆搬送机构50具有保持两张晶圆w并移动的搬送臂51a、51b、将搬送臂51a、51b以能够旋转的方式支承的旋转台52以及搭载有旋转台52的旋转载置台53。另外,在传送模块40的内部设置有沿传送模块40的长边方向延伸的导轨54。旋转载置台53设置于导轨54上,构成为能够使晶圆搬送机构50沿导轨54移动。49.在传送模块40中,通过搬送臂51a接受在加载互锁模块20a中被保持于上部存储部21a和下部存储部22a的两张晶圆w,并搬送到cor模块41。另外,搬送臂51a保持被实施cor处理后的两张晶圆w,并搬送到pht模块42。另外,搬送臂51b保持被实施pht处理后的两张晶圆w,并搬出到加载互锁模块20b。50.在以上的晶圆处理装置1设置有控制部60。控制部60例如是具备cpu、存储器等的计算机,所述控制部60具有程序保存部(未图示)。在程序保存部中保存有控制晶圆处理装置1中的晶圆w的处理的程序。另外,在程序保存部中还保存有用于控制上述的各种处理模块、搬送机构等驱动系统的动作来实现晶圆处理装置1中的后述的晶圆处理的程序。此外,上述程序可以是记录于计算机可读存储介质h中并从该存储介质h安装到控制部60中的程序。51.《晶圆处理装置的动作》52.本实施方式所涉及的晶圆处理装置1如以上那样构成。接着,对晶圆处理装置1中的晶圆处理进行说明。53.首先,将收纳有多个晶圆w的前开式晶圆传送盒31载置于加载端口32。54.接着,通过晶圆搬送机构将两张晶圆w从前开式晶圆传送盒31取出,并搬送到定向模块34。在定向模块34中,调节晶圆w在水平方向上的相对于基准位置(例如切口位置)的朝向(定向处理)。55.接着,通过晶圆搬送机构将两张晶圆w搬入到加载互锁模块20a。当将两张晶圆w搬入加载互锁模块20a时,关闭闸阀23a来使加载互锁模块20a内密闭并减压。之后,打开闸阀25a来使加载互锁模块20a的内部与传送模块40的内部连通。56.接着,当加载互锁模块20a与传送模块40连通时,通过晶圆搬送机构50的搬送臂51a保持两张晶圆w并从加载互锁模块20a搬入到传送模块40。接下来,晶圆搬送机构50移动到一个cor模块41前。57.接着,打开闸阀44,保持两张晶圆w的搬送臂51a进入cor模块41。而且,从搬送臂51a向各载物台43、43分别载置一张晶圆w。之后,搬送臂51a从cor模块41退出。58.接着,当搬送臂51a从cor模块41退出时,关闭闸阀44,在cor模块41中对两张晶圆w进行cor处理。在cor处理中,向氧化膜的表面供给处理气体,使氧化膜与处理气体进行化学反应,使该氧化膜变质来生成反应产物。例如将氟化氢气体和氨气用作该处理气体,生成氟硅酸铵(afs)来作为反应产物。59.接着,当cor模块41中的cor处理结束时,打开闸阀44,搬送臂51a进入cor模块41。而且,从载物台43、43向搬送臂51a交接两张晶圆w,通过搬送臂51a来保持两张w。之后,搬送臂51a从cor模块41退出,关闭闸阀44。60.接着,晶圆搬送机构50移动到pht模块42前。接下来,打开闸阀46,保持两张晶圆w的搬送臂51a进入pht模块42。而且,从搬送臂51a向各缓冲部101a、101b分别载置一张晶圆w。之后,搬送臂51a从pht模块42退出。接下来,关闭闸阀46,对两张晶圆w进行pht处理。此外,在后文中叙述该pht处理的具体处理。61.接着,当晶圆w的pht处理结束时,打开闸阀46,搬送臂51b进入pht模块42。而且,从缓冲部101a、101b向搬送臂51b交接两张晶圆w,通过搬送臂51b来保持两张晶圆w。之后,搬送臂51b从pht模块42退出,关闭闸阀46。62.接着,打开闸阀25b,通过晶圆搬送机构50将两张晶圆w搬入到加载互锁模块20b。当将晶圆w搬入到加载互锁模块20b内时,关闭闸阀25b来使加载互锁模块20b内密闭,并向大气开放。63.接着,通过晶圆搬送机构将两个晶圆w搬送到cst模块33。在cst模块33中,对晶圆w进行cst处理来使该晶圆w冷却。64.接着,通过晶圆搬送机构使两张晶圆w返回前开式晶圆传送盒31并进行收容。通过这样,晶圆处理装置1中的一系列晶圆处理结束。65.《pht模块》66.接着,对作为基板处理装置的pht模块42的结构进行说明。图2是表示pht模块42的结构的概要的纵剖截面图。此外,在本实施方式的pht模块42中,对两张晶圆w进行处理。67.pht模块42具有气密地构成的腔室100;两个缓冲部101a、101b,所述两个缓冲部101a、101b在腔室100的内部保持晶圆w;两个升降机构102a、102b,所述两个升降机构102a、102b使各缓冲部101a、101b进行升降;供气部103,其向腔室100的内部供给气体;加热部104,其将保持于缓冲部101a、101b的晶圆w进行加热;排气部105,其将腔室100的内部的气体排出;以及温度测定部106a、106b,其对保持于缓冲部101a、101b的晶圆w的温度进行测定。68.腔室100是例如由铝、不锈钢等金属形成的整体例如为大致长方体状的容器。腔室100具有:筒状的侧壁110,该侧壁110的俯视时的形状例如为大致矩形,该侧壁110在上表面及下表面具有开口;顶板111,其气密地覆盖侧壁110的上表面;以及底板112,其覆盖侧壁110的下表面。在侧壁110的上端面与顶板111之间设置有将腔室100的内部气密地保持的密封构件113。另外,在侧壁110、顶板111、底板112分别设置有加热器(未图示),通过加热器将侧壁110、顶板111、底板112加热到例如100℃以上,由此抑制例如升华后的afs等附着物(沉积物)附着。69.底板112在一部分具有开口,在该开口部分嵌入有作为led透过窗的石英窗114a、114b。石英窗114a、114b设置于缓冲部101a、101b与后述的led光源150a、150b之间,构成为使来自led光源150a、150b的led光透过。石英窗114a、114b的材料只要是使led光透过的材料即可,并无特别限定,例如使用石英。另外,如后述那样,led光源150a、150b与两个缓冲部101a、101b对应地设置,石英窗114a、114b与这两个led光源150a、150b对应地设置有两个。70.在石英窗114a、114b的下表面设置有例如内置有加热器(未示出)的加热板115a、115b。加热板115a、115b构成为使来自led光源150a、150b的led光透过。加热板115a、115b的材料只要是使led光透过的材料即可,并无特别限定,但例如使用在透明的石英上附着有电热线/导电性物质的加热器。而且,通过利用加热板115a、115b将石英窗114a、114b加热至例如100℃以上,能够抑制附着物(沉积物)附着于该石英窗114a、114b,从而抑制石英窗114a、114b模糊不清。71.另外,在石英窗114a、114b设置有热电偶(未示出),通过该热电偶来测定石英窗114a、114b的温度。72.石英窗114a、114b被设置于底板112的上表面的支承构件116支承。在底板112与石英窗114a、114b(加热板115a、115b)之间设置有将腔室100的内部气密地保持的密封构件117。73.在腔室100的内部设置有两个缓冲部101a、101b,各缓冲部101a、101b保持晶圆w。缓冲部101a、101b分别具有俯视时构成为大致c字形的臂构件120。臂构件120以比晶圆w的直径大的曲率半径沿晶圆w的周缘部弯曲。在臂构件120的多处、例如三处设置有保持构件121,该保持构件121从该臂构件120向内侧突出,并保持晶圆w的背面外周部。各保持构件121构成为使来自led光源150a、150b的led光透过。保持构件121的材料只要是使led光透过的材料即可,并无特别限定,但例如能够使用石英。此外,如以往的专利文献1所记载的那样,例如在将晶圆w载置于铝制的载置台的情况下,铝成分被转印到该晶圆w的背面,晶圆w的背面可能会发生金属污染。关于该点,在本实施方式中,晶圆w的背面外周部被保持,因此能够抑制金属污染。74.在三个保持构件121分别设置有支承晶圆w的支承销122。支承销122构成为使来自led光源150a、150b的led光透过。支承销122的材料只要是使led光透过的材料即可,并无特别限定,但例如能够使用石英。75.升降机构102a、102b设置有两个,各升降机构102a、102b使缓冲部101a、101b进行升降。升降机构102a、102b分别具有:缓冲部驱动部130,其设置于腔室100的外部;以及驱动轴131,其支承缓冲部101a、101b的臂构件120,连接于缓冲部驱动部130,贯通腔室100的底板112并在腔室100的内部向铅垂上方延伸。缓冲部驱动部130例如使用由马达驱动器(未图示)驱动的致动器。而且,升降机构102a、102b通过缓冲部驱动部130来使驱动轴131进行升降,由此能够将缓冲部101a、101b配置于任意的高度位置。其结果是,能够如后述那样适当地调整进行晶圆w的加热处理的位置和进行冷却处理的位置。76.供气部103向腔室100的内部供给气体(冷却气体和吹扫气体)。供气部103具有向腔室100的内部分配并供给气体的喷淋头140a、140b。在腔室100的顶板111的下表面,与缓冲部101a、101b对应地设置有两个喷淋头140a、140b。喷淋头140a、140b分别具有:大致圆筒形的框体141,该框体141的例如下表面具有开口,该框体141被支承于顶板111的下表面;以及大致圆板状的喷淋板142,其被嵌入该框体141的内侧面。喷淋板142以从框体141的顶部离开规定距离的方式设置。由此,在框体141的顶部与喷淋板142的上表面之间形成有空间143。另外,在喷淋板142设置有在厚度方向上贯通该喷淋板142的多个开口144。77.在框体141的顶部与喷淋板142之间的空间143,经由气体供给管145连接有气体供给源146。气体供给源146构成为能够供给作为冷却气体或吹扫气体的例如n2气体、ar气体等。因此,从气体供给源146供给的气体经由空间143、喷淋板142供给到被缓冲部101a、101b保持的晶圆w。另外,在气体供给管145设置有用于调节气体的供给量的流量调节机构147,所述流量调节机构147构成为能够单独地控制向各晶圆w供给的气体的量。78.加热部104将保持于缓冲部101a、101b的晶圆w进行加热。加热部104具有:作为热源的两个led光源150a、150b,所述两个led光源150a、150b设置于腔室100的外部;以及led安装基板151a、151b,各led光源150a、150b安装于所述led安装基板151a、151b的表面。led安装基板151a、151b以嵌入腔室100的底板112的下部的方式设置,led光源150a、150b配置于石英窗114a、114b的下方。即,led光源150a、150b与缓冲部101a、101b、喷淋头140a、140b以及石英窗114a、114b分别对应地设置。而且,从led光源150a、150b发出的led光透过石英窗114a、114b,被照射到保持于缓冲部101a、101b的晶圆w。通过该led光,晶圆w被加热至期望的温度。79.此外,led光具有可透过由石英构成的石英窗114a、114b且被由硅构成的晶圆w吸收的波长。具体地说,led光的波长例如为400nm~1100nm,更优选为800nm~1100nm,在本实施方式中为855nm。80.在led安装基板151a、151b的背面,隔着传热板152a、152b设置有用于将led光源150a、150b进行冷却的冷却板153a、153b。由于在led安装基板151a、151b与冷却板153a、153b之间存在微小的间隙,因此设置传热板152a、152b来提高热传递。在冷却板153a、153b的内部例如流通冷作为冷却介质的却水。冷却板153a、153b分别经由冷却水供给管154而与构成为能够供给冷却水的冷却水供给源155连接。81.在冷却板153a、153b的下方设置有用于控制led光源150a、150b的led控制基板156。led控制基板156是针对两个led光源150a、150b共同地设置的。led控制基板156与led电源157连接。在led控制基板156的表面安装有例如fet、二极管等需要冷却的部件158。这些部件158经由传热垫159设置于冷却板153a、153b。即,冷却板153a、153b除了上述的led光源150a、150b之外,还将部件158进行冷却。此外,在led控制基板156中,不需要冷却的部件160设置于该led控制基板156的背面。82.排气部105具有用于将腔室100的内部的气体排出的排气管170。排气管170配置于底板112中的比石英窗114a、114b靠外侧的位置。在晶圆w的下方设置有石英窗114a、114b、led光源150a、150b等,因此排气管170配置在相对于这些石英窗114a、114b、led光源150a、150b等偏移的位置。排气管170经由阀171而与泵172连接。阀171例如使用自动压力控制阀(apc阀)。泵172例如使用涡轮分子泵(tmp)。而且,在使用泵172的情况下,能够以较大的压力强制性地排出腔室100的内部的气体。83.温度测定部106a、106b例如使用辐射温度计,各温度测定部106a、106b分别测定被保持于缓冲部101a、101b的晶圆w的温度。温度测定部106a、106b以贯通腔室100的顶板111的方式设置。此外,在后文中叙述温度测定部106a、106b的结构和晶圆w的温度测定方法。84.《pht模块的动作》85.本实施方式所涉及的pht模块42如以上那样构成。接着,对pht模块42中的pht处理(加热冷却处理)进行说明。图3是表示在pht模块42中执行pht处理的情形的说明图。此外,图3示出了腔室100的一半(例如缓冲部101a、温度测定部106a、石英窗114a、喷淋头140a、led光源150a等)、即一张晶圆w,但实际上同时处理两张晶圆w。86.首先,打开闸阀46,如图3的(a)所示,在搬送位置p1将晶圆w搬入pht模块42,并从晶圆搬送机构50的搬送臂51a交接到缓冲部101a。之后,关闭闸阀46。87.接着,如图3的(b)所示,使缓冲部101a下降,将晶圆w配置于加热位置p2。加热位置p2是尽可能靠近led光源150a的位置,例如晶圆w与led光源150a之间为200mm以下。之后,通过温度测定部106a来测定晶圆w的温度。由此,确认晶圆w的基准温度。88.接着,打开led光源150a。从led光源150a发出的led光透过石英窗114a并照射到晶圆w。其结果是,晶圆w被加热至期望的加热温度、例如300℃(加热处理工序)。如后所述,该加热温度的300℃是晶圆w上的afs的升华温度以上的温度。加热速度例如为12℃/秒。这样一来,本实施方式的加热速度比以往使用的加热器的加热速度(0.45℃/秒)快,能够在短时间内高效地进行晶圆w的加热处理,从而能够提高晶圆处理的生产率。另外,led光源150a进行led光的脉冲控制,以使温度成为固定的范围内。进行将开关频率的周期例如设为1khz~500khz的pwm控制。89.此时,从供气部103的喷淋头140a供给作为吹扫气体的n2气体。而且,将腔室100的内部的压力调整为例如0.1torr~10torr。由于从多个开口144均匀地供给来自喷淋头140a的n2气体,因此能够对腔室100的内部的气体的流动进行整流。90.另外,此时,通过温度测定部106a来测定晶圆w的温度,并对led光源150a进行反馈控制。具体地说,基于温度测定结果来控制从led光源150a发出的led光,以使晶圆w成为期望的加热温度。91.而且,将晶圆w的温度维持为300℃,在经过期望的时间后,将晶圆w上的afs进行加热来使之气化(升华)。之后,关闭led光源150a。此时的终点检测方法是任意的,但例如可以通过气体分析器(例如oes、qms、ft-ir等)、膜厚计等进行监视。92.接着,如图3的(c)所示,使缓冲部101a上升,将晶圆w配置于冷却位置p3。冷却位置p3是尽可能靠近喷淋头140a的位置,例如晶圆w与喷淋头140a之间为200mm以下。93.接下来,从喷淋头140a供给作为冷却气体的n2气体,来将晶圆w冷却至期望的冷却温度、例如180℃(冷却处理工序)。该冷却温度的180℃是晶圆搬送机构50的搬送臂51b能够保持晶圆w的温度。冷却速度例如为11℃/秒。这样一来,本实施方式的冷却速度比以往的自然冷却的冷却速度(0.5℃/秒)快,能够在短时间内高效地进行晶圆w的冷却处理,从而能够进一步提高晶圆处理的生产率。另外,由于从多个开口144均匀地供给来自喷淋头140a的n2气体,因此能够将晶圆w均匀地冷却。94.在从加热处理工序到冷却处理工序的期间,持续地从喷淋头140a供给n2气体。其中,冷却处理工序中的n2气体的供给量例如为40l/分钟,比加热处理工序的n2气体的供给量多。其中,n2气体的供给量取决于腔室100的容积。另外,冷却处理工序中的腔室100的内部的压力为1torr~100torr,比加热处理工序中的腔室100的内部的压力高。95.之后,当晶圆w达到期望的冷却温度时,使冷却处理工序中的n2气体的供给量复原。此时的终点检测方法是任意的,但例如可以通过冷却时间进行控制,也可以通过温度测定部106a来测定晶圆w的温度。96.接着,使缓冲部101a下降,再次如图3的(a)所示那样将晶圆w配置于搬送位置p1。之后,打开闸阀46,从缓冲部101a向晶圆搬送机构50的搬送臂51b交接将晶圆w。而且,从pht模块42搬出晶圆w。97.此外,在pht模块42中的pht处理(加热冷却处理)中,通过排气部105对腔室100的内部进行排气。此时,在通常的操作中,通过来自喷淋头140a的n2气体进行排气。但是,也可以使泵172工作来进行高速排气,从而缩短排气时间。98.《温度测定部》99.接着,对温度测定部106a、106b的结构进行说明。图4是表示温度测定部106a、106b的结构的概要的纵剖截面图。100.温度测定部106a、106b具有作为热线感应型传感器的热电堆180、作为红外线透过窗的金刚石窗181以及将热电堆180与金刚石窗181连接的光学光阑182。热电堆180在腔室100的外部设置于光学光阑182的基端部。金刚石窗181在顶板111中设置于光学光阑182的前端部,并将腔室100的内部封闭。另外,在光学光阑182与腔室100的外侧面之间设置有将腔室100的内部气密地保持的密封构件183。101.热电堆180收容于例如金属的封装中,具有多个热电偶(未图示)。热电堆180用于将热能(辐射能)转换为电能,具体地说,热电堆180接受从晶圆w辐射出的红外线,基于受光结果来输出电信号。另外,热电堆180具有热敏电阻(温度传感器),通过该热敏电阻来测定热电堆180的温度。102.在此,在本实施方式的pht模块42中,如后述那样,将晶圆w加热至期望的加热温度,例如300℃。因而,在温度测定部106a、106b中测定的晶圆w的温度为常温以上且300℃以下。103.图5是表示光的波长(横轴)与辐射能(纵轴)之间的关系的曲线图。一般地说,当对象物体的温度高时,辐射能的变化大,能够得到高分辨率,但当对象物体的温度低时,辐射能的变化小,分辨率低。104.图6是表示光的波长(横轴)与硅的透过率(纵轴)之间的关系的曲线图。使用了通常的热电堆的辐射温度计大多测定例如2μm~10μm的波长的光。该热电堆的辐射能大且灵敏度高,但由于硅使上述波长范围的光透过,因此无法进行温度测定。另一方面,将光电二极管使用于硅的温度测定的辐射温度计例如测定1.1μm以下的波长的光。该光电二极管能够测定不透过硅的波长,但由于辐射能小,因此无法在低温、例如300℃以下进行测定。105.根据以上叙述,在本实施方式的热电堆180中,测定8μm以上的光。在该情况下,硅的透过率低,因此能够测定由该硅构成的晶圆w的温度。106.在此,在通常的热电堆中,设置有用于保护多个热电偶的过滤窗。过滤窗例如由硅或锗构成。另外,在过滤窗设置有用于使期望的波长范围的红外线透过的膜,即,过滤窗限制所透过的红外线的波长。与此相对地,在本实施方式的热电堆180中,去除了上述过滤窗,构成为能够接受各种波长范围的红外线。这样一来,在热电堆180中,如上述那样能够测定8μm以上的光。107.此外,在本实施方式中,将热电堆180(电动势型)用作热线感应型传感器,但并不限定于此。例如,也可以将辐射热计(电阻型)、热电元件(电荷型)用作热线感应型传感器。108.金刚石窗181使例如具有8μm以上且100μm以下的波长的红外线透过。如上述那样,通过本实施方式的热电堆180来测定8μm以上的红外线,因此金刚石窗181使该波长的红外线透过。另外,在金刚石窗181设置有热电偶(未图示),通过该热电偶来测定金刚石窗181的温度。109.此外,可以在金刚石窗181设置使具有8μm以上的波长的红外线透过的膜,来将该金刚石窗181用作带通滤波器。110.另外,在本实施方式中,将金刚石用作红外线透过窗的材料,但不限定于此。只要是使具有8μm以上的波长的红外线透过的材料即可,例如溴化钾(kbr)能够使20μm以下的波长的红外线透过,氟化钡(baf2)能够使14μm以下的波长的红外线透过,能够用作红外线透过窗。111.光学光阑182例如具有筒形状。光学光阑182抑制来自各种方向的光的入射,起到缩窄视场以使得不测定晶圆w以外的温度的作用。此外,也可以使用红外线透过透镜(未图示)来代替光学光阑182。112.本实施方式所涉及的温度测定部106a、106b如以上那样构成。接着,对使用温度测定部106a、106b进行的晶圆w的温度测定方法进行说明。113.当将晶圆w搬入腔室100的内部来对该晶圆w进行处理时,从晶圆w辐射出的红外线透过金刚石窗181并被热电堆180接受。此时,从晶圆w辐射出的红外线具有8μm以上的波长,但金刚石窗181能够使该波长的红外线适当地透过。在热电堆180中,当接受到红外线时,基于受光结果来输出电信号。114.另外,此时,通过热电堆180的热敏电阻来测定该热电堆180的温度。同样地,通过设置于金刚石窗181的热电偶来测定该金刚石窗181的温度,另外,通过设置于石英窗114a、114b的热电偶来测定该石英窗114a、114b的温度。115.而且,在温度测定部106a、106b中,从来自热电堆180的输出中去除(消除)成为噪声的温度的影响来计算晶圆w的温度。具体地说,在本实施方式中,使用下述式(1)来计算晶圆w的温度。此外,在式(1)中,热电堆180的输出是电压,其它温度的单位是℃。116.[晶圆w的温度]=系数a×[来自热电堆180的输出]+系数b×[热电堆180的温度]+系数c×[金刚石窗181的温度]+系数d×[石英窗114a、114b的温度]+截距…(1)[0117]在测定晶圆w的温度时,热电堆180的温度可能成为噪声。因此,在上述式(1)中,消除热电堆180的温度的影响。[0118]在对晶圆w进行处理时,腔室100自身也被加热。设置于该腔室100的金刚石窗181的温度也可能成为噪声。因此,在上述式(1)中,消除金刚石窗181的温度的影响。[0119]石英窗114a、114b使2μm以下的光透过,不使2μm以上的光透过。另外,石英窗114a、114b通过加热板115a、115b被加热至期望的温度。当通过热能从石英窗114a、114b辐射2μm以上的光时,该光入射到热电堆180。这样一来,石英窗114a、114b的温度也可能成为噪声。因此,在上述式(1)中,消除石英窗114a、114b的温度的影响。[0120]此外,在将热电堆180、金刚石窗181以及光学光阑182热耦合的情况下,假设它们为相同的温度。在该情况下,金刚石窗181的温度的影响能够被热电堆180的温度的影响替代。因此,使用不包含上述式(1)中的金刚石窗181的温度的影响的项的下述式(2)来计算晶圆w的温度。[0121][晶圆w的温度]=系数a×[来自热电堆180的输出]+系数b×[热电堆180的温度]+系数c×[石英窗114a、114b的温度]+截距…(2)[0122]此外,为了提高上述式(1)或(2)的线性度,可以在式(1)或(2)的右侧追加二次项(平方项),或者可以对式(1)或(2)进行对数变换。[0123]另外,在使用红外线透过透镜代替光学光阑182的情况下,在上述式(1)和(2)中,[热电堆180的温度]的项被并入[热电堆180的输出]的项,因此省略该[热电堆180的温度]的项。[0124]当在pht模块42中对晶圆w进行处理之前,预先导出上述式(1)或(2)。接着,对该式的导出方法进行说明。下面,对式(2)的导出方法进行说明,但式(1)的导出方法也相同。[0125]首先,一边使晶圆w升温一边将石英窗114a和热电堆180分别控制为独立的温度来进行测定。针对晶圆w设置热电偶,来测定温度。该晶圆w是用于导出式(2)的用于测定温度的晶圆。但是,也可以针对成为产品的一张晶圆w设置热电偶来确认式(2)的精度。[0126]图7是按石英窗114a和热电堆180的温度示出了晶圆w的温度(横轴)与热电堆180的输出(纵轴)之间的关系的曲线图。具体地说,使晶圆w从常温升温至约90℃。另外,使石英窗114a的温度变动为27℃、28℃、41℃、66℃,使热电堆180的温度变动为29℃、52℃、71℃。上述石英窗114a的温度和热电堆180的温度是pht模块42能够取得的温度范围。[0127]接着,使用图7所示的热电堆180的输出、热电堆180的温度、石英窗114a的温度进行多元回归分析,计算出式(2)中的各系数和截距。具体地说,如图8所示,以使通过热电偶测定出的晶圆w的温度(横轴)与利用多元回归式(校准式)即式(2)计算出的晶圆w的温度(纵轴)一致的方式导出式(2)。在本例中,式(2)中的各系数和截距如下述式(2’)所示的那样导出。[0128][晶圆w的温度]=148.5×[来自热电堆180的输出]+2.1×[热电堆180的温度]-1.1×[石英窗114a、114b的温度]-194.2…(2’)[0129]此外,在使led光源150a、150b工作时,该led光源150a、150b的温度也可能成为噪声。然而,由于难以测定led光源150a、150b的温度,因此在停止了led光源150a、150b的动作的状态下导出式(2)。但是,在能够测定led光源150a、150b的温度的情况下,也可以使用下述式(3)来计算晶圆w的温度。[晶圆w的温度]=系数a×[来自热电堆180的输出]+系数b×[热电堆180的温度]+系数c×[金刚石窗181的温度]+系数d×[石英窗114a、114b的温度]+系数e×[led光源150a、150b的温度]+截距…(3)[0130]根据以上的实施方式,通过使用作为辐射温度计的温度测定部106a、106b,并使用式(1)或(2),能够消除成为噪声的温度的影响,并且以不与晶圆w接触的方式测定常温以上且300℃以下的温度区间的晶圆w的温度。因而,即使在如pht模块42那样的减压气氛(真空气氛)下,也能够适当地测定晶圆w的温度。而且,能够基于晶圆w的温度测定结果对led光源150a、150b进行反馈控制,从而能够适当地调整晶圆w的加热温度。[0131]此外,有时预先在通过pht模块42处理的晶圆w形成有期望的膜。该带膜的晶圆w的辐射率与由硅构成的裸晶圆的辐射率不同。在该情况下,测定刚搬入pht模块42后的晶圆w的辐射量,求出辐射率校正系数,并反映到上述式(1)或(2)中即可。具体地说,例如设为从前开式晶圆传送盒31搬出的晶圆w与环境温度相同,在传送模块40上设置有与图4所示的温度测定部106a、106b同样的温度测定部。根据通过该温度测定部测定出的温度与环境温度的差异来计算辐射率校正系数即可。此外,期望此时的晶圆w上的测定部位为通过pht模块42测定的测定部位相同的部位。[0132]《其它实施方式》[0133]在以上的实施方式的pht模块42中,如图9所示,led安装基板151a、151b(led光源150a、150b)在俯视时可以被划分为多个区z1~z14。led安装基板151a、151b被沿径向划分为中央部(center)、中间部(middle)、外周部(edge)。中央部被四分割为区z1~z4,中间部被四分割为区z5~z8,外周部被六分割为区z9~z14。此外,led安装基板151a、151b的划分数不限定于本实施方式,能够任意地设定。例如在由于与led光源150a、150b的周围的构件之间的距离的关系使得晶圆面内产生温度差的情况下,外周部可以分割为与该温度差相应的数量。[0134]led光源150a、150b的led元件在各区z1~z14分别配置有约200个。像这样,各区z1~z14中的led元件的数量相等,因此能够使各区z1~z14的电压相等。在本实施方式中,一个led元件的电压为1.8v,将各区z1~z14的电压抑制为400v。此外,在各区z1~z14间,最大产生约200v的电位差,因此需要确保相应的绝缘距离。另外,各区z1~z14中的led元件的数量并不限定于本实施方式,能够任意地设定。[0135]在像这样将led光源150a、150b划分为多个区z1~z14的情况下,在通过温度测定部106a、106b测定晶圆w的温度时,可以测定各区z1~z14的温度。在该情况下,也能够使用式(1)或(2)来测定各区z1~z14的温度。而且,能够基于其测定结果对各区z1~z14的led元件适当地进行反馈控制。[0136]在以上的实施方式的pht模块42中,使用led光源150a、150b来测定在减压气氛(真空气氛)下处理的晶圆w的温度,但本公开的温度测定部106a、106b也能够应用于以往的pht模块。即,即使在将晶圆w载置于埋设有加热器的载置台来进行pht处理的情况下,也能够通过在pht模块设置温度测定部106a、106b来测定晶圆w的温度。[0137]在该情况下,由于未在pht模块设置上述石英窗114a、114b,因此使用从式(1)中去除石英窗114a、114b的温度的影响的项后的下述式(4)来计算晶圆w的温度。[0138][晶圆w的温度]=系数a×[来自热电堆180的输出]+系数b×[热电堆180的温度]+系数c×[金刚石窗181的温度]+截距…(4)[0139]另外,在测定载置台的加热器(热源)的温度的情况下,可以使用在上述式(4)中加入加热器的温度的影响的项后的下述式(5)来计算晶圆w的温度。[晶圆w的温度]=系数a×[来自热电堆180的输出]+系数b×[热电堆180的温度]+系数c×[金刚石窗181的温度]+系数d×[载置台的加热器的温度]+截距…(5)[0140]另外,在以上的实施方式中,测定了pht模块42中的晶圆w的温度,但本公开的温度测定部106a、106b也能够应用于其它装置。例如能够测定通过蚀刻装置等各种装置处理的晶圆w的温度。[0141]应该认为,本次公开的实施方式在所有方面均为例示,而非限制性的。上述的实施方式在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下可以以各种方式进行省略、置换、变更。[0142]此外,以下那样的结构也属于本公开的技术范围。[0143](1)一种基板处理装置,对基板进行处理,所述基板处理装置具有:腔室,其用于收容基板;热源,其对基板进行热处理;热线感应型传感器,其设置于所述腔室的外部,接受从基板辐射的红外线;以及红外线透过窗,其设置于所述腔室并使具有8μm以上的波长的红外线透过并朝向所述热线感应型传感器。[0144]根据所述(1),通过热线感应型传感器,经由红外线透过窗接受从基板辐射的红外线,从该热线感应型传感器输出与受光结果相应的电信号。而且,基于该输出结果来消除成为噪声的、热线感应型传感器的温度和红外线透过窗的温度的影响地计算基板的温度。因而,能够以不与基板接触的方式测定期望的温度区间的基板的温度。而且,能够基于基板的温度测定结果对热源进行反馈控制,从而能够适当地调整基板的热处理温度。[0145](2)根据所述(1)所记载的基板处理装置,所述热线感应型传感器为热电堆。[0146](3)根据所述(1)或(2)所记载的基板处理装置,所述红外线透过窗由金刚石构成。[0147](4)根据所述(1)~(3)中的任一项所记载的基板处理装置,具有光学光阑,所述光学光阑将所述热线感应型传感器与所述红外线透过窗连接。[0148](5)根据所述(1)~(4)中的任一项所记载的基板处理装置,所述热源是设置于所述腔室的外部的led光源,所述基板处理装置具有led透过窗,所述led透过窗设置于所述腔室并使从所述led光源照射的led光透过。[0149](6)根据所述(5)所记载的基板处理装置,所述led透过窗由石英构成。[0150]根据所述(5)或(6),使用led光源将基板进行加热,其加热速度比以往使用的加热器的加热速度快。因而,能够在短时间内高效地进行基板的加热处理,其结果是,能够提高基板处理的生产率。而且,在这样的基板处理装置中,也能够适当地测定基板的温度。[0151](7)根据所述(1)~(6)中的任一项所记载的基板处理装置,使用所述热线感应型传感器测定的基板的温度为常温以上且300℃以下。[0152]根据所述(7),能够测定常温以上且300℃以下的基板的温度,能够测定例如pht处理中的基板的温度。[0153](8)一种基板处理方法,是对基板进行处理的方法,所述基板处理方法包括以下工序:工序a),将基板搬入腔室的内部;工序b),使用热源对基板进行热处理;工序c),通过设置于所述腔室的外部的热线感应型传感器,经由红外线透过窗接受从基板辐射的红外线,所述红外线透过窗设置于所述腔室并使具有8μm以上的波长的红外线透过;工序d),从所述热线感应型传感器输出与受光结果相应的电信号;以及工序e)基于下述式(1)来计算基板的温度。[0154][基板的温度]=系数a×[来自所述热线感应型传感器的输出]+系数b×[所述热线感应型传感器的温度]+系数c×[所述红外线透过窗的温度]+截距…(1)[0155](9)根据所述(8)所记载的基板处理方法,在所述工序e)中,在所述式(1)的基础上进一步考虑所述热源的温度的影响,基于下述式(2)来计算基板的温度。[0156][基板的温度]=系数a×[来自所述热线感应型传感器的输出]+系数b×[所述热线感应型传感器的温度]+系数c×[所述红外线透过窗的温度]+系数d×[所述热源的温度]+截距…(2)[0157](10)根据所述(9)所记载的基板处理方法,所述热线感应型传感器与所述红外线透过窗热耦合,在所述工序e)中,基于替换了所述式(2)的下述式(3)来计算基板的温度。[0158][基板的温度]=系数a×[来自所述热线感应型传感器的输出]+系数b×[所述热线感应型传感器的温度]+系数c×[所述热源的温度]+截距…(3)[0159](11)根据所述(8)~(10)中的任一项所记载的基板处理方法,所述热源是设置于所述腔室的外部的led光源,在所述工序b)中,经由设置于所述腔室的led透过窗向基板照射从所述led光源照射出的led光,来对该基板进行加热。[0160](12)根据所述(11)所记载的基板处理方法,在所述工序e)中,在所述式(1)的基础上进一步考虑所述led透过窗的温度的影响,基于下述式(4)来计算基板的温度。[0161][基板的温度]=系数a×[来自所述热线感应型传感器的输出]+系数b×[所述热线感应型传感器的温度]+系数c×[所述红外线透过窗的温度]+系数d×[所述led透过窗的温度]+截距…(4)[0162](13)根据所述(12)所记载的基板处理方法,其特征在于,在停止了所述led光源的动作的状态下导出所述式(3)。[0163](14)根据所述(12)或(13)所记载的基板处理方法,所述热线感应型传感器与所述红外线透过窗热耦合,在所述工序e)中,基于替换了所述式(4)的下述式(5)来计算基板的温度。[0164][基板的温度]=系数a×[来自所述热线感应型传感器的输出]+系数b×[所述热线感应型传感器的温度]+系数c×[所述led透过窗的温度]+截距…(5)[0165](15)根据所述(11)~(14)中的任一项所记载的基板处理方法,所述led光源被划分为多个区,在所述工序e)中,针对每个所述区测定基板的温度。[0166](16)根据所述(8)~(15)中的任一项所记载的基板处理方法,使用所述热线感应型传感器测定的基板的温度为常温以上且300℃以下。[0167]附图标记说明[0168]42:pht模块;100:腔室;150a、150b:led光源;180:热电堆;181:金刚石窗;w:晶圆。









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