基板熱處理裝置、基板熱處理方法以及熱處理狀態(tài)檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及基板熱處理裝置、基板熱處理方法以及熱處理狀態(tài)檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 在制造半導體元件時，通過各種工序對晶圓進行熱處理。在熱處理中，要求對晶圓 的各部分可靠地進行加熱。在專利文獻1中，公開了一種具有異常檢測部件的熱處理裝置， 在熱處理板的表面溫度與熱處理板的設定溫度之差的積分值為規(guī)定的閾值以下時，該異常 檢測部件判斷為產生了異常。
[0003] 專利文獻1 :日本特開2009 - 123816號公報

【發(fā)明內容】

[0004] 發(fā)明要解決的問題
[0005] 在所述熱處理裝置中，有可能不能檢測局部產生的異常。本發(fā)明的目的在于，提供 能夠更可靠地檢測熱處理狀態(tài)的異常的裝置和方法。
[0006] 用于解決問題的方案
[0007] 本發(fā)明提供一種基板熱處理裝置，其中，該基板熱處理裝置包括：載置部，其用于 載置基板；熱處理部，其用于對載置部上的基板進行加熱或冷卻；多個溫度傳感器，其以與 載置部上的基板的多個部位分別相對應的方式配置；以及控制部，其以能執(zhí)行如下步驟的 方式構成，即，根據由多個溫度傳感器檢測出的溫度來控制熱處理部的步驟、計算在將由多 個溫度傳感器檢測出的溫度視作質量的情況下的相當于重心的溫度重心的位置的步驟、根 據溫度重心的位置來檢測基板的熱處理狀態(tài)的步驟。
[0008] 采用該基板熱處理裝置，能夠根據溫度重心的位置來檢測基板的熱處理狀態(tài)。溫 度重心的位置與熱處理狀態(tài)的局部異常相對應地靈敏度良好地進行變動。因此，能夠根據 溫度重心的位置來靈敏度良好地檢測熱處理狀態(tài)的局部異常。因而，能夠更可靠地檢測熱 處理狀態(tài)的異常。
[0009] 也可以是，控制部將與基板平行的面內的溫度重心的位置作為第一重心位置進行 計算，并將與基板的中心正交的極徑方向上的溫度重心的位置作為第二重心位置進行計 算，根據第一重心位置和第二重心位置來檢測基板的熱處理狀態(tài)。雖然第一重心位置與熱 處理狀態(tài)的局部異常相對應地靈敏度良好地進行變動，但對于溫度分布相對于基板的中心 構成點對稱那樣的異常，第一重心位置難以進行變動。作為這樣的異常的具體例，可列舉出 基板的中心部自載置部浮起的情況、基板的整個周緣部分自載置部均勻地浮起的情況等。 與此相對，第二重心位置與沿著基板的極徑方向的溫度分布相對應地進行變動，因此，在溫 度分布相對于基板的中心構成點對稱的情況下，第二重心位置也能靈敏度良好地進行變 動。因而，通過根據第一重心位置和第二重心位置這兩者來檢測基板的熱處理狀態(tài)，能夠更 可靠地檢測熱處理狀態(tài)的異常。
[0010] 也可以是，控制部將由在極徑方向上處于彼此相等的位置的多個溫度傳感器檢測 出的溫度的平均值視作該位置的質量來計算第二重心位置。也可以是，控制部將在與基板 同心且沿極徑方向排列的多個區(qū)域的每個區(qū)域中由溫度傳感器檢測出的溫度的平均值視 作該區(qū)域的質量來計算第二重心位置。在這些情況下，能夠更高精度計算第二重心位置。
[0011] 也可以是，控制部構成為，使用根據在基板被正常地熱處理的情況下的溫度重心 的位置而確定的基準位置并根據溫度重心的位置與基準位置之間的差分來檢測基板的熱 處理狀態(tài)。在該情況下，能夠根據溫度重心的位置中的、偏離于基準位置的成分來檢測基板 的熱處理狀態(tài)。能夠根據偏離于基準位置的成分來使熱處理狀態(tài)是正常還是異常的判斷基 準簡單化。
[0012] 也可以是，控制部構成為，將在多次正常的熱處理中計算出的溫度重心的位置的 平均值用作基準位置，還使用根據在多次正常的熱處理中計算出的溫度重心的位置的標準 偏差而確定的容許范圍，在溫度重心的位置與基準位置之間的差分處于容許范圍外的情況 下，檢測出基板的熱處理狀態(tài)異常。在該情況下，能夠利用溫度重心的位置是否位于容許范 圍內這樣簡單的基準來檢測熱處理狀態(tài)的異常。另外，通過將所述平均值用作基準位置并 使用根據所述標準偏差確定的容許范圍來容許適當?shù)钠?，能夠削減不必要的異常檢測。
[0013] 也可以是，控制部構成為還能執(zhí)行如下步驟，即，輸出與溫度重心的位置有關的信 息。若根據溫度重心的位置，則還能夠掌握在任一方向上是否產生了熱處理狀態(tài)的異常。因 此，通過輸出與溫度重心的位置有關的信息，能夠提供有益的信息以確定導致熱處理狀態(tài) 的異常的位置。
[0014] 也可以是，控制部構成為還能執(zhí)行如下步驟，即，輸出溫度重心的位置與基準位置 之間的差分的軌跡信息。在該情況下，能夠輸出溫度重心的位置中的、偏離于基準位置的成 分的軌跡信息。采用偏離于基準位置的成分的軌跡信息，能夠更易于掌握在任一方向上是 否產生了溫度的異常。因而，能夠提供更有益的信息以確定導致熱處理狀態(tài)的異常的位置。
[0015] 也可以是，熱處理部能夠對沿著基板排列的多個處理區(qū)域中的每個處理區(qū)域進行 控制，控制部構成為還執(zhí)行如下步驟：根據溫度重心的位置來確定熱處理不充分的處理區(qū) 域的步驟、以促進該處理區(qū)域的熱處理的方式來控制熱處理部的步驟。在該情況下，通過進 行與溫度重心的位置信息相對應的熱處理，能夠提高熱處理的可靠性。
[0016] 也可以是，控制部通過式（1)和式（2)來計算溫度重心的位置，
[0021] X、Y :正交坐標系中的溫度重心的位置，
[0022] xi、yi :正交坐標系中的溫度傳感器的位置，
[0023] Ti :由溫度傳感器檢測出的溫度，
[0024] η :溫度傳感器的數(shù)量。
[0025] 該基板熱處理方法包括如下步驟：將基板載置在載置部上；利用熱處理部對載置 部上的基板進行加熱或冷卻；利用以與載置部上的基板的多個部位分別相對應的方式配置 的多個溫度傳感器來檢測溫度；根據由多個溫度傳感器檢測出的溫度來控制熱處理部；計 算在將由多個溫度傳感器檢測出的溫度視作質量的情況下的相當于重心的溫度重心的位 置；以及根據溫度重心的位置來檢測基板的熱處理狀態(tài)。
[0026] 采用該基板熱處理方法，能夠根據溫度重心的位置來檢測基板的熱處理狀態(tài)。溫 度重心的位置與熱處理狀態(tài)的局部異常相對應地靈敏度良好地進行變動。因此，能夠根據 溫度重心的位置來靈敏度良好地檢測熱處理狀態(tài)的局部異常。因而，能夠更可靠地檢測熱 處理狀態(tài)的異常。
[0027] 也可以是，將與基板平行的面內的溫度重心的位置作為第一重心位置進行計算， 并將與基板的中心正交的極徑方向上的溫度重心的位置作為第二重心位置進行計算，根據 第一重心位置和第二重心位置來檢測基板的熱處理狀態(tài)。雖然第一重心位置與熱處理狀態(tài) 的局部異常相對應地靈敏度良好地進行變動，但對于溫度分布相對于基板的中心構成點對 稱那樣的異常，第一重心位置難以進行變動。作為這樣的異常的具體例，可列舉出基板的 中心部自載置部浮起的情況、基板的整個周緣部分自載置部均勻地浮起的情況等。與此相 對，第二重心位置與沿著基板的極徑方向形成的溫度分布相對應地進行變動，因此，即使在 溫度分布相對于基板的中心構成點對稱的情況下，第二重心位置也能靈敏度良好地進行變 動。因而，通過根據第一重心位置和第二重心位置這兩者來檢測基板的熱處理狀態(tài)，能夠更 可靠地檢測熱處理狀態(tài)的異常。
[0028] 也可以是，將由在極徑方向上處于彼此相等的位置的多個溫度傳感器檢測出的溫 度的平均值視作該位置的質量來計算第二重心位置。也可以是，將在與基板同心且沿極徑 方向排列的多個區(qū)域的每個區(qū)域中由溫度傳感器檢測出的溫度的平均值視作該區(qū)域的質 量來計算第二重心位置。在這些情況下，能夠更高精度計算第二重心位置。
[0029] 也可以是，使用根據在基板被正常地熱處理的情況下的溫度重心的位置而確定的 基準位置并根據溫度重心的位置與基準位置之間的差分來檢測基板的熱處理狀態(tài)。在該情 況下，能夠根據溫度重心的位置中的、偏離于基準位置的成分來檢測基板的熱處理狀態(tài)。能 夠根據偏離于基準位置的成分來使熱處理狀態(tài)是正常還是異常的判斷基準簡單化。
[0030] 也可以是，將在多次正常的熱處理中計算出的溫度重心的位置的平均值用作基準 位置，還使用根據在多次正常的熱處理中計算出的溫度重心的位置的標準偏差而確定的容 許范圍，在溫度重心的位置與基準位置之間的差分處于容許范圍外的情況下，檢測出基板 的熱處理狀態(tài)異常。在該情況下，能夠利用溫度重心的位置是否位于容許范圍內這樣簡單 的基準來檢測熱處理狀態(tài)的異常。另外，通過將所述平均值用作基準位置并使用根據所述 標準偏差確定的容許范圍來容許適當?shù)钠?，能夠削減不必要的異常檢測。
[0031] 也可以是，該基板熱處理方法還包括如下步驟，即，輸出與溫度重心的位置有關的 信息。若根據溫度重心的位置，則還能夠掌握在任一方向上是否產生了熱處理狀態(tài)的異常。 因此，通過輸出與溫度重心的位置有關的信息，能夠提供有益的信息以確定導致熱處理狀 態(tài)的異常的位置。
[0032] 也可以是，該基板熱處理方法還包括如下步驟，即，輸出溫度重心的位置與基準位 置之間的差分的軌跡信息。在該情況下，能夠輸出溫度重心的位置中的、偏離于基準位置的 成分的軌跡信息。采用偏離于基準位置的成分的軌跡信息，能夠更易于掌握在任一方向上 是否產生了溫度的異常。因而，能夠提供更有益的信息以確定導致熱處理狀態(tài)的異常的位 置。
[0033] 也可以是，該基板熱處理方法還包括如下步驟：根據溫度重心的位置來確定熱處 理不充分的處理區(qū)域的步驟、促進該處理區(qū)域的熱處理的步驟。在該情況下，通過進行與溫 度重心的位置信息相對應的熱處理，能夠提高熱處理的可靠性。
[0034] 也可