KR102434669B1 - 열처리 장치, 열처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 - Google Patents

열처리 장치, 열처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 Download PDF

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Abstract

기판을 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 간이한 장치의 구성으로 기판의 품질의 변동을 억제한다.
열처리 장치(40)는, 웨이퍼(W)가 적재되고, 해당 적재된 웨이퍼(W)를 가열하는 열판(132)을, 해당 열판(132) 상에 적재된 웨이퍼(W)의 피처리면을 덮는 덮개체(130)를 포함하는 처리실 S 내에 구비하고, 또한 웨이퍼(W)의 온도를 제어하는 제어부와, 덮개체(130)의 온도를 측정하는 온도 센서(133)를 구비하고, 제어부는, 열판(132)의 설정 온도가 변경된 때, 온도 센서(133)에 의하여 측정된 덮개체(130)의 온도에 기초하여, 변경 후의 설정 온도를 얻기 위한 열판(132)의 가열량의 보정을 행한다.

Description

열처리 장치, 열처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체{HEAT TREATMENT APPARATUS, HEAT TREATMENT METHOD AND COMPUTER STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 기판을 열처리하는 열처리 장치, 열처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체에 관한 것이다.
예를 들어 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 예를 들어 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라 함) 표면의 피처리막 상에 도포액을 공급하여 반사 방지막이나 레지스트막을 형성하는 도포 처리, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리, 웨이퍼를 가열하는 열처리 등이 순차 행해져, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다. 그리고 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭 처리를 행함으로써 피처리막에 소정의 패턴이 전사된다.
상기 열처리는 열처리 장치에 의하여 행해진다. 열처리 장치는, 기판이 적재되고 해당 기판을 가열하는 열판과, 해당 열판의 상면을 덮어 처리실을 형성하는 덮개체를 갖는다. 그리고 덮개체에 의하여 형성된 처리실 내에서, 소정 온도로 설정된 열판 상에 기판이 적재되어 가열된다.
그런데 프로세스 레시피에 기초하여 기판의 가열 온도가 변경되면 열판의 설정 온도를 변경시키게 되는데, 이때 처리실을 형성하는 덮개체는 열판에 비하여 열용량이 크기 때문에, 열판에 비하여 온도가 안정된 상태로 될 때까지 시간이 걸린다.
그리고 기판의 가열 처리는 열판의 온도뿐만 아니라 덮개체의 온도에도 영향받으므로, 덮개체의 온도가 정상 상태로 되어 있지 않으면 기판의 열처리가 불안정해져 기판의 품질에 변동이 발생한다. 또한 덮개체의 온도가 안정 상태로 될 때까지 대기하고 나서 열처리를 행한다고 하면, 불필요한 시간이 걸려 스루풋이 저하된다.
그래서 특허문헌 1의 열처리 장치는, 덮개체의 외측의 면에 온도를 조정 가능한 온도 조절부가 설치되어 있으며, 예를 들어 열판의 설정 온도의 상승 시에 온도 조절부에 의하여 덮개체를 승온하도록 하고 있다. 또한 특허문헌 1의 열처리 장치는, 온도 조절부를 펠티에 소자로 구성함으로써 덮개체의 냉각을 행할 수도 있다.
특허문헌 2의 열처리 장치는, 덮개체를 상하 방향으로 이동시키는 보유 지지 부재에 있어서의, 덮개체를 직접 보유 지지하는 보유 지지부를, 덮개체로부터 이탈 가능하게 구성하여 덮개체의 열용량을 감소시킬 수 있다. 따라서 열판 온도의 상승 시에 보유 지지부를 이탈시키면, 덮개체의 온도가 빠르게 상승해 빠르게 안정 상태로 된다.
일본 특허 공개 평10-189429호 공보 일본 특허 공개 제2001-274064호 공보
그러나 특허문헌 1의 열처리 장치에서는, 열판의 설정 온도의 변경 시에 덮개체를 냉각할 때 펠티에 소자를 사용한다고 하면 장치의 구성이 복잡해져 버린다. 또한 특허문헌 1의 열처리 장치의 온도 조절부에 가열 기능만을 설치하고 냉각 기능을 설치하지 않아 덮개체의 냉각은 자연 냉각에 의하여 행한다고 하면, 온도 조절부를 덮개체에 설치함으로써 덮개체의 열용량이 대폭 상승해 버리기 때문에 덮개체의 냉각에 시간을 요하며, 즉, 덮개체가 안정 상태에 도달할 때까지에 시간을 요한다. 따라서 열판 온도의 변경 직후에 있어서 기판의 열처리가 불안정해지므로, 열처리된 기판의 품질에 변동이 발생한다.
또한 특허문헌 2의 열처리 장치에서는, 덮개체의 보유 지지부를 덮개체로부터 착탈 가능하게 했다고 하더라도 덮개체의 열용량은 크므로, 열판 온도의 변경 시에 있어서 덮개체의 온도가 안정 상태에 이르기까지의 시간의 단축화에는 한계가 있으며, 기판의 품질의 변동을 억제하기 위하여 더 단축이 요망되는 경우도 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 기판을 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 장치의 구성이 간이하더라도 기판의 품질의 변동을 억제할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판이 적재되고, 해당 적재된 기판을 가열하는 열판을, 해당 열판 상에 적재된 상기 기판의 피처리면을 덮는 덮개체를 포함하는 처리실 내에 구비하는 열처리 장치이며, 적어도 상기 열판의 온도를 제어하는 제어부와, 상기 덮개체의 온도를 측정하는 온도 측정부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 상기 온도 측정부에 의하여 측정된 상기 덮개체의 온도에 기초하여, 변경 후의 상기 설정 온도를 얻기 위한 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 열처리 장치에서는, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 상기 온도 측정부에 의하여 측정된 상기 덮개체의 현재의 온도에 기초하여 상기 열판의 가열량을 보정함으로써 기판 온도를 일정하게 제어하기 때문에, 설정 온도 변경 후에 기판의 열처리를 연속으로 행하더라도 기판 간에서의 품질의 변동을 억제할 수 있다.
상기 설정 온도마다, 당해 설정 온도에의 변경 후에 상기 덮개체의 온도가 안정된 때의 당해 덮개체의 온도인 안정 시 덮개체 온도를 기억하는 기억부를 갖고, 상기 제어부는, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 변경 후의 상기 설정 온도에 대응하는 상기 안정 시 덮개체 온도와, 상기 온도 측정부에 의하여 측정된 상기 덮개체의 온도의 차분에 기초하여, 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 것이 바람직하다.
상기 열판은 복수의 영역으로 분할되고, 상기 제어부는 상기 복수의 영역으로 분할된 상기 열판의 온도를 상기 영역마다 제어하고, 상기 온도 측정부는 상기 복수의 영역으로 분할된 상기 열판의 각 영역에 대응하는 부분마다 상기 덮개체의 온도를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 상기 영역마다, 상기 온도 측정부에 의하여 측정된 당해 영역에 대응하는 부분의 상기 덮개체의 온도에 기초하여 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 것이 바람직하다.
상기 열판의 가열량의 보정은 상기 열판을 가열하는 가열부의 조작량의 조정이고, 상기 제어부는 상기 가열부의 조작량의 조정을 행함으로써 상기 덮개체의 온도를 피드백 제어하는 것이 바람직하다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 기판이 적재된 열판에 의하여 상기 기판을 가열하는 열처리 방법이며, 열판의 피처리면을 덮어 처리실을 구성하는 덮개체의 온도를 측정하는 측정 공정과, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 상기 측정된 상기 덮개체의 온도에 기초하여, 변경 후의 상기 설정 온도를 얻기 위한 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 보정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 보정 공정은, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 변경 후에 상기 열판의 온도가 안정된 때의 당해 덮개체의 온도인 안정 시 덮개체 온도와, 상기 측정된 상기 덮개체의 온도의 차분에 기초하여, 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열판은 개별로 온도가 제어되는 복수의 영역으로 분할되고, 상기 측정 공정은, 상기 복수의 영역으로 분할된 상기 열판의 각 영역에 대응하는 부분마다 상기 덮개체의 온도를 측정하는 공정이고, 상기 보정 공정은, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 상기 영역마다, 상기 측정된 당해 영역에 대응하는 부분의 상기 덮개체의 온도에 기초하여 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열판의 가열량의 보정은 상기 열판을 가열하는 가열부의 조작량의 조정이고, 상기 보정 공정은, 상기 가열부의 조작량의 조정을 행함으로써 상기 덮개체의 온도를 피드백 제어하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또 다른 관점에 의한 본 발명에 의하면, 상기 열처리 방법을 열처리 장치에 의하여 실행시키도록, 당해 열처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 저장한, 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.
본 발명의 열처리 장치에 의하면, 간이한 구성으로 기판의 품질의 변동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 정면도이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 배면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면의 설명도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치의 열판의 구성의 개략을 도시하는 평면의 설명도이다.
도 7은 종래의 열처리 장치에 있어서 열처리를 연속하여 행한 때의, 웨이퍼의 면 내 평균 온도와 덮개체의 온도의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 종래의 열처리 장치에 있어서 열처리를 연속하여 행한 때의, 웨이퍼의 면 내 평균 온도와 덮개체의 온도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치에 있어서 열처리를 연속하여 행한 때의, 웨이퍼의 면 내 평균 온도를 나타내는 도면이다.
도 10은 제1 실시 형태에 관한 피드백 제어 시에 행해지는 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 11은 소정의 설정 온도와 웨이퍼의 면 내 평균 온도의 차분, 즉 보정량과, 소정의 설정 온도에 대응하는 안정 시의 덮개체의 온도와 측정된 덮개체의 온도의 차분의 관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 제2 실시 형태에 관한 열처리 장치의 열판의 구성의 개략을 도시하는 평면의 설명도이다.
도 13은 제2 실시 형태에 관한 열처리 장치의 덮개체의 구성의 개략을 도시하는 평면의 설명도이다.
도 14는 제2 실시 형태에 관한 피드백 제어 시에 행해지는 처리를 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는 동일한 번호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 열처리 장치를 구비한 기판 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 도시하는 설명도이다. 도 2 및 도 3은, 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시하는 정면도 및 배면도이다. 또한 본 실시 형태에서는, 기판 처리 시스템(1)이 웨이퍼(W)에 대하여 도포 현상 처리를 행하는 도포 현상 처리 시스템인 경우를 예로 들어 설명한다.
기판 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트 C가 반입출되는 카세트 스테이션(10)과, 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(11)과, 처리 스테이션(11)에 인접하는 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(13)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(10)에는 카세트 적재대(20)가 설치되어 있다. 카세트 적재대(20)에는, 기판 처리 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트 C를 반입출할 때 카세트 C를 적재하는, 예를 들어 4개의 카세트 적재판(21)이 설치되어 있다.
카세트 스테이션(10)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 X 방향으로 연장되는 반송로(22) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(23)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(23)는 상하 방향 및 연직축 주위(θ 방향)로도 이동 가능하며, 각 카세트 적재판(21) 상의 카세트 C와, 후술하는 처리 스테이션(11)의 제3 블록 G3의 수수 장치 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(11)에는, 각종 장치를 구비한 복수, 예를 들어 4개의 블록 G1, G2, G3, G4가 설치되어 있다. 예를 들어 처리 스테이션(11)의 정면측(도 1의 X 방향 부 방향측)에는 제1 블록 G1이 설치되고, 처리 스테이션(11)의 배면측(도 1의 X 방향 정 방향측)에는 제2 블록 G2가 설치되어 있다. 또한 처리 스테이션(11)의 카세트 스테이션(10)측(도 1의 Y 방향 부 방향측)에는 제3 블록 G3이 설치되고, 처리 스테이션(11)의 인터페이스 스테이션(13)측(도 1의 Y 방향 정 방향측)에는 제4 블록 G4가 설치되어 있다.
예를 들어 제1 블록 G1에는, 도 2에 도시한 바와 같이 복수의 액 처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)를 현상 처리하는 현상 처리 장치(30), 웨이퍼(W)의 레지스트막 하층에 반사 방지막(이하, 「하부 반사 방지막」이라 함)을 형성하는 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 장치(32), 웨이퍼(W)의 레지스트막 상층에 반사 방지막(이하, 「상부 반사 방지막」이라 함)을 형성하는 상부 반사 방지막 형성 장치(33)가 아래로부터 이 순서대로 배치되어 있다.
예를 들어 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)는 각각 수평 방향으로 3개 나열되어 배치되어 있다. 또한 이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)의 수나 배치는 임의로 선택할 수 있다.
이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)에서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 상에 소정의 도포액을 도포하는 스핀 코팅이 행해진다. 스핀 코팅에서는, 예를 들어 도포 노즐로부터 웨이퍼(W) 상에 도포액을 토출함과 함께, 웨이퍼(W)를 회전시켜 도포액을 웨이퍼(W)의 표면에 확산시킨다.
예를 들어 제2 블록 G2에는, 도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 가열이나 냉각 등의 열처리를 행하는 열처리 장치(40)나, 웨이퍼(W)를 소수화 처리하는 어드비전 장치(41), 웨이퍼(W)의 외주부를 노광하는 주변 노광 장치(42)가 상하 방향과 수평 방향으로 나열되어 설치되어 있다. 열처리 장치(40)는, 웨이퍼(W)를 적재하여 가열하는 열판과, 웨이퍼(W)를 적재하여 온도 조절하는 온도 조절판을 갖고, 가열 처리와 온도 조절 처리의 양쪽을 행하는 것이며, 그 구성에 대해서는 후술한다. 또한 열처리 장치(40), 어드비전 장치(41), 주변 노광 장치(42)의 수나 배치는 임의로 선택할 수 있다.
예를 들어 제3 블록 G3에는 복수의 수수 장치(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)가 아래로부터 순서대로 설치되어 있다. 또한 제4 블록 G4에는 복수의 수수 장치(60, 61, 62)가 아래로부터 순서대로 설치되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이 제1 블록 G1 내지 제4 블록 G4에 둘러싸인 영역에는 웨이퍼 반송 영역 D가 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역 D에는, 예를 들어 Y 방향, X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암을 갖는 웨이퍼 반송 장치(70)가 복수 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는 웨이퍼 반송 영역 D 내를 이동하여, 주위의 제1 블록 G1, 제2 블록 G2, 제3 블록 G3 및 제4의 블록 G4 내의 소정의 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한 웨이퍼 반송 영역 D에는, 제3 블록 G3과 제4 블록 G4 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(80)가 설치되어 있다.
셔틀 반송 장치(80)는, 예를 들어 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(80)는 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 Y 방향으로 이동하여, 제3 블록 G3의 수수 장치(52)와 제4 블록 G4의 수수 장치(62) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제3 블록 G3의 X 방향 정 방향측의 옆에는 웨이퍼 반송 장치(100)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 예를 들어 X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 상하로 이동하여, 제3 블록 G3 내의 각 수수 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
인터페이스 스테이션(13)에는 웨이퍼 반송 장치(110)와 수수 장치(111)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(110)는, 예를 들어 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(110)는, 예를 들어 반송 아암에 웨이퍼(W)를 지지하여, 제4 블록 G4 내의 각 수수 장치, 수수 장치(111) 및 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
이상의 기판 처리 시스템(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 제어부(300)가 설치되어 있다. 제어부(300)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시되지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치나 반송 장치 등의 구동계 동작을 제어하여, 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 후술하는 기판 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한 상기 프로그램은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체 H에 기록되어 있었던 것이며, 그 기억 매체 H로부터 제어부(300)에 인스톨된 것이어도 된다.
본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템(1)은 이상과 같이 구성되어 있다. 다음으로, 기판 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 대하여 도 4도 참조하여 설명한다.
우선, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트 C가 기판 처리 시스템(1)의 카세트 스테이션(10)에 반입되고, 웨이퍼 반송 장치(23)에 의하여 카세트 C 내의 각 웨이퍼(W)가 순차 처리 스테이션(11)의 수수 장치(53)로 반송된다.
다음으로 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 제2 블록 G2의 열처리 장치(40)로 반송되어 온도 조절 처리된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여, 예를 들어 제1 블록 G1의 하부 반사 방지막 형성 장치(31)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는 제2 블록 G2의 열처리 장치(40)로 반송되어 열처리가 행해진다.
열처리 장치(40)로 반송된 웨이퍼(W)는 우선 냉각판(160) 상에 적재된다. 계속해서 냉각판(160)이 열판(132)의 상방으로 이동된다. 이어서, 승강 핀(141)이 상승하고 냉각판(160)의 웨이퍼(W)가 승강 핀(141)에 전달된다. 그 후, 냉각판(160)이 열판(132) 상으로부터 퇴피하고 승강 핀(141)이 하강하여, 열판(132) 상에 웨이퍼(W)가 전달된다.
소정 시간 웨이퍼(W)의 열처리가 행해지면, 승강 핀(141)이 상승하여 웨이퍼(W)가 열판(132)의 상방으로 이동함과 함께 냉각판(160)이 열판(132) 위까지 이동하여, 승강 핀(141)으로부터 냉각판(160)에 웨이퍼(W)가 전달된다. 냉각판(160)에 전달된 웨이퍼(W)는, 예를 들어 상온까지 냉각되고 열처리 장치(40)로부터 반출된다.
열처리 장치(40)에서의 열처리를 마친 웨이퍼(W)는 레지스트 도포 장치(32)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는 열처리 장치(40)로 반송되어 프리베이크 처리된다. 또한 프리베이크 처리에 있어서도 하부 반사 방지막 형성 후의 열처리와 마찬가지의 처리가 행해지고, 또한 후술하는 반사 방지막 형성 후의 열처리, 노광 후 베이크 처리, 포스트베이크 처리에 있어서도 마찬가지의 처리가 행해진다. 단, 각 열처리에 제공되는 열처리 장치(40)는 서로 상이하다.
다음으로 웨이퍼(W)는 상부 반사 방지막 형성 장치(33)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는 열처리 장치(40)로 반송되어 가열되어 온도 조절된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 주변 노광 장치(42)로 반송되어 주변 노광 처리된다.
다음으로 웨이퍼(W)는 노광 장치(12)로 반송되어 소정의 패턴으로 노광 처리된다.
다음으로 웨이퍼(W)는 열처리 장치(40)로 반송되어 노광 후 베이크 처리된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 예를 들어 현상 처리 장치(30)로 반송되어 현상 처리된다. 현상 처리 종료 후, 웨이퍼(W)는 열처리 장치(40)로 반송되어 포스트베이크 처리된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 카세트 적재판(21)의 카세트 C로 반송되어, 일련의 포토리소그래피 공정이 완료된다.
(제1 실시 형태)
다음으로, 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치(40)의 구성에 대하여 설명한다. 예를 들어 열처리 장치(40)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 하우징(120) 내에, 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열부(121)와, 웨이퍼(W)를 냉각 처리하는 냉각부(122)를 구비하고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이 하우징(120)의 냉각부(122) 근방의 양 측면에는, 웨이퍼(W)를 반입출하기 위한 반입출구(123)가 형성되어 있다.
가열부(121)는, 도 4에 도시한 바와 같이 상측에 위치하고 상하 이동 가능한 덮개체(130)와, 하측에 위치하고 그 덮개체(130)와 일체로 되어 처리실 S를 형성하는 열판 수용부(131)를 구비하고 있다.
덮개체(130)는, 하면이 개구된 대략 통 형상을 가지며, 후술하는 열판(132) 상에 적재된 웨이퍼(W)의 피처리면인 상면을 덮는다. 덮개체(130)의 상면 중앙부에는 배기부(130a)가 설치되어 있다. 처리실 S 내의 분위기는 배기부(130a)로부터 배기된다.
또한 덮개체(130)에는, 해당 덮개체(130)의 온도를 측정하는 온도 측정부인 온도 센서(133)가 설치되어 있다. 도시예에서는, 온도 센서(133)는 덮개체(130)의 단부에 설치되어 있지만, 덮개체(130)의 중앙부 등에 설치해도 된다.
열판 수용부(131)의 중앙에는, 웨이퍼(W)가 적재되고, 해당 적재된 웨이퍼(W)를 가열하는 열판(132)이 설치되어 있다. 열판(132)은, 두께가 있는 대략 원반 형상을 갖고 있으며, 열판(132)의 상면, 즉 웨이퍼(W)의 탑재면을 가열하는 히터(140)가 그 내부에 설치되어 있다. 히터(140)로서는, 예를 들어 전기 히터가 사용된다. 이 열판(132)의 구성에 대해서는 후술한다.
열판 수용부(131)에는, 열판(132)을 두께 방향으로 관통하는 승강 핀(141)이 설치되어 있다. 승강 핀(141)은 실린더 등의 승강 구동부(142)에 의하여 승강 가능하며, 열판(132)의 상면으로 돌출하여, 후술하는 냉각판(160)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.
열판 수용부(131)는, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이 열판(132)을 수용하고 열판(132)의 외주부를 보유 지지하는 환형의 보유 지지 부재(150)와, 그 보유 지지 부재(150)의 외주를 둘러싸는 대략 통형의 서포트 링(151)을 갖고 있다.
가열부(121)에 인접하는 냉각부(122)에는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 적재하여 냉각하는 냉각판(160)이 설치되어 있다. 냉각판(160)은, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이 대략 사각형의 평판 형상을 가지며, 가열부(121)측의 단부면이 원호상으로 만곡되어 있다. 냉각판(160)의 내부에는, 예를 들어 펠티에 소자 등의, 도시되지 않은 냉각 부재가 내장되어 있어, 냉각판(160)을 소정의 설정 온도로 조정할 수 있다.
냉각판(160)은, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이 지지 아암(161)에 지지되며, 그 지지 아암(161)은, 가열부(121)측의 X 방향을 향하여 연신되는 레일(162)에 설치되어 있다. 냉각판(160)은, 지지 아암(161)에 설치된 구동 기구(163)에 의하여 레일(162) 상을 이동할 수 있다. 이것에 의하여 냉각판(160)은 가열부(121)측의 열판(132)의 상방까지 이동할 수 있다.
냉각판(160)에는, 예를 들어 도 5의 X 방향을 따른 2개의 슬릿(164)이 형성되어 있다. 슬릿(164)은 냉각판(160)의 가열부(121)측의 단부면으로부터 냉각판(160)의 중앙부 부근까지 형성되어 있다. 이 슬릿(164)에 의하여, 가열부(121)측으로 이동한 냉각판(160)과, 열판(132) 상의 승강 핀(141)의 간섭이 방지된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 냉각부(122) 내에 위치하는 냉각판(160)의 하방에는 승강 핀(165)이 설치되어 있다. 승강 핀(165)은 승강 구동부(166)에 의하여 승강할 수 있다. 승강 핀(165)은 냉각판(160)의 하방으로부터 상승하여 슬릿(164)을 통과하여 냉각판(160)의 상방으로 돌출하여, 예를 들어 반입출구(123)로부터 하우징(120)의 내부에 진입하는 웨이퍼 반송 장치(70)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.
다음으로, 열판(132)의 구성에 대하여 상세히 설명한다. 열판(132)은 도 6에 도시한 바와 같이, 하나의 열판(132)에 대하여 하나의 가열부, 즉 히터(140)를 구비한다.
히터(140)의 발열량은 열판 온도 조절기(143)를 통하여 제어부(300)에 의하여 조정된다. 열판 온도 조절기(143)는 히터(140)의 발열량을 조정하여 열판(132)의 온도를 소정의 설정 온도로 제어할 수 있다.
제어부(300)에는, 온도 센서(133)에서 측정한 덮개체(130)의 온도의 측정 결과가 입력된다.
레지스트의 종류의 변경 등과 같은 프로세스 레시피의 변경에 의하여 웨이퍼(W)의 가열 온도가 변경되면, 열판(132)의 설정 온도를 변경시키게 된다.
전술한 바와 같이, 종전의 열처리 장치, 즉, 덮개체에 대하여 전혀 온도 조절 기구를 설치하지 않아 덮개체의 냉각은 자연 냉각에 의하여 행하는 열처리 장치에서는, 설정 온도의 변경 후, 복수 매의 웨이퍼를 연속하여 처리하면 웨이퍼 간에서 품질에 변동이 발생한다. 이는, 덮개체의 온도가 안정된 상태로 될 때까지 시간이 걸리는 것이 그 원인의 하나이다.
그래서 본 발명자들은 먼저, 종래의 열처리 장치에 있어서, 열판의 설정 온도를 변경하여 안정 상태로 되고 나서 열처리를 연속하여 행한 때와, 열판의 설정 온도를 변경한 직후에 열처리를 연속하여 행한 때의, 웨이퍼의 면 내 평균 온도와 덮개체의 온도를 측정하였다. 도 7은, 연속 처리 시의 n매째의 웨이퍼에 있어서의, 상기 웨이퍼의 면 내 평균 온도 및 덮개체의 온도를 나타내는 도면이다.
도 7에 있어서, 횡축은 처리 매수, 종축은 웨이퍼의 면 내 평균 온도(WAF Ave 온도) 또는 덮개체의 온도(챔버 온도)이다. 또한 웨이퍼의 면 내 평균 온도는, 웨이퍼를 본떠 복수의 온도 센서 등이 탑재된 웨이퍼형 온도 측정 장치에 의하여 측정되고, 또한 열판에 웨이퍼(웨어퍼형 온도 측정 장치)가 적재되고 나서 60초 후의 온도이며, 또한 본 예에서는, 웨이퍼(웨이퍼형 온도 측정 장치)의 측정면 내에 있어서의 29개소에서 측정한 온도의 평균값이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 열판의 설정 온도를 110℃로 변경 후 소정 시간이 경과하여 안정 상태로 되고 나서 열처리를 연속하여 행한 경우, 웨이퍼 간에서 면 내 평균 온도와 덮개체의 온도에 변동은 없다.
그러나 열판의 설정 온도를 110℃로 변경 직후로부터 열처리를 연속하여 행한 경우, 1매째와 25매째는 면 내 평균 온도와 덮개체의 온도에 큰 차가 있어 웨이퍼 간에서 변동이 있다.
이 측정 결과를 근거로 하여 본 발명자들은, 열판의 설정 온도를 변경하여 안정 상태로 되고 나서 열처리를 연속하여 행한 때와, 열판의 설정 온도를 변경한 직후에 열처리를 연속하여 행한 때의, 웨이퍼의 면 내 평균 온도와 덮개체의 온도의 관계를 검토하였다.
도 8은, 상술한 웨이퍼의 면 내 평균 온도와 덮개체의 온도의 관계를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서, 횡축은 덮개체의 온도, 종축은 웨이퍼의 면 내 평균 온도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 양자에는 대략 정비례의 상관 관계가 있는 것으로 추측된다.
이상의 지견과, 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도에는 열판(132)의 히터(140)에 의한 가열량이 기여하는 점과, 열판(132)은 덮개체(130)보다 열용량이 매우 작은 점에서, 본 실시 형태에서는, 열판(132)에 의한 웨이퍼(W)의 열처리 시, 덮개체(130)의 온도를 측정하고, 이 측정 결과에 기초하여 열판(132)의 히터(140)에 의한 가열량의 보정을 행하여 열판(132)의 온도가 조기에 안정되도록 한다. 이 가열량의 보정은, 적어도 열판(132)의 설정 온도가 변경된 때 행한다. 또한 상기 가열량의 보정은, 덮개체(130)의 온도가 안정될 때까지의 사이에 행한다.
상기 가열량의 보정은, 구체적으로는, 예를 들어 이하와 같이 하여 행한다. 즉, 열판(132)의 설정 온도마다, 당해 설정 온도로 변경 후에 덮개체(130)의 온도가 안정된 때의 해당 덮개체의 온도인 안정 시 덮개체 온도를 기억부(도시되지 않음)에 미리 기억한다.
그리고 제어부(300)는, 열판(132)의 설정 온도가 변경된 때는, 온도 센서(133)에 의하여 측정된 덮개체(130)의 온도와, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도의 차분에 기초하여, 열판(132)의 히터(140)에 의한 가열량을 보정한다.
제어부(300)가 행하는 가열량의 보정이란, 열판 온도 조절기(143)가 출력하는 히터(140)의 조작량의 조정이며, 제어부(300)는 해당 조정에 의하여 덮개체(130)의 온도를 피드백 제어하여, 덮개체(130)의 온도가, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도로 되도록 한다.
도 9는, 본 실시 형태의 열처리 장치(40)에 있어서, 열판(132)의 설정 온도를 변경하여 안정 상태로 되고 나서 열처리를 연속하여 행한 때와, 열판의 설정 온도를 변경한 직후에 열처리를 연속하여 행한 때의, 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도를 나타내는 도면이다.
도 9에 있어서, 횡축은 처리 매수, 종축은 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도이다. 또한 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도의 정의나 측정 방법은 도 7에 있어서의 것과 마찬가지이기 때문에 생략한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 열판(132)의 설정 온도를 130℃로 변경 후 소정 시간이 경과하여 안정 상태로 되고 나서 열처리를 연속하여 행한 경우에도, 열판(132)의 설정 온도를 130℃로 변경 직후로부터 열처리를 연속하여 행한 경우에도, 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도는 웨이퍼 간에서 변동되지 않는다. 따라서 본 실시 형태의 열처리 장치(40)에 의하면 웨이퍼(W)의 품질의 변동을 억제할 수 있다. 또한 본 실시 형태의 열처리 장치(40)는, 덮개체(130)의 온도 조정을 위하여, 피에조 소자 등으로 이루어지는 온도 조정 기구를 별도로 설치하고 있지 않기 때문에, 장치의 구성이 간이하다.
계속해서, 열처리 장치(40)에서의 덮개체(130)의 온도의 피드백 제어에 대하여 상세히 설명한다.
도 10은, 피드백 제어 시에 행해지는 처리를 설명하는 흐름도이다.
열판(132)의 설정 온도의 변경이 있으면, 먼저 제어부(300)는 현재의 덮개체(130)의 온도 정보를 온도 센서(133)로부터 취득한다(스텝 S1).
그리고 제어부(300)는, 현재의 덮개체(130)의 온도와, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 기준 온도, 즉 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도에 기초하여, 히터(140)에 의한 가열량의 보정량을 산출한다(스텝 S2). 구체적으로는, 제어부(300)는, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도와 현재의 덮개체(130)의 온도의 차분을 산출하고, 해당 차분에 기초하여 소정의 보정식에 따라 히터(140)에 의한 가열량의 보정량을 산출한다.
상기 소정의 보정식은 실제의 열처리보다 전에 미리 얻어진 것이며, 예를 들어 이하와 같이 하여 주어진다.
상기 소정의 보정식을 얻을 때는, 제어부(300)는 열판(132)의 온도를 보정식 산출용의 설정 온도로 변경·조정하고, 덮개체(130)의 온도가 안정되고 나서, 보정식 산출용의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도를 온도 센서(133)에 의하여 취득한다.
또한 열판(132)의 설정 온도를 보정식 산출용의 것으로 변경한 직후, 및 변경 후 안정 상태로 된 후에, 덮개체(130)의 온도의 피드백 제어 기능을 OFF로 한 상태에서 열처리를 연속하여 행하여, 웨이퍼(W)마다 해당 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도와 덮개체(130)의 온도를 측정한다. 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도는, 웨이퍼(W)를 본떠 복수의 온도 센서 등이 탑재된 웨이퍼형 온도 측정 장치에 의하여 측정한다. 또한 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도는, 열판(132)에 웨이퍼(W)(웨어퍼형 온도 측정 장치)가 적재되고 나서 60초 후의 온도이고, 또한 웨이퍼(W)(웨이퍼형 온도 측정 장치)의 측정면 내에 있어서의 29개소에서 측정한 온도의 평균값이다.
그리고 각 웨이퍼(W)에 대하여, 보정식 산출용의 설정 온도와 면 내 평균 온도의 차분을 보정량으로서 산출함과 함께, 보정식 산출용의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도와 덮개체(130)의 온도 차분 ΔT를 산출한다.
도 11은, 상기 보정량과 상기 차분 ΔT의 관계를 나타내는 도면이다. 횡축은 상기 차분 ΔT, 종축은 보정량이다.
그리고 제어부(300)는 도 11의 관계를 나타내는 근사식을 도출한다. 이 보정식 산출용의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도와 덮개체(130)의 온도 차분 ΔT와, 보정량의 관계를 나타내는 근사식을, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도와 현재의 덮개체(130)의 온도 차분과, 보정량의 관계를 나타내는 보정식으로 한다.
또한 본 예에서는, 열판(132)의 설정 온도가 상이하다고 하더라도 공통의 보정식을 이용하지만, 보정식을 복수 준비하고 설정 온도에 따라 상이한 보정식을 이용하도록 해도 된다.
도 10의 설명으로 되돌아간다.
보정량의 산출 후 제어부(300)는, 산출한 보정량과, 덮개체(130)의 온도의 피드백 제어를 유효하게 하는 트리거(기동 트리거)를 열판 온도 조절기(143)에 발행한다(스텝 S3).
이것에 의하여, 열판 온도 조절기(143)가, 발행된 보정량에 기초하여 히터(140)의 가열량을 보정함으로써, 덮개체(130)의 온도 피드백 제어가 개시된다(스텝 S4).
또한 열처리 장치(40)에서의 웨이퍼(W)마다의 열처리 시간이 60초라고 하면, 피드백 제어를 행하는 시간, 즉, 현재의 덮개체(130)의 온도가, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도로 될 때까지의 시간은 수 초이다.
(제2 실시 형태)
도 12는, 제2 실시 형태에 관한 열처리 장치(40)의 열판(132)의 구성의 개략을 도시하는 평면의 설명도이다. 도 13은, 제2 실시 형태에 관한 덮개체(130)의 구성의 개략을 도시하는 평면의 설명도이다.
제2 실시 형태에 관한 열처리 장치(40)의 열판(132)은, 도 12에 도시한 바와 같이 복수, 예를 들어 13개의 열판 영역 R1 내지 R13으로 구획되어 있다. 열판(132)은, 예를 들어 평면에서 보아 중심부에 위치하고 원형인 열판 영역 R1과, 그 열판 영역 R1의 주위를 원호상으로 4등분한 열판 영역 R2 내지 R5와, 그 열판 영역 R2 내지 R5의 주위를 원호상으로 8등분한 열판 영역 R6 내지 R13으로 구획되어 있다.
열판(132)의 각 열판 영역 R1 내지 R13에는 히터(140)가 개별로 내장되어, 열판 영역 R1 내지 R13마다 개별로 가열할 수 있다. 각 열판 영역 R1 내지 R13의 히터(140)의 발열량은 열판 온도 조절기(143)를 통하여 제어부(300)에 의하여 조정된다. 제어부(300)는, 각 히터(140)의 발열량을 조정하여 각 열판 영역 R1 내지 R13의 온도를 소정의 설정 온도로 제어할 수 있다.
또한 도 13에 도시한 바와 같이, 덮개체(130)의 하면에는 온도 센서(133)가 복수 설치되어 있다. 온도 센서(133)는, 중앙의 열판 영역 R1에 대응하는 부분 P1에 하나, 열판 영역 R2 내지 R5에 대응하는 부분 P2에 하나, 열판 영역 R6 내지 R13에 대응하는 부분 P3에 하나 배치되어 있다.
본 발명자가 예의 검토한 결과, 각 열판 영역 R1 내지 R13에 대응하는 웨이퍼(W)의 부분의 면 내 평균 온도와, 각 열판 영역 R1 내지 R13에 대응하는 덮개체(130)의 부분 온도에는 상관 관계가 있고, 부분마다 그 상관 관계는 상이한 것을 알 수 있었다.
그래서 본 실시 형태에서는, 열판(132)에 의한 웨이퍼(W)의 열처리 시, 덮개체(130)의 각 부분 P1 내지 P3의 온도를 측정하고, 이 측정 결과에 기초하여 열판(132)의 각 열판 영역 R1 내지 R13의 히터(140)에 의한 가열량의 보정을 행한다.
상기 가열량의 보정은, 구체적으로는, 예를 들어 이하와 같이 하여 행한다. 즉, 열판(132)의 설정 온도마다, 덮개체(130)의 각 부분 P1 내지 P3의 안정 시 덮개체 온도를 기억부(도시되지 않음)에 미리 기억한다. 게다가 제어부(300)는, 열판(132)의 설정 온도가 변경된 때는, 각 부분 P1 내지 P3에 대하여, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도와, 온도 센서(133)에 의하여 측정된 덮개체(130)의 온도의 차분을 산출한다. 그리고 제어부(300)는, 열판 영역 R1 내지 R13마다, 당해 열판 영역 R1 내지 R13에 대응하는 부분 P1 내지 P3의 안정 시 덮개체 온도와, 측정된 해당 대응하는 부분 P1 내지 P3의 현재의 온도의 차분에 기초하여, 히터(140)에 의한 가열량을 보정한다.
제어부(300)가 행하는 가열량의 보정이란, 열판 온도 조절기(143)가 출력하는 각 히터(140)의 조작량의 조정이며, 제어부(300)는 해당 조정에 의하여 덮개체(130)의 각 부분 P1 내지 P3의 온도를 피드백 제어하여, 덮개체(130)의 각 부분 P1 내지 P3의 온도가, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도로 되도록 한다.
도 14는, 제2 실시 형태에 관한 피드백 제어 시에 행해지는 처리를 설명하는 흐름도이다.
본 실시 형태에 관한 열처리 장치(40)에서는, 열판(132)의 설정 온도의 변경이 있으면, 도 14에 도시한 바와 같이, 먼저 제어부(300)는 덮개체(130)의 각 부분 P1 내지 P3의 온도 센서(133)로부터 현재의 각 부분 P1 내지 P3의 온도 정보를 취득한다(스텝 S11).
그리고 제어부(300)는 각 부분 P1 내지 P3에 대하여, 현재의 덮개체(130)의 온도와, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도에 기초하여, 히터(140)에 의한 가열량의 보정량을 산출한다(스텝 S12). 구체적으로는, 제어부(300)는 각 부분 P1 내지 P3에 대하여, 변경 후의 설정 온도에 대응하는 안정 시 덮개체 온도와 현재의 덮개체(130)의 온도의 차분을 산출한다. 그리고 소정의 보정식에 따라 각 열판 영역 R1 내지 R13에 대하여, 당해 열판 영역 R1 내지 R13에 대응하는 부분 P1 내지 P3에 관한 상기 차분에 기초하여 히터(140)에 의한 가열량의 보정량을 산출한다.
상기 소정의 보정식은 실제 열처리보다 전에 미리 얻어진 것이며, 예를 들어 부분 P1 내지 P3마다 제1 실시 형태와 마찬가지의 방법에 의하여 얻을 수 있다. 이 보정식은 부분 P1 내지 P3에서 공통이어도 되고, 부분 P1 내지 P3마다 상이해도 된다.
각 열판 영역 R1 내지 R13의 보정량의 산출 후, 제어부(300)는, 산출한 보정량과, 덮개체(130)의 온도의 피드백 제어를 유효하게 하는 트리거(기동 트리거)를 열판 온도 조절기(143)에 발행한다(스텝 S13).
이것에 의하여, 열판 온도 조절기(143)가, 발행된 보정량에 기초하여 각 히터(140)의 가열량을 보정함으로써, 덮개체(130)의 온도 피드백 제어가 개시된다(스텝 S14).
본 실시 형태에 의하면, 열판(132)을 각각 독립적으로 온도 조정 가능한 복수의 열판 영역 R1 내지 R13으로 분할하고, 열판 영역 R1의 히터(140)의 조작량을 조정함으로써 덮개체(130)의 부분 P1의 온도를 피드백 제어하고, 열판 영역 R2 내지 R5의 히터(140)의 조작량을 조정함으로써 덮개체(130)의 부분 P2의 온도를 피드백 제어하고, 열판 영역 R6 내지 R13의 히터(140)의 조작량을 조정함으로써 덮개체(130)의 부분 P3의 온도를 피드백 제어한다.
따라서 덮개체(130)의 각 부분 P1 내지 P3의 온도를 빠르게 안정시킬 수 있기 때문에, 열판(132)의 설정 온도의 변경 직후로부터 웨이퍼(W)를 연속 처리했다고 하더라도 웨이퍼(W)의 면 내 평균 온도는 웨이퍼(W) 간에서 변동되지 않을 뿐 아니라, 동일한 웨이퍼(W) 내에서의 온도의 변동을 억제할 수 있다. 따라서 본 실시 형태의 열처리 장치(40)에 의하면, 웨이퍼(W) 간의 품질의 변동 및 동일한 웨이퍼(W) 내에서의 품질의 변동을 억제할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자이면, 특허 청구 범위에 기재된 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 다양한 형태를 채용할 수 있는 것이다. 본 발명은, 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 열판으로 기판을 열처리할 때 유용하다.
1: 기판 처리 시스템
40: 열처리 장치
110: 웨이퍼 반송 장치
120: 하우징
121: 가열부
122: 냉각부
123: 반입출구
130: 덮개체
130a: 배기부
131: 열판 수용부
132: 열판
133: 온도 센서
140: 히터
141: 승강 핀
142: 승강 구동부
143: 열판 온도 조절기
150: 보유 지지 부재
151: 서포트 링
160: 냉각판
161: 지지 아암
162: 레일
163: 구동 기구
164: 슬릿
165: 승강 핀
166: 승강 구동부
300: 제어부

Claims (9)

  1. 기판이 적재되고, 해당 적재된 기판을 가열하는 열판을, 해당 열판 상에 적재된 상기 기판의 피처리면을 덮는 덮개체를 포함하는 처리실 내에 구비하는 열처리 장치이며,
    적어도 상기 열판의 온도를 제어하는 제어부와,
    상기 덮개체의 온도를 측정하는 온도 측정부와,
    상기 열판의 설정 온도마다, 당해 설정 온도에의 변경 후에 상기 덮개체의 온도가 안정된 때의 당해 덮개체의 온도인 안정 시 덮개체 온도를 기억하는 기억부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 열판의 상기 설정 온도가 변경된 때, 변경 후의 상기 설정 온도에 대응하는 상기 안정 시 덮개체 온도와, 상기 온도 측정부에 의하여 측정된 상기 덮개체의 온도의 차분에 기초하여, 변경 후의 상기 설정 온도를 얻기 위한 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열판은 복수의 영역으로 분할되고,
    상기 제어부는 상기 복수의 영역으로 분할된 상기 열판의 온도를 상기 영역마다 제어하고,
    상기 온도 측정부는 상기 복수의 영역으로 분할된 상기 열판의 각 영역에 대응하는 부분마다 상기 덮개체의 온도를 측정하고,
    상기 제어부는, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 상기 영역마다, 상기 온도 측정부에 의하여 측정된 당해 영역에 대응하는 부분의 상기 덮개체의 온도에 기초하여 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열판의 가열량의 보정은 상기 열판을 가열하는 가열부의 조작량의 조정이고, 상기 제어부는 상기 덮개체의 온도가 상기 변경 후의 상기 설정 온도에 대응하는 상기 안정 시 덮개체 온도로 되도록 상기 가열부의 조작량의 조정을 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
  4. 기판이 적재된 열판에 의하여 상기 기판을 가열하는 열처리 방법이며,
    상기 열판의 설정 온도마다, 당해 설정 온도에의 변경 후에, 기판의 피처리면을 덮어 처리실을 구성하는 덮개체의 온도가 안정된 때의 당해 덮개체의 온도인 안정 시 덮개체 온도가 기억되어 있으며,
    상기 덮개체의 온도를 측정하는 측정 공정과,
    상기 열판의 상기 설정 온도가 변경된 때, 변경 후의 상기 설정 온도에 대응하는 상기 안정 시 덮개체 온도와, 상기 측정된 상기 덮개체의 온도의 차분에 기초하여, 변경 후의 상기 설정 온도를 얻기 위한 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 보정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열판은 개별로 온도가 제어되는 복수의 영역으로 분할되고,
    상기 측정 공정은, 상기 복수의 영역으로 분할된 상기 열판의 각 영역에 대응하는 부분마다 상기 덮개체의 온도를 측정하는 공정이고,
    상기 보정 공정은, 상기 열판의 설정 온도가 변경된 때, 상기 영역마다, 상기 측정된 당해 영역에 대응하는 부분의 상기 덮개체의 온도에 기초하여 상기 열판의 가열량의 보정을 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 열판의 가열량의 보정은 상기 열판을 가열하는 가열부의 조작량의 조정이고,
    상기 보정 공정은, 상기 덮개체의 온도가 상기 변경 후의 상기 설정 온도에 대응하는 상기 안정 시 덮개체 온도로 되도록 상기 가열부의 조작량의 조정을 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 기재된 열처리 방법을 열처리 장치에 의하여 실행시키도록, 당해 열처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 저장한, 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체.
  8. 삭제
  9. 삭제
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