[發明專利]溫度控制方法以及等離子體處理系統

有效

• 申請號: 201210091617.X
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102736648A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 松土龍夫
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30;G01K11/32;H01J37/32
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種溫度控制方法以及等離子體處理系統。尤其涉及一種對被處理體進行加工時的溫度控制。

背景技術

例如，在對半導體晶圓實施蝕刻、成膜等的情況下，晶圓的溫度控制影響晶圓的成膜率、蝕刻率，從而影響形成于晶圓上的膜的性質、孔的形狀等。因此，為了提高晶圓的加工精確度、使成品率良好、提高生產能力，提高晶圓的溫度控制的精確度是非常重要的。

因此，以往提出了一種使用電阻溫度計、測量晶圓背面的溫度的熒光式溫度計等的晶圓的溫度測量方法。在專利文獻1中，公開了如下一種方法：利用光源、用于將來自光源的光分為測量光和參照光的分光器、以及使來自分光器的參照光反射并改變反射的上述參照光的光路長度的可移動鏡，來向晶圓照射測量光并根據由晶圓反射的測量光與上述參照光之間的干涉狀態測量晶圓的溫度。

測量出的晶圓的溫度根據在設置于基座上的冷卻管中流動的制冷劑的溫度、設置在基座上的加熱器的溫度以及在晶圓與基座之間流動的導熱氣體的壓力的不同而發生變化。因此，為了將晶圓的溫度變為期望的溫度，要根據測量出的晶圓的溫度、制冷劑的溫度、加熱器的溫度以及導熱氣體的壓力之間的關系，來決定要將制冷劑的溫度、加熱器的溫度以及導熱氣體的壓力控制成什么樣的程度。

專利文獻1：日本特開2010-199526號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，測量出的晶圓的溫度也根據晶圓的背面膜的不同而改變。因此，不考慮晶圓的背面的狀態，而僅控制制冷劑的溫度、加熱器的溫度以及導熱氣體的壓力，未必能夠將晶圓的溫度變為期望的溫度。由此，未必能夠獲得預定的處理結果。

針對上述課題，本發明的目的在于提供一種能夠高精確度地控制被處理體溫度的溫度控制方法以及等離子體處理系統。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提出一種溫度控制方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取步驟，獲取被處理體的背面膜的種類的測量結果；選擇步驟，從將向腔室內投入的能量、背面膜的種類以及被處理體的溫度相對應地進行存儲的第一數據庫中，選擇與作為上述測量結果的被處理體的背面膜的種類以及為了對上述被處理體進行處理而投入的能量相對應的被處理體的溫度；以及調整步驟，根據所選擇的被處理體的溫度，調整上述被處理體的溫度。

也可以是，在上述調整步驟中根據所選擇的被處理體的溫度，來控制冷卻機構以及加熱機構。

也可以是，在上述選擇步驟中，從將在被處理體的背面流動的導熱氣體的壓力和被處理體的溫度相對應地進行存儲的第二數據庫中，選擇與所選擇的被處理體的溫度相對應的導熱氣體的壓力，在上述調整步驟中，根據所選擇的導熱氣體的壓力，來調整在上述被處理體的背面流動的導熱氣體。

也可以是，還包括保存步驟，在該保存步驟中，將利用非接觸式溫度計對具有種類不同的背面膜的被處理體來測量與向上述腔室內投入的能量相應的被處理體的溫度而得到的被處理體的溫度與上述背面膜的種類以及上述能量相對應地保存到上述第一數據庫。

另外，為了解決上述課題，根據本發明的另一方面，提出一種等離子體處理系統，其具備腔室，在該腔室的內部對被處理體實施等離子體處理，該等離子體處理系統的特征在于，具備：獲取部，其獲取被處理體的背面膜的種類的測量結果；選擇部，其從將向腔室內投入的能量、背面膜的種類以及被處理體的溫度相對應地進行存儲的第一數據庫中，選擇與作為上述測量結果的被處理體的背面膜的種類以及為了對上述被處理體進行處理而投入的能量相對應的被處理體的溫度；以及調整部，其根據所選擇的被處理體的溫度，來調整上述被處理體的溫度。

也可以是，上述等離子體處理系統還具備設置在用于載置被處理體的基座上的冷卻機構以及加熱機構，上述調整部根據所選擇的被處理體的溫度，來控制上述冷卻機構以及上述加熱機構。

也可以是，上述選擇部從將在被處理體的背面流動的導熱氣體的壓力和被處理體的溫度相對應地進行存儲的第二數據庫中，選擇與所選擇的被處理體的溫度相對應的導熱氣體的壓力，上述調整部根據所選擇的導熱氣體的壓力，來調整在上述被處理體的背面流動的導熱氣體。

也可以是，上述等離子體處理系統還具備設置在用于載置被處理體的基座上的導熱氣體供給機構，上述調整部根據所選擇的導熱氣體的壓力，來控制上述導熱氣體供給機構。