(57)【要約】【課題】赤外線カメラによる温度の測定精度を向上させる。【解決手段】赤外線カメラの校正方法は、取得工程と、校正値算出工程と、補間曲線特定工程と、保存工程とを含む。取得工程では、基板を載置する載置台が複数の異なる温度に設定され、それぞれの温度において赤外線カメラによって載置台の上面の複数の領域のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値が取得される。校正値算出工程では、それぞれの温度において、温度センサが設けられた領域である基準領域の測定値と他の領域の測定値との差分が校正値として算出される。補間曲線特定工程では、それぞれ領域について、基準領域の測定値に対する校正値の変化の傾向を示す補間曲線が特定される。保存工程では、それぞれ領域について特定された補間曲線を規定するパラメータが保存される。【選択図】図９
2020095020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置する載置台を複数の異なる温度に設定し、それぞれの温度において赤外線カメラから前記載置台の上面の複数の領域のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値を取得する取得工程と、
それぞれの前記温度において、温度センサが設けられた前記領域である基準領域の前記測定値と他の前記領域の前記測定値との差分を校正値として算出する校正値算出工程と、
それぞれ前記領域について、前記基準領域の前記測定値に対する前記校正値の変化の傾向を示す補間曲線を特定する補間曲線特定工程と、
それぞれ前記領域について特定された前記補間曲線のパラメータを保存する保存工程と
を含む赤外線カメラの校正方法。
【請求項２】
前記赤外線カメラは、画素毎に前記測定値を出力し、
それぞれの前記領域の前記測定値は、前記領域が前記赤外線カメラで撮影された際の複数の画素における前記測定値の平均値である請求項１に記載の赤外線カメラの校正方法。
【請求項３】
前記基板が載置される側の前記載置台の面には、複数の凸部が形成されており、
それぞれの前記領域は、前記領域間で、前記領域に含まれる前記凸部の数の差が少なくなるように配置される請求項１または２に記載の赤外線カメラの校正方法。
【請求項４】
前記載置台の内部には、温度制御された熱媒体が流れる流路が形成されており、
前記取得工程では、
前記流路内を流れる前記熱媒体の温度を制御することにより、前記載置台の温度が設定される請求項１から３のいずれか一項に記載の赤外線カメラの校正方法。
【請求項５】
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、基板を載置する載置台と、
前記載置台の一部の温度を測定する温度センサと、
前記載置台の上面から放射される赤外線の量を測定する赤外線カメラと、
制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記載置台を複数の異なる温度に設定し、それぞれの温度において前記赤外線カメラによって前記載置台の上面の複数の領域のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値を取得する取得工程と、
それぞれの前記温度において、前記温度センサが設けられた前記領域である基準領域の前記測定値と他の前記領域の前記測定値との差分を校正値として算出する校正値算出工程と、
それぞれ前記領域について、前記基準領域の前記測定値に対する前記校正値の変化の傾向を示す補間曲線を算出する補間曲線算出工程と、
それぞれ前記領域について特定された前記補間曲線を規定するパラメータを保存する保存工程と
を実行する赤外線カメラの校正システム。
【請求項６】
基板を載置する載置台を複数の異なる温度に設定し、それぞれの温度において赤外線カメラによって前記載置台に載置された前記基板の上面の複数の領域のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値を取得する取得工程と、
それぞれの前記温度において、前記基板に設けられた温度センサの位置に対応する前記領域である基準領域の前記測定値と他の前記領域の前記測定値との差分を校正値として算出する校正値算出工程と、
それぞれ前記領域について、前記基準領域の前記測定値に対する前記校正値の変化の傾向を示す補間曲線を特定する補間曲線特定工程と、
それぞれ前記領域について特定された前記補間曲線のパラメータを保存する保存工程と
を含む赤外線カメラの校正方法。
【請求項７】
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、基板を載置する載置台と、
前記基板に設けられ、前記基板の温度を測定する温度センサと、
前記載置台に載置された前記基板の上面から放射される赤外線の量を測定する赤外線カメラと、
制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記載置台を複数の異なる温度に設定し、それぞれの温度において前記赤外線カメラによって前記載置台に載置された前記基板の上面の複数の領域のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値を取得する取得工程と、
それぞれの前記温度において、前記温度センサの位置に対応する前記領域である基準領域の前記測定値と他の前記領域の前記測定値との差分を校正値として算出する校正値算出工程と、
それぞれ前記領域について、前記基準領域の前記測定値に対する前記校正値の変化の傾向を示す補間曲線を算出する補間曲線算出工程と、
それぞれ前記領域について特定された前記補間曲線のパラメータを保存する保存工程と
を実行する赤外線カメラの校正システム。
【請求項８】
前記基板は、少なくとも一方の面がシリコンよりも赤外線の放射率が高い材料でコーティングされており、前記コーティングされた面が前記赤外線カメラ側を向くように前記載置台上に載置される請求項７に記載の赤外線カメラの校正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の種々の側面および実施形態は、赤外線カメラの校正方法および赤外線カメラの校正システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１には、静電チャックを異なる温度に設定し、それぞれの温度における静電チャックの各領域に配置されたヒータの抵抗値を測定することにより、温度と抵抗値との対応関係を示す変換テーブルを作成する方法が開示されている。静電チャックの温度は、赤外線（ＩＲ：InfraRed）カメラを用いて測定される。作成された変換テーブルを参照することにより、各領域に配置されたヒータの抵抗値から静電チャックの各領域の温度を推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２２８２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、赤外線カメラによる温度の測定精度を向上させることができる赤外線カメラの校正方法および赤外線カメラの校正システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一側面は、赤外線カメラの校正方法であって、取得工程と、校正値算出工程と、補間曲線特定工程と、保存工程とを含む。取得工程では、基板を載置する載置台が複数の異なる温度に設定され、それぞれの温度において赤外線カメラによって載置台の上面の複数の領域のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値が取得される。校正値算出工程では、それぞれの温度において、温度センサが設けられた領域である基準領域の測定値と他の領域の測定値との差分が校正値として算出される。補間曲線特定工程では、それぞれ領域について、基準領域の測定値に対する校正値の変化の傾向を示す補間曲線が特定される。保存工程では、それぞれ領域について特定された補間曲線を規定するパラメータが保存される。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の種々の側面および実施形態によれば、赤外線カメラによる温度の測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本願の一実施形態に係る処理システムの一例を示すシステム構成図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３は、静電チャックの領域の分割態様の一例を示す図である。
【図４】図４は、制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、変換テーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、温度制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態において変換テーブルを作成する際の処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図８】図８は、ＩＲカメラで撮影されたゾーンの一例を示す図である。
【図９】図９は、ＩＲカメラの校正処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、取得工程における処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、校正値算出工程における処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、校正値テーブルの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、補間曲線特定工程における処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、補間曲線の係数の特定過程の一例を説明する図である。
【図１５】図１５は、係数テーブルの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、温度測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、比較例における各ゾーンの温度分布の測定結果の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、各ゾーンの温度分布の測定結果の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、変換テーブルの作成処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、第２の実施形態において変換テーブルを作成する際の処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図２１】図２１は、測定基板に設けられた温度センサの配置の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、開示される赤外線カメラの校正方法および赤外線カメラの校正システムの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、開示される赤外線カメラの校正方法および赤外線カメラの校正システムが限定されるものではない。
【０００９】
ところで、ＩＲカメラは、ＩＲカメラ自体の温度の変化や経年変化の影響により、温度の測定値が変動する。また、異なるＩＲカメラ間でも温度の測定値に個体差が存在する。ＩＲカメラによって測定された温度にばらつきが生じると、ヒータの抵抗値と温度との対応関係を示す変換テーブルの精度が低下する。これにより、静電チャックの各領域に配置されたヒータの抵抗値から推定される各領域の温度の精度が低下する。
【００１０】
そこで、本開示は、赤外線カメラによる温度の測定精度を向上させることができる技術を提供する。
【００１１】
（第１の実施形態）
［処理システム１０の構成］
図１は、本願の一実施形態に係る処理システム１０の一例を示すシステム構成図である。処理システム１０は、例えば図１に示されるように、処理装置１００および制御装置２００を備える。処理装置１００は、半導体ウエハ等の基板に対して、プラズマを用いたエッチングの処理を行う。制御装置２００は、処理装置１００の各部を制御し、処理装置１００内に搬入された基板に対して処理装置１００に予め定められた処理を実行させる。
【００１２】
［処理装置１００の構成］
図２は、第１の実施形態に係る処理装置１００の構成の一例を示す概略断面図である。処理装置１００は、例えば図２に示されるように、気密に構成されたチャンバ１を有する。チャンバ１は、例えば表面が陽極酸化被膜で覆われたアルミニウム等により、略円筒状に形成されている。チャンバ１は、接地されている。
【００１３】
チャンバ１内には、例えばアルミニウム等の導電性の金属で形成された基材２ａが設けられている。基材２ａは、下部電極の機能を有する。基材２ａは、絶縁板３上に設けられた導体の支持台４に支持されている。また、基材２ａの上方の外周には、例えば単結晶シリコン等で形成されたエッジリング５が設けられている。エッジリング５は、フォーカスリングと呼ばれることもある。基材２ａおよび支持台４の周囲には、基材２ａおよび支持台４を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材３ａが設けられている。
【００１４】
基材２ａの上方には、基材２ａと略平行に対向するように、換言すれば、基材２ａ上に配置される基板Ｗと対向するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド１６が設けられている。シャワーヘッド１６と基材２ａとは、一対の電極（上部電極と下部電極）として機能する。基材２ａには、整合器１１ａを介して高周波電源１２ａが接続されている。また、基材２ａには、整合器１１ｂを介して高周波電源１２ｂが接続されている。
【００１５】
高周波電源１２ａは、プラズマの発生に用いられる予め定められた周波数（例えば１００ＭＨｚ）の高周波電力を基材２ａに供給する。また、高周波電源１２ｂは、イオンの引き込み（バイアス）に用いられる予め定められた周波数の高周波電力であって、高周波電源１２ａよりも低い周波数（例えば、１３ＭＨｚ）の高周波電力を基材２ａに供給する。高周波電源１２ａおよび１２ｂのオンおよびオフの制御、ならびに、高周波電源１２ａおよび１２ｂによって供給される高周波の電力等は、制御装置２００によって制御される。
【００１６】
基材２ａの上面には、基板Ｗを吸着保持すると共に、基板Ｗを加熱するための静電チャック６が設けられている。静電チャック６は、絶縁体６ｂと、絶縁体６ｂの間に設けられた電極６ａおよび複数のヒータ６ｃとを有する。電極６ａは、直流電源１３に接続されている。ヒータ６ｃは、制御装置２００に接続されている。静電チャック６は、直流電源１３から印加された直流電圧によって静電チャック６の表面にクーロン力を発生させ、クーロン力により基板Ｗを静電チャック６の上面に吸着保持させる。直流電源１３のオンおよびオフは、制御装置２００によって制御される。
【００１７】
また、静電チャック６は、制御装置２００から供給された電力で加熱されたヒータ６ｃにより、基板Ｗを加熱する。静電チャック６の上面は、複数のエリアに分けられており、それぞれのエリアは、さらに複数のゾーンに分けられている。それぞれのゾーンには、ヒータ６ｃが１個ずつ設けられている。静電チャック６および基材２ａは、載置台の一例であり、静電チャック６の上面は、載置台の上面の一例である。
【００１８】
また、静電チャック６の上面には、複数の凸部が形成されており、基板Ｗは、複数の凸部によって支持される。複数の凸部の間には、後述する伝熱ガスが供給される。
【００１９】
静電チャック６内のそれぞれのエリアの下方の基材２ａ内には、当該エリアの静電チャック６の温度を測定するための温度センサ７が設けられている。本実施形態において、温度センサ７は、例えば蛍光式光ファイバ温度計である。温度センサ７は、静電チャック６の下方から静電チャック６の温度を測定し、測定した温度を制御装置２００へ出力する。
【００２０】
基材２ａの内部には、熱媒体が流れる流路２ｂが形成されており、流路２ｂには、配管２ｃおよび２ｄを介して熱媒体の温度を制御するチラーユニット３３が接続されている。チラーユニット３３から供給された熱媒体が流路２ｂ内を循環することによって、熱媒体との熱交換により基材２ａの温度が制御される。チラーユニット３３によって供給される熱媒体の温度は、制御装置２００によって制御される。
【００２１】
また、基材２ａには、基材２ａを貫通するように、静電チャック６と基板Ｗとの間にヘリウムガス等の伝熱ガス（バックサイドガス）を供給するための配管３２が設けられている。配管３２は、伝熱ガス供給部３１に接続されている。伝熱ガス供給部３１から配管３２を通って静電チャック６と基板Ｗとの間に供給される伝熱ガスの圧力は、制御装置２００によって制御される。
【００２２】
流路２ｂを流れる熱媒体の温度と、静電チャック６内の各ヒータ６ｃに供給される電力と、静電チャック６と基板Ｗとの間に供給される伝熱ガスの圧力とが制御されることにより、静電チャック６の上の基板Ｗの温度が予め定められた範囲内の温度に制御される。
【００２３】
シャワーヘッド１６は、チャンバ１の上部に設けられている。シャワーヘッド１６は、本体部１６ａと上部天板１６ｂとを備えており、絶縁性部材４５を介してチャンバ１の上部に支持されている。本体部１６ａは、例えば表面に陽極酸化処理が施されたアルミニウム等により形成され、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持する。上部天板１６ｂは、例えば石英等のシリコン含有物質で形成される。
【００２４】
本体部１６ａの内部には、拡散室１６ｃが形成されている。本体部１６ａの底部には、拡散室１６ｃの下部に位置するように、多数のガス流出口１６ｅが形成されている。上部天板１６ｂには、当該上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するように複数のガス吐出口１６ｆが設けられており、それぞれのガス吐出口１６ｆは、上記したガス流出口１６ｅに連通している。このような構成により、拡散室１６ｃに供給された処理ガスは、拡散室１６ｃ内を拡散し、それぞれのガス流出口１６ｅおよびガス吐出口１６ｆを介してチャンバ１内にシャワー状に供給される。なお、本体部１６ａ等には、図示しないヒータや、熱媒体を循環させるための図示しない配管等の温度調整器が設けられており、基板Ｗの処理中にシャワーヘッド１６を所望の範囲内の温度に制御できるようになっている。
【００２５】
本体部１６ａには、拡散室１６ｃに処理ガスを導入するためのガス導入口１６ｇが形成されている。ガス導入口１６ｇには、配管１５ｂを介して基板Ｗの処理に用いられる処理ガスを供給する処理ガス供給源１５が接続されている。配管１５ｂには、バルブＶおよびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ａが設けられている。処理ガス供給源１５から供給された処理ガスは、配管１５ｂを介してシャワーヘッド１６の拡散室１６ｃ内に供給され、それぞれのガス流出口１６ｅおよびガス吐出口１６ｆを介してチャンバ１内に供給される。バルブＶおよびＭＦＣ１５ａは、制御装置２００により制御される。
【００２６】
シャワーヘッド１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０およびスイッチ４１を介して可変直流電源４２が電気的に接続されている。スイッチ４１は、可変直流電源４２からシャワーヘッド１６への直流電圧の供給および遮断を制御する。可変直流電源４２の電流および電圧ならびにスイッチ４１のオンおよびオフは、制御装置２００によって制御される。例えば、高周波電源１２ａおよび１２ｂから高周波電力が基材２ａに供給されてチャンバ１内にプラズマを発生させる際には、必要に応じて制御装置２００によりスイッチ４１がオンとされ、シャワーヘッド１６に予め定められた大きさの直流電圧が印加される。
【００２７】
チャンバ１の底部には、排気口７１が形成されている。排気口７１には、排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気装置７３は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることによりチャンバ１内を予め定められた真空度まで減圧することができる。排気装置７３の排気流量等は、制御装置２００により制御される。また、チャンバ１の側壁には、基板Ｗを搬入および搬出するための開口７４が形成されており、開口７４には、当該開口７４を開閉するためのゲートバルブＧが設けられている。
【００２８】
チャンバ１の内壁には、内壁の面に沿って、デポシールド７６が着脱自在に設けられている。また、内壁部材３ａの外周面には、内壁部材３ａを覆うようにデポシールド７７が配置されている。デポシールド７６および７７は、チャンバ１の内壁にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止する。また、静電チャック６上に吸着保持された基板Ｗと略同じ高さのデポシールド７６の位置には、直流的にグランドに接続された導電性部材（ＧＮＤブロック）７９が設けられている。導電性部材７９により、チャンバ１内の異常放電が抑制される。
【００２９】
また、チャンバ１の周囲には、同心円状にリング磁石９が配置されている。リング磁石９は、シャワーヘッド１６と基材２ａとの間の空間に磁場を形成する。リング磁石９は、図示しない回転機構により回転自在に保持されている。
【００３０】
［静電チャック６の領域の分割態様］
図３は、静電チャック６の領域の分割態様の一例を示す図である。静電チャック６の上面は、例えば図３に示されるように、静電チャック６の中心位置Ｏを中心として、同心円状に複数のエリアに分割されている。以下では、中心位置Ｏを含むエリアおよび当該エリアに隣接するエリアをエリアＡ、エリアＡに隣接するエリアをエリアＢ、エリアＢに隣接するエリアをエリアＣ、最も外側のエリアをエリアＤと記載する。それぞれのエリアには、温度センサ７が１個ずつ設けられている。
【００３１】
また、それぞれのエリアは、中心位置Ｏを中心とする円の周方向に複数のゾーン６０に分割されている。図３の例では、エリアＡにおいて中心位置Ｏを含むエリアに隣接するエリアは３つのゾーン６０に、エリアＢは３つのゾーン６０に、エリアＣは４つのゾーン６０に、エリアＤは４つのゾーン６０に、それぞれ分割されている。なお、静電チャック６の領域の分割態様は、図３に例示された態様に限られない。
【００３２】
それぞれのゾーン６０に対応する静電チャック６の内部には、ヒータ６ｃが１個ずつ配置されている。それぞれのゾーン６０に設けられたヒータ６ｃに供給される電力は、制御装置２００によってそれぞれ独立に制御される。
【００３３】
［制御装置２００の構成］
図４は、制御装置２００の一例を示すブロック図である。制御装置２００は、例えば図４に示されるように、複数の電力供給部２０−１〜２０−ｎ、測定部２４、制御部２５、および保持部２６を備える。なお、以下では、複数の電力供給部２０−１〜２０−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に、電力供給部２０と記載する。
【００３４】
それぞれの電力供給部２０は、静電チャック６のゾーン６０に設けられた１個のヒータ６ｃに対して１個ずつ設けられており、対応するヒータ６ｃに電力を供給する。本実施形態では、静電チャック６内に１５個のヒータ６ｃが設けられており、制御装置２００内には、ヒータ６ｃの数に対応して１５個の電力供給部２０が設けられている。それぞれの電力供給部２０は、スイッチ（ＳＷ）２１、電流計２２、および電圧計２３を有する。
【００３５】
ＳＷ２１は、制御部２５からの制御に従って、オンおよびオフし、オンの期間において、交流電源２７から供給された電力を、対応するヒータ６ｃに供給する。電流計２２は、交流電源２７から、対応するヒータ６ｃに供給された交流電流の瞬時値を測定して測定部２４へ出力する。電圧計２３は、交流電源２７から、対応するヒータ６ｃに供給された交流電圧の瞬時値を測定して測定部２４へ出力する。
【００３６】
測定部２４は、それぞれの電力供給部２０からヒータ６ｃへ出力された電圧および電流の測定値に基づいて、それぞれのヒータ６ｃの抵抗値を測定する。そして、測定部２４は、ヒータ６ｃ毎に測定された抵抗値を制御部２５へ出力する。
【００３７】
保持部２６は、基板Ｗの処理条件を示すレシピ、変換テーブル２６０、校正値テーブル２６１、および係数テーブル２６２等を保持する。図５は、変換テーブル２６０の一例を示す図である。変換テーブル２６０には、それぞれのヒータ６ｃが設けられたゾーン６０を識別するゾーンＩＤ２６００毎に、個別テーブル２６０１が格納されている。それぞれの個別テーブル２６０１には、温度に対応付けて、ヒータ６ｃの抵抗値が格納されている。
【００３８】
保持部２６に格納されるレシピには、工程毎に、各ゾーン６０の目標温度の情報等が含まれている。校正値テーブル２６１および係数テーブル２６２の詳細については後述する。レシピは、処理システム１０の管理者等によって予め作成されて保持部２６内に格納される。校正値テーブル２６１および係数テーブル２６２は、後述する校正処理において作成される。変換テーブル２６０は、後述する作成処理において作成される。
【００３９】
制御部２５は、保持部２６内に保持されたレシピに基づいて、処理装置１００の各部を制御する。また、制御部２５は、処理の各工程において、静電チャック６の各ゾーン６０に設けられたヒータ６ｃに供給される電力を制御することにより、静電チャック６上に載置された基板Ｗの温度がレシピで示された目標温度となるように制御する。また、制御部２５は、後述するＩＲカメラ５１の校正処理、および、変換テーブル２６０の作成処理を実行する。
【００４０】
［温度制御処理］
図６は、温度制御処理の一例を示すフローチャートである。例えば、制御装置２００は、レシピに基づく処理を開始した場合に、本フローチャートに示す温度制御処理を開始する。なお、保持部２６内には、変換テーブル２６０およびレシピ等の情報が予め格納されている。
【００４１】
まず、制御部２５は、各電力供給部２０内のＳＷ２１を制御することにより、各ヒータ６ｃに電力の供給を開始する（Ｓ１００）。そして、測定部２４は、各電流計２２が測定した交流電流の瞬時値と、各電圧計２３が測定した交流電圧の瞬時値とに基づいて、ゾーン６０毎にヒータ６ｃの抵抗値を測定する（Ｓ１０１）。測定部２４は、各ヒータ６ｃにおいて、予め定められた期間（例えば数秒間）の間に複数回測定された抵抗値を平均し、平均された抵抗値を制御部２５へ出力する。
【００４２】
次に、制御部２５は、ゾーン６０毎に、保持部２６内の変換テーブル２６０を参照し、ゾーン６０に設けられたヒータ６ｃの抵抗値に対応する温度を、ゾーン６０の温度として推定する（Ｓ１０２）。そして、制御部２５は、ゾーン６０毎に、推定された温度と目標温度との差に応じて、電力供給部２０内のＳＷ２１のオンとオフの比率を制御することにより、ヒータ６ｃに供給される電力を制御する（Ｓ１０３）。
【００４３】
次に、制御部２５は、レシピを参照して、処理が終了したか否かを判定する（Ｓ１０４）。処理が終了していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、測定部２４は、再びステップＳ１０１に示した処理を実行する。一方、処理が終了した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、制御装置２００は、本フローチャートに示した温度制御処理を終了する。
【００４４】
ここで、静電チャック６のゾーン６０毎に基材２ａ内に温度センサを設けることにより、各ゾーン６０の温度を測定するとすれば、温度センサを配置するための空間が基材２ａ内に必要になる。また、静電チャック６の温度分布をより細かく制御する場合には、静電チャック６がより多くのゾーン６０に分割されることになる。そのため、基材２ａ内にはゾーン６０の数に応じてより多くの温度センサが配置されることになる。基材２ａ内に配置される温度センサの数が多くなると、基材２ａの小型化が困難となる。また、基材２ａ内に配置される温度センサの数が多くなると、基材２ａの構造が複雑化し、設計の自由度も低下する。
【００４５】
これに対し、本実施形態の処理システム１０では、静電チャック６内のゾーン６０毎に設けられたヒータ６ｃの抵抗値に基づいて各ゾーン６０の温度を推定する。これにより、基材２ａ内に温度センサを配置する必要がなくなり、基材２ａの小型化が可能となる。また、基材２ａ内に配置される温度センサの数を少なくすることができるので、基材２ａの構造を簡素化することができ、設計の自由度を向上させることもできる。
【００４６】
［変換テーブル２６０の作成］
各ヒータ６ｃの温度制御を行うためには、例えば図５に示された変換テーブル２６０が予め作成されている必要がある。以下では、変換テーブル２６０の作成方法について説明する。変換テーブル２６０は、例えば図７に示されるような構成の処理装置１００によって作成される。図７は、第１の実施形態において変換テーブル２６０を作成する際の処理装置１００の構成の一例を示す概略断面図である。図７に例示された変換テーブル２６０を作成する際の処理装置１００と制御装置２００とを含む処理システム１０は、校正システムの一例である。
【００４７】
変換テーブル２６０の作成時には、例えば図７に示されるように、図２を用いて説明されたシャワーヘッド１６がチャンバ１から取り外され、キャリブレーションユニット５０がチャンバ１に取り付けられる。なお、以下に説明する点を除き、図７において、図２と同じ符号を付した部材は、図２に示された部材と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００４８】
キャリブレーションユニット５０は、赤外線（ＩＲ）カメラ５１およびカバー部材５２を有する。カバー部材５２は、ＩＲカメラ５１の撮影方向が静電チャック６の方向を向くようにＩＲカメラ５１を支持する。ＩＲカメラ５１は、静電チャック６の上面から放射される赤外線の放射量の分布を測定する。以下では、赤外線の放射量の測定値をＩＲ値と記載する。そして、ＩＲカメラ５１は、測定されたＩＲ値の分布を示す情報を制御装置２００へ出力する。
【００４９】
ＩＲカメラ５１によって撮影された画像内のゾーン６０の領域には、例えば図８に示されるように、複数の画素６２が含まれる。図８は、ＩＲカメラ５１で撮影されたゾーン６０の一例を示す図である。それぞれの画素６２には、ＩＲ値が対応付けられている。本実施形態において、制御装置２００の制御部２５は、それぞれのゾーン６０を複数の分割ゾーン６１に分割し、分割ゾーン６１毎に分割ゾーン６１内の画素のＩＲ値を平均し、平均したＩＲ値を、分割ゾーン６１のＩＲ値として用いる。
【００５０】
なお、静電チャック６の上面には複数の凸部が形成されている。凸部の先端と静電チャック６の上面との間には多少の熱勾配が存在する。そのため、凸部の先端と静電チャック６の上面との間には多少の温度差が発生する。各分割ゾーン６１の温度は、分割ゾーン６１内で測定されたＩＲ値の平均値に対応するため、分割ゾーン６１間で凸部の数の差が大きいと、静電チャック６全体の温度が均一であっても、測定される温度が分割ゾーン６１間で異なることになる。そのため、それぞれの分割ゾーン６１は、分割ゾーン６１間で、分割ゾーン６１に含まれる凸部の数の差が少なくなるように配置されることが好ましい。
【００５１】
ここで、ＩＲカメラ５１は、ＩＲカメラ５１自体の温度の変化や経年変化の影響により、測定されるＩＲ値が変動する。また、異なるＩＲカメラ５１間でも測定されるＩＲ値に個体差が存在する。ＩＲカメラ５１によって測定されたＩＲ値にばらつきが生じると、各ゾーン６０の温度を正しく測定することが困難となる。そのため、各ゾーン６０のヒータ６ｃの抵抗値と温度との対応関係を示す変換テーブル２６０の精度が低下する。これにより、静電チャック６の各ゾーン６０に配置されたヒータ６ｃの抵抗値から推定される各ゾーン６０の温度の推定精度が低下する。
【００５２】
そこで、本実施形態では、変換テーブル２６０の作成前にＩＲカメラ５１が校正され、校正されたＩＲカメラ５１を用いて変換テーブル２６０が作成される。以下に、ＩＲカメラ５１の校正処理について説明する。
【００５３】
［ＩＲカメラ５１の校正処理］
図９は、ＩＲカメラ５１の校正処理の一例を示すフローチャートである。図９に例示された校正処理は、制御装置２００がＩＲカメラ５１および処理装置１００の各部を制御することにより実現される。なお、ＩＲカメラ５１の校正処理は、例えば、校正後のＩＲカメラ５１の検査において、１回の検査で検査結果が予め定められた基準値内に収まらなかった場合や予め定められた期間（例えば数日〜数か月）毎に行われる。
【００５４】
校正処理では、まず、制御部２５は、取得工程を実行する（Ｓ２００）。取得工程では、基板Ｗを載置する静電チャック６が複数の異なる温度に設定され、それぞれの温度においてＩＲカメラ５１によって測定された静電チャック６の上面の各分割ゾーン６１のＩＲ値が取得される。
【００５５】
次に、制御部２５は、校正値算出工程を実行する（Ｓ３００）。校正値算出工程では、それぞれの温度において、温度センサ７が設けられた分割ゾーン６１である基準領域のＩＲ値と他の分割ゾーン６１のＩＲとの差分が校正値として算出される。
【００５６】
次に、制御部２５は、補間曲線特定工程を実行する（Ｓ４００）。補間曲線特定工程では、それぞれ分割ゾーン６１について、基準領域のＩＲ値に対する校正値の変化の傾向を示す補間曲線が特定される。
【００５７】
［取得工程］
図１０は、取得工程における処理の一例を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、制御部２５は、チラーユニット３３を制御して、熱媒体の温度の設定値ＴCを第１の温度Ｔminに設定する（Ｓ２０１）。第１の温度Ｔminは、例えば０℃である。なお、第１の温度Ｔminは、０℃より低い温度であってもよく、０℃より高い温度であってもよい。そして、制御部２５は、静電チャック６の温度が安定するまで予め定められた時間待機する（Ｓ２０２）。
【００５９】
次に、制御部２５は、ＩＲカメラ５１によって測定された静電チャック６の上面のＩＲ値を取得する（Ｓ２０３）。ＩＲカメラ５１によって撮影された画像内の各画素には、ＩＲ値が対応付けられている。そして、制御部２５は、熱媒体の温度の設定値ＴCが第２の温度Ｔmax以上であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。第２の温度Ｔmaxは、例えば８０℃である。なお、第２の温度Ｔmaxは、８０℃より低い温度であってもよく、８０℃より高い温度であってもよい。
【００６０】
熱媒体の温度の設定値ＴCが第２の温度Ｔmax未満である場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、制御部２５は、熱媒体の温度の設定値ＴCを予め定められた温度ΔＴ1上昇させ（Ｓ２０５）、再びステップＳ２０２に示された処理を実行する。予め定められた温度ΔＴ1は、例えば１０℃である。なお、予め定められた温度ΔＴ1は、１０℃より低い温度であってもよく、１０℃より高い温度であってもよい。
【００６１】
一方、熱媒体の温度の設定値ＴCが第２の温度Ｔmax以上である場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、制御部２５は、本フローチャートに示された取得工程の処理を終了する。これにより、異なる温度に対応付けられた各画素のＩＲ値が取得される。
【００６２】
［校正値算出工程］
図１１は、校正値算出工程における処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示された校正値算出工程の処理は、取得工程で取得された温度毎の各画素のＩＲ値の分布のデータを用いて行われる処理である。
【００６３】
まず、制御部２５は、熱媒体の温度の設定値ＴCを第１の温度Ｔminに設定する（Ｓ３０１）。そして、制御部２５は、取得工程で取得されたデータから、設定値ＴCに対応付けられたＩＲ値を選択する（Ｓ３０２）。
【００６４】
次に、制御部２５は、未選択のエリアを１つ選択し、ステップＳ３０２で選択されたＩＲ値の中から、選択されたエリアに対応するＩＲ値を抽出する（Ｓ３０３）。
【００６５】
次に、制御部２５は、ステップＳ３０３で選択されたエリアの中から未選択のゾーン６０を１つ選択し、ステップＳ３０３で選択されたＩＲ値の中から、選択されたゾーン６０に対応するＩＲ値を抽出する（Ｓ３０４）。
【００６６】
次に、制御部２５は、ステップＳ３０４で抽出されたＩＲ値を用いて、ステップＳ３０４で選択されたゾーン６０の中の分割ゾーン６１毎にＩＲ値の平均値ＩＲAを算出する（Ｓ３０５）。
【００６７】
次に、制御部２５は、ステップＳ３０３で選択されたエリアの中の全てのゾーン６０が選択されたか否かを判定する（Ｓ３０６）。未選択のゾーン６０が存在する場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）、再びステップＳ３０４に示された処理が実行される。
【００６８】
一方、全てのゾーン６０が選択された場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、制御部２５は、分割ゾーン６１毎に校正値Ｃを算出する（Ｓ３０７）。そして、制御部２５は、算出された校正値Ｃを、ＩＲSに対応付けて、後述する校正値テーブル２６１に保存する（Ｓ３０８）。
【００６９】
各分割ゾーン６１の校正値Ｃは、分割ゾーン６１のＩＲAと、ステップＳ３０３で選択されたエリアの中で温度センサ７が配置された分割ゾーン６１のＩＲ値の平均値であるＩＲSとを用いて、例えば下記の式（１）により算出される。
【数１】
2020095020.tif 000003
【００７０】
次に、制御部２５は、全てのエリアが選択されたか否かを判定する（Ｓ３０９）。未選択のエリアが存在する場合（Ｓ３０９：Ｎｏ）、再びステップＳ３０３に示された処理が実行される。
【００７１】
一方、全てのエリアが選択された場合（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）、制御部２５は、熱媒体の温度の設定値ＴCが第２の温度Ｔmax以上であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。熱媒体の温度の設定値ＴCが第２の温度Ｔmax未満である場合（Ｓ３１０：Ｎｏ）、制御部２５は、熱媒体の温度の設定値ＴCを予め定められた温度ΔＴ1上昇させ（Ｓ３１１）、再びステップＳ３０２に示された処理を実行する。
【００７２】
一方、熱媒体の温度の設定値ＴCが第２の温度Ｔmax以上である場合（Ｓ３１０：Ｙｅｓ）、制御部２５は、本フローチャートに示された校正値算出工程の処理を終了する。これにより、保持部２６内には、例えば図１２に示されるようなデータ構造の校正値テーブル２６１が保存される。図１２は、校正値テーブル２６１の一例を示す図である。校正値テーブル２６１には、それぞれの分割ゾーン６１を識別する分割ゾーンＩＤ２６１０毎に、個別テーブル２６１１が格納されている。それぞれの個別テーブル２６１１には、ＩＲSに対応付けて校正値Ｃが格納される。
【００７３】
［補間曲線特定工程］
図１３は、補間曲線特定工程における処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示された補間曲線特定工程の処理は、校正値算出工程の処理で保存された校正値テーブル２６１のデータを用いて行われる処理である。
【００７４】
まず、制御部２５は、未選択の分割ゾーン６１を１つ選択し、校正値テーブル２６１から、選択された分割ゾーン６１に対応するＩＲSおよび校正値Ｃを抽出する（Ｓ４００）。そして、制御部２５は、抽出されたＩＲSおよび校正値Ｃを用いて、ＩＲSに対する校正値Ｃの変化の傾向を示す補間曲線の係数を特定する（Ｓ４０１）。
【００７５】
図１４は、補間曲線の係数の特定過程の一例を説明する図である。制御部２５は、例えば、ＩＲSをｘ軸、校正値Ｃをｙ軸とするｘｙ座標平面上に、ステップＳ４００で抽出された校正値Ｃをデータ８０としてプロットし、プロットされたデータ８０の傾向を示す補間曲線８１を特定する。本実施形態において、補間曲線８１は、下記の式（２）で表される２次曲線である。
【数２】
2020095020.tif 000004
【００７６】
上記の式（２）におけるａ、ｂ、およびｃは、補間曲線８１の係数である。係数ａ、ｂ、およびｃは、補間曲線８１のパラメータの一例である。なお、補間曲線８１は、３次以上の次数の曲線であってもよい。また、制御部２５は、プロットされたデータ８０の傾向を示す線分として、補間曲線８１に代えて近似直線を特定してもよい。
【００７７】
次に、制御部２５は、上記の式（２）に示された補間曲線８１の係数ａ、ｂ、およびｃを、後述する係数テーブル２６２に保存する（Ｓ４０２）。ステップＳ４０２は、保存工程の一例である。
【００７８】
次に、制御部２５は、全ての分割ゾーン６１が選択されたか否かを判定する（Ｓ４０３）。未選択の分割ゾーン６１が存在する場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、再びステップＳ４００に示された処理が実行される。
【００７９】
一方、全ての分割ゾーン６１が選択された場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、制御部２５は、本フローチャートに示された補間曲線特定工程の処理を終了する。これにより、保持部２６内には、例えば図１５に示されるようなデータ構造の係数テーブル２６２が保存される。図１５は、係数テーブル２６２の一例を示す図である。係数テーブル２６２には、それぞれの分割ゾーン６１を識別する分割ゾーンＩＤに対応付けて、補間曲線の係数ａ、ｂ、およびｃの値が格納される。
【００８０】
［温度測定処理］
次に、校正処理によって作成された係数テーブル２６２を用いて、ＩＲカメラ５１によって撮影された画像から静電チャック６上の各分割ゾーン６１の温度を測定する処理について説明する。図１６は、温度測定処理の一例を示すフローチャートである。図１６に例示された温度測定処理は、制御装置２００がＩＲカメラ５１および処理装置１００の各部を制御することにより実現される。
【００８１】
まず、制御部２５は、静電チャック６の各エリアに配置された温度センサ７から温度ＴSのデータを取得する（Ｓ５００）。そして、制御部２５は、ＩＲカメラ５１から静電チャック６の全ての分割ゾーン６１のＩＲ値を取得する（Ｓ５０１）。そして、制御部２５は、分割ゾーン６１毎に、ＩＲ値の平均値ＩＲAを算出する（Ｓ５０２）。
【００８２】
次に、制御部２５は、未選択のエリアを１つ選択し、ステップＳ５０２で算出されたＩＲAの中から、選択されたエリアに含まれる分割ゾーン６１のＩＲAを抽出する（Ｓ５０３）。
【００８３】
次に、制御部２５は、ステップＳ５０３で選択されたエリアに含まれる各分割ゾーン６１のＩＲAを校正してＩＲA’を算出する（Ｓ５０４）。具体的には、制御部２５は、ステップＳ５０３で選択されたエリアに含まれる分割ゾーン６１のＩＲAを中で、温度センサ７が配置された分割ゾーン６１のＩＲAをＩＲSとして抽出する。そして、制御部２５は、ステップＳ５０３で選択されたエリアに含まれる分割ゾーン６１毎に、係数テーブル２６２から補間曲線の係数を抽出する。そして、制御部２５は、分割ゾーン６１毎に、抽出された係数に対応する補間曲線上において、ＩＲSに対応する校正値Ｃを特定する。そして、制御部２５は、分割ゾーン６１毎に、下記の式（３）を用いて、校正後のＩＲA’を算出する。
【数３】
2020095020.tif 000005
【００８４】
これにより、分割ゾーン６１毎のＩＲカメラ５１の測定誤差を校正することができ、分割ゾーン６１のＩＲ値の精度を向上させることができる。
【００８５】
次に、制御部２５は、ステップＳ５０３で選択されたエリア内の分割ゾーン６１毎に、ＩＲA’と、当該エリアの温度センサ７の温度ＴSと、当該温度センサ７が配置された分割ゾーン６１のＩＲSとを用いて、分割ゾーン６１の温度ＴDを算出する（Ｓ５０４）。制御部２５は、例えば下記の式（４）を用いて、各分割ゾーンの温度ＴDを算出する。
【数４】
2020095020.tif 000006
【００８６】
次に、制御部２５は、全てのエリアが選択されたか否かを判定する（Ｓ５０６）。未選択のエリアが存在する場合（Ｓ５０６：Ｎｏ）、制御部２５は、再びステップＳ５０３に示された処理を実行する。一方、全てのエリアが選択された場合（Ｓ５０６：Ｙｅｓ）、制御部２５は、再びステップＳ５００に示された処理を実行する。
【００８７】
［実験結果］
図１７は、比較例における各ゾーン６０の温度分布の測定結果の一例を示す図である。図１８は、本実施形態における各ゾーン６０の温度分布の測定結果の一例を示す図である。実験では、基材２ａ内を流れる熱媒体の温度が８０℃となるようにはチラーユニット３３が制御された。また、実験では、各ヒータ６ｃへの電力供給は停止されている。基材２ａ内を流れる熱媒体の温度が８０℃であるため、静電チャック６の上面の温度も一様に約８０℃となっている。なお、図１７および図１８では、各ゾーン６０に含まれる分割ゾーン６１の温度の測定値の平均が、ゾーン６０の温度としてプロットされている。
【００８８】
比較例では、ＩＲカメラ５１によって測定されたＩＲ値がそのまま用いられ、それぞれのゾーン６０の温度が測定された。比較例では、例えば図１７に示されるように、各エリアにおいてゾーン６０の温度の測定値がばらついている。比較例では、エリアＤ内でのゾーン６０の温度の測定値のばらつきが最も大きく、最大値と最小値との差が約１．１８℃程度であった。
【００８９】
これに対し、本実施形態では、例えば図１８に示されるように、各エリアにおいてゾーン６０の温度の測定値のばらつきの範囲が、比較例よりもずっと低くなっている。図１８の例では、エリアＤ内でのゾーン６０の温度の測定値のばらつきが最も大きいが、最大値と最小値との差は約０．０９℃程度であった。
【００９０】
このように、ＩＲカメラ５１の校正処理によって特定された係数テーブル２６２を用いてＩＲカメラ５１のＩＲ値を校正することにより、ＩＲカメラ５１の温度測定の精度を向上させることができる。
【００９１】
［変換テーブル２６０の作成処理］
図１９は、変換テーブル２６０の作成処理の一例を示すフローチャートである。制御装置２００は、例えば、処理システム１０の管理者等から変換テーブル２６０の作成指示を受け付けた場合に、本フローチャートに示される処理を開始する。なお、図１９に例示された変換テーブル２６０の作成処理と並行して、図１６に例示された温度測定処理が実行されている。
【００９２】
まず、制御部２５は、チラーユニット３３および各６ｃに供給される電力を制御することにより、静電チャック６の温度ＴEを予め定められた温度Ｔ1に設定する（Ｓ６００）。予め定められた温度Ｔ1は、例えば２０℃である。なお、予め定められた温度Ｔ1は、２０℃より低い温度であってもよく、２０℃より高い温度であってもよい。そして、制御部２５は、静電チャック６の温度が安定するまで予め定められた時間待機する（Ｓ６０１）。
【００９３】
次に、制御部２５は、未選択のゾーン６０を１つ選択する（Ｓ６０２）。そして、制御部２５は、図１６に例示された温度測定処理によって測定された各分割ゾーン６１の温度ＴDの中から、ステップＳ６０２において選択されたゾーン６０に含まれる分割ゾーン６１の温度ＴDを抽出する。そして、制御部２５は、抽出された分割ゾーン６１の温度ＴDを平均し、ステップＳ６０２において選択されたゾーン６０の温度ＴZとする（Ｓ６０３）。
【００９４】
次に、測定部２４は、電力供給部２０から出力されたヒータ６ｃの電圧および電流の測定値に基づいて、ステップＳ６０２において選択されたゾーン６０に配置されたヒータ６ｃの抵抗値Ｒを測定する（Ｓ６０４）。そして、制御部２５は、ステップＳ６０２において選択されたゾーン６０に対応付けて、ステップＳ６０３で特定された温度ＴZと、ステップＳ６０４で算出された抵抗値Ｒとを変換テーブル２６０に保存する（Ｓ６０５）。
【００９５】
次に、制御部２５は、全てのゾーン６０が選択されたか否かを判定する（Ｓ６０６）。未選択のゾーン６０が存在する場合（Ｓ６０６：Ｎｏ）、制御部２５は、再びステップＳ６０２に示された処理を実行する。
【００９６】
一方、全てのゾーン６０が選択された場合（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、制御部２５は、静電チャック６の温度ＴEが予め定められた温度Ｔ2以上であるか否かを判定する（Ｓ６０７）。予め定められた温度Ｔ2は、例えば１２０℃である。なお、予め定められた温度Ｔ2は、１２０℃より低い温度であってもよく、１２０℃より高い温度であってもよい。
【００９７】
静電チャック６の温度ＴEが予め定められた温度Ｔ2未満である場合（Ｓ６０７：Ｎｏ）、制御部２５は、チラーユニット３３および各６ｃに供給される電力を制御することにより、静電チャック６の温度ＴEを予め定められた温度ΔＴ2上昇させる（Ｓ６０８）。そして、制御部２５は、再びステップＳ６０１に示された処理を実行する。予め定められた温度ΔＴ2は、例えば１０℃である。なお、予め定められた温度ΔＴ2は、１０℃より低い温度であってもよく、１０℃より高い温度であってもよい。
【００９８】
一方、静電チャック６の温度ＴEが予め定められた温度Ｔ2以上である場合（Ｓ６０７：Ｙｅｓ）、制御部２５は、本フローチャートに示された変換テーブル２６０の作成処理を終了する。これにより、例えば図５に例示された変換テーブル２６０が作成される。
【００９９】
以上、第１の実施形態について説明した。本実施形態におけるＩＲカメラ５１の校正方法は、取得工程と、校正値算出工程と、補間曲線特定工程と、保存工程とを含む。取得工程では、基板Ｗを載置する静電チャック６が複数の異なる温度に設定され、それぞれの温度においてＩＲカメラ５１によって静電チャック６の上面の複数の分割ゾーン６１のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値であるＩＲ値が取得される。校正値算出工程では、それぞれの温度において、温度センサ７が設けられた分割ゾーン６１である基準領域のＩＲ値と他の領域のＩＲ値との差分が校正値Ｃとして算出される。補間曲線特定工程では、それぞれ分割ゾーン６１について、基準領域のＩＲ値に対する校正値Ｃの変化の傾向を示す補間曲線が特定される。保存工程では、それぞれ分割ゾーン６１について特定された補間曲線を規定するパラメータが保存される。保存されたパラメータに基づく補間曲線上の校正値を用いることにより、ＩＲカメラ５１による温度の測定精度を向上させることができる。
【０１００】
また、上記した実施形態において、ＩＲカメラ５１は、画素毎にＩＲ値を出力し、それぞれの分割ゾーン６１のＩＲ値は、分割ゾーン６１がＩＲカメラ５１で撮影された際の複数の画素におけるＩＲ値の平均値である。これにより、ＩＲ値を校正する際の演算量を削減することができる。
【０１０１】
また、上記した実施形態において、基板Ｗが載置される側の静電チャック６の面には、複数の凸部が形成されており、それぞれの分割ゾーン６１は、分割ゾーン６１間で、分割ゾーン６１に含まれる凸部の数の差が少なくなるように配置されることが好ましい。これにより、各分割ゾーン６１の温度の測定精度を向上させることができる。
【０１０２】
また、上記した実施形態において、基材２ａの内部には、温度制御された熱媒体が流れる流路２ｂが形成されており、取得工程では、流路２ｂ内を流れる熱媒体の温度を制御することにより、流路２ｂおよび静電チャック６の温度が設定される。これにより、静電チャック６全体の温度を均一にすることができる。
【０１０３】
（第２の実施形態）
上記した第１の実施形態では、基材２ａ内に設けられた温度センサ７によって測定された温度ＴSに基づいて、各分割ゾーン６１のＩＲ値が校正された。これに対し、本実施形態では、複数の温度センサ７０が設けられた測定基板Ｗ’が静電チャック６上に載置され、温度センサ７０によって測定された測定基板Ｗ’の温度ＴSに基づいて、各分割ゾーン６１のＩＲ値が校正される。これにより、実際の基板Ｗの温度分布に近い温度分布に基づいて各分割ゾーン６１のＩＲ値が校正され、ＩＲカメラ５１による温度の測定精度をより向上させることができる。
【０１０４】
本実施形態において、変換テーブル２６０は、例えば図２０に示されるような構成の処理装置１００によって作成される。図２０は、第２の実施形態において変換テーブル２６０を作成する際の処理装置１００の構成の一例を示す概略断面図である。図２０に例示された処理装置１００と制御装置２００とを含む処理システム１０は、校正システムの一例である。
【０１０５】
本実施形態において、変換テーブル２６０の作成時には、例えば図２０に示されるように、シャワーヘッド１６がチャンバ１から取り外され、キャリブレーションユニット５０がチャンバ１に取り付けられる。そして、静電チャック６上に複数の温度センサ７０を有する測定基板Ｗ’が載置される。本実施形態では、温度センサ７０によって測定された測定基板Ｗ’の温度ＴSに基づいて、各分割ゾーン６１のＩＲ値が校正される。そのため、各分割ゾーン６１のＩＲ値を校正する目的では基材２ａ内には温度センサ７が設けられていなくてもよい。図２０の例では、基材２ａ内に温度センサ７が設けられていない。これにより、基材２ａをより小型化、あるいは、基材２ａの構造をより簡素化することができる。なお、以下に説明する点を除き、図２０において、図２または図７と同じ符号を付した部材は、図２または図７に示された部材と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【０１０６】
カバー部材５２は、ＩＲカメラ５１の撮影方向が静電チャック６上に載置された測定基板Ｗ’の方向を向くようにＩＲカメラ５１を支持する。ＩＲカメラ５１は、測定基板Ｗ’の上面から放射される赤外線の放射量の分布を測定する。そして、ＩＲカメラ５１は、測定された赤外線の放射量の測定値の分布を示す情報を制御装置２００へ出力する。以下では、赤外線の放射量の測定値をＩＲ値と記載する。本実施形態におけるＩＲ値は、測定基板Ｗ’の上面から放射される赤外線の放射量の測定値である。
【０１０７】
図２１は、測定基板Ｗ’に設けられた温度センサ７０の配置の一例を示す図である。測定基板Ｗ’には、複数の温度センサ７０が設けられている。温度センサ７０は、例えば熱電対や測温抵抗体である。測定基板Ｗ’は、測定基板Ｗ’の基準位置と静電チャック６の基準位置とが一致するように、静電チャック６上に載置される。測定基板Ｗ’の基準位置は、例えば略円板状の測定基板Ｗ’の中心軸の位置Ｏ’である。静電チャック６の基準位置は、例えば略円筒状の静電チャック６の中心軸の位置Ｏである。複数の温度センサ７０は、測定基板Ｗ’が静電チャック６上に載置された場合に、例えば図２１に示されるように、静電チャック６の上面のエリアＡ〜Ｄのそれぞれに対応する位置に温度センサ７０が１個ずつ設けられるように測定基板Ｗ’に配置されている。
【０１０８】
本実施形態において、複数の温度センサ７０は、測定基板Ｗ’内に埋め込まれている。これにより、測定基板Ｗ’の表面からＩＲカメラ５１の方向へ放射される赤外線が温度センサ７０によって妨げられることを防止することができる。なお、複数の温度センサ７０は、測定基板Ｗ’の表面に設けられ、測定基板Ｗ’は、温度センサ７０が設けられた測定基板Ｗ’の面がＩＲカメラ５１側を向くように静電チャック６上に載置されてもよい。これにより、温度センサ７０によって測定基板Ｗ’の表面の温度をより精度よく測定することができる。また、複数の温度センサ７０が設けられた測定基板Ｗ’を容易に作成することができる。なお、温度センサ７０が測定基板Ｗ’の表面に設けられる場合、温度センサ７０が設けられた測定基板Ｗ’上の領域から放射される赤外線のＩＲ値はマスクされ、温度センサ７０の周囲の領域のＩＲ値に基づいて補間された値で置き換えられることが好ましい。
【０１０９】
また、本実施形態において、測定基板Ｗ’の主要な２の面のうち少なくとも一方の面は、シリコンよりも赤外線の放射率が高い材料でコーティングされている。例えば、測定基板Ｗ’の主要な２の面のうち少なくとも一方の面には、黒色の材料が塗布されている。なお、シリコンよりも赤外線の放射率が高い材料であれば、赤色や緑色等、黒以外の色の材料が塗布されていてもよい。また、測定基板Ｗ’のコーティング方法は、塗布に限られず、シリコンよりも赤外線の放射率が高い板状あるいは薄膜状の材料が、測定基板Ｗ’の主要な２の面のうち少なくとも一方の面に貼り付けられてもよい。また、シリコンよりも赤外線の放射率が高く熱伝導率がシリコンと同等の材料が測定基板Ｗ’として用いられてもよい。このような材料としては、例えばアルマイト処理されたアルミニウム合金等が挙げられる。また、このような材料またはこれと同等の特性を持つ材料が板状または薄膜状に加工され、測定基板Ｗ’の主要な２の面のうち少なくとも一方の面に貼り付けられてもよい。測定基板Ｗ’は、シリコンよりも赤外線の放射率が高い材料でコーティングされた面がＩＲカメラ５１側を向くように静電チャック６上に載置される。これにより、ＩＲカメラ５１は、測定基板Ｗ’から放射される赤外線を効率よく受光することができる。
【０１１０】
ＩＲ値として測定基板Ｗ’から放射された赤外線の測定値を用いること、温度ＴSとして各エリアに対応する測定基板Ｗ’上の位置に設けられた温度センサ７０によって測定された温度を用いること以外は、第１の実施形態と同様であるため、以降の説明を省略する。
【０１１１】
以上、第２の実施形態について説明した。本実施形態におけるＩＲカメラ５１の校正方法は、取得工程と、校正値算出工程と、補間曲線特定工程と、保存工程とを含む。取得工程では、基板Ｗを載置する静電チャック６が複数の異なる温度に設定される。そして、それぞれの温度においてＩＲカメラ５１によって、静電チャック６に載置された測定基板Ｗ’の上面の複数の分割ゾーン６１のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値であるＩＲ値が取得される。校正値算出工程では、それぞれの温度において、測定基板Ｗ’に設けられた温度センサ７０の位置に対応する分割ゾーン６１である基準領域のＩＲ値と他の分割ゾーン６１のＩＲ値との差分が校正値Ｃとして算出される。補間曲線特定工程では、それぞれ分割ゾーン６１について、基準領域のＩＲ値に対する校正値Ｃの変化の傾向を示す補間曲線が特定される。保存工程では、それぞれ分割ゾーン６１について特定された補間曲線を規定するパラメータが保存される。保存されたパラメータに基づく補間曲線上の校正値を用いることにより、ＩＲカメラ５１による温度の測定精度を向上させることができる。
【０１１２】
また、本実施形態における校正システムの一例である処理システム１０は、チャンバ１と、静電チャック６と、温度センサ７０と、ＩＲカメラ５１と、制御装置２００とを有する。静電チャック６は、チャンバ１内に設けられ、測定基板Ｗ’を載置する。温度センサ７０は、測定基板Ｗ’に設けられ、測定基板Ｗ’の温度を測定する。ＩＲカメラ５１は、静電チャック６に載置された測定基板Ｗ’の上面から放射される赤外線の放射量を測定する。制御装置２００は、取得工程と、校正値算出工程と、補間曲線特定工程と、保存工程とを実行する。取得工程では、静電チャック６が複数の異なる温度に設定され、それぞれの温度においてＩＲカメラ５１によって静電チャック６に載置された測定基板Ｗ’の上面の複数の分割ゾーン６１のそれぞれからの赤外線の放射量の測定値であるＩＲ値を取得する。校正値算出工程では、それぞれの温度において、温度センサ７０の位置に対応する分割ゾーン６１である基準領域のＩＲ値と他の分割ゾーン６１のＩＲ値との差分が校正値Ｃとして算出される。補間曲線算出工程では、それぞれ分割ゾーン６１について、基準領域のＩＲ値に対する校正値Ｃの変化の傾向を示す補間曲線が算出される。保存工程では、それぞれ分割ゾーン６１について特定された補間曲線のパラメータが保存される。保存されたパラメータに基づく補間曲線上の校正値を用いることにより、ＩＲカメラ５１による温度の測定精度を向上させることができる。
【０１１３】
また、本実施形態における校正システムにおいて、測定基板Ｗ’は、少なくとも一方の面がシリコンよりも赤外線の放射率が高い材料でコーティングされており、コーティングされた面がＩＲカメラ５１側を向くように静電チャック６上に載置される。これにより、ＩＲカメラ５１は、測定基板Ｗ’から放射される赤外線を効率よく受光することができる。
【０１１４】
［ハードウェア］
なお、上記した各実施形態における制御装置２００は、例えば図２２に示されるハードウェアにより実現される。図２２は、制御装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置２００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２０１、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）２０２、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２０３、および補助記憶装置２０４を備える。また、制御装置２００は、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０５、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０６、およびメディアインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０７を備える。
【０１１５】
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３または補助記憶装置２０４から読み出されてＲＡＭ２０２上に展開されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ２０３は、制御装置２００の起動時にＣＰＵ２０１によって実行されるブートプログラムや、制御装置２００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。
【０１１６】
補助記憶装置２０４は、例えばＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）またはＳＳＤ（Solid  State  Drive）等であり、ＣＰＵ２０１によって実行されるプログラムおよび当該プログラムによって使用されるデータ等を格納する。ＣＰＵ２０１は、当該プログラムを、補助記憶装置２０４から読み出してＲＡＭ２０２上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。
【０１１７】
通信Ｉ／Ｆ２０５は、ＬＡＮ（Local  Area  Network）等の通信回線を介して処理装置１００およびＩＲカメラ５１との間で通信を行う。通信Ｉ／Ｆ２０５は、通信回線を介して処理装置１００およびＩＲカメラ５１からデータを受信してＣＰＵ２０１へ送り、ＣＰＵ２０１が生成したデータを、通信回線を介して処理装置１００およびＩＲカメラ５１へ送信する。
【０１１８】
ＣＰＵ２０１は、入出力Ｉ／Ｆ２０６を介して、キーボード等の入力装置およびディスプレイ等の出力装置を制御する。ＣＰＵ２０１は、入出力Ｉ／Ｆ２０６を介して、入力装置から入力された信号を取得してＣＰＵ２０１へ送る。また、ＣＰＵ２０１は、生成したデータを、入出力Ｉ／Ｆ２０６を介して出力装置へ出力する。
【０１１９】
メディアＩ／Ｆ２０７は、記録媒体２０８に格納されたプログラムまたはデータを読み取り、補助記憶装置２０４に格納する。記録媒体２０８は、例えばＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）、ＰＤ（Phase  change  rewritable  Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical  disk）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。
【０１２０】
ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２上にロードされたプログラムを実行することにより、電力供給部２０、測定部２４、および制御部２５の各機能を実現する。また、補助記憶装置２０４には、保持部２６内のデータが格納される。
【０１２１】
ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２上にロードされるプログラムを、記録媒体２０８から読み取って補助記憶装置２０４に格納するが、他の例として、他の装置から、通信回線を介してプログラムを取得して補助記憶装置２０４に格納してもよい。
【０１２２】
［その他］
なお、本願に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【０１２３】
例えば、上記した各実施形態では、それぞれのゾーン６０が複数の分割ゾーン６１に分割され、分割ゾーン６１単位でＩＲ値の平均値ＩＲAの校正が行われるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、ゾーン６０単位でＩＲAの校正が行われてもよい。
【０１２４】
また、上記した各実施形態では、温度センサ７または温度センサ７０が各エリアに１個ずつ設けられたが、開示の技術はこれに限られない。他の例として、温度センサ７または温度センサ７０は、各エリアに２個以上設けられてもよく、複数のエリアに対して１個設けられてもよい。
【０１２５】
また、上記した第１の実施形態では、温度センサ７として蛍光式光ファイバ温度計を例に説明したが、開示の技術はこれに限られない。温度センサ７は、温度の測定が可能なセンサであれば、例えば熱電対等、蛍光式光ファイバ温度計以外のセンサであってもよい。
【０１２６】
また、上記した各実施形態では、基板Ｗに対する処理を行う装置の一例として、プラズマエッチング装置が説明されたが、開示の技術はこれに限られない。基板Ｗを処理する際にヒータ６ｃにより基板Ｗの温度を制御する機構を有する処理装置であれば、例えば、成膜装置、改質装置、または洗浄装置等においても、開示の技術を適用することができる。
【０１２７】
また、上記した各実施形態では、プラズマ源の一例として容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）が用いられたが、開示の技術はこれに限られない。プラズマ源としては、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、マイクロ波励起表面波プラズマ（ＳＷＰ）、電子サイクロトン共鳴プラズマ（ＥＣＰ）、またはヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ）等が用いられてもよい。
【０１２８】
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｗ  基板
Ｗ’  測定基板
１０  処理システム
１００  処理装置
１  チャンバ
２ａ  基材
２ｂ  流路
６  静電チャック
６ｃ  ヒータ
７  温度センサ
１６  シャワーヘッド
３３  チラーユニット
５０  キャリブレーションユニット
５１  ＩＲカメラ
５２  カバー部材
６０  ゾーン
６１  分割ゾーン
６２  画素
７０  温度センサ
８０  データ
８１  補間曲線
２００  制御装置
２０  電力供給部
２１  ＳＷ
２２  電流計
２３  電圧計
２４  測定部
２５  制御部
２６  保持部
２６０  変換テーブル
２６１  校正値テーブル
２６２  係数テーブル
２７  交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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