JP2000124100A - 基板処理システム及びそのシステムに備えられる制御装置 - Google Patents

基板処理システム及びそのシステムに備えられる制御装置

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JP2000124100A
JP2000124100A JP10293379A JP29337998A JP2000124100A JP 2000124100 A JP2000124100 A JP 2000124100A JP 10293379 A JP10293379 A JP 10293379A JP 29337998 A JP29337998 A JP 29337998A JP 2000124100 A JP2000124100 A JP 2000124100A
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Japan
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stages
temperature control
temperature
driven
power supply
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JP10293379A
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English (en)
Inventor
Takayoshi Endo
貴義 遠藤
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備コストを下げることのできる基板処理シ
ステムを提供する。また、1つの処理システムに備える
ことのできる処理チャンバの台数を多くして、基板の処
理効率を向上する。 【解決手段】 複数の処理チャンバ1A、1B、1C、
…を備える基板の処理システムに、個別電源回路11
A、11B、11C、…の駆動時期を違えるようにコン
トロールするコントローラ13を備える。コントローラ
13は、温度立ち上げ期間の重なる温調ステージ3の許
容台数を予め記憶する。そして、コントローラ13は、
温度立ち上げ期間が重なる温調ステージ3の台数をカウ
ントし、各温調ステージ3の各サイクルを起動しようと
する時に、カウントした台数が記憶している許容台数を
超えないように、個別電源回路11A、11B、11
C、…を駆動するタイミングを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理システム
に関し、特に、基板の温度調節に必要な電力を制御する
ための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェハや液晶基板などの基板の処
理工程(例えば、半導体ウェハのレジストのベーキング
工程など)では、図1に示すように、処理チャンバ1内
に設置された温度調節ステージ(以下、温調ステージと
いう)3上に、半導体ウェハのような処理対象基板9を
載置し、温調ステージ3に内蔵された電熱ヒータ5が発
する熱、及び冷却液管7を流れる冷却液によって、基板
9の温度を所定の温度に制御することが行われている。
【0003】図2に示すような大きい処理システムで
は、複数の処理チャンバ1A、1B、1C、…と、それ
ら複数の処理チャンバ1A、1B、1C、…内の温調ス
テージ3A、3B、3C、…に電力を供給する電源設備
201が備えられ、複数の処理チャンバ1A、1B、1
C、…内で、同時並行的に基板のバッチ処理が行われ
る。尚、電源設備201は、商用電源のような外部の交
流電源15に接続され、それぞれの温調ステージ3A、
3B、3C、…内の電熱ヒータ5A、5B、5C、…に
電力を供給する個別電源回路11A、11B、11C、
…を備える。
【0004】図3は、図2に示した大きい処理システム
で、例えば半導体ウェハの表面に塗布したレジストのベ
ーキング工程が行なわれた場合の、温調ステージ3の表
面温度の変化(A)と、個別電源回路11が供給する電力
の変化(B)の関係を示す。
【0005】低温期間t0において温調ステージ3上に
半導体ウェハがセットされると、電源回路11は、温度
立ち上げ期間t1で、温度立ち上げに必要な大電力を電
熱ヒータ5に供給して、温調ステージ3の表面温度を短
時間でベーキング温度まで上昇させる。その後、電源回
路11は、供給する電力を若干(電力P2まで)下げて、
温調ステージ3の表面温度を一定時間ベーキング温度に
保つようにする(期間t2)。ベーキング期間t2が終わ
ると、電源回路11は、供給する電力を最小(電力P3
まで)に落とす(期間t3)。この期間t3において、処
理チャンバ1内では、温調ステージ3を冷やす冷却液の
量が増大されてクーリングが行われ、決められた温度に
なってから、温調ステージ3上の半導体ウェハが新しい
ものに交換される。電源回路11は、以後、期間t1か
らt3における動作を繰り返す。尚、ベーキング工程の
場合、分オーダーで図示のサイクルが繰り返される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のサイクルによる
と、図2に示した複数の処理チャンバ1A、1B、1
C、…を有するシステムでは、温度立ち上げ期間t1で
各温調ステージ3A、3B、3C、…が一斉に大電力を
必要とする。それにより、電源設備201は、その期間
t1の間、非常に大きい電力を各電熱ヒータ5A、5
B、5C…に供給する必要がある。それに備えて、電源
設備201の容量を非常に大きい容量にする必要があ
り、そのために、設備コストが随分と高くなる。或い
は、それが原因で1つの処理システムに備えることので
きる処理チャンバの台数が比較的少ないものとなってし
まうので、処理効率が向上しない。
【0007】従って、本発明の目的は、設備コストを下
げることのできる基板処理システムを提供することにあ
る。
【0008】また、本発明の別の目的は、1つの処理シ
ステムに備えることのできる処理チャンバの台数を多く
して、基板の処理効率を向上することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のシステムは、電
力を受けて熱を発する加熱部を備える複数の温度調節用
ステージと、複数の加熱部に接続される電源設備と、複
数の温度調節用ステージのトータルの消費電力の最大値
が、電源設備の容量を超えないように、温度調節用ステ
ージの各々の駆動タイミングを制御する制御装置とを備
える。
【0010】好適な実施形態では、制御装置は、同一タ
イミングで駆動することができる温度調節用ステージの
許容台数を記憶しており、許容台数以下の台数の温度調
節用ステージを同一タイミングで駆動し、他の温度調節
用ステージを別のタイミングで駆動する。
【0011】また、好適な実施形態では、電源設備は、
複数の温度調節用ステージに対して、所定の温度制御サ
イクルを繰り返すように電力を供給する。制御装置は、
同時に温度制御サイクルを開始する温度調節用ステージ
の台数が、記憶している許容台数以下になるように電源
設備を制御する。
【0012】
【発明の実施の形態】図4は、基板の温度を調節するた
めの電力制御システムを示す。
【0013】このシステムは、図2に示した処理システ
ムに加えて、各個別電源回路11A、11B、11C、
…の駆動時期を違えるようにコントロールするコントロ
ーラ13を備える。
【0014】すなわち、このシステムは、基板処理を行
なうための複数の処理チャンバ1A、1B、1C、…を
備える。各処理チャンバ1A、1B、1C、…は、基板
の温度を調節するための温調ステージ3A、3B、3
C、…と、温調ステージ3A、3B、3C、…を加熱す
るための電熱ヒータ5A、5B、5C、…を備え、各電
熱ヒータ5A、5B、5C、…に電力を供給する電源設
備201に接続される。電源設備201は、既に述べた
ように、外部の交流電源15に接続され、各電熱ヒータ
5A、5B、5C、…に電力を供給する個別電源回路1
1A、11B、11C、…を備える。個別電源回路11
A、11B、11C、…は、温調ステージ3A、3B、
3C、…の表面温度をフィードバックする機能を持ち、
フィードバックされた表面温度が図3(A)に示したよう
な時間経過に応じた各時間区間の目標温度になるよう
に、交流電源15からの電力を電熱ヒータ5A、5B、
5C、…に供給する。個別電源回路11A、11B、1
1C、…は、コントローラ13から駆動することを命令
されたら、温度立ち上げに必要な大電力を電熱ヒータ5
A、5B、5C、…に供給し始めて、期間t1からt3
(図3参照)における従来通りの動作を行う。尚、t1か
らt3の工程を以下、「サイクル」と呼ぶ。
【0015】コントローラ13は、電源設備201の容
量に基づいて、温度立ち上げ期間t1が重なってもよい
温調ステージ3の許容台数を予め記憶しており、その台
数以下のサイクルを同時に起動する。つまり、コントロ
ーラ13は、温度立ち上げ期間t1(以下、単に「温度
立ち上げ期間」と言う)が重なる温調ステージ3の台数
をカウントし、各温調ステージ3の各サイクルを起動し
ようとするときに、カウントした台数が記憶している許
容台数を超えないようにタイミングを調整して、起動し
ようとする温調ステージ3に接続されている個別電源回
路11を起動する。これにより、個別電源回路11A、
11B、11C、…の温度立ち上げに必要とする大電力
の供給期間を、同一期間に集中させないように互いにず
らすことができるので、電源設備201の容量を低減す
ることができ、設備コストを下げることができる。尚、
コントローラ13は、サイクルの起動対象となる温調ス
テージ3を、例えば基板の交換時に発せられる信号を受
けることにより識別する。
【0016】図5は、コントローラ13の動作を示す。
同図に示すコントローラ13の動作は、各温調ステージ
3の各サイクルの起動時に実行される。尚、コントロー
ラ13が予め記憶している温度立ち上げ期間が重なる温
調ステージ3の許容台数は、「N」とする。つまり、同
時に温度立ち上げを行う個別電源回路11の台数が
「N」以下であれば、そのトータルの消費電力が、電源
設備201の容量を超えないように「N」が設定され
る。
【0017】コントローラ13は、サイクルが終了して
ウェハが交換された温調ステージ3から、サイクルを起
動させるための「スタート指令」を受ける(S1)。その
指令を受けたら、以前にカウントした温度立ち上げ期間
が重なる温調ステージ3の台数(この台数を「n」とす
る)が、「n+1≦N」の関係にあるか否か、つまり温
度立ち上げ期間が重なる温調ステージ3の台数を更に1
台増やすことが可能かどうかを確認する(S2)。それが
可能であれば(S2でYes)、「スタート指令」を出し
た温調ステージ3のサイクルを直ちに起動する(S3)。
それが可能で無ければ(S2でNo)、温度立ち上げ期間
にあるN台の温調ステージ3の内、最初にサイクルを起
動した温調ステージ3の温度立ち上げ期間が経過するま
で待ち、それが経過したらステップS3を行う。
【0018】図6は、コントローラ13が、例えばN=
1として、3台の温調ステージ3A、3B、3Cのベー
キング処理の「スタート指令」を受けて上述した動作を
行なった場合の、各温調ステージ3A、3B、3Cの表
面温度の変化(A)と、それらに接続されている各個別
電源回路11A、11B、11Cの供給電力の変化
(B)との関係を示す。同図に示すように、各温調ステ
ージ3A、3B、3Cのサイクルは、温度立ち上げ期間
の長さごとにずれて起動される。そのため、各温度立ち
上げ期間t11、t12、t13が重なることなく、処
理が行われる。尚、この実施形態によれば、各温調ステ
ージ3A、3B、3Cは、同図に示すタイミング差で常
に連続で動作しているので、所要処理時間は従来の時間
と変わらない。これは、処理を行う温調ステージ3の台
数を増やしても同様である。
【0019】以上述べた実施の形態は本発明を説明する
ために一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定
されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が
可能である。例えば、各温調ステージの表面温度をフィ
ードバックする機能は、コントローラが持っていても良
い。また、シフトレジスタを用いて各個別電源回路を順
次に駆動させることにより、サイクルの起動タイミング
を制御してもよい。要するに、温度立ち上げに必要とす
る大電力の供給期間が同一期間に集中しないように制御
する方法を用いたシステムであれば、全て本発明の範囲
に入ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の処理チャンバーの側断面を示す図。
【図2】複数の処理チャンバを備える基板の処理システ
ムを示す図。
【図3】温調ステージ3の表面温度の変化(A)と、個
別電源回路11の供給電力の変化(B)を示す図。
【図4】本発明の一実施形態に係る基板の温度を調節す
るための電力制御システム。
【図5】コントローラ13の動作を示すフローチャー
ト。
【図6】コントローラ13を用いた場合の、温調ステー
ジ3A、3B、3Cの表面温度の変化と、個別電源回路
11A、11B、11Cの供給電力の変化を示す図。
【符号の説明】
1、1A、1B、1C、… 処理チャンバ 3、3A、3B、3C、… 温度調節ステージ(温調ス
テージ) 5、5A、5B、5C、… 電熱ヒータ 7 冷却液管 9 基板 11、11A、11B、11C、… 個別電源回路 13 コントローラ 15 交流電源

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力を受けて熱を発する加熱部を備える
    複数の温度調節用ステージと、 前記複数の加熱部に接続される電源設備と、 前記複数の温度調節用ステージのトータルの消費電力の
    最大値が、前記電源設備の容量を超えないように、前記
    温度調節用ステージの各々の駆動タイミングを制御する
    制御装置とを備えた基板処理システム。
  2. 【請求項2】 前記制御装置は、同一タイミングで駆動
    することができる前記温度調節用ステージの許容台数を
    記憶しており、前記許容台数以下の台数の温度調節用ス
    テージを同一タイミングで駆動し、他の温度調節用ステ
    ージを別のタイミングで駆動する請求項1記載の基板処
    理システム。
  3. 【請求項3】 前記電源設備は、前記複数の温度調節用
    ステージに対して、所定の温度制御サイクルを繰り返す
    ように電力を供給し、 前記制御装置は、同時に前記温度制御サイクルを開始す
    る前記温度調節用ステージの台数が、前記許容台数以下
    になるように前記電源設備を制御する請求項3記載の基
    板処理システム。
  4. 【請求項4】 電力を受けて熱を発する加熱部を備える
    複数の温度調節用ステージの、トータルの消費電力の最
    大値が、前記複数の加熱部に接続される電源設備の容量
    を超えないように、前記温度調節用ステージの各々の駆
    動タイミングを制御する、基板処理システムの制御装
    置。
  5. 【請求項5】 同一タイミングで駆動することができる
    前記温度調節用ステージの許容台数を記憶しており、前
    記許容台数以下の台数の温度調節用ステージを同一タイ
    ミングで駆動し、他の温度調節用ステージを別のタイミ
    ングで駆動する請求項4記載の基板処理システムの制御
    装置。
  6. 【請求項6】 電力を受けて熱を発する加熱部を備える
    複数の温度調節用ステージの、トータルの消費電力の最
    大値が、前記複数の加熱部に接続される電源設備の容量
    を超えないように、前記温度調節用ステージの各々の駆
    動タイミングを制御する過程を備える基板処理の制御方
    法。
  7. 【請求項7】 同一タイミングで駆動することができる
    前記温度調節用ステージの許容台数を記憶する別の過程
    を備え、 前記制御する過程は、前記許容台数以下の台数の温度調
    節用ステージを同一タイミングで駆動し、他の温度調節
    用ステージを別のタイミングで駆動する請求項6記載の
    基板処理の制御方法。
  8. 【請求項8】 電力を受けて熱を発する加熱部を備える
    複数の温度調節用ステージの、トータルの消費電力の最
    大値が、前記複数の加熱部に接続される電源設備の容量
    を超えないように、前記温度調節用ステージの各々の駆
    動タイミングを制御するステップをコンピュータに実行
    させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可
    能な記録媒体。
  9. 【請求項9】 同一タイミングで駆動することができる
    前記温度調節用ステージの許容台数を記憶する別のステ
    ップをコンピュータに実行させるためのプログラムも記
    録し、 前記制御するステップは、前記許容台数以下の台数の温
    度調節用ステージを同一タイミングで駆動し、他の温度
    調節用ステージを別のタイミングで駆動する請求項8記
    載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001168011A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 薄膜形成装置
JP2007035706A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Nikon Corp 搬送装置、露光装置及びマイクロデバイスの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001168011A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 薄膜形成装置
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