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基板处理装置和参数获取方法与流程

2021-11-26 23:29:00 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及一种基板处理装置和参数获取方法。


背景技术:

2.在基板处理装置中进行加热器温度控制是公知的(例如参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2019

212670号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种提高加热器温度的控制精度的技术。
8.用于解决问题的方案
9.本公开的一个方式的基板处理装置具备:加热器电阻器;数字滤波器,其对检测电压和检测电流中的至少一方进行滤波,所述检测电压是被设为施加于加热器电阻器的电压来检测出的数字电压值,所述检测电流是以将根据加热器电阻器和流过加热器电阻器的电流计算出的电压转换为数字电压值的方式来检测的;以及控制部,其使用检测电压和检测电流中的至少一方通过数字滤波器而被进行了滤波的检测电压和检测电流,来控制加热器电阻器的温度。
10.发明的效果
11.根据本公开,加热器温度的控制精度提高。
附图说明
12.图1是表示实施方式所涉及的基板处理装置的概要结构的例子的图。
13.图2表示静电吸盘的俯视图的例子。
14.图3是表示加热器控制部和加热器的概要结构的例子的图。
15.图4是表示电压波形的例子的图。
16.图5是表示电压波形的例子的图。
17.图6是表示电流波形的例子的图。
18.图7是表示电流波形的例子的图。
19.图8表示数字滤波器的框图的例子。
20.图9是表示数字滤波器的概要结构的例子的图。
21.图10是表示分频比与截止频率的关系的例子的图。
22.图11是表示数字滤波器和控制部的概要结构的例子的图。
23.图12是表示数字滤波器和控制部的概要结构的例子的图。
24.图13是表示实施方式所涉及的参数获取方法的例子的流程图。
25.图14表示数字滤波器的框图的例子。
26.图15表示数字滤波器的框图的例子。
27.图16表示数字滤波器的框图的例子。
28.附图标记说明
29.1:基板处理装置;25:静电吸盘;31:直流电源;35:第一高频电源;36:第二高频电源;55:可变直流电源;70:加热器控制部;71:交流电源;72:开关;75:数字滤波器;751:数字滤波器;752:数字滤波器;753:数字滤波器;76:控制部;77:计算部;78:比较控制部;253:加热器;253a:加热器电阻器。
具体实施方式
30.下面,参照附图来详细地说明本技术所公开的基板处理装置和参数获取方法的实施方式。此外,并不通过本实施方式来限定公开的基板处理装置和参数获取方法。
31.当在基板处理装置中控制加热器温度的情况下,有时计算加热器电阻器的电阻值。这是因为加热器温度与加热器电阻器之间存在一定关系,根据加热器电阻值能够掌握加热器温度。为了计算电阻值,检测施加于加热器电阻器的电压和流过加热器电阻器的电流。在该情况下,当检测出的电压和电流中包含噪声时,加热器温度的控制精度下降。因而,期待一种提高加热器温度的控制精度的技术。
32.下面,基于附图来详细地说明公开的基板处理装置和参数获取方法的实施方式。此外,并不通过以下的实施方式来限定公开的技术。另外,各方式在不矛盾的范围内可以适当组合。
33.图1是表示实施方式所涉及的基板处理装置的概要结构的例子的图。下面,对基板处理装置1的各结构进行说明。
34.基板处理装置1具备腔室10、排气装置16以及闸阀17。在图1中示出腔室10的横截面。在该例中,腔室10包括底壁11和侧壁12,腔室10具有大致圆筒形状。腔室10的材质例如为铝。腔室10的内侧表面(底壁11和/或侧壁12的内侧表面)可以被阳极氧化覆膜覆盖。将腔室10内的用于进行基板(在该例中为晶圆w)的处理的空间称作处理空间ps来进行图示。处理空间ps通过腔室10而与外部的气氛隔离。在腔室10的底壁11形成有与排气装置16连接的排气口13。排气装置16经由排气口13从处理空间ps排出气体,来将处理空间ps减压至预先决定的真空度。在腔室10的侧壁12形成有与闸阀17连接的开口部14。闸阀17用于进行开口部14的打开和关闭。
35.基板处理装置1具备载置台20。载置台20在腔室10内配置于处理空间ps的下方。载置台20包括绝缘板21、内壁构件22、支承台23、基材24、静电吸盘25以及边缘环26。
36.绝缘板21和内壁构件22均具有绝缘性,用于使载置台20的其它部分相对于腔室10绝缘。绝缘板21配置于腔室10的底壁11上。绝缘板21具有圆盘形状。内壁构件22配置于绝缘板21的缘部且绝缘板21上。内壁构件22具有圆筒形状。内壁构件22的材质例如为石英。
37.支承台23和基材24配置于内壁构件22的内侧。支承台23具有导电性,配置于绝缘板21上。基材24配置于支承台23上。基材24的材质例如为铝。在基材24的内部设置有与后述的冷却装置33连接的制冷剂循环流路24a。
38.静电吸盘25配置于基材24上。静电吸盘25包括主体251、电极252以及多个加热器
253。主体251具有绝缘性。电极252和加热器253被埋入主体251的内部。在该例中,静电吸盘25包括多个加热器253。在静电吸盘25以贯通该静电吸盘的方式形成有到达静电吸盘25上表面的传热气体供给流路25a。还参照图2来说明静电吸盘25和多个加热器253。
39.图2表示静电吸盘的俯视图的例子。静电吸盘25的上表面被分割为多个区域25d。在该例中,在径向上进行三分割,在圆周方向上进行八分割。但是,不特别限定分割的方式。多个加热器253的各加热器被埋入对应的区域25d中。在向加热器253供给了来自交流电源71的交流电力时,加热器253以对应的区域25d为中心对静电吸盘25进行加热。
40.返回图1,边缘环26以在该边缘环26内侧包括静电吸盘25的方式配置于内壁构件22和基材24上。边缘环26例如由单晶硅形成。
41.基板处理装置1具备直流电源31、冷却装置33以及传热气体供给部34。直流电源31向静电吸盘25的电极252施加直流电压。冷却装置33将制冷剂冷却为预先决定的温度,使该制冷剂在制冷剂循环流路24a中循环。传热气体供给部34经由传热气体供给流路25a将传热气体(例如he气体)供给至基板(在该例中为晶圆w)与静电吸盘25之间。
42.基板处理装置1包括多个加热器控制部70。多个加热器控制部70的各加热器控制部与多个加热器253的各加热器分别对应地设置。向加热器253供给来自交流电源71的电力。交流电源71例如可以为商用电源(有效值约为200v、频率为60hz等)。在后文中,参照图3及以后的附图再次说明加热器控制部70和加热器253的详情。
43.基板处理装置1具备第一高频电源35和第二高频电源36。第一高频电源35经由第一匹配器37向基材24供给第一频率(例如100mhz)的高频电力。第二高频电源36经由第二匹配器38向基材24供给比第一频率低的第二频率(例如13mhz)的高频电力。
44.基板处理装置1具备喷淋头40。喷淋头40以喷淋头40的下表面与载置台20相向、并且沿着喷淋头40的下表面的平面与沿着载置台20的上表面的平面大致平行的方式配置于处理空间ps内的载置台20上方。
45.喷淋头40包括绝缘性构件41、主体部42以及上部顶板43。
46.绝缘性构件41使喷淋头40的其它部分相对于腔室10绝缘。绝缘性构件41被支承于腔室10的上部。主体部42具有导电性,被支承于绝缘性构件41。主体部42的材质例如为铝,其表面可以被实施阳极氧化处理。主体部42和基材24被用作上部电极和下部电极(一对电极)。上部顶板43配置于主体部42的下部,以相对于主体部42装卸自如的方式被支承于主体部42。上部顶板43的材质例如为如石英那样的含硅物质。
47.在主体部42形成有气体扩散室42a、气体导入口42b以及气体流出口42c。气体扩散室42a形成于主体部42内部。气体导入口42b形成于主体部42中的比气体扩散室42a靠上侧的位置,该气体导入口42b与气体扩散室42a连通。多个气体流出口42c形成于主体部42中的比气体扩散室42a靠上部顶板43侧的位置,所述多个气体流出口42c与气体扩散室42a连通。
48.在上部顶板43形成多个气体导入口43c。多个气体导入口43c以贯通上部顶板43的上表面和下表面的方式形成,所述多个气体导入口43c分别与多个气体流出口42c连通。
49.基板处理装置1具备处理气体供给源51、阀52以及质量流量控制器53(mfc)。
50.处理气体供给源51经由配管54而与喷淋头40的主体部42的气体导入口42b连接。
51.质量流量控制器53设置于配管54的中途。阀52设置于配管54中的质量流量控制器53与气体导入口42b之间。通过阀52的开闭来调整从处理气体供给源51向气体导入口42b供
给处理气体的供给量。
52.基板处理装置1具备可变直流电源55、低通滤波器56(lpf)以及开关57。可变直流电源55经由电路58而与喷淋头40的主体部42电连接。低通滤波器56和开关57设置于电路58的中途。通过开关57的开闭来切换对喷淋头40进行的直流电压的施加。
53.基板处理装置1具备环形磁体61。环形磁体61用于使处理空间ps中的喷淋头40与载置台20之间的区域产生磁场。环形磁体61以在环形磁体61的内侧包括腔室10的方式与腔室10同心圆状地配置。环形磁体61以经由未图示的旋转机构旋转自如的方式被支承于腔室10。环形磁体61例如由永久磁体形成。
54.基板处理装置1具备沉积物屏蔽件62、沉积物屏蔽件63以及导电性构件64。沉积物屏蔽件62用于防止蚀刻副产物(沉积物)附着于腔室10的侧壁12的内周面。沉积物屏蔽件62以覆盖腔室10的侧壁12的内周面的方式配置,以相对于腔室10装卸自如地的方式被支承于腔室10。沉积物屏蔽件63用于防止蚀刻副产物附着于内壁构件22的外周面。沉积物屏蔽件63以覆盖内壁构件22的外周面的方式配置。导电性构件64用于抑制腔室10内的异常放电。导电性构件64以配置导电性构件64的高度与配置被载置于静电吸盘25的晶圆w的高度大致相同的方式配置于处理空间ps,并被沉积物屏蔽件62支承。导电性构件64电接地。
55.基板处理装置1具备控制装置5。控制装置5通过控制基板处理装置1的各结构来对基板处理装置1进行整体控制。控制装置5例如由计算机实现,该计算机构成为包括cpu(central processing unit:中央处理单元)、ram(random access memory:随机存取存储器)、rom(read only memory:只读存储器)等。
56.对通过以上所说明的基板处理装置1进行的基板处理(等离子体蚀刻)的动作概要进行说明。通过控制闸阀17来使开口部14打开。经由开口部14将晶圆w搬入处理空间ps,并载置于载置台20。通过直流电源31向电极252施加直流电压,通过库伦力将晶圆w保持于静电吸盘25。通过控制闸阀17来使开口部14关闭。通过控制排气装置16来对处理空间ps进行抽真空,以使处理空间ps的气氛成为预先决定的真空度。通过控制阀52,来从处理气体供给源51向气体导入口42b供给预先决定的量的处理气体。处理气体还经由多个气体流出口42c和气体导入口43c被喷淋状地供给至腔室10的处理空间ps。
57.通过控制传热气体供给部34来向传热气体供给流路25a(静电吸盘25与晶圆w之间)供给传热气体。通过控制冷却装置33,来使被冷却至预先决定的温度的制冷剂循环于制冷剂循环流路24a,来对静电吸盘25进行冷却。通过加热器控制部70来控制加热器253的温度,以使加热器253的温度成为目标温度(设定温度)。
58.通过控制第一高频电源35和第二高频电源36来向载置台20的基材24供给高频电力。在处理空间ps中的载置台20与喷淋头40之间的区域生成等离子体。通过控制可变直流电源55和开关57,来从可变直流电源55向喷淋头40施加预先决定的大小的直流电压。通过在处理空间ps中产生的等离子体,来对晶圆w进行蚀刻。等离子体例如为ccp(capacitively coupled plasma:电容耦合等离子体)、icp(inductively coupled plasma:电感耦合等离子体)、radial line slot antenna(径向线缝隙天线)、ecr(electron cyclotron resonance plasma:电子回旋共振等离子体)、hwp(helicon wave plasma:螺旋波等离子体)等。
59.在进行晶圆w的蚀刻后,通过控制第一高频电源35和第二高频电源36来停止向载
置台20的基材24供给高频电力。通过控制可变直流电源55和开关57来停止向喷淋头40施加直流电压。通过控制闸阀17来使开口部14打开。通过控制直流电源31来解除静电吸盘25对晶圆w的保持。经由开口部14从腔室10的处理空间ps搬出晶圆w。在等离子体蚀刻中,将晶圆w的温度恰当地调整为预先决定的温度,并进行蚀刻。
60.进一步地,对加热器控制部70和加热器253进行说明。下面,对多个加热器控制部70和多个加热器253中的一组的加热器控制部70和加热器253进行说明,但对于其它组的加热器控制部70和加热器253也能够进行同样的说明。
61.图3是表示加热器控制部和加热器的概要结构的例子的图。加热器控制部70电连接在交流电源71与加热器253之间。加热器253包括加热器电阻器253a。加热器电阻器253a通过被施加的电力(施加于加热器电阻器253a的电压和流过加热器电阻器253a的电流)而被加热。加热器控制部70使用来自交流电源71的电力对加热器电阻器253a进行加热。将从交流电源71到达加热器电阻器253a的主要的电力路径称作电力线pl来进行图示。将加热器电阻器253a的电阻值和温度称作加热器电阻值r和加热器温度t来进行图示。加热器电阻值r例如为40ω。在该情况下,当向加热器电阻器253a施加有效值200v的交流电压时,在加热器电阻器253a中流过有效值5a的交流电流。在本公开中,将加热器温度t作为与加热器253的温度相同的温度来进行处理。
62.在加热器控制部70与加热器电阻器253a之间连接有线圈la、线圈lb以及电容器c。线圈la和线圈lb以使在电力线pl中流动的电力串联地通过的方式连接在加热器控制部70与加热器电阻器253a之间。电容器c以使流过电力线pl的电力并联地通过的方式连接。线圈la、线圈lb以及电容器c使交流电力从交流电源71向加热器253通过,并且使从加热器253侧流入加热器控制部70的高频噪声减少。
63.加热器控制部70包括开关72、电阻器73a、电阻器73b、放大器73c、ad转换器73d(adc:analog to digital converter)、电阻器74a、放大器74c、ad转换器74d、数字滤波器75以及控制部76。加热器控制部70可以为设置有这些构成要素的基板(加热器控制基板)。
64.加热器控制部70中的开关72和电阻器74a在交流电源71与加热器电阻器253a之间串联地设置于电力线pl上。在图3中例示三端双向开关(双方向三端子晶闸管)来作为开关72。电阻器74a的电阻值非常小(例如约为100mω),在电阻器74a中产生的电压降相对于交流电源71的电压非常小。即,在开关72通电时,向加热器电阻器253a施加与交流电源71的电压相应的电压。另外,与来自交流电源71的电流相应的电流流过加热器电阻器253a。
65.加热器控制部70控制开关72的通电期间,以使加热器电阻器253a的温度接近设定温度。通电期间可以为交流电源71(例如60hz)的1/2周期中的通电期间。通过控制开关72的通电期间来控制从交流电源71向加热器电阻器253a供给的电力,进而控制加热器温度t。在控制中,为了监视加热器温度t而计算加热器电阻值r。这是因为加热器电阻值r相对于加热器温度t的变化以已知的方式变化。
66.加热器电阻值r的计算是基于施加于加热器电阻器253a的电压和流过加热器电阻器253a的电流来进行的。将被设为施加于加热器电阻器253a的电压来检测出的电压称作检测电压v来进行图示。将被设为流过加热器电阻器253a的电流来检测出的电流称作检测电流i来进行图示。检测电压v和检测电流i可以为经过固定期间检测出的数字电压值(电压波形)。固定期间的最小单位可以为交流电源71的1/2周期。在该情况下,固定期间能够为交流
电源71的1/2周期的整数倍。
67.检测电压v是通过电阻器73a、电阻器73b、放大器73c以及ad转换器73d(电压检测部)来检测的。电阻器73a和电阻器73b彼此串联连接,以对交流电源71的电压进行分压的方式设置。进行该分压所得到的电压经由放大器73c被取出(检测),通过ad转换器73d而被转换为数字电压值。电阻器73a、电阻器73b、放大器73c以及ad转换器73d以数字电压值表示(计算等)与在电阻器73a和电阻器73b的两端产生的实际的电压的大小对应的值的方式设计。
68.检测电流i是通过电阻器74a、放大器74c以及ad转换器74d(电流检测部)来检测的。在电阻器74a的两端产生与流过加热器电阻器253a的电流的大小相应的电压。该电压经由放大器74c被取出(检测),并通过ad转换器74d而被转换为数字电压值。电阻器74a、放大器74c以及ad转换器74d以数字电压值表示(计算等)与流过电阻器74a的实际的电流的大小对应的值的方式设计。即,检测电流i是以将根据加热器电阻器253a和流过加热器电阻器253a的电流计算出的电压转换为数字电压值的方式来检测的检测电流。
69.数字滤波器75对检测电压v和检测电流i进行滤波。这是因为成为噪声电压和噪声电流的产生源(噪声源)的例如电源与加热器电阻器253a电耦合,检测电压v和检测电流i中可能包含这些噪声电压和噪声电流。可成为噪声源的电源例如为先前参照图1所说明的直流电源31、第一高频电源35、第二高频电源36以及可变直流电源55。但是,除了这些电源以外,在基板处理装置1中使用的各种电源也都可能成为噪声源。例如,有时为了改善蚀刻工艺而使用脉冲电源。通过这样的脉冲电源与加热器电阻器253a的电容耦合,有时在施加于加热器电阻器253a的电压和流过加热器电阻器253a的电流(即检测电压v和检测电流i)中叠加有电压噪声和电流噪声。参照图4~图7来说明电压噪声和电流噪声。
70.图4和图5是表示电压波形的例子的图。曲线图的横轴表示时刻,纵轴表示电压的瞬时值(v)。在图4中例示频率为60hz、有效值为200v的情况下的检测电压v的1/2周期的波形。在图5中示出将图4的波形的一部分放大后的波形。如图5所示,检测电压v为在信号电压(60hz的电压)中叠加有噪声电压(比60hz高的频率的电压)的电压。信号电压为来自交流电源71的电压,例如为来自商用电源的电压(系统电压),因此称作信号电压vsys来进行图示。将噪声电压称作噪声电压vnoise来进行图示。信号电压vsys相当于假定检测电压v中不存在噪声电压vnoise的情况下的电压。检测电压v的波形相对于信号电压vsys的波形发生与包含噪声电压vnoise的量相应的变形。该变形例如对基于电压波形决定的值(有效值等)产生影响。例如,有效值变大与噪声电压vnoise相应的值。
71.图6和图7是表示电流波形的例子的图。在图6中例示频率为60hz、有效值为200v的情况下的1/2周期的电流波形。在图7中示出将图6的电流波形的一部分放大后的波形。如图7所示,检测电流i为在信号电流中叠加有噪声电流的电流。将信号电流称作信号电流isys来进行图示。将噪声电流称作噪声电流inoise来进行图示。信号电流isys相当于假定检测电流i中不存在噪声电流inoise的情况下的电流。检测电流i的波形相对于信号电流isys的波形发生与包含噪声电流inoise的量相应的变形。该变形例如对基于电流波形决定的值(有效值等)产生影响。例如,有效值变大与噪声电流inoise相应的值。
72.在此,很多时候噪声电压vnoise对信号电压vsys的影响程度与噪声电流inoise对信号电流isys的影响程度不同。在该情况下,如下述的式(1)那样,左边与的值右边的值不
一致。
73.【数1】
[0074][0075]
上述的式(1)所示的不一致引起使用检测电压v和检测电流i计算加热器电阻值r的计算精度的下降。因此,在本实施方式中,数字滤波器75以使上述的式(1)的左边的值与右边的值接近(相等)的方式对噪声电压vnoise和噪声电流inoise进行滤波。参照图8~图10来说明数字滤波器75的详情。
[0076]
图8表示数字滤波器的框图的例子。在该例中,数字滤波器75包括数字滤波器751(第一数字滤波器)和数字滤波器752(第二数字滤波器)。
[0077]
数字滤波器751为用于使检测电压v中包含的噪声电压vnoise衰减的低通滤波器。将数字滤波器751使噪声电压vnoise衰减的衰减率称作衰减率α来进行图示。衰减率α可以为1以下的值(α≤1.0)。
[0078]
数字滤波器752为用于使检测电流i中包含的噪声电流inoise衰减的低通滤波器。将数字滤波器752使噪声电流inoise衰减的衰减率称作衰减率β来进行图示。衰减率β可以为1以下的值(衰减率β≤1.0)。
[0079]
在此,参照图9和图10来说明数字滤波器的概要。
[0080]
图9是表示数字滤波器的概要结构的例子的图。例示出的数字滤波器80对输入电压vin进行滤波,并作为输出电压vout来输出。数字滤波器80包括分频器81、乘法器83以及多个抽头82。此外,在图9中仅对一个抽头82标注有标记,抽头82包括延迟器82a、开关82b以及加法器82c。
[0081]
分频器81以分频比a对所提供的时钟clk(例如100mhz)进行分频。关于分频比a,能够任意地选择。将分频后的时钟clk供给至多个抽头82的各抽头82的延迟器82a。在开关82b接通(成为导通状态)时,抽头82被有效化。通过个别地控制多个抽头82的各抽头82的开关82b,能够任意地选择被有效化的抽头82的数量(抽头数)。从靠近输入电压vin的抽头82起依次使抽头82被有效化。将对输入电压vin赋予与被有效化的抽头82的延迟器82a相应的延迟量后所得到的电压通过对应的抽头82的加法器82c来进行加法运算,之后通过乘法器83来乘上预先决定的数。在将抽头数设为n的情况下,预先决定的数例如为1/(n 1)。通过这样得到的输出电压vout为对输入电压vin进行滤波所得到的电压。
[0082]
数字滤波器80的滤波特性是通过分频比a和抽头数n来调整的。滤波特性例如为截止频率(

3db的频率)。参照图10对此进行说明。
[0083]
图10是表示分频比与截止频率的关系的例子的图。曲线图的横轴表示分频比,纵轴表示截止频率(khz)。在曲线图中,圆标记表示抽头数为7的情况下的分频比与截止频率的关系。四边形标记表示抽头数为15的情况下的分频比与截止频率的关系。根据图10可理解的是,通过改变分频比和/或抽头数,能够得到期望的截止频率。例如,通过将抽头数设为15、将分频比设为60,能够得到约50khz的截止频率。在模拟滤波器的情况下,为了调整截止频率,需要进行电子部件的常数变更(配件变更)等硬件设计上的变更,但在数字滤波器的情况下不需要这样的变更。因而,能够使滤波特性灵活地变化。
[0084]
此外,上述的数字滤波器80只是数字滤波器751和数字滤波器752的一例。其它各
种结构的数字滤波器也可以被用作数字滤波器751和数字滤波器752。
[0085]
返回图8进一步说明数字滤波器751的衰减率α和数字滤波器752的衰减率β。以使上述的式(1)的不一致减少的方式决定衰减率α和衰减率β。即,如下述的式(2)所示。
[0086]
【数2】
[0087][0088]
该情况下的衰减率α和衰减率β例如被决定为满足下述的式(3)的值。
[0089]
【数3】
[0090][0091]
通过上述那样求出的衰减率α和衰减率β为使上述的式(1)的两边、即信号电压vsys与噪声电压vnoise的比率以及信号电流isys与噪声电流inoise的比率接近的(相等的)衰减率。
[0092]
数字滤波器751的截止频率被设定为赋予满足上述的式(2)或式(3)的衰减率α和衰减率β中的衰减率α的截止频率。数字滤波器752的截止频率被设定为赋予满足上述的式(2)或式(3)的衰减率α和衰减率β中的衰减率β的截止频率。在衰减率α和衰减率β不同的情况下,数字滤波器751的截止频率与数字滤波器752的截止频率也互不相同。此外,衰减率α和衰减率β中的一方可以为1。
[0093]
对数字滤波器75进行参数控制,以使数字滤波器751和数字滤波器752作为发挥期望的滤波特性的低通滤波器发挥功能。参数例如为上述的截止频率。参数的其它例为衰减率α和衰减率β。除了这些参数以外,还可以使用能够赋予数字滤波器的滤波特性的各种参数。例如,以控制装置5(图1)可参照的方式存储参数。控制装置5根据参数来设定数字滤波器751和数字滤波器752的滤波特性。例如,如果为先前参照图9所说明的数字滤波器80的结构,则能够通过控制装置5来设定用于得到参数所表示的滤波特性的分频比a和/或抽头数n。
[0094]
可以根据可成为上述的噪声源的电源的动作条件、电源与加热器电阻器253a的耦合的程度等(以下简称为“电源的动作条件等”。)来个别地准备数字滤波器751和数字滤波器752的参数。在该情况下,设定与电源的动作条件等对应的参数。在后文中,参照图13来说明这样的参数的获取方法。
[0095]
返回图3,将通过数字滤波器75进行滤波所得到的检测电压v和检测电流i输入至控制部76。控制部76使用检测电压v和检测电流i来控制加热器温度。在图3中例示出控制部76所包括的结构中的计算部77和比较控制部78来作为进行代表性的处理的结构。
[0096]
计算部77使用通过数字滤波器75进行滤波所得到的检测电压v和检测电流i来计算加热器电阻值r。通过对检测电压v与检测电流i进行除法运算来求出加热器电阻值r(即r=v
÷
i)。在一个实施方式中,计算部77使用检测电压v的有效值和检测电流i的有效值来计算加热器电阻值r。例如根据检测电压v所表示的电压波形来得到有效值。例如能够根据检测电流i所表示的电流波形来得到有效值。
[0097]
计算部77根据计算出的加热器电阻值r来计算加热器温度t。例如,可以预先准备
用于根据加热器电阻值r来计算加热器温度t的多项式,使用该多项式来计算加热器温度t。也可以准备将加热器电阻值r与加热器温度t相对应地进行了记述的数据表,参照该数据表来计算加热器温度t。此外,根据加热器温度t发生变化的加热器电阻值r的范围非常窄(例如约为1%),加热器电阻值r的计算容易受到噪声等干扰的影响。从这个意义上讲,提高加热器电阻值r的计算精度对于提高加热器温度t的控制精度而言非常重要。
[0098]
比较控制部78将计算部77的计算结果(加热器电阻值r或加热器温度t)与设定值sv进行比较。设定值sv为加热器电阻器253a的目标温度(也可以为加热器电阻值),例如从加热器控制部70的外部提供该设定值sv。比较结果例如为计算部77的计算结果与设定值sv的差。
[0099]
并且,比较控制部78基于比较结果来控制开关72。例如,比较控制部78控制开关72的导通期间,以使比较结果所表示的上述的差变小。在该例中,开关72为三端双向开关,因此比较控制部78生成用于控制导通期间的栅极触发电压vgt并供给至三端双向开关。
[0100]
通过以上那样,控制部76使用检测电压v和检测电流i来控制加热器温度t。
[0101]
上述的数字滤波器75和控制部76(计算部77和比较控制部78)例如使用fpga(field programmable gate array:现场可编程门阵列)、cpu(central processing unit:中央处理单元)等来实现。参照图11和图12来说明几个例子。
[0102]
图11和图12是表示数字滤波器和控制部的概要结构的例子的图。在图11所示的例子中,数字滤波器75、计算部77以及比较控制部78(控制部76的构成要素)由fpga实现。在图12所示的例子中,数字滤波器75和计算部77由fpga实现,比较控制部78由cpu实现。
[0103]
接着,参照图13来说明获取上述的数字滤波器751和数字滤波器752的参数(截止频率等)的例子。
[0104]
图13是表示实施方式所涉及的参数获取方法的例子的流程图。该处理例如是使用基板处理装置1来进行的。
[0105]
在步骤s1中,使电源和加热器动作。例如,使至此所说明的可成为噪声源的电源以在基板处理装置1中实际对晶圆w进行处理时的条件同样的条件进行动作。同样地,使加热器253进行加热。
[0106]
在步骤s2中,测定噪声。例如,在先前参照图3所说明的检测电压v的检测部位(电阻器73a等)处测定噪声电压vnoise。在检测电流i的检测部位(电阻器74a等)处测定噪声电流inoise。另外,例如根据通过ad转换器73d进行转换所得到的数字电压值来测定噪声电压vnoise。根据通过ad转换器74d进行转换所得到的数字电流值来测定噪声电流inoise。
[0107]
在步骤s3中,计算参数。例如,计算数字滤波器751的截止频率和数字滤波器752的截止频率。即,计算与满足上述的式(2)或式(3)的衰减率α对应的截止频率以及与衰减率β对应的截止频率。
[0108]
在步骤s4中,存储参数。即,存储通过先前的步骤s3计算出的参数。例如以控制装置5可参照的方式存储参数。将参数以与先前的步骤s1的电源的动作条件等对应的方式存储。
[0109]
在步骤s4的处理完成后,流程图的处理结束。
[0110]
例如,通过以上的处理来获取数字滤波器75的参数。改变电源的动作条件等并重复执行同样的处理,由此获取与电源的动作条件等对应的参数。
[0111]
应当认为,以上所说明的实施方式在所有方面均为例示,而非限制性的。上述实施方式能够通过多种方式来具体实现。上述实施方式在不脱离权利要求书及其主旨的情况下能够以各种方式进行省略、置换、变更。
[0112]
在上述实施方式中,对设置针对检测电压v设置的数字滤波器751和针对检测电流i设置的数字滤波器752这两个数字滤波器的例子进行了说明。但是,也可以仅设置一个数字滤波器。参照图14~图16来说明这一点。
[0113]
图14~图16表示数字滤波器的框图的例子。图14例示的数字滤波器75a相比于数字滤波器75(图8)的不同点在于,不包括数字滤波器752。在数字滤波器75a中,仅进行通过数字滤波器751进行的检测电压v的滤波。该情况下的数字滤波器751的截止频率与上述的式(2)或式(3)中的衰减率β为1时的衰减率α对应。
[0114]
图15例示的数字滤波器75b相比于数字滤波器75(图8)的不同点在于,不包括数字滤波器751。在数字滤波器75b中,仅进行通过数字滤波器752进行的检测电流i的滤波。该情况下的数字滤波器752的截止频率与上述的式(2)或式(3)中的衰减率α为1时的衰减率β对应。
[0115]
图16中例示的数字滤波器75c包括数字滤波器753、以及用于将数字滤波器753的滤波对象在检测电压v与检测电流i之间进行切换的开关753a、开关753b、开关753c及开关753d。通过开关753a和开关753b的切换来选择是否针对检测电压v使用数字滤波器753。通过开关753c和开关753d的切换来选择是否针对检测电流i使用数字滤波器753。各开关例如由控制装置5进行控制。数字滤波器753的截止频率与上述的式(2)或式(3)中的衰减率β为1时的衰减率α或衰减率α为1时的衰减率β对应。
[0116]
在上述实施方式中,说明了使用检测电流i的有效值和检测电压v的有效值来计算加热器电阻值r的例子。但是,不限于有效值,也可以使用能够计算加热器电阻值r的各种因子。
[0117]
在上述实施方式中,说明了对检测电压v进行检测的电压检测部由设置于加热器控制部70的电阻器73a、电阻器73b、放大器73c以及ad转换器74d等构成的例子。另外,说明了对检测电流i进行检测的电流检测部由设置于加热器控制部70的电阻器74a、放大器74c以及ad转换器74d等构成的例子。但是,不限于这样的结构,可以采用能够检测检测电压v和检测电流i的各种结构。另外,对检测电压v和检测电流i的检测可以在能够检测施加于加热器电阻器253a的电压和流过加热器电阻器253a的电流的所有位置处进行。
[0118]
在上述实施方式中,说明了开关72为三端双向开关的例子。但是,不限于三端双向开关,可以使用能够控制对加热器电阻器253a进行的电力供给的各种器件来作为开关72。
[0119]
在上述实施方式中,说明了交流电源71为商用电源的例子。但是,不限于商用电源,可以使用能够供给加热器电阻器253a的加热用电力的各种电源来作为交流电源71。
[0120]
在上述实施方式中,说明了加热器控制部70的控制对象为设置于静电吸盘25的加热器253的例子。但是,设置于基板处理装置1内的所有部位的加热器均可以包括在加热器控制部70的控制对象中。
[0121]
在上述实施方式中,说明了基板处理装置1的处理对象为如晶圆w这样的半导体基板的例子。但是,基板处理装置1的处理对象不限定为半导体基板。例如,液晶、有机el等基板也可作为基板处理装置1的处理对象。
[0122]
以上所说明的基板处理装置1例如被确定为如下的基板处理装置。基板处理装置1具备加热器电阻器253a、数字滤波器75以及控制部76。加热器电阻器253a为与成为噪声电压vnoise和噪声电流inoise的产生源的例如电源电耦合的加热器电阻器。数字滤波器75对噪声电压vnoise和噪声电流inoise中的至少一方进行滤波。检测电压v是被设为施加于加热器电阻器253a的电压来检测出的数字电压值。检测电流i是以将根据加热器电阻器253a和流过加热器电阻器253a的电流计算出的电压转换为数字电压值的方式来检测的检测电流。控制部76使用检测电压v和检测电流i中的至少一方通过数字滤波器75而被进行了滤波的检测电压v和检测电流i,来控制加热器电阻器253a的加热器温度t。
[0123]
根据上述的基板处理装置1,通过使用能够使滤波特性灵活地变化的数字滤波器75,能够对可以各种方式产生的噪声电压vnoise和噪声电流inoise进行滤波。因而,能够提高加热器电阻值r的计算精度和加热器温度t的控制精度。
[0124]
可以是,数字滤波器75以使滤波后的检测电压v中的信号电压vsys与噪声电压vnoise的比率同信号电流isys与噪声电流inoise的比率接近的方式对检测电压v和检测电流i中的至少一方进行滤波。信号电压vsys为假定不存在噪声电压vnoise的情况下的检测电压v。信号电流isys为假定不存在噪声电流inoise的情况下的检测电流i。数字滤波器75可以为使噪声电压vnoise和噪声电流inoise中的至少一方衰减的低通滤波器。可以是,能够对数字滤波器75的滤波特性进行参数控制,数字滤波器75的参数包括截止频率。可以是,加热器电阻器253a是使用从交流电源71供给的电力来加热的,加热器控制部70基于检测电压v的有效值和检测电流i的有效值,来计算加热器电阻器253a的加热器电阻值r。由此,能够减少加热器电阻值r的计算中的噪声电压vnoise和噪声电流inoise的影响。能够基于加热器电阻值r来控制加热器温度t这一情况如至此所说明的那样。
[0125]
在数字滤波器75中,针对检测电压v设置的数字滤波器751(第一数字滤波器)的参数与针对检测电流i设置的数字滤波器752(第二数字滤波器)的参数可以为不同的参数。例如通过这样的参数设定,即使噪声电压vnoise对检测电压v的影响的程度与噪声电流inoise对检测电流i的影响不同,也能够减小加热器电阻值r的计算中的噪声电压vnoise和噪声电流inoise的影响。
[0126]
加热器电阻器253a可以被设置于基板(例如晶圆w)的载置台20。加热器电阻器253a可以被埋入载置台20所包括的静电吸盘25中。由此,能够控制用于支承基板的载置台20以及在载置台20上保持基板的静电吸盘25的温度。
[0127]
参照图13等说明的参数获取方法也是本公开的一个方式。即,参数获取方法包括以下步骤:测定步骤(步骤s2),测定在使用于基板处理装置1的加热器电阻器253a中产生的噪声电压vnoise和噪声电流inoise;以及获取步骤(步骤s3和步骤s4),使用测定出的噪声电压vnoise和噪声电流inoise,来获取对检测电压v和检测电流i中的至少一方进行滤波的数字滤波器75的参数。
[0128]
在获取步骤(步骤s3和步骤s4)中,可以获取数字滤波器75的参数,该以使滤波后的检测电压v中的信号电压vsys与噪声电压vnoise的比率同信号电流isys与噪声电流inoise的比率接近的方式对检测电压v和检测电流i中的至少一方进行滤波。参数可以为使数字滤波器75作为使噪声电压vnoise和噪声电流inoise中的至少一方衰减的低通滤波器发挥功能的参数(例如截止频率)。
[0129]
通过使用如上述那样获取到的参数,能够如至此所说明的那样提高加热器温度t的控制精度。
再多了解一些

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