KR20240006435A - 기판 처리 장치 및 온도 조정 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 복수의 기판들 사이에 있어서의 막 두께의 면간 균일성을 도모할 수 있는 온도를 효율적으로 설정할 수 있는 기술을 제공한다.
[해결수단] 기판 처리 장치는 처리 용기와 온도 조절부와 제어부를 구비한다. 온도 조절부는, 처리 용기를 천장으로부터 가열하는 천장 히터와, 처리 용기보다 하측 부분을 가열하는 하부 히터 중, 적어도 한쪽을 갖는다. 제어부는, 보유하고 있는 상부 온도 모델 및/또는 하부 온도 모델을 이용하여 기판 처리에 있어서의 복수의 기판들 사이의 막 두께를 균일화하기 위한 복수 존마다의 온도 조건을 산출하고, 산출한 온도 조건에 따라 기판 처리를 실시한 경우의 복수 기판의 막 두께를 취득하여, 취득한 막 두께와 목표 막 두께를 비교하고, 상기 취득한 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우에, 비교에 기초하여 복수의 기판에 있어서 기판 처리에 적용하는 프로세스 영역을 설정한다.

Description

기판 처리 장치 및 온도 조정 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND TEMPERATURE REGULATION METHOD}

본 개시는 기판 처리 장치 및 온도 조정 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 처리 용기 내에 있어서 복수의 기판(웨이퍼)을 가열하면서 처리 가스를 공급함으로써, 기판의 표면에 원하는 막을 성막하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 이 기판 처리 장치는, 처리 용기의 옆쪽에 위치하는 측방 히터에 의해 복수의 기판을 가열하며 또한 처리 용기의 위쪽에 설치된 천장 히터에 의해 기판을 가열하는 구성으로 하고 있다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 것과 같이, 기판 처리 장치는 처리 용기를 지지하는 매니폴드도 하부 히터에 의해 가열하는 경우가 있다.

이런 종류의 기판 처리 장치는, 복수 기판들의 막 두께를 상세히 측정하면, 복수의 기판들 사이에서 막 두께(면간 균일성)가 균일하지 않은 경우가 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2003-59837호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2020-47911호 공보

본 개시는, 복수의 기판들 사이에 있어서의 막 두께의 면간 균일성을 도모할 수 있는 온도를 효율적으로 설정할 수 있는 기술을 제공한다.

본 개시의 일 양태에 의하면, 복수의 기판에 막을 성막하는 기판 처리를 행하는 처리 용기와, 상기 처리 용기의 내부에 수용된 상기 복수의 기판을 미리 설정된 복수의 존마다에 온도 조절하는 온도 조절부와, 상기 온도 조절부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 기판 처리 장치이며, 상기 온도 조절부는, 상기 처리 용기를 천장으로부터 가열하는 천장 히터와 상기 처리 용기의 하부 또는 상기 처리 용기보다 하측 부분을 가열하는 하부 히터 중 적어도 한쪽을 갖고, 상기 제어부는, 상기 온도 조절부가 갖는 상기 천장 히터 및 상기 하부 히터에 대응하여, 상기 천장 히터의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 상부 온도 모델 및 상기 하부 히터의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 하부 온도 모델 중 적어도 한쪽을 보유하고 있고, 보유하고 있는 상기 상부 온도 모델 및/또는 상기 하부 온도 모델을 이용하여 상기 기판 처리에 있어서의 상기 복수의 기판들 사이의 막 두께를 균일화하기 위한 상기 복수 존마다의 온도 조건을 산출하고, 산출한 상기 온도 조건에 따라 상기 기판 처리를 실시한 경우의 상기 복수 기판의 막 두께를 취득하여, 취득한 막 두께와 목표 막 두께를 비교하고, 상기 취득한 막 두께가 상기 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우에, 비교에 기초하여 상기 복수 기판에 있어서 상기 기판 처리에 적용하는 프로세스 영역을 설정하는, 기판 처리 장치가 제공된다.

일 양태에 의하면, 복수의 기판들 사이에 있어서의 막 두께의 면간 균일성을 도모할 수 있는 온도를 효율적으로 설정할 수 있다.

도 1은 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 개략 설명도이다.
도 2(A)는 천장 히터 및 하부 히터에 의해 기판의 온도가 영향을 받는 상태를 도시하는 개략 설명도이다. 도 2(B)는 목표 막 두께에 대한 모델용 기판의 막 두께 어긋남을 도시하는 그래프이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 제어부의 기능 블록을 도시하는 블록도이다.
도 4는 열 모델을 사용한 경우의 면간 균일성 조정 및 면내 균일성 조정에 의한 온도 조건의 산출을 예시하는 설명도이다.
도 5(A)는 최적화 처리에 있어서 사용하는 평가 함수를 도시하는 설명도이다. 도 5(B)는 천판 비율의 상부 온도 모델을 도시하는 표이다. 도 5(C)는 하부 온도의 하부 온도 모델을 도시하는 표이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 온도 조정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7(A)은 제2 실시형태에 따른 제어부의 기능 블록을 도시하는 블록도이다. 도 7(B)은 제2 실시형태에 따른 온도 조정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 제2 실시형태에 따른 온도 조건의 모델을 도시하는 표이다.

이하, 도면을 참조하여 본 개시를 실시하기 위한 형태에 관해서 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호를 붙여, 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.

일 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는, 도 1에 도시하는 것과 같이, 복수의 기판(W)을 연직 방향(상하 방향)으로 늘어서 배치하고, 기판(W)의 표면에 소정의 막을 성막하는 기판 처리를 행하는 세로형 성막 장치로 구성되어 있다. 기판(W)은, 예컨대 실리콘 웨이퍼 혹은 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판 또는 유리 기판을 들 수 있다.

기판 처리 장치(1)는, 복수의 기판(W)을 수용하는 처리 용기(10)와, 처리 용기(10) 주위에 배치되는 온도 조절부(50)를 갖는다. 또한, 기판 처리 장치(1)는 상기 기판 처리 장치(1)의 각 구성의 동작을 제어하는 제어부(90)를 구비한다.

처리 용기(10)는 연직 방향으로 연장되는 통형으로 형성되어 있다. 처리 용기(10)의 내부에는, 복수의 기판(W)을 연직 방향으로 늘어서 배치할 수 있는 내부 공간(IS)이 형성되어 있다. 처리 용기(10)는, 예컨대 상단(천장) 및 하단이 개방된 원통형의 내통(11)과, 이 내통(11)의 외측에 배치되며 천장을 갖는 한편으로 하단이 개방된 원통형의 외통(12)을 포함하여 구성된다. 내통(11) 및 외통(12)은, 석영 등의 내열성 재료에 의해 형성되어, 서로 동축 상에 배치된 2중 구조를 띠고 있다. 또한, 처리 용기(10)는, 2중 구조에 한하지 않고, 단통 구조라도 좋고, 혹은 3 이상의 통으로 이루어지는 다중 구조라도 좋다.

내통(11)은, 각 기판(W)의 직경보다 큰 직경을 갖고, 또한 각 기판(W)을 수용할 수 있는(예컨대 각 기판(W)의 배치 높이 이상의) 축 방향 길이를 갖는다. 내통(11)의 내부에는, 수용된 각 기판(W)에 가스를 토출하여 기판 처리를 행하는 처리 공간(내부 공간(IS)의 일부)이 형성되어 있다. 내통(11)의 상단에는, 처리 공간에 연통되고, 내통(11)과 외통(12) 사이의 유통 공간(내부 공간(IS)의 타부)에 가스를 유출시키는 개구(15)가 형성되어 있다.

또한, 내통(11)의 소정의 둘레 방향 위치에는, 가스 노즐(31)을 수용하는 수용부(13)가 연직 방향을 따라 형성되어 있다. 일례로서 수용부(13)는 내통(11)의 측벽 일부를 직경 방향 외측으로 돌출시킨 볼록부(14)의 내측에 설치된다. 또한, 내통(11)은, 상단의 개구(15) 대신에, 둘레벽의 소정 위치(예컨대 중심축을 사이에 둔 수용부(13)의 반대측)에 연직 방향으로 긴 개구(도시하지 않음)를 구비하여도 좋다.

외통(12)은, 내통(11)보다 큰 직경을 가지고서 내통(11)을 비접촉으로 덮고 있으며, 처리 용기(10)의 외형을 구성하고 있다. 내통(11)과 외통(12) 사이의 유통 공간은, 내통(11)의 위쪽과 옆쪽에 형성되어, 위쪽으로 이동한 가스를 연직 방향 하측으로 유통시킨다.

처리 용기(10)의 하단은 스테인리스강에 의해 형성된 원통형의 매니폴드(17)에 지지되어 있다. 예컨대 매니폴드(17)는 매니폴드 측 플랜지(17f)를 상단에 갖는다. 매니폴드 측 플랜지(17f)는 외통(12)의 하단에 형성된 외통 측 플랜지(12f)를 고정 및 지지하고 있다. 외통 측 플랜지(12f)와 매니폴드 측 플랜지(17f) 사이에는 외통(12) 및 매니폴드(17)를 기밀하게 시일하는 시일 부재(19)가 마련되어 있다.

또한, 매니폴드(17)는 환상의 지지부(17i)를 상부 측의 내벽에 갖는다. 지지부(17i)는 직경 방향 내측으로 돌출하여 내통(11)의 하단을 고정 및 지지하고 있다. 매니폴드(17)의 하단 개구(17o)에는 덮개체(21)가 이탈 가능하게 장착된다.

더욱이, 매니폴드(17)의 옆쪽에는, 상기 매니폴드(17)의 내측을 가열하는 하부 히터(20)가 설치되어 있다. 하부 히터(20)는, 예컨대 반원통형의 부재가 2개 준비되어, 가스 노즐(31)을 피하면서 매니폴드(17)의 외주면 전체 둘레를 덮도록 배치된다. 또한, 도 1에서는, 매니폴드(17)에 하부 히터(20)가 접촉한 상태를 도시하고 있지만, 하부 히터(20)는 매니폴드(17)로부터 간격을 두고서 배치되어도 좋다. 하부 히터(20)는, 예컨대 플렉시블 히터, 반원통형 부재에 막대형 카트리지 히터를 매립한 것, 재킷 히터, 리본 히터 등을 적용할 수 있다. 하부 히터(20) 또는 그 주위에는 도시하지 않는 온도 센서가 설치되어도 좋다. 이 하부 히터(20)는, 도시하지 않는 온도 조절 드라이버에 접속되어, 제어부(90)에 의한 온도 조절 드라이버의 제어 하에 전력이 급전됨으로써 가열이 제어된다. 하부 히터(20)는, 기판 처리 시에, 후술하는 측방 히터(52a) 및 천장 히터(52b)와 연동하여 동작하기 때문에, 온도 조절부(50)의 히터(52)의 일부를 구성하고 있다고 말할 수 있다.

덮개체(21)는, 각 기판(W)을 유지하는 웨이퍼 보트(16)를 처리 용기(10) 안에 배치하는 기판 배치 유닛(22)의 일부로 되어 있다. 덮개체(21)는 예컨대 스테인리스강에 의해 형성되며 원판형을 띠고 있다. 덮개체(21)는, 각 기판(W)을 내부 공간(IS)에 배치한 상태에서, 매니폴드(17)의 하단에 마련된 시일 부재(18)를 통해 매니폴드(17)의 하단 개구(17o)를 기밀하게 막는다.

덮개체(21)의 중심 측에는, 자성 유체 시일부(23)를 통해 웨이퍼 보트(16)를 회전이 자유롭게 지지하는 회전축(24)이 관통해 있다. 회전축(24)의 하부는, 보트 엘리베이터 등에 의해 구성되는 승강 기구(25)의 아암(25A)에 지지되어 있다. 기판 처리 장치(1)는, 승강 기구(25)의 아암(25A)을 승강함으로써, 덮개체(21)와 웨이퍼 보트(16)와 일체로 상하 이동시켜, 처리 용기(10) 내부에 대하여 웨이퍼 보트(16)를 삽입 및 이탈시킬 수 있다.

회전축(24)의 상단에는 회전 플레이트(26)가 마련되어 있다. 각 기판(W)을 유지하는 웨이퍼 보트(16)는 이 회전 플레이트(26) 상에 단열 유닛(27)을 통해 지지된다. 웨이퍼 보트(16)는 연직 방향을 따라 소정 간격마다 기판(W)을 유지할 수 있는 선반으로서 구성되어 있다. 웨이퍼 보트(16)에 의한 각 기판(W)의 유지 상태에서 각 기판(W)의 표면은 서로 수평 방향으로 연장되어 있다.

가스 공급부(30)는 매니폴드(17)를 통해 처리 용기(10)의 내부에 삽입되어 있다. 가스 공급부(30)는 처리 가스, 퍼지 가스, 클리닝 가스 등의 가스를 내통(11)의 내부 공간(IS)에 도입한다. 가스 공급부(30)는 처리 가스, 퍼지 가스, 클린 가스 등을 도입하는 가스 노즐(31)을 갖는다. 또한, 도 1에서는 하나의 가스 노즐(31)만을 도시하고 있지만, 가스 공급부(30)는 복수의 가스 노즐(31)을 구비하여도 좋다. 예컨대 복수의 가스 노즐(31)은 처리 가스, 퍼지 가스, 클린 가스 등의 종류마다 설치되어도 좋다.

가스 노즐(31)은, 석영제의 인젝터관이며, 내통(11) 안을 연직 방향을 따라 연장되고, 또한 하단에 있어서 L자형으로 굴곡되어 매니폴드(17) 내외를 관통하도록 설치된다. 또한, 가스 노즐(31)은 매니폴드(17)에 고정 및 지지되어 있다. 가스 노즐(31)은, 연직 방향을 따라 소정의 간격마다 복수의 가스 구멍(31h)을 갖추고 있고, 각 가스 구멍(31h)을 통해 수평 방향으로 가스를 토출한다. 각 가스 구멍(31h)의 간격은, 예컨대 웨이퍼 보트(16)에 지지되는 각 기판(W)의 간격과 동일하게 되도록 설정된다. 또한, 각 가스 구멍(31h)의 연직 방향의 위치는 연직 방향에 인접하는 기판(W)들의 중간에 위치하도록 설정되어 있다. 이로써, 각 가스 구멍(31h)은 각 기판(W) 사이의 간극에 가스를 원활하게 유통할 수 있다.

가스 공급부(30)는, 처리 용기(10) 외부에 있어서 유량을 제어하면서 처리 가스, 퍼지 가스, 클리닝 가스 등을 처리 용기(10) 안의 가스 노즐(31)에 공급한다. 처리 가스는 기판(W)에 성막하는 막 종류에 따라서 적절한 것이 선택되면 된다. 일례로서 실리콘 산화막을 형성하는 경우, 처리 가스로서는, 예컨대 디클로로실란(DCS) 가스 등의 실리콘 함유 가스와, 오존(O₃) 가스 등의 산화 가스를 이용할 수 있다. 퍼지 가스는 예컨대 질소(N₂) 가스, 아르곤(Ar) 가스를 이용할 수 있다.

가스 배기부(40)는 처리 용기(10) 안의 가스를 외부로 배기한다. 가스 공급부(30)에 의해 공급된 가스는, 내통(11)의 처리 공간으로부터 유통 공간으로 이동한 후, 가스 출구(41)를 통해 배기된다. 가스 출구(41)는 매니폴드(17)에 있어서 지지부(17i) 위쪽에 형성되어 있다. 가스 출구(41)에는 가스 배기부(40)의 배기로(42)가 접속되어 있다. 가스 배기부(40)는 배기로(42)의 상류에서 하류로 향하여 순차 압력 조정 밸브(43), 진공 펌프(44)를 구비한다. 가스 배기부(40)는, 처리 용기(10) 안의 가스를 진공 펌프(44)에 의해 흡인하며 또한 압력 조정 밸브(43)에 의해 배기하는 가스의 유량을 조정함으로써, 처리 용기(10) 안의 압력을 조정한다.

또한, 처리 용기(10)의 내부 공간(IS)(예컨대 내통(11)의 처리 공간)에는, 처리 용기(10) 안의 온도를 검출하는 온도 센서(80)가 설치되어 있다. 온도 센서(80)는 복수(본 실시형태에서는 5개)의 측온자(測溫子)(81∼85)를 연직 방향의 다른 위치에 갖는다. 복수의 측온자(81∼85)는 열전대, 측온 저항체 등을 적용할 수 있다. 각 측온자(81∼85)는 처리 용기(10)의 연직 방향을 따라 설정된 후술하는 복수의 존에 각각 대응하는 위치에 설치되어 있다. 온도 센서(80)는 복수의 측온자(81∼85)마다 검출한 온도를 제어부(90)에 각각 송신한다.

한편, 온도 조절부(50)는, 처리 용기(10) 전체를 덮는 통형으로 형성되어, 처리 용기(10)에 수용된 각 기판(W)을 가열 및 냉각한다. 구체적으로는 온도 조절부(50)는, 천장을 갖는 원통형의 하우징(51)과, 하우징(51)의 내측에 설치되는 히터(52)를 갖는다.

하우징(51)은, 처리 용기(10)보다 크게 형성되며, 그 중심축이 처리 용기(10)의 중심축과 대략 동일한 위치에 설치된다. 예컨대 하우징(51)은 외통 측 플랜지(12f)가 고정되는 베이스 플레이트(54)의 상면에 부착된다. 하우징(51)은, 처리 용기(10)의 외주면에 대하여 간격을 두고서 설치됨으로써, 처리 용기(10)의 외주면과 상기 하우징(51) 내주면의 사이에 온도 조절 공간(53)을 형성하고 있다. 온도 조절 공간(53)은 처리 용기(10)의 옆쪽 및 위쪽을 연속하도록 형성된다.

하우징(51)은, 천장부를 가지고서 처리 용기(10) 전체를 덮는 단열부(51a)와, 단열부(51a)의 외주 측에 있어서 단열부(51a)를 보강하는 보강부(51b)를 포함한다. 즉, 하우징(51)의 측벽은 단열부(51a)와 보강부(51b)의 적층 구조를 띠고 있다. 단열부(51a)는, 예컨대 실리카, 알루미나 등을 주성분으로 하여 형성되어, 상기 단열부(51a) 내에서의 열전달을 억제한다. 보강부(51b)는 스테인리스강 등의 금속에 의해 형성되어 있다. 또한, 온도 조절부(50) 외부에 미치는 열 영향을 억제하기 위해서, 보강부(51b)의 외주 측은 도시하지 않는 수냉 재킷으로 덮여 있다.

온도 조절부(50)의 히터(52)는, 처리 용기(10) 옆쪽에 배치되는 측방 히터(52a)와, 처리 용기(10) 위쪽에 배치되는 천장 히터(52b)를 포함한다. 이런 종류의 히터(52)에는, 처리 용기(10) 안의 복수의 기판(W)을 가열할 수 있는 적절한 구성을 채용할 수 있다. 예컨대 측방 히터(52a)에는, 적외선을 방사하여 처리 용기(10)를 가열하는 적외선 히터를 이용하면 된다. 이 경우, 측방 히터(52a)는 선형으로 형성되어, 도시하지 않는 유지 수단을 통해 나선형, 환형, 원호형, 생크 형상 또는 사행하도록 단열부(51a)의 내주면에 유지된다.

또한, 측방 히터(52a)는, 온도 조절부(50)의 연직 방향을 따라 복수(본 실시형태에서는 5개)로 분할되어, 각각에 온도 조절 드라이버(55)가 접속되어 있다. 각 온도 조절 드라이버(55)는 제어부(90)에 접속되어 있으며, 제어부(90)의 제어 하에 조정한 전력을, 접속되어 있는 각 측방 히터(52a)에 급전하여, 각 측방 히터(52a)를 가열시킨다. 이로써, 기판 처리 장치(1)는, 복수의 측방 히터(52a)가 설치되어 있는 복수의 존마다 독립적으로 처리 용기(10)의 온도를 조정할 수 있다. 이하, 처리 용기(10)에 설정한 복수의 존을, 위쪽에서 아래쪽으로 향하여 순차 「TOP」, 「C-T」, 「CTR」, 「C-B」 및 「BTM」이라고도 한다.

한편, 천장 히터(52b)는 원판형으로 형성되며, 면 전체를 가열할 수 있는 플레이트 히터, 시트 히터 등이 적용된다. 이 천장 히터(52b)도 온도 조절 드라이버(55)를 통해 제어부(90)에 접속되어 있다. 제어부(90)는, TOP의 존을 가열하는 측방 히터(52a)와 천장 히터(52b)에 급전하는 전력량의 비율(천판 비율)을 산출하고, 이 천판 비율에 기초하여 온도 조절 드라이버(55)를 제어하여, 천장 히터(52b)에 급전을 행하여 천장 히터(52b)를 가열시킨다.

또한, 온도 조절부(50)는, 기판 처리 시에 처리 용기(10)를 냉각하기 위해서 온도 조절 공간(53)에 냉각 가스(에어, 불활성 가스)를 유통시키는 외부 유통부(60)를 구비한다. 구체적으로 외부 유통부(60)는, 온도 조절부(50)의 외부에 형성되는 외부 공급 경로(61) 및 유량 조정기(62)와, 보강부(51b)에 설치되는 공급 유로(63)와, 단열부(51a)에 형성되는 공급 구멍(64)을 갖는다. 또한, 외부 공급 경로(61)에는, 온도 조절 공간(53)에 유입되는 에어의 온도를 조정하기 위해서 온도 조정부(열교환기, 라디에이터 등)가 설치되어도 좋다.

외부 공급 경로(61)는, 도시하지 않는 블로어에 접속되어 있고, 이 블로어가 온도 조절부(50)로 향해서 에어를 공급한다. 외부 공급 경로(61)는 도중 위치에서 복수의 분기 경로(61a)로 분기되어 있다. 유량 조정기(62)는, 복수의 분기 경로(61a)마다 설치되어, 각 분기 경로(61a)를 유통하는 에어의 유량을 조정한다. 복수의 유량 조정기(62)는, 제어부(90)의 제어 하에, 서로 독립적으로 에어의 유량을 바꿀 수 있다. 공급 유로(63)는, 보강부(51b)의 축 방향(연직 방향)을 따라 여러 부위에 형성되며, 원통형의 보강부(51b) 안에서 둘레 방향을 따라서 환상으로 연장되어 있다. 각 공급 구멍(64)은, 단열부(51a)를 관통하도록 형성되어 각 공급 유로(63)와 연통되며, 각 공급 유로(63)에 도입된 에어를 온도 조절 공간(53)의 복수의 존마다 분출한다.

또한, 외부 유통부(60)는, 온도 조절 공간(53) 안에 공급된 에어를 배출하는 배기 구멍(65)을 하우징(51)의 천장에 구비한다. 배기 구멍(65)은 하우징(51)의 외부에 형성된 외부 배기 경로(66)에 접속되어 있다. 외부 배기 경로(66)는 적절한 폐기부로 향하여 온도 조절 공간(53)의 에어를 배기한다. 혹은 외부 유통부(60)는, 외부 배기 경로(66)를 외부 공급 경로(61)에 접속함으로써, 온도 조절 공간(53)에서 사용한 에어를 순환시키는 구성이라도 좋다.

기판 처리 장치(1)의 제어부(90)는, 프로세서(91), 메모리(92), 도시하지 않는 입출력 인터페이스 등을 갖는 컴퓨터를 적용할 수 있다. 프로세서(91)는, CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field-Programmable Gate Array), 복수의 디스크리트 반도체로 이루어지는 회로 등 중 하나 또는 복수를 조합한 것이다. 메모리(92)는, 휘발성 메모리, 불휘발성 메모리(예컨대 컴팩트 디스크, DVD(Digital Versatile Disc), 하드디스크, 플래시 메모리 등)를 적절하게 조합한 것이다.

메모리(92)는, 기판 처리 장치(1)를 동작시키는 프로그램 및 기판 처리의 프로세스 조건 등의 레시피를 기억하고 있다. 프로세서(91)는 메모리(92)의 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 장치(1)의 각 구성을 제어한다. 또한, 제어부(90)는 네트워크를 통해 정보 통신하는 호스트 컴퓨터 또는 복수의 클라이언트 컴퓨터에 의해 구성되어도 좋다.

또한, 제어부(90)에는 입출력 인터페이스를 통해 사용자 인터페이스(95)가 접속되어 있다. 사용자 인터페이스(95)로서는 터치 패널(입출력 장치), 모니터, 키보드, 마우스, 스피커, 마이크 등을 들 수 있다. 제어부(90)는, 사용자 인터페이스(95)를 통해 사용자가 입력한 기판 처리 장치(1)의 레시피를 수신하고, 이 레시피에 기초하여 기판 처리 장치(1)의 각 구성을 제어한다. 또한, 제어부(90)는, 기판 처리 등에 있어서 각 구성으로부터 정보를 수신하면, 사용자 인터페이스(95)를 통해 기판 처리의 정보(상황, 에러 등)를 적절하게 통지한다.

이어서, 이상의 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에 있어서, 복수의 기판(W)들 사이에 생기는 막 두께 어긋남의 원리에 관해서, 도 2를 참조하면서 설명한다.

도 2(A)에 도시하는 것과 같이, 기판 처리 장치(1)는, 기판 처리 시에, 측방 히터(52a), 천장 히터(52b) 및 하부 히터(20) 각각을 가열하여, 처리 용기(10) 안의 각 기판(W)의 온도를 조정한다. 이때, 처리 용기(10)의 옆쪽에 배치된 측방 히터(52a)는, 연직 방향으로 늘어서는 각 기판(W) 전체의 온도에 영향을 미친다. 이 측방 히터(52a)는, 상기한 것과 같이 복수의 존(TOP, C-T, CTR, C-B, BTM)으로 분할되어 있음으로써, 각 기판(W)들의 온도를 존마다 조정할 수 있다.

한편, 천장 히터(52b)는, 연직 방향으로 늘언 각 기판(W)에 있어서, 주로 상측에 배치된 각 기판(W)의 온도에 영향을 준다. 또한, 하부 히터(20)는, 연직 방향으로 늘어서는 각 기판(W)에 있어서, 주로 하측에 배치된 각 기판(W)의 온도에 영향을 준다.

제어부(90)는, 측방 히터(52a), 천장 히터(52b) 및 하부 히터(20) 각각의 온도를 조정함으로써, 각 기판(W)들의 막 두께 균일화를 도모하는 면간 균일성 조정을 행한다. 그러나, 예컨대 막 두께를 모니터하는 기판(W)을 복수의 존 각각으로부터 빼내어 각 기판(W)의 막 두께를 상세히 측정하면, 막 두께에 불균일이 생기는 경우가 있다. 또한 이하에서는, 샘플링하는 기판(W)에 관해서, 위쪽에서 아래쪽으로 향하여 순차 기판(Ws1∼Ws5)이라고도 한다. 기판(Ws1)은 TOP의 존에 위치하는 모니터용 기판(W)이다. 기판(Ws2)은 T-C의 존에 위치하는 모니터용 기판(W)이다. 기판(Ws3)은 CNT의 존에 위치하는 모니터용의 기판(W)이다. 기판(Ws4)은 B-C의 존에 위치하는 모니터용 기판(W)이다. 기판(Ws5)은 BTM의 존에 위치하는 모니터용 기판(W)이다.

모니터용 기판(Ws1∼Ws5)에 있어서의 막 두께는, 예컨대 도 2(B)에 도시하는 것과 같이, TOP에 위치하는 기판(Ws1)이나 BTM에 위치하는 기판(Ws5)에 있어서 큰 어긋남이 생긴다. 기판(Ws1)에 있어서의 막 두께 어긋남은 천장 히터(52b)의 영향이 한가지 원인으로 생각되고, 기판(Ws5)에 있어서의 막 두께 어긋남은 하부 히터(20)의 영향이 한가지 원인으로 생각된다. 가령 막 두께의 어긋남이 큰 영역에 기판(W)을 투입한 경우에는, 일부 기판(W)의 면간 균일성이 얻을 수 없음으로 인해 그 기판(W)이 쓸모없게 될 가능성이 있다.

단, 천장 히터(52b)의 온도나 하부 히터(20)의 온도를 단순히 조정하면, 처리 용기(10)(각 기판(W)) 전체의 온도에도 영향이 미치게 된다. 이 때문에, 기판 처리 장치(1)는, 천장 히터(52b)의 온도 변화 및/또는 하부 히터(20)의 온도 변화를 가미한 막 두께 분포의 변화를 모델화함으로써, 기판 처리 시의 막 두께를 예측하여, 각 기판(W)의 프로세스 영역을 설정한다.

〔제1 실시형태〕

구체적으로 제1 실시형태에 따른 제어부(90)는, 도 3에 도시하는 것과 같이, 기판 처리를 행하기 위한 온도 조정 방법에 있어서, 초기 최적화 연산부(100), 판정 처리부(101), 상부 온도 최적화부(102), 하부 온도 최적화부(103), 프로세스 영역 최적화부(104)를 형성한다.

초기 최적화 연산부(100)는, 각 존에 있어서의 각 기판(W)들 사이의 막 두께 균일화를 도모하는 면간 균일성 조정 및 각 기판(W)의 면내의 막 두께 균일화를 도모하는 면내 균일성 조정을 행함으로써, 초기의 온도 조건을 산출한다. 즉, 초기 최적화 연산부(100)는, 온도 조정 방법의 맨처음에, 각 기판(W)의 온도를 최적화한 온도 조건을 산출하는 기능 블록이다.

초기 최적화 연산부(100)는, 예컨대 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 미리 설정된 각 존의 온도 비율에 관한 정보를 갖고, 면간 균일성 조정에 있어서, 기판 처리의 레시피로부터 목표 온도를 추출하면, 목표 온도에 대한 각 존의 상대적인 온도 조건을 산출한다. 일례로서, 제어부(90)는, 레시피의 목표 온도에 대하여, 각 존의 온도를 상대적으로 0℃∼±5℃ 정도의 범위에서 바꾸는 조정을 행한다. 이로써, 기판 처리 시에는 각 존의 온도가 다르도록 조정되어, 각 기판(W)에 성막되는 막의 막 두께 균일화가 촉진된다.

또한, 초기 최적화 연산부(100)는, 면내 균일성 조정에 있어서, 기판 처리에서 온도를 변화시키는 복수의 단계를 설정하여, 각 기판(W)의 면내 온도 분포를 조정한다. 예컨대 초기 최적화 연산부(100)는, 성막의 준비 단계에 설정 온도까지 승온(또는 강온)시키는 변온 공정(TVS1), 설정 온도 그대로 소정 기간 대기시키는 대기 공정(TVS2), 성막 시에 강온(또는 승온)시키면서 처리 가스를 공급하는 성막 공정(TVS3)을 설정한다. 도 4에 도시하는 것과 같이, TVS1∼TVS3의 온도 조건은, TVS1의 각 존의 설정 온도, TVS2의 각 존의 설정 온도, TVS3의 각 존의 설정 온도 및 TVS1의 기간, TVS2의 기간, TVS3의 기간 등의 파라미터로서 개별로 설정된다.

TVS1∼TVS3의 온도 조건은, 레시피 상에서 사용자가 설정한 목표 온도와 열 모델을 사용하여 최적화 계산에 의해 산출한다. 면내 균일성 조정의 열 모델은, TVS1의 열 모델, TVS2의 열 모델 및 TVS3의 열 모델로서 복수의 존마다 각각 작성된다. 각 열 모델은, TVS1∼TVS3의 각 공정에 있어서 설정 온도를 1℃∼3℃의 범위에서 변화시킨 경우(도 4의 상측 도면)에, TVS3의 목표 온도에 대하여 변화된 온도를 시뮬레이션함으로써 얻어진 것(도 4의 하측 도면)이다. 또한, 도 4의 하측 도면은, TOP에서부터 BTM까지의 각 존 중 소정의 존에 있어서의 TVS1∼TVS3의 온도 변화량을 예시한 그래프이다.

각 열 모델은, 기판 처리 장치(1)의 제조 시에 실험이나 시뮬레이션 등을 행함으로써, 복수의 존마다 설정 온도와 기판(W)의 온도 변화량을 대응시킨 맵 정보(테이블)로서 작성되어, 메모리(92)에 기억된다. 상세하게는, TVS1의 열 모델은, TVS1의 설정 온도를 1℃∼3℃의 범위에서 변화시킨 경우에 있어서의 (TVS1의 단위 온도 변화량에 대한) TVS3의 평균 온도의 변화량을 조사함으로써 작성된다. 마찬가지로, TVS2의 열 모델은, TVS2의 온도를 1℃∼3℃의 범위에서 변화시킨 경우에 있어서의 (TVS2의 단위 온도 변화량에 대한) TVS3의 평균 온도의 변화량을 조사함으로써 작성된다. TVS3의 열 모델은, TVS3의 온도를 1℃∼3℃의 범위에서 변화시킨 경우에 있어서의 (TVS3의 단위 온도변 화량에 대한) 상기 TVS3의 평균 온도의 변화량을 조사함으로써 작성된다. 제어부(90)는, 이 열 모델에 기초하여 각 존의 TVS1∼TVS3의 설정 온도 및 기간을 산출함으로써, 각 기판(W)에 성막되는 막의 막 두께 분포의 균일화를 도모할 수 있다.

그리고, 제어부(90)는 초기 최적화 연산부(100)에 의해 산출한 각 존의 온도 조건에 기초하여 기판 처리를 행한다. 그 후, 사용자는, 존마다의 각 기판(W)(모델용의 기판(Ws1∼Ws5))의 막 두께를 측정하고, 측정한 실측 막 두께를 제어부(90)에 입력한다. 또한, 제어부(90)는, 산출한 온도 조건에 기초한 기판 처리를 시뮬레이션하여, 각 존의 기판(W)의 막 두께를 예측하는 구성이라도 좋다.

판정 처리부(101)는, 측정된 각 존의 기판(W)의 실측 막 두께를 초기 최적화 연산부(100)로부터 수신하면, 기판(W)의 목표 막 두께와 각 존의 실측 막 두께를 비교하여, 막 두께 어긋남(막 두께 변화량)을 감시한다. 그리고, 판정 처리부(101)는, 예컨대 TOP 존의 실측 막 두께가 목표 막 두께로부터 소정의 허용 범위(도 2(B)도 참조) 이상 떨어져 있는 경우, TOP의 각 기판(W)의 온도를 최적화할 필요성이 있다는 것을 판정한다. 이 판정에 따라, 판정 처리부(101)는 온도 최적화 처리를 상부 온도 최적화부(102)에 지령한다. 또한, 판정 처리부(101)는, 예컨대 BTM 존의 실측 막 두께가 목표 막 두께로부터 소정의 허용 범위 이상 떨어져 있는 경우, BTM의 각 기판(W)의 온도를 최적화할 필요성이 있다는 것을 판정한다. 이 판정에 따라, 판정 처리부(101)는 온도 최적화 처리를 하부 온도 최적화부(103)에 지령한다.

상부 온도 최적화부(102)는, 상부 측의 온도 최적화 지령에 기초하여 동작하여 최적화 계산을 행한다. 본 실시형태에 있어서, 상부 온도 최적화부(102)는, TOP 존의 측방 히터(52a)에 급전하는 전력에 대한 천장 히터(52b)에 급전하는 전력의 비율(천판 비율)을 산출하여, 이 천판 비율의 최적화를 계산한다. 상기한 것과 같이, 제어부(90)는, 기판(W)의 가열 시에, 천판 비율에 기초하여 TOP 존의 측방 히터(52a) 및 천장 히터(52b)에 급전하는 전력을 제어하고 있기 때문이다. 그리고, TOP 존의 측방 히터(52a) 및 천장 히터(52b)가 상부 측의 각 기판(W)들 사이의 면간 균일성에 큰 영향을 준다.

구체적으로 상부 온도 최적화부(102)는, 도 5(A)에 도시하는 평가 함수 J를 이용하여 천판 비율의 최적화를 계산한다. 평가 함수 J를 산출하는 우측 변의 복수의 파라미터 중, 목표 막 두께와의 잔차, 모델, 미세 수정 계수는, 계산 전에 결정되는 파라미터이다. 한편, 조정 노브 변화량은, 평가 함수 J의 계산에 있어서 변동 가능한 파라미터이다. 천판 비율의 최적화 계산에서는, 평가 함수 J가 최소가 되는 조정 노브 변화량을 이차계획법에 의해 산출한다.

평가 함수 J의 파라미터 중 「목표 막 두께와의 잔차」란, 초기 최적화 연산부(100)에 있어서 산출한 실측 막 두께와 목표 막 두께의 차분이다. 이 목표 막 두께와의 잔차는, 각 존(TOP, T-C, CNT, T-B, BTM)에 있어서의 각각의 실측 막 두께를 이용하여도 좋고, TOP 존만의 실측 막 두께를 이용하여도 좋다. 또한, 평가 함수 J의 파라미터 중 「미세 수정 계수」는, 변동하는 조정 노브 변화량의 파라미터에 대하여, 변동하지 않는 결정 계수이다.

또한, 평가 함수 J의 파라미터 중 「모델」이란, 천판 비율의 최적화를 계산하기 위해서 실험이나 시뮬레이션 등을 행함으로써 사전에 설정된 것이다. 천판 비율의 모델은, 이 천판 비율을 변화한 경우에 있어서의 각 기판(W)의 막 두께 변화량(또는 온도 변화량)의 관계를 나타내는 상부 온도 모델이다. 이 모델에 의해서, 막 두께가 어긋나는 존 및 어긋남 정도를 알 수 있게 된다. 예컨대 도 5(B)에 도시하는 것과 같이, 천판 비율의 모델은, 천판 비율이 0.1배 변화한 경우에 있어서의 각 존의 기판(W)의 막 두께 변화량을 나타내는 맵 정보로서 메모리(92)에 기억된다.

상부 온도 최적화부(102)는, 이상의 사전에 설정된 파라미터를 이용하여 이차계획법의 적절한 알고리즘에 의해서 평가 함수 J를 풀이한다. 이로써, 평가 함수 J가 최소가 되는 조정 노브 변화량을 결정할 수 있다. 이와 같이 얻어진 조정 노브 변화량은, 천판 비율을 바꾼 경우에 각 존의 기판(W)들의 온도(또는 막 두께)차가 가장 작아지는 값(온도 조건)을 나타낸다. 따라서, 상부 온도 최적화부(102)는, 얻어진 조정 노브 변화량으로부터, 최적화한 천판 비율에 기초한 예측 막 두께를 또한 산출할 수 있다. 예측 막 두께의 산출은, 예컨대 미리 기억한 기판(W)의 온도와 막 두께의 관계를 나타내는 프로세스 모델을 이용한다, 온도 조건에 기초하여 시뮬레이션을 행한다, 등을 예로 들 수 있다.

또한, 하부 온도 최적화부(103)도, 하부 측의 온도 최적화 지령에 기초하여 동작하여, 상부 온도 최적화부(102)와 같은 식의 최적화 계산을 행한다. 이때, 하부 온도 최적화부(103)는, BTM 존의 측방 히터(52a)의 전력에 대한 하부 히터(20)의 전력 비율이 아니라, 하부 히터(20)의 온도(하부 온도) 그 자체를 바꾼 경우의 최적화를 계산한다. 제어부(90)는, BTM 존의 측방 히터(52a)와는 별도로, 하부 히터(20)의 온도를 제어하기 위해서이다.

하부 온도 최적화부(103)는, 도 5(A)에 도시하는 평가 함수 J를 이용하여 하부 온도의 최적화를 계산한다. 평가 함수 J의 파라미터 중 「목표 막 두께와의 잔차」에 관해서는, 먼저 상부 온도 최적화부(102)의 연산을 행함으로써 예측 막 두께를 산출하고 있는 경우, 그 예측 막 두께와 목표 막 두께의 차분을 이용한다. 혹은, 목표 막 두께와의 잔차에 관해서는, 초기 최적화 연산부(100)에서 산출한 예측 막 두께와 목표 막 두께의 차분을 이용하여도 좋다. BTM 측의 각 기판(W)의 온도는, TOP 존의 측방 히터(52a) 또는 천장 히터(52b)의 가열의 영향을 거의 받지 않기 때문이다.

한편, 평가 함수 J의 파라미터 중 「모델」은, 하부 히터(20)의 온도를 바꾼 경우에 있어서의 기판(W)의 막 두께 분포(또는 온도 분포) 관계를 나타내는 하부 온도 모델이다. 예컨대 도 5(C)에 도시하는 것과 같이, 하부 온도의 모델은, 하부 온도가 1℃ 변화한 경우에 있어서의 각 존의 기판(W)의 막 두께 변화량을 나타내는 맵 정보로서 메모리(92)에 기억된다. 또한, 하부 온도 모델 작성 시에는, 하부 온도만을 변화시켜 각 존의 기판(W)의 막 두께 변화량을 측정하는 것이 바람직하고, 또한 천판 비율 모델 작성 시에는, 천판 비율만 변화시켜 각 기판(W)의 막 두께 변화량을 측정하는 것이 바람직하다. 단, 천판 비율과 하부 온도는, 서로 떨어진 영역의 온도를 조정하기 때문에, 한 번의 기판 처리에 있어서 천판 비율 및 하부 온도 양쪽을 바꿔, 그 막 두께 변화량을 측정하여도 좋다.

하부 온도 최적화부(103)는, 이들 파라미터를 이용하여 이차계획법의 적절한 알고리즘에 의해서 평가 함수 J를 풀이함으로써, 평가 함수 J가 최소가 되는 조정 노브 변화량을 결정할 수 있다. 그리고, 이 조정 노브 변화량은, 하부 온도를 바꾼 경우에 각 존의 기판(W)들의 온도(또는 막 두께)차가 가장 작아지는 값(온도 조건)을 나타낸다. 따라서, 하부 온도 최적화부(103)는, 얻어진 조정 노브 변화량으로부터, 최적화한 하부 온도에 기초한 예측 막 두께를 또한 산출할 수 있다.

도 3으로 되돌아가면, 판정 처리부(101)는, 상부 온도 최적화부(102)에 있어서 온도 최적화를 행한 경우에, 상부 온도 최적화부(102)에서 산출된 각 존의 기판(W)의 예측 막 두께와 기판(W)의 목표 막 두께를 비교한다. 마찬가지로 판정 처리부(101)는, 하부 온도 최적화부(103)에 있어서 온도 최적화를 행한 경우에, 하부 온도 최적화부(103)에서 산출된 각 존의 기판(W)의 예측 막 두께와 기판(W)의 목표 막 두께를 비교한다. 그리고, 판정 처리부(101)는, 최적화된 천판 비율의 예측 막 두께가 목표 막 두께로부터 소정의 허용 범위 이상 떨어져 있는 경우 및/또는 최적화된 하부 온도의 예측 막 두께가 목표 막 두께로부터 소정의 허용 범위 이상 떨어져 있는 경우에, 기판 처리의 프로세스 영역의 변경이 필요하다고 판정한다. 이 판정에 따라, 판정 처리부(101)는, 기판 처리의 프로세스 영역의 최적화를 도모하는 영역 최적화 지령을 프로세스 영역 최적화부(104)에 출력한다.

영역 최적화 지령에는, 상부 온도 최적화부(102) 및 하부 온도 최적화부(103) 중, 최종적으로 예측 막 두께를 산출한 쪽의 각 존의 예측 막 두께가 포함된다. 예컨대 최적화 처리에 있어서, 먼저 하부 온도를 최적화한 후에 천판 비율을 최적화한 경우는, 천판 비율을 최적화한 경우의 각 존의 예측 막 두께가 영역 최적화 지령에 포함된다.

프로세스 영역 최적화부(104)는, 이 영역 최적화 지령에 기초하여, 기판 처리 시에 사용하는 존을 다시 설정하는 처리를 행한다. 프로세스 영역의 최적화는, 최적화한 천판 비율 및 하부 온도의 예측 막 두께와, 천판 비율의 모델 및 하부 온도의 모델을 이용하여 막 두께 변화량을 선형 보간함으로써, 연직 방향으로 늘어서는 각 기판(W)의 막 두께 변화량을 산출하면 된다(도 2(B)도 참조).

그리고, 프로세스 영역 최적화부(104)는, 각 기판(W)의 막 두께 변화량이 허용 범위 이상 떨어져 있는 영역에 관해서, 기판 처리를 실시하지 않는 영역으로 설정한다. 예컨대 TOP 측에 있어서 각 기판(W)의 최정상부로부터 1장 또는 여러 장의 기판(W)에 관해서 막 두께 변화량이 큰 경우, 프로세스 영역 최적화부(104)는 그 기판(W)을 생략하고 기판 처리를 실시하는 것을 결정한다. 또한, 예컨대 BTM 측에 있어서 각 기판(W)의 최저부로부터 1장 또는 여러 장의 기판(W)에 관해서 막 두께 변화량이 큰 경우, 프로세스 영역 최적화부(104)는, 그 기판(W)을 생략하고 기판 처리를 실시하는 것을 결정한다.

이상의 처리에 의해서, 제어부(90)는 천판 비율 및 하부 온도를 포함하는 온도 조정을 행할 수 있게 된다. 또한, 제어부(90)는, 최적화를 행하더라도 막 두께의 어긋남이 큰 기판(W)이 있는 경우에, 그 기판(W)의 영역을 기판 처리에서 사용하지 않도록 설정하고, 이 정보를 사용자에게 통지한다. 이로써 사용자는, 기판 처리를 실시하기 전에, 상기 기판 처리에서 사용하지 않는 범위를 인식할 수 있기 때문에, 그 존에 각 기판(W)을 배치하지 않게 할 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1)는, 기판 처리에 사용하지 않는(예측 막 두께가 어긋나는) 범위에 더미 기판을 배치하여 기판 처리를 실시하여도 좋다.

본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는 기본적으로는 이상과 같이 구성되는 것이며, 이하에 온도 조정 방법의 처리 흐름에 관해서 도 6을 참조하면서 설명한다.

기판 처리 장치(1)의 제어부(90)는, 기판 처리에 있어서의 각 기판(W)의 온도를 조정하기 위해서, 우선 초기의 최적화 계산으로서, 초기 최적화 연산부(100)에 의해 면간 균일성 조정 및 면내 균일성 조정을 실시한다(단계 S1). 이로써 제어부(90)는, 처리 용기(10)의 각 존의 상대적인 설정 온도를 얻으면서 또한 각 존에 있어서의 TVS1∼TVS3의 온도 조건(보정 온도, 실시 기간 등)을 얻을 수 있다. 그리고, 사용자는, 산출된 온도 조건에서의 기판 처리에 있어서, 각 존의 기판(W)(기판(Ws1∼Ws5))의 실측 막 두께를 측정하여, 이 실측 막 두께를 제어부(90)에 입력한다.

이어서, 판정 처리부(101)는, 기판 처리 후에 측정된 실측 막 두께와, 레시피 등에 의해 미리 정해진 목표 막 두께에 기초하여, 실측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는지 여부를 판정한다(단계 S2). 실측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 없는(목표 막 두께의 허용 범위 이내) 경우(단계 S2: NO)에는, 산출된 온도 조건에 따라서 기판 처리를 실시하더라도, 각 기판(W)들 사이의 막 두께에 균일성이 있게 된다. 이 때문에, 판정 처리부(101)는 이번의 온도 조정 방법을 종료한다. 한편, 실측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우(단계 S2: YES)에는, 산출된 온도 조건에 따라서 기판 처리를 실시하면, 각 기판(W)들 사이의 막 두께에 어긋남이 생기게 된다. 따라서, 판정 처리부(101)는, 각 기판(W)의 막 두께 어긋남의 원인이 어디에 있는지를 특정하여, 그 부위의 온도 최적화를 도모하도록 한다.

구체적으로 판정 처리부(101)는, TOP 존에 있어서의 각 기판(W)의 막 두께에 어긋남이 있는지 여부를 판정한다(단계 S3). 상부 측 기판(W)의 막 두께에 어긋남이 있는 경우(단계 S3: YES)는, 단계 S4로 진행하여, 상부 온도 최적화부(102)에 의해 천판 비율의 최적화 계산을 행한다. 천판 비율의 최적화 계산은, 상기한 것과 같이, 천판 비율의 모델을 갖는 평가 함수 J(도 5 참조)를 이용하여 이차계획법을 풀이함으로써 조정 노브 변화량을 취득한다. 그리고, 상부 온도 최적화부(102)는 취득한 조정 노브 변화량에 기초한 예측 막 두께를 산출한다. 한편, 상부 측의 기판(W)의 막 두께에 어긋남이 없는 경우(단계 S3: NO)는 단계 S4를 날린다.

이어서, 판정 처리부(101)는, 상부 온도 최적화부(102)에서 산출한 예측 막 두께 또는 초기 최적화 연산부(100)에서 산출한 예측 막 두께에 있어서, BTM 존에서의 각 기판(W)의 막 두께에 어긋남이 있는지 여부를 판정한다(단계 S5). 하부 측 기판(W)의 막 두께에 어긋남이 있는 경우(단계 S5: YES)는, 단계 S6으로 진행하여, 하부 온도 최적화부(103)에 의해 하부 온도의 최적화 계산을 행한다. 하부 온도의 최적화 계산은, 상기한 것과 같이, 하부 온도의 모델을 갖는 평가 함수 J(도 5 참조)를 이용하여 이차계획법을 풀이함으로써 조정 노브 변화량을 취득한다. 그리고, 하부 온도 최적화부(103)는 취득한 조정 노브 변화량에 기초한 예측 막 두께를 산출한다. 한편, 하부 측 기판(W)의 막 두께에 어긋남이 없는 경우(단계 S5: NO)는 단계 S6을 날린다. 또한, 제어부(90)는, 단계 S3 및 S4와 단계 S5 및 S6의 순서를 반대로 하여도 좋은 것은 물론이다.

그 후, 판정 처리부(101)는, 단계 S6에서 산출한 예측 막 두께와 목표 온도를 비교하여, 각 기판(W)의 막 두께가 목표 막 두께에 근접하지 않는지 여부(즉, 예측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는지 여부)를 판정한다(단계 S7). 이때의 예측 막 두께는 천판 비율 및/또는 하부 온도를 최적화한 것이다. 따라서, 각 기판(W)의 예측 막 두께가 허용 범위 이내에 있는 경우(단계 S7: NO), 단계 S8을 날리고 이번의 온도 조정 방법을 종료한다.

한편, 각 기판(W)의 예측 막 두께가 허용 범위 밖에 있는 경우(단계 S7: YES), 프로세스 영역 최적화부(104)에 의해 기판 처리에 있어서 막 두께가 어긋나는 영역을 제외한 범위를 산출한다(단계 S8). 예컨대 상기한 것과 같이, 프로세스 영역 최적화부(104)는, 천판 비율 및/또는 하부 온도를 최적화했을 때의 예측 막 두께를 선형 보간함으로써, 막 두께가 어긋나는 기판(W)의 범위를 산출하여, 그 범위의 기판(W)에 관해서 기판 처리를 실시하지 않는 것을 설정한다. 이로써, 제어부(90)는, 사용자 인터페이스(95)를 통해 기판 처리를 실시하는 범위를 사용자에게 통지한다. 그 결과, 사용자는, 기판 처리에 유효한 범위를 원활하게 인식할 수 있고, 웨이퍼 보트(16)에 대한 각 기판(W)의 셋트 위치를 조정할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 온도 조정 방법에 의하면, 천장 히터(52b) 또는 하부 히터(20)를 갖는 구성이라도, 이들을 가미한 온도 조건을 양호하게 도출할 수 있다. 그 때문에, 기판 처리 장치(1)는, 온도의 최적화를 도모하기 위해서 행하는 기판 처리를 반복해서 행하지 않아도 되어, 원활하게 기판 처리를 시작할 수 있다. 그 때문에, 기판 처리 장치(1)는 처리의 효율화 및 저비용화가 촉진된다. 또한, 기판 처리 장치(1)는, 기판 처리에 있어서 막 두께 어긋남이 생기는 영역을 식별함으로써, 그 영역에의 기판 투입을 사전에 막을 수 있게 되어, 기판 처리의 수율을 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 본 개시에 따른 기판 처리 장치(1) 및 온도 조정 방법은, 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 변형예를 취할 수 있다. 예컨대 하부 히터(20)는, 처리 용기(10)보다 아래쪽의 매니폴드(17)를 가열하는 것에 한정되지 않고, 가스의 유통 등에 의해 온도 저하하기 쉬운 부위인 처리 용기(10)의 하부(예컨대 BTM 존의 하측)를 가열하는 것이라도 좋다.

또한, 예컨대 본 실시형태에 따른 제어부(90)는, 처리 용기(10) 상부의 온도를 조정할 때에, TOP의 측방 히터(52a)의 전력과 천장 히터(52b)의 전력의 비율인 천판 비율을 산출하고, 천판 비율에 기초하여 제어를 하고 있다. 그러나, 제어부(90)는, TOP의 측방 히터(52a)의 온도와 천장 히터(52b)의 온도를 독립적으로 제어하여도 좋다. 이 경우, 제어부(90), 처리 용기(10) 상부의 온도를 최적화하는 계산에 있어서, 천장 히터(52b)의 온도를 변화시킨 경우의 막 두께 변화량을 나타내는 모델을 이용하면 된다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 기판 처리 장치(1)가 천장 히터(52b) 및 하부 히터(20) 양쪽을 갖는 구성에 관해서 설명했다. 그러나, 기판 처리 장치(1)는 천장 히터(52b) 및 하부 히터(20) 중 어느 한쪽만을 갖는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, 제어부(90)는, 구비하고 있는 히터(천장 히터(52b) 혹은 하부 히터(20))에 따라서, 천판 비율의 최적화 계산 및 하부 온도의 최적화 계산 중 한쪽을 실시하면 된다. 그리고, 제어부(90)는, 천판 비율의 최적화 계산 및 하부 온도의 최적화 계산 중 한쪽을 실시한 후에, 프로세스 영역 최적화부(104)에 의해 프로세스 영역의 최적화를 도모하는 처리로 이행한다. 이 경우에도, 기판 처리 장치(1)는 기판 처리의 온도 조건을 효율적이면서 또한 저비용으로 조정할 수 있다.

〔제2 실시형태〕

이어서, 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)(제어부(90A)) 및 온도 조정 방법에 관해서 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 7(A)에 도시하는 것과 같이, 기판 처리 장치(1)의 제어부(90A)는, 통합 최적화 연산부(110), 판정 처리부(101) 및 프로세스 영역 최적화부(104)를 내부에 구축한다. 그리고, 통합 최적화 연산부(110)는, 면간 균일성 조정 및 면내 균일성 조정의 계산에 있어서, 미리 천판 비율 및/또는 하부 온도를 가미한 계산을 행한다.

구체적으로 기판 처리 장치(1)는, TOP 존에서부터 BTM 존까지의 온도를 순서대로 일정량 변화시킴으로써 생기는, TVS3의 각 파라미터의 변화(온도, 전력)의 열 모델을 작성한다. 또한, 도 8에 도시하는 것과 같이, 기판 처리 장치(1)는, 이 열 모델에 대하여, 온도를 변화시키는 파라미터로서 천판 비율의 모델(상부 온도 모델)과 하부 온도의 모델(하부 온도 모델)을 더한 온도 조건의 모델을 작성한다. 즉, 온도 조건의 모델은, TOP 존에서부터 BTM 존까지의 설정 온도, 천판 비율, 하부 온도를 가미한 모델로 된다.

예컨대 온도 조건의 모델은, TVS1∼TVS3을 1℃ 변화시킨 경우에 있어서의 각 존의 막 두께 변화량을 복수의 슬롯마다 기술한 맵 정보로서 메모리(92)에 기억된다. 그리고, 이 맵 정보에는, 천판 비율을 0.1배 상승시킨 경우의 막 두께 변화량이 복수의 슬롯마다 기재되며 또한 하부 온도를 1℃ 상승시킨 경우의 막 두께 변화량이 복수의 슬롯마다 기재된다.

통합 최적화 연산부(110)는, 이 온도 조건의 모델을 사용하여, 최적의 TOP 존에서부터 BTM 존까지의 온도 조건(설정 온도, 천판 비율, 하부 온도)을 이차계획법에 의해 연산한다. 이 경우, 통합 최적화 연산부(110)는, 천판 비율의 모델, TVS1∼TVS3의 열 모델, 하부 온도의 모델을 각각 m1, m2, m3으로 한 경우, 도 8의 표는 행렬 상의 행의 파라미터로서 나타낼 수 있다. 그리고, 천판 비율, 온도 조건, 하부 온도의 변화량을 각각 행렬 상의 열의 파라미터 u1, u2, u3(조정 노브 변화량)으로 함으로써, 제1 실시형태와 마찬가지로 평가 함수 J(도 5(A) 참조)를 이용할 수 있다. 즉, 통합 최적화 연산부(110)는 이차계획법을 풀이함으로써 평가 함수 J가 최소가 되는 u1, u2, u3을 얻을 수 있다.

또한, 통합 최적화 연산부(110)는, 산출된 조정 노브 변화량(온도 조건)에 기초하여 기판 처리를 실시했을 때의 실측 막 두께를 취득한다. 또한, 취득하는 막 두께는, 산출된 조정 노브 변화량에 기초한 시뮬레이션을 행함으로써 각 기판(W)의 막 두께를 예측한 예측 막 두께라도 좋다. 그리고, 판정 처리부(101)는, TOP 측의 예측 막 두께 및/또는 BTM 측의 예측 막 두께가 목표 막 두께로부터 떨어져 있는(허용 범위 밖에 있는) 경우는, 프로세스 영역 최적화부(104)에 의한 프로세스 영역의 최적화를 판정한다. 이 프로세스 영역의 최적화 처리는 제1 실시형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

제2 실시형태에 따른 제어부(90A)는, 기본적으로는 이상과 같이 구성되며, 이하, 온도 조정 방법에 관해서 설명한다. 제어부(90A)는, 도 7(B)에 도시하는 것과 같이, 온도 조정 방법에 있어서, 우선 통합 최적화 연산부(110)에 의해 천판 비율 및 하부 온도를 가미한 최적화 계산을 행한다(단계 S11). 이로써, 통합 최적화 연산부(110)는, 처음부터 천판 비율 및 하부 온도를 최적화한 조정 노브 변화량이 얻어지고, 이 조정 노브 변화량에 기초하여 기판 처리의 예측 막 두께를 산출할 수 있다.

그 후, 판정 처리부(101)는, 통합 최적화 연산부(110)가 산출한 예측 막 두께와 목표 막 두께를 비교함으로써, 각 기판(W)의 예측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는지 여부를 판정한다(단계 S12). 그리고, 각 기판(W)의 예측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 이내에 있는 경우(단계 S12: NO), 연직 방향으로 늘어서는 각 기판(W)들의 막 두께 균일화가 도모되었다고 간주하여, 단계 S13을 날리고, 이 온도 조정 방법을 종료한다.

한편, 각 기판(W)의 예측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우(단계 S12: YES), 프로세스 영역 최적화부(104)에 의해 기판 처리에 있어서 막 두께가 어긋난 영역을 제외한 범위를 산출한다(단계 S13). 그리고, 제어부(90)는 사용자 인터페이스(95)를 통해 기판 처리를 실시하는 범위를 사용자에게 통지한다. 이로써, 제2 실시형태의 온도 조정 방법에서도 사용자는 기판 처리에 유효한 범위를 원활하게 인식할 수 있고, 웨이퍼 보트(16)에 대한 각 기판(W)의 셋트 위치를 조정할 수 있게 된다.

이와 같이, 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1) 및 온도 조정 방법은, 면간 균일성 조정 및 면내 균일성 조정과 함께, 천판 비율, 하부 온도의 최적화를 실시한다. 특히 제어부(90)는, 측정된 실측 막 두께를 입력하여 각 기판(W)의 막 두께를 감시함으로써, 천장 히터(52b) 및/또는 하부 히터(20)의 온도 조건을 보다 정밀도 좋게 산출할 수 있다. 또한, 각 기판(W)의 막 두께에 어긋남이 생긴 경우에는 프로세스 영역의 최적화를 양호하게 행할 수 있다.

이상의 실시형태에서 설명한 본 개시의 기술적 사상 및 효과에 관해서 이하에 기재한다.

본 개시의 제1 양태는, 복수의 기판(W)에 막을 성막하는 기판 처리를 행하는 처리 용기(10)와, 처리 용기(10)의 내부에 수용된 복수의 기판(W)을 미리 설정된 복수의 존마다 온도 조절하는 온도 조절부(50)와, 온도 조절부(50)의 동작을 제어하는 제어부(90)를 구비하는 기판 처리 장치(1)이며, 온도 조절부(50)는, 처리 용기(10)를 천장으로부터 가열하는 천장 히터(52b)와 처리 용기(10)의 하부 또는 처리 용기(10)보다 하측 부분을 가열하는 하부 히터(20) 중 적어도 한쪽을 갖고, 제어부(90)는, 온도 조절부(50)가 갖는 천장 히터(52b) 및 하부 히터(20)에 대응하여, 천장 히터(52b)의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 상부 온도 모델 및 하부 히터(20)의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 하부 온도 모델 중 적어도 한쪽을 보유하고 있고, 보유하고 있는 상부 온도 모델 및/또는 하부 온도 모델을 이용하여 기판 처리에 있어서의 복수의 기판들 사이의 막 두께를 균일화하기 위한 복수 존마다의 온도 조건을 산출하고, 산출한 온도 조건에 따라 기판 처리를 실시한 경우의 복수의 기판(W)의 막 두께를 취득하여, 취득한 막 두께와 목표 막 두께를 비교하고, 상기 취득한 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우에, 비교에 기초하여 복수의 기판(W)에 있어서 기판 처리에 적용하는 프로세스 영역을 설정한다.

상기한 바에 의하면, 기판 처리 장치(1)는, 기판 처리의 온도 조건 설정에 있어서, 복수의 기판(W)들 사이의 막 두께의 면간 균일성을 도모할 수 있는 온도를 효율적으로 설정할 수 있다. 특히 기판 처리 장치(1)는, 산출한 온도 조건에 의한 기판 처리라도 막 두께에 큰 어긋남이 생기는 경우에는, 그 영역을 기판 처리로부터 생략한 프로세스 영역으로 설정함으로써, 기판(W)의 낭비를 없앨 수 있다.

또한, 제어부(90)는, 미리 보유하는 열 모델에 기초하여 복수 존마다의 초기의 온도 조건을 산출하고, 초기의 온도 조건에 기초하여 취득한 막 두께가 목표 막 두께에 대하여 어긋나 있는 경우에, 보유하고 있는 상부 온도 모델 및/또는 하부 온도 모델을 이용하여 온도 조건을 최적화한다. 이로써 기판 처리 장치(1)는, 복수의 기판(W)에 있어서 필요한 부위(상부 온도나 하부 온도)의 온도만을 양호하게 최적화할 수 있다.

또한, 제어부(90)는, 온도 조건 최적화에 있어서, 상부 온도 모델 및/또는 하부 온도 모델과, 취득한 막 두께와 목표 막 두께의 잔차와, 미세 수정 계수와, 조정 노브 변화량을 갖는 평가 함수가 최소가 되는 조정 노브 변화량을 산출한다. 이로써 제어부(90)는, 상부 온도 모델 및/또는 하부 온도 모델을 이용한 경우의 온도 조건을 원활하게 산출할 수 있다.

또한, 제어부(90)는, 산출한 조정 노브 변화량에 기초하여 복수 기판(W)의 예측 막 두께를 연산하고, 예측 막 두께와 목표 막 두께를 비교하여, 예측 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는지 여부를 판정한다. 이로써 제어부(90)는, 천장 히터(52b)나 하부 히터(20)를 가미한 최적화를 행한 경우에, 막 두께의 어긋남이 해소되었는지 여부를 간단히 판단할 수 있다.

또한, 제어부(90)는, 복수 존마다의 온도를 조정하기 위한 열 모델에 대하여 상부 온도 모델 및/또는 하부 온도 모델을 더한 온도 조건의 모델을 미리 보유하고 있고, 상기 온도 조건의 모델에 기초하여 복수 존마다의 온도 조건을 최적화한다. 이와 같이 온도 조건의 모델을 이용함으로써, 제어부(90)는 복수 존마다의 온도 조건의 최적화를 보다 신속하게 행할 수 있다.

또한, 제어부(90)는, 온도 조건 최적화에 있어서, 온도 조건의 모델과, 취득한 막 두께와 목표 막 두께의 잔차와, 미세 수정 계수와, 조정 노브 변화량을 갖는 평가 함수가 최소가 되는 조정 노브 변화량을 산출한다. 이로써 제어부(90)는, 상부 온도 모델 및/또는 하부 온도 모델을 갖는 온도 조건의 모델에서도 온도 조건을 원활하게 산출할 수 있다.

또한, 제어부(90)는, 프로세스 영역 설정에 있어서, 취득한 막 두께에 기초하여 선형 보간을 행함으로써, 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 존재하는 기판을 추출한다. 이로써 제어부(90)는, 복수의 기판(W) 중 기판 처리를 실시하지 않는 기판(W)의 범위를 정밀도 좋게 설정할 수 있다.

또한, 제어부는, 복수의 존 중 천장 히터(52b)에 가장 가까운 존을 가열하는 측방 히터(52a)에 급전하는 전력과 천장 히터(52b)에 급전하는 전력의 비율인 천판 비율에 기초하여 천장 히터(52b)의 온도를 제어하고, 상부 온도 모델은 천판 비율을 변화시킨 경우에 있어서의 막 두께 변화량을 나타내는 정보이다. 이로써, 기판 처리 장치(1)는 천장 히터(52b) 측의 온도 최적화를 보다 정밀도 좋게 행할 수 있다.

또한, 본 개시의 제2 양태는, 복수의 기판(W)에 막을 성막하는 기판 처리를 행하는 처리 용기(10)와, 처리 용기(10)의 내부에 수용된 복수의 기판(W)을 미리 설정된 복수의 존마다 온도 조절하는 온도 조절부(50)를 구비하는 기판 처리 장치(1)의 온도 조정 방법이며, 온도 조절부(50)는, 처리 용기(10)를 천장으로부터 가열하는 천장 히터(52b)와 처리 용기(10)의 하부 또는 처리 용기(10)보다 하측 부분을 가열하는 하부 히터(20) 중 적어도 한쪽을 갖는 것이고, 온도 조정 방법은, 보유하고 있는 온도 조절부(50)가 갖는 천장 히터(52b) 및 하부 히터(20)에 대응하여, 천장 히터(52b)의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 상부 온도 모델 및 하부 히터(20)의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 하부 온도 모델 중 적어도 한쪽을 이용하여, 기판 처리에 있어서의 복수의 기판(W)들 사이의 막 두께를 균일화하기 위한 복수 존마다의 온도 조건을 산출하고, 산출한 온도 조건에 따라 기판 처리를 실시한 경우의 복수 기판(W)의 막 두께를 취득하여, 취득한 막 두께와 목표 막 두께를 비교하고, 상기 취득한 막 두께가 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우에, 비교에 기초하여 복수 기판에 있어서 기판 처리에 적용하는 프로세스 영역을 설정한다. 이러한 경우라도, 온도 조정 방법은, 복수의 기판(W)들 사이의 막 두께의 면간 균일성을 도모할 수 있는 온도를 효율적으로 설정할 수 있다.

이번에 개시된 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1) 및 온도 조정 방법은 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니다. 실시형태는 첨부한 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고서 여러 가지 형태로 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 다른 구성도 취할 수 있으며, 또한, 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.

Claims (9)

1. 기판 처리 장치에 있어서,
   복수의 기판에 막을 성막하는 기판 처리를 행하는 처리 용기와,
   상기 처리 용기의 내부에 수용된 상기 복수의 기판을, 미리 설정된 복수의 존마다 온도 조절하는 온도 조절부와,
   상기 온도 조절부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,
   상기 온도 조절부는, 상기 처리 용기를 천장으로부터 가열하는 천장 히터와, 상기 처리 용기의 하부 또는 상기 처리 용기보다 하측 부분을 가열하는 하부 히터 중, 적어도 한쪽을 갖고,
   상기 제어부는, 상기 온도 조절부가 갖는 상기 천장 히터 및 상기 하부 히터에 대응하여, 상기 천장 히터의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 상부 온도 모델, 및 상기 하부 히터의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 하부 온도 모델중, 적어도 한쪽을 보유하고 있고,
   보유하고 있는 상기 상부 온도 모델 및/또는 상기 하부 온도 모델을 이용하여 상기 기판 처리에 있어서의 상기 복수의 기판들 사이의 막 두께를 균일화하기 위한 상기 복수 존마다의 온도 조건을 산출하고,
   산출한 상기 온도 조건에 따라 상기 기판 처리를 실시한 경우의 상기 복수 기판의 막 두께를 취득하여, 취득한 막 두께와 목표 막 두께를 비교하고,
   상기 취득한 막 두께가 상기 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우에, 비교에 기초하여 상기 복수의 기판에 있어서 상기 기판 처리에 적용하는 프로세스 영역을 설정하는 것인, 기판 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 미리 보유하는 열 모델에 기초하여 상기 복수 존마다의 초기의 온도 조건을 산출하고,
   상기 초기의 온도 조건에 기초하여 상기 취득한 막 두께가 상기 목표 막 두께에 대하여 어긋나 있는 경우에, 보유하고 있는 상기 상부 온도 모델 및/또는 상기 하부 온도 모델을 이용하여 온도 조건을 최적화하는 것인, 기판 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 온도 조건 최적화에 있어서, 상기 상부 온도 모델 및/또는 상기 하부 온도 모델과, 상기 취득한 막 두께와 상기 목표 막 두께의 잔차와, 미세 수정 계수와, 조정 노브 변화량을 갖는 평가 함수가 최소가 되는 상기 조정 노브 변화량을 산출하는 것인, 기판 처리 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는, 산출한 상기 조정 노브 변화량에 기초하여 상기 복수 기판의 예측 막 두께를 연산하고, 상기 예측 막 두께와 상기 목표 막 두께를 비교하여, 상기 예측 막 두께가 상기 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는지 여부를 판정하는 것인, 기판 처리 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 복수 존마다의 온도를 조정하기 위한 열 모델에 대하여 상기 상부 온도 모델 및/또는 상기 하부 온도 모델을 더한 온도 조건의 모델을 미리 보유하고 있고,
   상기 온도 조건의 모델에 기초하여, 상기 복수 존마다의 온도 조건을 최적화하는 것인, 기판 처리 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 온도 조건의 최적화에 있어서, 상기 온도 조건의 모델과, 상기 취득한 막 두께와 상기 목표 막 두께의 잔차와, 미세 수정 계수와, 조정 노브 변화량을 갖는 평가 함수가 최소가 되는 상기 조정 노브 변화량을 산출하는 것인, 기판 처리 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 프로세스 영역 설정에 있어서, 상기 취득한 막 두께에 기초하여 선형 보간을 행함으로써, 상기 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 존재하는 상기 기판을 추출하는 것인, 기판 처리 장치.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 복수의 존 중 상기 천장 히터에 가장 가까운 존을 가열하는 측방 히터에 급전하는 전력과 상기 천장 히터에 급전하는 전력의 비율인 천판 비율에 기초하여 상기 천장 히터의 온도를 제어하고,
   상기 상부 온도 모델은, 상기 천판 비율을 변화시킨 경우에 있어서의 상기 막 두께 변화량을 나타내는 정보인 것인, 기판 처리 장치.
9. 복수의 기판에 막을 성막하는 기판 처리를 행하는 처리 용기와,
   상기 처리 용기의 내부에 수용된 상기 복수의 기판을, 미리 설정된 복수의 존마다 온도 조절하는 온도 조절부를 구비하는 기판 처리 장치의 온도 조정 방법에 있어서,
   상기 온도 조절부는, 상기 처리 용기를 천장으로부터 가열하는 천장 히터와, 상기 처리 용기의 하부 또는 상기 처리 용기보다 하측 부분을 가열하는 하부 히터 중, 적어도 한쪽을 갖는 것이고,
   상기 온도 조정 방법은,
   보유하고 있는 상기 온도 조절부가 갖는 상기 천장 히터 및 상기 하부 히터에 대응하여, 상기 천장 히터의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 상부 온도 모델, 및 상기 하부 히터의 온도 변화에 기초한 막 두께 변화량의 하부 온도 모델중, 적어도 한쪽을 이용하여, 상기 기판 처리에 있어서의 상기 복수의 기판들 사이의 막 두께를 균일화하기 위한 상기 복수 존마다의 온도 조건을 산출하고,
   산출한 상기 온도 조건에 따라 상기 기판 처리를 실시한 경우의 상기 복수 기판의 막 두께를 취득하여, 취득한 막 두께와 목표 막 두께를 비교하고,
   상기 취득한 막 두께가 상기 목표 막 두께의 허용 범위 밖에 있는 경우에, 비교에 기초하여 상기 복수의 기판에 있어서 상기 기판 처리에 적용하는 프로세스 영역을 설정하는, 온도 조정 방법.

Images