TW202527150A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

Abstract

提高基板面內之處理結果的分布的調整的自由度。 提供一種基板處理方法，係在基板處理裝置中被加以執行；該基板處理裝置係具有：處理容器，係供進行基板的搬入及搬出；以及加熱部，係對該處理容器內進行加熱；該基板處理方法係包含以下工序：工序(a)，係根據會預測在該加熱部所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度分布的時間變化之第1預測模型，來設定具有能夠獲得期望的基板處理的結果之基板面內的溫度分布之特定區間；以及工序(b)，係在該特定區間中進行該基板處理。

Description

基板處理方法及基板處理裝置

本揭露係關於一種基板處理方法及基板處理裝置。

例如，專利文獻1中提出了一種藉由表示時間經過與設定溫度的關係之設定溫度曲線來控制熱處理裝置之技術。作為設定溫度曲線，使用以成膜中的基板面上的溫度分布包括基板的中央附近為高溫之中央高溫狀態與基板的周緣為高溫之周緣高溫狀態兩者的的方式定義的溫度曲線。

專利文獻1：日本特開2002-43301號公報

本揭露係提供一種能夠提高基板面內的處理結果的分布的調整的自由度之技術。

本揭露之根據一態樣，提供一種基板處理方法，係在基板處理裝置中被加以執行；該基板處理裝置係具有：處理容器，係供進行基板的搬入及搬出；以及加熱部，係對該處理容器內進行加熱；該基板處理方法係包含以下工序：工序(a)，係根據會預測在該加熱部所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度分布的時間變化之第1預測模型，來設定具有能夠獲得期望的基板處理的結果之基板面內的溫度分布之特定區間；以及工序(b)，係在該特定區間中進行該基板處理。

根據一面向，能夠提高基板面內之處理結果的分布的調整的自由度。

以下，參照圖式對用於實施本揭露之型態進行說明。各圖式中，對於相同的構成部分會有標示相同符號以省略重複說明的情形。

[基板處理裝置] 參照圖1對能夠實施後述基板處理方法之一實施型態相關之基板處理裝置1的構成進行說明。圖1係顯示一實施型態相關之基板處理裝置1的一例之剖面示意圖。本實施型態相關之基板處理裝置1係具有長邊方向為鉛直方向的略圓筒形的處理容器4。處理容器4為雙層管構造，具備圓筒體的內筒6與同心地配置在內筒6的外側且具有頂部的外筒8。此外，基板處理裝置1也可以是具有一個圓筒體的單管構造。內筒6及外筒8例如由石英等耐熱性材料形成。在處理容器4的內部，對多片基板W進行成膜處理等基板處理。

內筒6及外筒8的下端部藉由不銹鋼等形成的歧管10被加以保持。歧管10被固定在例如未圖示的基底板上。此外，由於歧管10和內筒6及外筒8共同形成略圓筒形的內部空間，因此會形成處理容器4的一部分。

亦即，處理容器4具備由例如石英等耐熱性材料形成的內筒6與外筒8，及由不銹鋼等形成的歧管10，歧管10設置在處理容器4的側面下部以從下方保持內筒6及外筒8。

歧管10係具有會將基板處理中使用的處理氣體導入至處理容器4內之氣體導入部20。此外，圖1中，雖是顯示設置有1個氣體導入部20的型態，但不限於此，也可以因應所使用的氣體的種類等而設置多個氣體導入部20。

氣體導入部20連接有用於將處理氣體導入至處理容器4內的導入配管22。此外，導入配管22上介設有用於調整氣體流量的質流控制器等流量調整器24或未圖示的閥等。

又，歧管10具有對處理容器4內進行排氣的氣體排氣部30。氣體排氣部30連接有包含了可對處理容器4內進行減壓控制的真空泵32、開合度可變閥34等之排氣配管36。

在歧管10的下端部形成有爐口40，爐口40處設置有由例如不銹鋼等形成的圓盤狀的蓋體42。蓋體42藉由例如具有作為晶舟升降機功能的升降機構44而設置為可升降，且構成為可氣密地封閉爐口40。

蓋體42上設置有例如石英製的保溫筒46。保溫筒46上載置有在水平狀態下以既定間隔多層地保持例如50片至200片左右的基板W之例如石英製的晶舟48。載置在晶舟48上的多片基板W構成一個批次，以批次單位來進行各種基板處理。作為基板W的一例，舉例直徑為200mm~300mm的晶圓。晶舟48將多片基板保持在沿鉛直方向多段配置的多個溝槽，為相對於處理容器4內被搬入及搬出之晶舟的一例。

使用升降機構44來使蓋體42上升，藉此將晶舟48朝處理容器4內載置(搬入)，以對被保持在晶舟48內的基板W進行基板處理。在進行基板處理後，使用升降機構44來使蓋體42下降，藉此將晶舟48從處理容器4內朝下方的載置區域卸載(搬出)。

在處理容器4的外周側，設置有可將處理容器4加熱控制成既定溫度的例如圓筒形狀的加熱器60。加熱器60為對處理容器4內進行加熱之加熱部的一例。加熱器60具有針對多個區域的每一個來對收容在處理容器4內部的多片基板W進行調溫之多個加熱器60a~60g。

加熱器60a~60g從鉛直方向上側朝下側加以設置。加熱器60a~60g係構成為能夠分別藉由電力控制器62a~62g來獨立地控制加熱器的輸出值(功率、發熱量)。又，在內筒6的內部，和加熱器60a~60g對應設置有溫度感測器65a~65g。溫度感測器65a~65g從鉛直方向上側朝下側加以設置。可利用例如熱電耦、測溫阻抗體作為溫度感測器65a~65g。將溫度感測器65a~65g亦統稱為溫度感測器65。

加熱器60a~60g係對應於將晶舟48之收容有基板的區域劃分成多個區域時的各區域，針對每個區域加以設置。基板處理裝置1中，舉一例，將晶舟48劃分成7個區域。7個區域從下方依序稱為｢BTM｣、｢CTR-1｣、｢CTR-2｣、｢CTR-3｣、｢CTR-4｣、｢CTR-5｣、｢TOP｣。

加熱器60a加熱｢TOP｣區域的多個基板。溫度感測器65a測定內筒6內的｢TOP｣區域的溫度。以下，將內筒6內的各區域的溫度亦簡稱為區域的溫度。加熱器60b加熱｢CTR-5｣區域的多個基板。溫度感測器65b測定｢CTR-5｣區域的溫度。加熱器60c加熱｢CTR-4｣區域的多個基板。溫度感測器65c測定｢CTR-4｣區域的溫度。加熱器60d加熱｢CTR-3｣區域的多個基板。溫度感測器65d測定｢CTR-3｣區域的溫度。加熱器60e加熱｢CTR-2｣區域的多個基板。溫度感測器65e測定｢CTR-2｣區域的溫度。加熱器60f加熱｢CTR-1｣區域的多個基板。溫度感測器65f測定｢CTR-1｣區域的溫度。加熱器60g加熱｢BTM｣區域的多個基板。溫度感測器65g測定｢BTM｣區域的溫度。

控制裝置100控制基板處理裝置1的整體的動作。控制裝置100具有CPU101及記憶體102。CPU101為用於控制基板處理裝置1的整體的動作之電腦。

記憶體102中儲存有用於藉由控制裝置100的控制來實現基板處理裝置1中實施的基板處理之控制程式，及針對每個步驟設定了基板處理程序等之配方。又，記憶體102中收容有用於根據配方中設定的處理條件來使基板處理裝置1的各部位實施基板的處理之各種程式。各種程式可被儲存在記憶媒體中且被收容在記憶體102中。記憶媒體可以是硬碟或半導體記憶體，也可以是CD-ROM、DVD、快閃記憶體等攜帶式者。另外，該等程式、參數、各種資料也可以藉由有線或無線等通訊方法，從其他裝置或主電腦往記憶體102適當地傳送。此外，控制裝置100也可以是有別於基板處理裝置1設置的控制裝置。又，記憶體102也可以是有別於基板處理裝置1設置的記憶裝置。

來自溫度感測器65a~65g的檢測訊號被傳送至控制裝置100。控制裝置100中，根據來自溫度感測器65a~65g的檢測訊號計算電力控制器62a~62g的設定值，將計算出的設定值往電力控制器62a~62g的各者輸出。據此，分別獨立地控制加熱器60a~60g的各個輸出值(Power)。

[以往的溫度控制] 在以批次單位進行基板處理之基板處理裝置1中，會有因為原料氣體的流動、基板上的細微構造而造成基板面內的基板處理結果的分布(例如膜厚分布)不均的問題。對此，過去是使用稱之為TVS(Time-Varying Setpoint；時變設定點)的技術。

當供應至處理容器4內的氣體流量及處理容器4內的壓力相等時，作為決定成膜率的要素，溫度占支配地位。在TVS中，利用升溫或降溫過程中基板面內產生溫度差的現象，為了使基板面內的膜厚分布均勻，在升溫或降溫過程中進行成膜。另外，包含了根據事先測量的膜厚分布來求出最佳升降溫條件的技術也被稱為TVS。在TVS中，利用會預測基板的中央與端部(周緣部)的溫度的統計模型，來求出斜率(升溫或降溫的速度)或成膜時間以使基板面內的膜厚變均勻。

圖2(a)係顯示進行TVS所致的膜厚調整前的控制溫度的設定的一例，控制加熱器60的同時進行成膜處理，以在橫軸所示的T _n~T _n+1的區間中成為縱軸所示的一定的控制溫度。圖2(b)係顯示其結果的晶圓面內的膜厚分布。顯示出縱軸的膜厚分布相對於橫軸所示之直徑為300mm的晶圓的半徑方向的位置。橫軸的0表示晶圓的中心，150mm、－150mm表示晶圓的最邊緣，晶圓面內的膜厚分布在比晶圓的最邊緣稍微內側的晶圓的周緣較厚，在中央較薄。

為了避免像這樣因為氣流的不均等使得晶圓面內的直徑方向的膜厚分布成為M字型，在圖2(c)中進行使用了TVS技術的膜厚調整。亦即，控制加熱器60並進行成膜處理，以使其在圖2(c)的T _n~T _n+1的區間中以一定速度降溫。據此，由於晶圓的中央的溫度仍維持較高，而晶圓的端部會冷卻，因此，晶圓的中央的成膜速度變得比端部的成膜速度要來得高，如圖2(d)所示，能夠改善從晶圓的中央到端部的膜厚的面內均勻性。

不過，雖然晶圓面內的膜厚分布的均勻性得到改善，但調整的對象是中央的膜厚和端部的膜厚兩處。因此，在不使用TVS技術的情況下，對於成為如圖2(b)的M字型般的膜厚分布之處理條件，即使是使用TVS技術，如圖2(d)所示般地，仍然會殘留有例如端部的膜厚稍厚那樣無法完全調整膜厚的面內均勻性的部分。

亦即，在以往的TVS中，是從加熱器60所致的升降溫開始起經過某種程度的時間後的時間點開始成膜。因此，晶圓面內的中央、端部以及中央與端部的中間的溫度分布的形狀無論從升降溫開始起經過的時間如何都成為類似的曲線，調整的自由度只有近似於曲線的直線的斜率和截距的2自由度。於是，晶圓的膜厚分布的調整的自由度也只有2自由度，在對複雜膜厚分布的形狀進行調整以使晶圓面內的膜厚分布均勻化時，會產生無法均勻化的部分。

圖3(a)及(b)係顯示處理容器4內的升溫開始後的基板面內的溫度分布的模擬結果的一例。使升溫開始為0.0秒，圖3(a)係顯示將從升溫開始起的經過時間以5秒的單位來對從0.0秒到40.0秒(升溫開始不久後)的晶圓面內的半徑方向的位置的溫度分布進行模擬後的結果的一例。圖3(b)係顯示將從升溫開始起的經過時間以5秒的單位來對從45.0秒到95.0秒後(升溫開始起經過一段時間後)的晶圓面內的半徑方向的位置的溫度分布進行模擬後的結果的一例。圖3(a)及(b)的橫軸的左端為晶圓中央，右端為晶圓端部，其中間為從晶圓中央到晶圓端部的半徑方向的中間。

在以往的TVS中，是在從升降溫開始經過一段時間後的時間點起開始成膜。於是，如圖3(b)所示，晶圓面內的溫度分布(曲線的形狀)不論從升溫開始起的經過時間(45.0秒~95.0秒)為何都是彼此相似，因此膜厚分布的調整的自由度低。

相對於此，如圖3(a)所示，在從升溫開始起0.0秒~10.0秒的區間中進行成膜後，在晶圓中央與半徑方向的中間，幾乎無溫度差。另一方面，在從升溫開始起15.0秒~40.0秒的區間中進行成膜後，在晶圓中央、半徑方向的中間及晶圓端部之間，產生溫度差。亦即，在升溫開始不久後，由於晶圓面內的溫度分布(曲線的形狀)的變化豐富，因此膜厚分布的調整的自由度變高。在晶圓面內，熱會因為熱傳導而傳遞，因此在升降溫開始不久後，便會依時間而出現各種溫度型態。

因此，相對於在使用了以往的TVS技術之溫度控制中是利用面內溫度差開始穩定的區間來進行成膜，而本實施型態相關之基板處理方法中，則是也會利用升降溫開始不久後的複雜溫度分布的區間來進行成膜。

據此，能夠以會對應於變化豐富的溫度分布般的膜厚分布來進行成膜，能夠進行3自由度以上的膜厚分布的調整。亦即，也包含了升降溫不久後的區間，能夠進行溫度控制條件的調整。據此，能夠作成到目前為止無法作成的膜厚分布。是以，能夠調整到目前為止無法完全調整的複雜面內分布，從而能夠謀求膜厚分布的面內均勻性的改善。

[預測模型] 本實施型態相關之基板處理方法中，係根據會預測在加熱器60所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度分布的時間變化之第1預測模型，來設定具有能夠獲得期望的基板處理的結果之基板面內的溫度分布之特定區間。然後，在加熱器60所致的升溫或降溫後的特定區間中進行基板處理。

第1預測模型也可以由溫度感測器65所檢測出之在加熱器60所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度的結果來預先被加以定義。第1預測模型也可以根據以表示熱傳導方程式般的現象之物理定律的方程式作為基礎而製作出的物理模型來導出。第1預測模型是根據溫度設定的曲線來預測基板面內的溫度之模型。

第2預測模型係由在既定處理條件下進行基板處理時的基板面內的溫度分布來預想基板處理的結果。本實施型態相關之基板處理方法中，係根據第2預測模型，來預測在既定處理條件下進行基板處理的結果會成為期望的基板面內的分布般的基板面內的溫度分布。

[基板處理方法] 針對本實施型態相關之基板處理方法的一例，參照圖4~圖6加以說明。圖4係顯示一實施型態相關之基板處理方法的一例之流程圖。圖5及圖6係顯示一實施型態相關之升溫開始後的基板面內的溫度分布的實驗結果的一例之圖。圖4中，作為基板處理的一例，舉成膜處理為例來加以說明。基板處理方法係藉由控制裝置100被加以控制，且藉由基板處理裝置1被加以執行。

步驟S1中，控制裝置100由成膜處理中使用的配方取得處理條件。

步驟S2中，控制裝置100使用第2預測模型，預測根據所取得的處理條件進行成膜處理後的結果會成為期望的基板面內的膜厚分布般的基板面內的溫度分布。

步驟S3中，控制裝置100使用第1預測模型，將具有步驟S2中預測的基板面內的溫度分布之區間設定為特定區間。

步驟S4中，控制裝置100在藉由加熱器60來開始升溫或降溫控制後的特定區間中執行成膜處理，然後，結束本處理。

圖5及圖6的左圖係顯示在基板W的面內沿直徑方向設置7個測定點(參照基板W中的測定點P1~P7)，在將晶舟48朝處理容器4內載置(搬入)後的測定點處之基板溫度的測定結果的時間變化。圖5及圖6的左圖是相同的圖，由上述測定點處之基板溫度的測定結果的時間變化來定義第1預測模型。

圖5及圖6中，以曲線E表示在基板W的直徑方向上的7個測定點處的基板端部的P1及P7的測定溫度的平均值(P1+P7)/2的時間變化。以曲線ME表示中間(半徑方向外側)的P2及P6的測定溫度的平均值(P2+P6)/2的時間變化。以曲線MC表示中間(半徑方向內側)的P3及P5的測定溫度的平均值(P3+P5)/2的時間變化。以曲線C表示基板中央的P4的測定溫度的時間變化。

圖5及圖6的放大圖是將左圖中虛線包圍的區間加以放大之圖。當圖5及圖6的左圖的橫軸為0秒時，晶舟48向處理容器4內的載置完成，然後，根據配方的某一步驟中的升溫指示對加熱器60進行加熱，處理容器4內的溫度上升。

當將圖5的放大圖所示的T _n~T _n+1的區間設定成步驟S3的特定區間的情形，採用是在從升溫開始起經過一段時間後的時間點開始成膜之TVS技術。此情況下，基板面內的溫度差未發生很大變化。據此，膜厚分佈的調整的自由度低，無法進行僅使端部增膜、僅使中間增膜、或僅使中央增膜這樣自由度高的調整。

圖5的溫度分布的情形，由於曲線C的溫度最高，曲線MC、曲線ME、曲線E的溫度依序次高，因此能夠將膜厚分布調整成膜厚分布在中央最厚，在中間(內側)、中間(外側)、端部膜厚依序次薄。

另一方面，當將圖6中虛線所包圍之將升溫開始不久後的溫度從升溫切換成降溫時圖6的放大圖所示的T _n~T _n+1的區間設定成步驟S3的特定區間的情形，基板面內的溫度差變化很大。據此，膜厚分布的調整的自由度高，能夠進行僅使端部增膜、僅使中間增膜、或僅使中央增膜這樣自由度高的調整。

例如，在圖6的T _n~T _n+1的區間中，中間(曲線ME、曲線MC)的溫度比中央的曲線C及端部的曲線E高，因此能夠將膜厚分布調整成中間較厚，中央及端部較薄。另外，只要將端部的曲線E較高的區間設定成特定區間，在該特定區間中進行成膜處理，則能夠只使端部增膜。

如以上的說明，根據第1預測模型設定特定區間，以使根據處理條件進行成膜處理後的結果會成為期望的基板面內的膜厚分布般的基板面內的溫度分布。然後，在特定區間中進行成膜處理。

由在加熱器60所致的升溫或降溫之後且基板面內的溫度差穩定地推移之前的時間帶來設定特定區間，據此，能夠提高膜厚分布的調整的自由度。

[膜厚分布調整的模擬結果] 根據圖7及圖8，針對進行膜厚分布調整的模擬後的結果加以說明。圖7及圖8係顯示一實施型態相關之特定區間與基板面內的膜厚分布的一例之圖。

(模擬1) 圖7(a)所示的範例中，在開始加熱器60所致的升溫控制後經過一段時間(例如數十秒後)基板面內的溫度差穩定後，在升溫過程中的特定區間T _n~T _n+1中進行成膜處理。據此，在區間T _n~T _n+1中，控制溫度按基板的端部(edge)、中間(middle)、中央(center)的順序升高。據此，如圖7(b)所示，端部成為厚的膜，中央成為薄的膜，而成為凹型的膜厚分布。在使成膜處理中的控制溫度為一定的情況下膜厚分布成為凸型(山型)的情形，藉由進行本溫度控制，能夠改善基板面內的膜厚分布的均勻性。

(模擬2) 圖7(c)所示的範例中，在開始加熱器60所致的升溫控制後從升溫切換成降溫的時間點的區間T _n~T _n+1中進行成膜處理。據此，在區間T _n~T _n+1中，基板的中間的控制溫度高於端部及中央。據此，如圖7(d)所示，中間成為厚的膜，端部及中央成為薄的膜，而成為M字型的膜厚分布。在使成膜中的控制溫度為一定的情況下膜厚分布成為W字型的情形，藉由進行本溫度控制，能夠改善基板面內的膜厚分布的均勻性。此外，為了增加膜厚，必須使溫度分布重複出現圖7(c)所示之區間T _n~T _n+1的溫度分布模式。

圖7(a)所示之溫度控制係使用TVS技術加以執行。圖7(c)所示之溫度控制係使用本實施型態相關之基板處理方法加以執行。根據本實施型態相關之基板處理方法，藉由使用升降溫的切換時間點的溫度分布來進行成膜處理，能夠作成M字型般的複雜成膜分布。此外，關於本實施型態相關之基板處理方法，雖是以不含TVS技術來加以說明，但本實施型態相關之基板處理方法也可以包含使用了TVS技術的溫度控制，以和TVS的組合來執行溫度控制。

(模擬3) 圖8(a-1)所示的範例中，在開始加熱器60所致的降溫控制經過一段時間(例如數十秒後)基板面內的溫度差穩定後，在降溫過程中的特定區間T _n~T _n+1中進行成膜處理。據此，在區間T _n~T _n+1中，控制溫度按基板的中央、中間、端部的順序升高。據此，如所示圖8(a-2)，中央成為厚的膜，端部成為薄的膜，而成為凸型的膜厚分布。在使成膜中的控制溫度為一定的情況下膜厚分布成為凹型的情形，藉由進行本溫度控制，能夠改善基板面內的膜厚分布的均勻性。

圖8(c-1)的溫度控制與圖7(a)的溫度控制相同，圖8(c-2)的膜厚分布與圖7(b)的膜厚分布相同。圖8(a-2)的膜厚分布為圖8(c-2)的膜厚分布的反轉。

(模擬4) 圖8(b-1)所示的範例中，將開始加熱器60所致的降溫控制不久後的時間點設定成特定區間T _n~T _n+1，在區間T _n~T _n+1中進行成膜處理。據此，在區間T _n~T _n+1中，控制溫度按基板的中央、中間、端部的順序升高。又，基板的中央、中間、端部的溫度差並非固定，端部的降溫速度最快，中央的降溫速度最慢。據此，如圖8(b-2)所示，中央成為厚的膜，端部成為薄的膜，而成為逆U字型的膜厚分布。在使成膜中的控制溫度為一定的情況下膜厚分布成為U字型的情形，藉由進行本溫度控制，能夠改善基板面內的膜厚分布的均勻性。此外，為了增加膜厚，必須使溫度分布重複出現圖8(b-1)所示之區間T _n~T _n+1的溫度分布模式。

(模擬5) 圖8(d-1)所示的範例中，將開始加熱器60所致的升溫控制不久後的時間點設定成特定區間T _n~T _n+1，在區間T _n~T _n+1中進行成膜處理。據此，在區間T _n~T _n+1中，控制溫度按基板的端部、中間、中央的順序升高。又，基板的端部、中間、中央的溫度差並非固定，端部的升溫速度最快，中央的升溫速度最慢。據此，如圖8(d-2)所示，端部成為厚的膜，中央成為薄的膜，而成為U字型的膜厚分布。在使成膜中的控制溫度為一定的情況下膜厚分布成為逆U字型的情形，藉由進行本溫度控制，能夠改善基板面內的膜厚分布的均勻性。此外，為了增加膜厚，必須使溫度分布重複出現圖8(d-1)所示之區間T _n~T _n+1的溫度分布模式。

[區域控制] 基板處理裝置1中，會有在每個區域具有不同膜厚分布的情形。因此，本實施型態相關之基板處理方法中的溫度控制能夠針對每個區域進行。此情況下，第1預測模型係針對每個區域來預測將晶舟48的多個溝槽劃分成幾個區域時在加熱器60所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度分布的時間變化。控制裝置100也可以根據第1預測模型，來設定具有能夠在每個區域獲得期望的基板處理的結果之基板面內的溫度分布之特定區間。

如以上的說明，根據本實施型態相關之基板處理方法及基板處理裝置，能夠提高基板面內之處理結果的分布的調整的自由度。

根據本基板處理方法，是將基板溫度降溫不久後或升溫不久後的基板的溫度分布設定成特定區間，並在特定區間中進行成膜處理。據此，能夠使以往的TVS技術無法完全調整的U字或W字那樣的複雜膜厚分布接近均勻的分布，從而能夠改善成膜處理等基板處理的面內均勻性。例如，依處理條件，會有直徑方向的膜厚分布成為凸型、凹型、W型、M型等形狀的情形。相對於此，根據本實施型態的基板處理方法，藉由進行具有會消除該等膜厚分布之方向上的膜厚分布之成膜，能夠使膜厚分布接近均勻的分布。

例如，取得進行基板處理的處理條件，在所取得的處理條件下進行成膜處理。此情況下，根據會由在既定處理條件下進行基板處理時的基板面內的溫度分布來預想基板處理的結果之第2預測模型，來預測在所取得的處理條件下進行基板處理的結果。然後，預測會抵消所預測的基板處理的結果般的基板面內的溫度分布。接著，根據第1預測模型，將具有所預測的基板面內的溫度分布之區間設定為特定區間，根據處理條件在特定區間中進行基板處理。據此，藉由進行具有會消除在使通常成膜時的控制溫度為一定之情況下的膜厚分布之方向上的膜厚分布，能夠使膜厚分布接近均勻的分布。

據此，能夠以和特定區間的溫度分布對應般的膜厚分布來進行成膜，能夠進行3自由度以上的膜厚分布調整。此外，為了求出斜率(升降溫的速度)或用於成膜的區間，必須藉由模擬模型、計算式或實驗模型等的第1預測模型，來預測升降溫開始不久後基板面內的溫度分布。

應認為本次所揭露之實施型態相關之基板處理方法及基板處理裝置在所有方面皆為範例而非用來加以限制。實施型態可在未脫離申請專利範圍及其宗旨的情況下，以各種型態加以變形及改良。上述多個實施型態中記載的事項可在未矛盾之範圍內亦採用其他構成，又，可在未矛盾之範圍內加以組合。

上述實施型態中，雖是針對本實施型態相關之基板處理裝置為對多片基板整批進行處理的批次式成膜裝置的情況加以說明，惟本揭露不限於此。本實施型態相關之基板處理裝置也可以是逐片對晶圓進行處理的單片式成膜裝置。又，基板處理裝置也可以是藉由旋轉台來使配置在處理容器內的旋轉台上的多個晶圓公轉且依序通過被供應有第1氣體的區域與被供應有第2氣體的區域，以對晶圓進行處理的半批次式成膜裝置。又，基板處理裝置也可以是在1個處理容器內具備多個載置台的多個單片式成膜裝置。

1:基板處理裝置 4:處理容器 48:晶舟 60a~60g:加熱器 65a~65g:溫度感測器 100:控制裝置

圖1係顯示一實施型態相關之基板處理裝置的一例之剖面示意圖。 圖2係顯示以往的基板處理時的溫度控制的一例之圖。 圖3係顯示升溫開始後的基板面內的溫度分布的模擬結果的一例之圖。 圖4係顯示一實施型態相關之基板處理方法的一例之流程圖。 圖5係顯示一實施型態相關之升溫開始後的基板面內的溫度分布的實驗結果的一例之圖。 圖6係顯示一實施型態相關之升溫開始後的基板面內的溫度分布的實驗結果的一例之圖。 圖7係顯示一實施型態相關之特定區間與基板面內的膜厚分布的一例之圖。 圖8係顯示一實施型態相關之特定區間與基板面內的膜厚分布的一例之圖。

Claims (8)

1. 一種基板處理方法，係在基板處理裝置中被加以執行； 該基板處理裝置係具有： 處理容器，係供進行基板的搬入及搬出；以及 加熱部，係對該處理容器內進行加熱； 該基板處理方法係包含以下工序： 工序(a)，係根據會預測在該加熱部所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度分布的時間變化之第1預測模型，來設定具有能夠獲得期望的基板處理的結果之基板面內的溫度分布之特定區間；以及 工序(b)，係在該特定區間中進行該基板處理。
2. 如請求項1之基板處理方法，其中該基板處理裝置係具有晶舟，該晶舟係將多片該基板保持在沿鉛直方向多層配置的多個溝槽，且相對於該處理容器內被搬入及搬出； 該工序(a)係根據會預測將該多個溝槽劃分成數個區域時在該加熱部所致的升溫或降溫後變化之每個區域的基板面內的溫度分布的時間變化之該第1預測模型，來設定具有能夠在每個區域獲得期望的基板處理的結果之基板面內的溫度分布之該特定區間。
3. 如請求項1之基板處理方法，其進一步包含以下工序： 工序(c)，係取得進行該基板處理之處理條件；以及 工序(d)，係根據會由在既定處理條件下進行基板處理時的基板面內的溫度分布來預想基板處理的結果之第2預測模型，來預測在所取得的該處理條件下進行基板處理的結果，並預測會抵消所預測的基板處理的結果般的基板面內的溫度分布； 該工序(a)係根據該第1預測模型，將具有該預測的基板面內的溫度分布之區間設定為該特定區間； 該工序(b)係在該特定區間中根據該處理條件進行該基板處理。
4. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法，其中該工序(a)係設定在該加熱部所致的升溫或降溫後，且在基板面內的中央、半徑方向的中間及端部的溫度差穩定地推移前的時間帶內所包含的該特定區間。
5. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法，其中該基板處理裝置係具有沿該基板的直徑方向設置的多個溫度感測器； 該第1預測模型係根據藉由設置的該多個溫度感測器來檢測在該加熱部所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度的結果而預先被加以定義。
6. 如請求項3之基板處理方法，其中該基板處理係成膜處理； 該工序(a)係根據該第1預測模型設定該特定區間，以使根據進行該基板處理的處理條件來進行該成膜處理後的結果會成為期望的基板面內的膜厚分布般的基板面內的溫度分布； 該工序(b)係在該加熱部所致的升溫或降溫後的該特定區間中進行該成膜處理。
7. 如請求項2之基板處理方法，其中該第1預測模型係根據藉由設置在每個該區域中的多個溫度感測器來檢測在該加熱部所致的升溫或降溫後變化之每個區域的基板面內的溫度的結果而預先被加以定義。
8. 一種基板處理裝置，係具有： 處理容器，係供進行基板的搬入及搬出； 加熱部，係對該處理容器內進行加熱；以及 控制裝置； 該控制裝置係以下述方式進行控制： 工序(a)，係根據會預測在該加熱部所致的升溫或降溫後變化之基板面內的溫度分布的時間變化之第1預測模型，來設定具有能夠獲得期望的基板處理的結果之基板面內的溫度分布之特定區間；以及 工序(b)，係在該特定區間中進行該基板處理。