JP2000252181A - 熱処理装置、処理装置及び熱処理方法 - Google Patents
熱処理装置、処理装置及び熱処理方法Info
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- JP2000252181A JP2000252181A JP2000036577A JP2000036577A JP2000252181A JP 2000252181 A JP2000252181 A JP 2000252181A JP 2000036577 A JP2000036577 A JP 2000036577A JP 2000036577 A JP2000036577 A JP 2000036577A JP 2000252181 A JP2000252181 A JP 2000252181A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 正確に保持板表面の温度を推定し、基板の熱
履歴とは無関係に、保持板表面が短時間で所望の処理温
度に達し、基板を所望の処理温度で処理する時間を長く
できる半導体ウエハの熱処理装置及び方法の提供。 【解決手段】 保持板３２の裏面側には加熱素子３３が
配置され、保持板の表面に載置された基板が加熱処理さ
れるようになっている。この保持板には、その裏面から
表面に向けて有底の穴３４が設けられている。穴内の異
なる高さの位置には、それぞれ第１の温度センサ３９及
び第２の温度センサ４０が配置されている。そして、制
御部が、第１の温度セン及び第２の温度センサによる検
出結果に基づいて、保持板表面の温度を推定し、この推
定した温度に基づいて、保持板３２に供給される熱エネ
ルギを制御し、保持板上の基板の加熱処理温度を制御し
ている。
履歴とは無関係に、保持板表面が短時間で所望の処理温
度に達し、基板を所望の処理温度で処理する時間を長く
できる半導体ウエハの熱処理装置及び方法の提供。 【解決手段】 保持板３２の裏面側には加熱素子３３が
配置され、保持板の表面に載置された基板が加熱処理さ
れるようになっている。この保持板には、その裏面から
表面に向けて有底の穴３４が設けられている。穴内の異
なる高さの位置には、それぞれ第１の温度センサ３９及
び第２の温度センサ４０が配置されている。そして、制
御部が、第１の温度セン及び第２の温度センサによる検
出結果に基づいて、保持板表面の温度を推定し、この推
定した温度に基づいて、保持板３２に供給される熱エネ
ルギを制御し、保持板上の基板の加熱処理温度を制御し
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板例えばレジス
トが塗布された半導体ウェハを加熱処理する、或いは冷
却処理する熱処理装置、処理装置及び熱処理方法に関す
る。
トが塗布された半導体ウェハを加熱処理する、或いは冷
却処理する熱処理装置、処理装置及び熱処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスでは、フ
ォトリソグラフィー技術が利用されている。フォトリソ
グラフィー技術においては、半導体ウェハ（以下、単に
「ウェハ」と呼ぶ。）の表面にレジストを塗布し、この
塗布レジストを所定パターンに露光処理し、さらに現像
処理する。これによりウェハ上に所定パターンのレジス
ト膜が形成され、さらに成膜及びエッチング処理するこ
とにより所定パターンの回路が形成される。
ォトリソグラフィー技術が利用されている。フォトリソ
グラフィー技術においては、半導体ウェハ（以下、単に
「ウェハ」と呼ぶ。）の表面にレジストを塗布し、この
塗布レジストを所定パターンに露光処理し、さらに現像
処理する。これによりウェハ上に所定パターンのレジス
ト膜が形成され、さらに成膜及びエッチング処理するこ
とにより所定パターンの回路が形成される。
【０００３】このようなレジスト膜を形成する工程で
は、ウェハ上にレジスト膜を均一な厚さに形成すること
が重要な課題の１つとなっている。ウェハ上にレジスト
膜を均一な厚さに形成するためには、レジストが塗布さ
れたウェハを加熱処理する際の温度を正確に制御するこ
とが重要である。
は、ウェハ上にレジスト膜を均一な厚さに形成すること
が重要な課題の１つとなっている。ウェハ上にレジスト
膜を均一な厚さに形成するためには、レジストが塗布さ
れたウェハを加熱処理する際の温度を正確に制御するこ
とが重要である。
【０００４】化学増幅型レジストの場合、レジストパタ
ーンは現像前の熱処理の間に増幅する。このパターンを
均一かつ一定にするためには、現像前のウェハの温度
（熱処理温度）正確に制御することが重要である。
ーンは現像前の熱処理の間に増幅する。このパターンを
均一かつ一定にするためには、現像前のウェハの温度
（熱処理温度）正確に制御することが重要である。
【０００５】一般に、ウェハを加熱処理する加熱処理装
置は、ウェハを保持する保持板の裏面に発熱素子を配置
したホットプレートを有する。このような加熱処理装置
では、保持板の温度を正確に制御するために、保持板表
面、即ち処理位置の温度の検出する必要がある。一般に
は、処理位置の温度を直接検出することがきでないた
め、保持板内に温度センサを埋め込み、温度センサによ
り検出された温度に応じて処理位置の温度を固定された
オフセット値として推定している。そして、この推定さ
れた温度に基づいて保持板の裏面に配置された発熱素子
の発熱量を制御している。
置は、ウェハを保持する保持板の裏面に発熱素子を配置
したホットプレートを有する。このような加熱処理装置
では、保持板の温度を正確に制御するために、保持板表
面、即ち処理位置の温度の検出する必要がある。一般に
は、処理位置の温度を直接検出することがきでないた
め、保持板内に温度センサを埋め込み、温度センサによ
り検出された温度に応じて処理位置の温度を固定された
オフセット値として推定している。そして、この推定さ
れた温度に基づいて保持板の裏面に配置された発熱素子
の発熱量を制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
加熱処理装置では、処理位置と温度センサが埋め込まれ
た位置との間に、保持板を構成する材料あるいはプロキ
シミティーの空間が介在する物理的距離があり、しかも
加熱処理装置に搬入されるウェハの温度履歴が一様でな
いため、正確に温度制御ができない、という問題があ
る。
加熱処理装置では、処理位置と温度センサが埋め込まれ
た位置との間に、保持板を構成する材料あるいはプロキ
シミティーの空間が介在する物理的距離があり、しかも
加熱処理装置に搬入されるウェハの温度履歴が一様でな
いため、正確に温度制御ができない、という問題があ
る。
【０００７】例えば、あるウェハは加熱処理装置内へす
ぐに搬入されるが、別のウェハは加熱処理装置の直前で
長時間待たされてから加熱処理装置内へ搬入される。こ
のような場合、それぞれのウェハの温度履歴が異なるこ
とになる。本発明者等の考察によると、ウェハの温度履
歴が異なると、保持板内に埋め込まれた温度センサが同
じ温度を検出した場合でも、保持板表面の実際の温度が
異なる。このため、ある温度履歴の場合には、所望の処
理温度に達するまでに長時間を要し、このことはウェハ
を所望の処理温度で処理する時間を短くすることにな
る。このようにウェハを所望の処理温度で処理する時間
が短いと、レジストの膜厚が安定せず、ウェハ上にレジ
スト膜を均一な厚さに形成することはできない。
ぐに搬入されるが、別のウェハは加熱処理装置の直前で
長時間待たされてから加熱処理装置内へ搬入される。こ
のような場合、それぞれのウェハの温度履歴が異なるこ
とになる。本発明者等の考察によると、ウェハの温度履
歴が異なると、保持板内に埋め込まれた温度センサが同
じ温度を検出した場合でも、保持板表面の実際の温度が
異なる。このため、ある温度履歴の場合には、所望の処
理温度に達するまでに長時間を要し、このことはウェハ
を所望の処理温度で処理する時間を短くすることにな
る。このようにウェハを所望の処理温度で処理する時間
が短いと、レジストの膜厚が安定せず、ウェハ上にレジ
スト膜を均一な厚さに形成することはできない。
【０００８】本発明の目的は、基板を保持する保持板表
面の温度をより正確に推定することができる熱処理装
置、処理装置及び熱処理方法を提供することにある。
面の温度をより正確に推定することができる熱処理装
置、処理装置及び熱処理方法を提供することにある。
【０００９】本発明の目的は、基板の温度履歴とは無関
係に、短時間で保持板表面が所望の処理温度に達し、基
板を所望の処理温度で処理する時間を長くすることがで
きる熱処理装置、処理装置及び熱処理方法を提供するこ
とにある。
係に、短時間で保持板表面が所望の処理温度に達し、基
板を所望の処理温度で処理する時間を長くすることがで
きる熱処理装置、処理装置及び熱処理方法を提供するこ
とにある。
【００１０】本発明の別の目的は、保持板内に配置され
た温度センサが基板の熱処理に対して悪影響を与えるこ
とが少ない熱処理装置、処理装置及び熱処理方法を提供
することにある。
た温度センサが基板の熱処理に対して悪影響を与えるこ
とが少ない熱処理装置、処理装置及び熱処理方法を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の第１の観点は、基板を熱処理する装置にお
いて、第１の面及び第２の面を有し、第１の面又はその
近くで前記基板を保持する保持板と、前記第２の面側か
ら熱エネルギを供給する供給部と、前記保持板内の、前
記第１の面から第１の深さの第１の位置に配置され、前
記第１の位置の第１の温度を検出する第１の温度センサ
と、前記保持板内の、前記第１の面から第１の深さとは
異なる第２の深さの第２の位置に配置され、前記第２の
位置の第２の温度を検出する第２の温度センサと、前記
検出された第１の温度及び前記検出された第２の温度に
基づいて、前記供給される熱エネルギを制御する制御部
とを具備する。
め、本発明の第１の観点は、基板を熱処理する装置にお
いて、第１の面及び第２の面を有し、第１の面又はその
近くで前記基板を保持する保持板と、前記第２の面側か
ら熱エネルギを供給する供給部と、前記保持板内の、前
記第１の面から第１の深さの第１の位置に配置され、前
記第１の位置の第１の温度を検出する第１の温度センサ
と、前記保持板内の、前記第１の面から第１の深さとは
異なる第２の深さの第２の位置に配置され、前記第２の
位置の第２の温度を検出する第２の温度センサと、前記
検出された第１の温度及び前記検出された第２の温度に
基づいて、前記供給される熱エネルギを制御する制御部
とを具備する。
【００１２】本発明の第２の観点は、基板を冷却処理す
る装置において、第１の面及び第２の面を有し、第１の
面又はその近くで前記基板を保持する保持板と、前記第
２の面側から冷却エネルギを供給する供給部と、前記保
持板内の、前記第１の面から第１の深さの第１の位置に
配置され、前記第１の位置の第１の温度を検出する第１
の温度センサと、前記保持板内の、前記第１の面から第
１の深さとは異なる第２の深さの第２の位置に配置さ
れ、前記第２の位置の第２の温度を検出する第２の温度
センサと、前記検出された第１の温度及び前記検出され
た第２の温度に基づいて、前記供給される冷却エネルギ
を制御する制御部とを具備する。
る装置において、第１の面及び第２の面を有し、第１の
面又はその近くで前記基板を保持する保持板と、前記第
２の面側から冷却エネルギを供給する供給部と、前記保
持板内の、前記第１の面から第１の深さの第１の位置に
配置され、前記第１の位置の第１の温度を検出する第１
の温度センサと、前記保持板内の、前記第１の面から第
１の深さとは異なる第２の深さの第２の位置に配置さ
れ、前記第２の位置の第２の温度を検出する第２の温度
センサと、前記検出された第１の温度及び前記検出され
た第２の温度に基づいて、前記供給される冷却エネルギ
を制御する制御部とを具備する。
【００１３】本発明の第３の観点は、基板を熱処理する
装置において、第１の面及び第２の面を有し、第１の面
又はその近くで前記基板を保持し、前記第２の面から前
記第１の面に向けて所定の深さの穴が設けられた保持板
と、前記第２の面側から熱エネルギを供給する供給部
と、前記穴内の第１の位置に配置され、前記第１の位置
の第１の温度を検出する第１の温度センサと、前記穴内
の前記第１の位置とは異なる第２の位置に配置され、前
記第２の位置の第２の温度を検出する第２の温度センサ
と、前記検出された第１の温度及び前記検出された第２
の温度に基づいて、前記供給される熱エネルギを制御す
る制御部とを具備する。
装置において、第１の面及び第２の面を有し、第１の面
又はその近くで前記基板を保持し、前記第２の面から前
記第１の面に向けて所定の深さの穴が設けられた保持板
と、前記第２の面側から熱エネルギを供給する供給部
と、前記穴内の第１の位置に配置され、前記第１の位置
の第１の温度を検出する第１の温度センサと、前記穴内
の前記第１の位置とは異なる第２の位置に配置され、前
記第２の位置の第２の温度を検出する第２の温度センサ
と、前記検出された第１の温度及び前記検出された第２
の温度に基づいて、前記供給される熱エネルギを制御す
る制御部とを具備する。
【００１４】本発明の第４の観点は、基板を処理する装
置において、第１の面及び第２の面を有し、第１の面又
はその近くで前記基板を保持する保持板と、前記第２の
面側からエネルギを供給する手段と、前記保持板内の、
前記第１の面からそれぞれ異なる深さの位置の温度を検
出する手段と、前記検出された温度に基づいて、前記供
給されるエネルギを制御する制御手段とを具備する。
置において、第１の面及び第２の面を有し、第１の面又
はその近くで前記基板を保持する保持板と、前記第２の
面側からエネルギを供給する手段と、前記保持板内の、
前記第１の面からそれぞれ異なる深さの位置の温度を検
出する手段と、前記検出された温度に基づいて、前記供
給されるエネルギを制御する制御手段とを具備する。
【００１５】本発明の第５の観点は、保持板の裏面側か
ら熱エネルギを供給し、前記保持板の表面に保持された
基板を熱処理する方法において、前記保持板の表面から
第１の深さの第１の位置の第１の温度を検出する工程
と、前記保持板の表面から前記第１の深さとは異なる第
２の深さの第２の位置の第２の温度を検出する工程と、
前記検出された第１の温度及び前記検出された第２の温
度に基づいて、前記供給される熱エネルギを制御する工
程とを具備する。
ら熱エネルギを供給し、前記保持板の表面に保持された
基板を熱処理する方法において、前記保持板の表面から
第１の深さの第１の位置の第１の温度を検出する工程
と、前記保持板の表面から前記第１の深さとは異なる第
２の深さの第２の位置の第２の温度を検出する工程と、
前記検出された第１の温度及び前記検出された第２の温
度に基づいて、前記供給される熱エネルギを制御する工
程とを具備する。
【００１６】本発明では、保持板内の異なる深さの位置
における温度を検出し、これらの検出された温度に基づ
いて保持板表面の温度を推定しているので、より正確に
保持板表面の温度を推定することができる。さらに、こ
のようなに正確に推定された温度に基づいて保持板に供
給される熱または冷却エネルギを制御しているので、基
板の熱履歴とは無関係に、保持板表面が短時間で所望の
処理温度に達し、基板を所望の処理温度で処理する時間
を長くすることができる。これにより、例えばウェハ上
にレジスト膜を均一な厚さに形成することができる。
における温度を検出し、これらの検出された温度に基づ
いて保持板表面の温度を推定しているので、より正確に
保持板表面の温度を推定することができる。さらに、こ
のようなに正確に推定された温度に基づいて保持板に供
給される熱または冷却エネルギを制御しているので、基
板の熱履歴とは無関係に、保持板表面が短時間で所望の
処理温度に達し、基板を所望の処理温度で処理する時間
を長くすることができる。これにより、例えばウェハ上
にレジスト膜を均一な厚さに形成することができる。
【００１７】また、本発明では、保持板内に第２の面か
ら第１の面に向けて設けられた穴内に２つの温度センサ
を配置するようにしたので、保持板内に配置されたこれ
らの温度センサが基板の熱処理に対して悪影響を与える
ことが少なくなる。
ら第１の面に向けて設けられた穴内に２つの温度センサ
を配置するようにしたので、保持板内に配置されたこれ
らの温度センサが基板の熱処理に対して悪影響を与える
ことが少なくなる。
【００１８】本発明のこれらの目的とそれ以外の目的と
利益とは、以下の説明と添付図面とによって容易に確認
することができる。
利益とは、以下の説明と添付図面とによって容易に確認
することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１に示すように、このレジスト塗
布現像システム１は、半導体ウェハに化学増幅型レジス
トを塗布し、現像するシステムシステムにおいて、カセ
ットステーション１０、処理ステーション１１及びイン
ターフェイス部１２を一体に接続した構成を有してい
る。カセットステーション１０では、ウエハＷが（カセ
ットＣ単位で複数枚、たとえば２５枚単位で）外部から
レジスト塗布現像システム１に搬入され、またレジスト
塗布現像システム１から外部に搬出される。また、カセ
ットＣに対してウエハＷが搬出・搬入される。処理ステ
ーション１１では、塗布現像処理工程の中で１枚ずつウ
エハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットが
所定位置に多段に配置されている。インターフェイス部
１２では、このレジスト塗布現像システム１に隣接して
設けられる露光装置１３との間でウエハＷが受け渡され
る。
に基づき説明する。図１に示すように、このレジスト塗
布現像システム１は、半導体ウェハに化学増幅型レジス
トを塗布し、現像するシステムシステムにおいて、カセ
ットステーション１０、処理ステーション１１及びイン
ターフェイス部１２を一体に接続した構成を有してい
る。カセットステーション１０では、ウエハＷが（カセ
ットＣ単位で複数枚、たとえば２５枚単位で）外部から
レジスト塗布現像システム１に搬入され、またレジスト
塗布現像システム１から外部に搬出される。また、カセ
ットＣに対してウエハＷが搬出・搬入される。処理ステ
ーション１１では、塗布現像処理工程の中で１枚ずつウ
エハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットが
所定位置に多段に配置されている。インターフェイス部
１２では、このレジスト塗布現像システム１に隣接して
設けられる露光装置１３との間でウエハＷが受け渡され
る。
【００２０】カセットステーション１０では、図１に示
すように、載置部となるカセット載置台２０上の位置決
め突起２０ａの位置に複数個（たとえば４個）のカセッ
トＣが、それぞれのウエハＷ出入口を処理ステーション
１１側に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置
される。このカセットＣ配列方向（Ｘ方向）およびカセ
ットＣ内に収容されたウエハＷのウエハＷ配列方向（Ｚ
方向；垂直方向）に移動可能なウエハ搬送装置２１が、
搬送路２１ａに沿って移動自在であり、各カセットＣに
選択的にアクセスする。
すように、載置部となるカセット載置台２０上の位置決
め突起２０ａの位置に複数個（たとえば４個）のカセッ
トＣが、それぞれのウエハＷ出入口を処理ステーション
１１側に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置
される。このカセットＣ配列方向（Ｘ方向）およびカセ
ットＣ内に収容されたウエハＷのウエハＷ配列方向（Ｚ
方向；垂直方向）に移動可能なウエハ搬送装置２１が、
搬送路２１ａに沿って移動自在であり、各カセットＣに
選択的にアクセスする。
【００２１】ウエハ搬送装置２１は、θ方向に回転自在
に構成されており、後述するように処理ステーション１
１側の第３の処理装置群Ｇ３の多段ユニット部に属する
アライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびエクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっ
ている。
に構成されており、後述するように処理ステーション１
１側の第３の処理装置群Ｇ３の多段ユニット部に属する
アライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびエクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっ
ている。
【００２２】処理ステーション１１では、図１に示すよ
うに、その中心部には垂直搬送型の搬送装置２２が設け
られ、その周りに処理室としての各種処理装置が１組ま
たは複数の組に亙って多段集積配置されて処理装置群を
構成している。このレジスト塗布現像システム１におい
ては、５つの処理装置群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５
が配置可能な構成であり、第１および第２の処理装置群
Ｇ１、Ｇ２はシステム正面側に配置され、第３の処理装
置群Ｇ３はカセットステーション１０に隣接して配置さ
れ、第４の処理装置群Ｇ４はインターフェイス部１２に
隣接して配置され、さらに破線で示した第５の処理装置
群Ｇ５を背面側に配置することが可能となっている。搬
送装置２２は、θ方向に回転自在でＺ方向に移動可能に
構成されており、各処理装置との間でウエハＷの受け渡
しが可能とされている。
うに、その中心部には垂直搬送型の搬送装置２２が設け
られ、その周りに処理室としての各種処理装置が１組ま
たは複数の組に亙って多段集積配置されて処理装置群を
構成している。このレジスト塗布現像システム１におい
ては、５つの処理装置群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５
が配置可能な構成であり、第１および第２の処理装置群
Ｇ１、Ｇ２はシステム正面側に配置され、第３の処理装
置群Ｇ３はカセットステーション１０に隣接して配置さ
れ、第４の処理装置群Ｇ４はインターフェイス部１２に
隣接して配置され、さらに破線で示した第５の処理装置
群Ｇ５を背面側に配置することが可能となっている。搬
送装置２２は、θ方向に回転自在でＺ方向に移動可能に
構成されており、各処理装置との間でウエハＷの受け渡
しが可能とされている。
【００２３】第１の処理装置群Ｇ１では、図２に示すよ
うに、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに載せ
て所定の処理を行う２台のスピンナ型処理装置、たとえ
ばレジスト液塗布装置（ＣＯＴ）および現像処理装置
（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。そして
第１の処理装置群Ｇ１と同様に、第２の処理装置群Ｇ２
においても、２台のスピンナ型処理装置、たとえばレジ
スト液塗布装置（ＣＯＴ）および現像処理装置（ＤＥ
Ｖ）が下から順に２段に重ねられている。
うに、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに載せ
て所定の処理を行う２台のスピンナ型処理装置、たとえ
ばレジスト液塗布装置（ＣＯＴ）および現像処理装置
（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。そして
第１の処理装置群Ｇ１と同様に、第２の処理装置群Ｇ２
においても、２台のスピンナ型処理装置、たとえばレジ
スト液塗布装置（ＣＯＴ）および現像処理装置（ＤＥ
Ｖ）が下から順に２段に重ねられている。
【００２４】第３の処理装置群Ｇ３では、図３に示すよ
うに、ウエハＷを載置台（図示せず）に載せて所定の処
理を行うオーブン型の処理装置、たとえば冷却処理を行
う冷却処理装置（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高める
ためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョン装置
（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメント装置（ＡＬＩ
Ｍ）、エクステンション装置（ＥＸＴ）、露光処理前の
加熱処理を行うプリベークを行う加熱処理装置（ＰＲＥ
ＢＡＫＥ）およびポストベークを行う加熱処理装置（Ｐ
ＯＢＡＫＥ）が下から順に、たとえば８段に重ねられて
いる。
うに、ウエハＷを載置台（図示せず）に載せて所定の処
理を行うオーブン型の処理装置、たとえば冷却処理を行
う冷却処理装置（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高める
ためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョン装置
（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメント装置（ＡＬＩ
Ｍ）、エクステンション装置（ＥＸＴ）、露光処理前の
加熱処理を行うプリベークを行う加熱処理装置（ＰＲＥ
ＢＡＫＥ）およびポストベークを行う加熱処理装置（Ｐ
ＯＢＡＫＥ）が下から順に、たとえば８段に重ねられて
いる。
【００２５】同様に、第４の処理装置群Ｇ４では、ウエ
ハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処
理装置、たとえば冷却処理を行う冷却処理装置（ＣＯ
Ｌ）、冷却処理も兼ねたエクステンション・冷却処理装
置（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンション装置（ＥＸ
Ｔ）、アドヒージョン装置（ＡＤ）、プリベークを行う
加熱処理装置（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベークを
行う加熱処理装置（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、たと
えば８段に重ねられている。
ハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処
理装置、たとえば冷却処理を行う冷却処理装置（ＣＯ
Ｌ）、冷却処理も兼ねたエクステンション・冷却処理装
置（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンション装置（ＥＸ
Ｔ）、アドヒージョン装置（ＡＤ）、プリベークを行う
加熱処理装置（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベークを
行う加熱処理装置（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、たと
えば８段に重ねられている。
【００２６】インターフェイス部１２では、図１に示す
ように、奥行き方向（Ｘ方向）については、上記処理ス
テーション１１と同じ寸法を有するが、幅方向について
はより小さなサイズに設定されている。図１および図２
に示すように、このインターフェイス部１２の正面側に
は、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバ
ッファカセットＢＲが２段に配置され、他方背面部には
周辺露光装置２４が配設されている。
ように、奥行き方向（Ｘ方向）については、上記処理ス
テーション１１と同じ寸法を有するが、幅方向について
はより小さなサイズに設定されている。図１および図２
に示すように、このインターフェイス部１２の正面側に
は、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバ
ッファカセットＢＲが２段に配置され、他方背面部には
周辺露光装置２４が配設されている。
【００２７】インターフェイス部１２の中央部には、ウ
エハ搬送装置２５が設けられている。ウエハ搬送装置２
５は、Ｘ方向、Ｚ方向（垂直方向）に移動して両カセッ
トＣＲ、ＢＲおよび周辺露光装置２４にアクセスできる
ようになっている。ウエハ搬送装置２５は、θ方向にも
回転自在となるように構成されており、処理ステーショ
ン１１側の第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンシ
ョン装置（ＥＸＴ）や、さらには隣接する露光装置側の
ウエハ受け渡し台（図示せず）にもアクセスできるよう
になっている。
エハ搬送装置２５が設けられている。ウエハ搬送装置２
５は、Ｘ方向、Ｚ方向（垂直方向）に移動して両カセッ
トＣＲ、ＢＲおよび周辺露光装置２４にアクセスできる
ようになっている。ウエハ搬送装置２５は、θ方向にも
回転自在となるように構成されており、処理ステーショ
ン１１側の第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンシ
ョン装置（ＥＸＴ）や、さらには隣接する露光装置側の
ウエハ受け渡し台（図示せず）にもアクセスできるよう
になっている。
【００２８】図４に示すように、カセットステーション
１０の上部にはフィルタ２６が、処理ステーション１１
の上部にはフイルタ２７が、インタフェース部１２の上
部にはフィルタ２８がそれぞれ取り付けられている。こ
れらのフィルタは上部空間２９を共有している。この上
部空間２９はダクト（図示を省略）を介して下方の空調
装置（図示を省略）に連通し、アンモニアを除去し、湿
度及び温度が制御された清浄空気が空調装置から上部空
間２９に供給されるようになっている。清浄空気は、上
部空間２９から各フィルタを通って下方に向けて吹き出
され、これにより清浄空気のダウンフローが各部１０、
１１、１２に形成されるようになっている。
１０の上部にはフィルタ２６が、処理ステーション１１
の上部にはフイルタ２７が、インタフェース部１２の上
部にはフィルタ２８がそれぞれ取り付けられている。こ
れらのフィルタは上部空間２９を共有している。この上
部空間２９はダクト（図示を省略）を介して下方の空調
装置（図示を省略）に連通し、アンモニアを除去し、湿
度及び温度が制御された清浄空気が空調装置から上部空
間２９に供給されるようになっている。清浄空気は、上
部空間２９から各フィルタを通って下方に向けて吹き出
され、これにより清浄空気のダウンフローが各部１０、
１１、１２に形成されるようになっている。
【００２９】図５及び図６に示すように、上記の加熱処
理装置（ＰＲＥＢＡＫＥ）のほぼ中央には、ウェハＷを
加熱処理するためのホットプレート３１が配置されてい
る。このホットプレート３１では、例えばウェハＷより
少し大きな直径で円形状の保持板３２の裏面側に、例え
ばこの保持板３２とほぼ同形状の発熱素子３３が保持板
３２と密着するように配置されている。発熱素子３３
は、例えば電流が流されることで発熱する抵抗体により
構成され、後述する制御部によりこの電流値が制御され
ることで加熱処理のための温度が制御されるようになっ
ている。
理装置（ＰＲＥＢＡＫＥ）のほぼ中央には、ウェハＷを
加熱処理するためのホットプレート３１が配置されてい
る。このホットプレート３１では、例えばウェハＷより
少し大きな直径で円形状の保持板３２の裏面側に、例え
ばこの保持板３２とほぼ同形状の発熱素子３３が保持板
３２と密着するように配置されている。発熱素子３３
は、例えば電流が流されることで発熱する抵抗体により
構成され、後述する制御部によりこの電流値が制御され
ることで加熱処理のための温度が制御されるようになっ
ている。
【００３０】ホットプレート３１の表面と裏面との間
に、複数カ所、例えば３カ所に貫通穴３４が設けられて
いる。これら貫通穴３４には、それぞれ、ウェハＷの受
け渡しのための複数本、例えば３本の支持ピン３５が出
没可能に介挿されている。これら支持ピン３５は、保持
板３２の裏面側に配置された結合部材３６により、保持
板３２の裏面側で一体に結合されている。結合部材３６
は、保持板３２の裏面側に配置された昇降機構３７に接
続されている。昇降機構３７の昇降動作により、支持ピ
ン３５は保持板３２の表面から突き出たり、没したりす
る。支持ピン３５は、保持板３２の表面から突き出た状
態で、搬送装置２２との間でウェハＷの受け渡しを行
う。搬送装置２２からウェハＷを受け取った支持ピン３
５は、下降して保持板３２内に没し、これによりウェハ
Ｗが保持板３２の表面に密着し、ウェハＷの加熱処理が
行われるようになっている。
に、複数カ所、例えば３カ所に貫通穴３４が設けられて
いる。これら貫通穴３４には、それぞれ、ウェハＷの受
け渡しのための複数本、例えば３本の支持ピン３５が出
没可能に介挿されている。これら支持ピン３５は、保持
板３２の裏面側に配置された結合部材３６により、保持
板３２の裏面側で一体に結合されている。結合部材３６
は、保持板３２の裏面側に配置された昇降機構３７に接
続されている。昇降機構３７の昇降動作により、支持ピ
ン３５は保持板３２の表面から突き出たり、没したりす
る。支持ピン３５は、保持板３２の表面から突き出た状
態で、搬送装置２２との間でウェハＷの受け渡しを行
う。搬送装置２２からウェハＷを受け取った支持ピン３
５は、下降して保持板３２内に没し、これによりウェハ
Ｗが保持板３２の表面に密着し、ウェハＷの加熱処理が
行われるようになっている。
【００３１】図７にも示すように、保持板３２及び発熱
素子３３のほほ中央には、保持板３２の裏面から表面に
向けて所定の深さの有底の穴３８が設けられている。穴
３８の底部と保持板３２の表面との間の距離は、例えば
３ｍｍ〜５ｍｍ程度とされている。この穴３８の底部
（穴３８内で保持板３２の表面に最も近い位置）には、
例えば熱伝対である第１の温度センサ３９が配置されて
いる。この穴３８内の第１の温度センサ３９から３ｍｍ
〜５ｍｍ程度離れた位置には、例えば熱伝対である第２
の温度センサ４０が配置されている。従って、第１の温
度センサ３９及び第２の温度センサ４０は、保持板３２
の表面及び裏面ととほぼ垂直な一線上に位置するよう
に、保持板３２内に配置されている。また、第１の温度
センサ３９及び第２の温度センサ４０は、例えば穴３８
内の側壁に取り付けられている。これにより、より正確
に保持板３２の温度を計測できるようになる。また、例
えば、穴３８の底部に配置された第１の温度センサ３９
と保持板３２の表面との間の距離と、第１の温度センサ
３９と第２の温度センサ４０と距離とをほぼ等しくする
ことで、後述する保持板３２の表面の温度の推定をより
簡単に行うことができる。
素子３３のほほ中央には、保持板３２の裏面から表面に
向けて所定の深さの有底の穴３８が設けられている。穴
３８の底部と保持板３２の表面との間の距離は、例えば
３ｍｍ〜５ｍｍ程度とされている。この穴３８の底部
（穴３８内で保持板３２の表面に最も近い位置）には、
例えば熱伝対である第１の温度センサ３９が配置されて
いる。この穴３８内の第１の温度センサ３９から３ｍｍ
〜５ｍｍ程度離れた位置には、例えば熱伝対である第２
の温度センサ４０が配置されている。従って、第１の温
度センサ３９及び第２の温度センサ４０は、保持板３２
の表面及び裏面ととほぼ垂直な一線上に位置するよう
に、保持板３２内に配置されている。また、第１の温度
センサ３９及び第２の温度センサ４０は、例えば穴３８
内の側壁に取り付けられている。これにより、より正確
に保持板３２の温度を計測できるようになる。また、例
えば、穴３８の底部に配置された第１の温度センサ３９
と保持板３２の表面との間の距離と、第１の温度センサ
３９と第２の温度センサ４０と距離とをほぼ等しくする
ことで、後述する保持板３２の表面の温度の推定をより
簡単に行うことができる。
【００３２】保持板３２の上方には、保持板３２により
保持されるウェハＷを覆うように、蓋体４１が配置され
ている。蓋体４１は、図示を省略した昇降機構により昇
降可能とされている。該装置内では、蓋体４１が上昇し
蓋体４１が開いた状態で、搬送装置２２との間でウェハ
Ｗの受け渡しを行い、蓋体４１が下降し蓋体４１が閉じ
た状態で、密閉空間を形成し、ウェハＷの加熱処理が行
われるようになっている。
保持されるウェハＷを覆うように、蓋体４１が配置され
ている。蓋体４１は、図示を省略した昇降機構により昇
降可能とされている。該装置内では、蓋体４１が上昇し
蓋体４１が開いた状態で、搬送装置２２との間でウェハ
Ｗの受け渡しを行い、蓋体４１が下降し蓋体４１が閉じ
た状態で、密閉空間を形成し、ウェハＷの加熱処理が行
われるようになっている。
【００３３】蓋体４１は、そのほぼ中央に向かって上向
きに傾斜する構造を有し、そのほぼ中央、つまり保持板
３２により保持されたウェハＷのほほ中央に対応する位
置に排気口４２が設けられている。排気口４２には、真
空ポンプ等の排気装置４３が接続され、密閉空間内の排
気が行われるようになっている。
きに傾斜する構造を有し、そのほぼ中央、つまり保持板
３２により保持されたウェハＷのほほ中央に対応する位
置に排気口４２が設けられている。排気口４２には、真
空ポンプ等の排気装置４３が接続され、密閉空間内の排
気が行われるようになっている。
【００３４】また、ホットプレート３１の周囲には、ホ
ットプレート３１を取り囲むようにシャッター部材４４
が出没可能に配置されている。シャッター部材４４は、
ホットプレート３１の裏面に配置された昇降機構４５に
より昇降されるようになっている。さらに、シャッター
部材４４の内壁には、例えば高温の不活性ガスを噴出す
るための噴出孔４６が多数設けられている。噴出孔４６
は噴出孔４６へ高温ガスを供給する高温ガス供給装置４
７に接続されている。保持板３２上にウェハＷを保持
し、ウェハＷを加熱処理するとき、シャッター部材４４
がホットプレート３１表面から突き出て、噴出孔４６か
ら保持板３２上に保持されたウェハＷの表面に向けて高
温ガスが噴出されるようになっている。
ットプレート３１を取り囲むようにシャッター部材４４
が出没可能に配置されている。シャッター部材４４は、
ホットプレート３１の裏面に配置された昇降機構４５に
より昇降されるようになっている。さらに、シャッター
部材４４の内壁には、例えば高温の不活性ガスを噴出す
るための噴出孔４６が多数設けられている。噴出孔４６
は噴出孔４６へ高温ガスを供給する高温ガス供給装置４
７に接続されている。保持板３２上にウェハＷを保持
し、ウェハＷを加熱処理するとき、シャッター部材４４
がホットプレート３１表面から突き出て、噴出孔４６か
ら保持板３２上に保持されたウェハＷの表面に向けて高
温ガスが噴出されるようになっている。
【００３５】図８に示すように、第１の温度センサ３９
及び第２の温度センサ４０は、制御部４８に電気的に接
続され、第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４
０による検出結果としての電気信号が制御部４８へ送出
されるようになっている。発熱素子３３と電源４９との
間には、電流調整部５０が介挿されており、電流調節部
５０は制御部４８に電気的に接続されている。制御部４
８は、第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４０
による検出結果に基づいて、保持板３２表面の温度を推
定し、この推定した温度に基づいて、電流調節部５０を
介して発熱素子３３へ流れる電流を制御することで、保
持板３２に供給される熱エネルギを制御し、保持板３２
上のウェハＷの加熱処理温度を制御している。
及び第２の温度センサ４０は、制御部４８に電気的に接
続され、第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４
０による検出結果としての電気信号が制御部４８へ送出
されるようになっている。発熱素子３３と電源４９との
間には、電流調整部５０が介挿されており、電流調節部
５０は制御部４８に電気的に接続されている。制御部４
８は、第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４０
による検出結果に基づいて、保持板３２表面の温度を推
定し、この推定した温度に基づいて、電流調節部５０を
介して発熱素子３３へ流れる電流を制御することで、保
持板３２に供給される熱エネルギを制御し、保持板３２
上のウェハＷの加熱処理温度を制御している。
【００３６】ここで、従来の加熱処理装置では、図９に
示すように、裏面に発熱素子１０２が埋め込まれた保持
板１０１内に温度センサ１００が埋め込まれている。ウ
ェハＷが保持される保持板１０１表面の処理位置と温度
センサ１００が埋め込まれた位置（コントロールポイン
ト）とでは、温度差を生じる。
示すように、裏面に発熱素子１０２が埋め込まれた保持
板１０１内に温度センサ１００が埋め込まれている。ウ
ェハＷが保持される保持板１０１表面の処理位置と温度
センサ１００が埋め込まれた位置（コントロールポイン
ト）とでは、温度差を生じる。
【００３７】静的なシステムでは、このような温度差は
容易に補償可能である。しかし、加熱処理装置に搬入さ
れるウェハの温度履歴が一様でない動的なシステムで
は、このような温度差の補償は困難である。図１０に示
すように、例えばウェハＷが加熱処理装置の直前で長時
間待たされてから加熱処理装置内へ搬入された場合には
保持板１０１内でカーブ”Ａ”のような温度勾配とな
る。即ち、処理位置とコントロールポイントとの間の温
度差は僅かである。一方、ウェハＷが冷えたまま加熱処
理装置内へすぐに搬入された場合には保持板１０１内で
カーブ”Ｂ”のような温度勾配となる。
容易に補償可能である。しかし、加熱処理装置に搬入さ
れるウェハの温度履歴が一様でない動的なシステムで
は、このような温度差の補償は困難である。図１０に示
すように、例えばウェハＷが加熱処理装置の直前で長時
間待たされてから加熱処理装置内へ搬入された場合には
保持板１０１内でカーブ”Ａ”のような温度勾配とな
る。即ち、処理位置とコントロールポイントとの間の温
度差は僅かである。一方、ウェハＷが冷えたまま加熱処
理装置内へすぐに搬入された場合には保持板１０１内で
カーブ”Ｂ”のような温度勾配となる。
【００３８】つまり、実際にはユーザ側では何の認識も
ないまま、ウェハＷの熱履歴に応じて温度のカーブがコ
ントロールポイントを中心として回転している。従っ
て、処理位置とコントロールポイントとの間の温度差を
補償するためのオフセットが一定でないにもかかわら
ず、実際に温度を検出しているコントロールポイントで
はこの点は認識されず、結局、カーブ”Ｂ”から”カー
ブ”Ａ”の状態になるまで発熱素子１０２から特別のエ
ネルギが供給されず、カーブ”Ｂ”から”カーブ”Ａ”
の状態になるまでに長時間を要することになる。
ないまま、ウェハＷの熱履歴に応じて温度のカーブがコ
ントロールポイントを中心として回転している。従っ
て、処理位置とコントロールポイントとの間の温度差を
補償するためのオフセットが一定でないにもかかわら
ず、実際に温度を検出しているコントロールポイントで
はこの点は認識されず、結局、カーブ”Ｂ”から”カー
ブ”Ａ”の状態になるまで発熱素子１０２から特別のエ
ネルギが供給されず、カーブ”Ｂ”から”カーブ”Ａ”
の状態になるまでに長時間を要することになる。
【００３９】これに対して、本発明では、図７に示した
ように、保持板３２内の異なる深さの位置にそれぞれ第
１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４０を配置し
たので、処理位置の温度をほぼ正確に推定することが可
能となる。制御部４８では、図１１に示すように、第１
の温度センサ３９により検出される第１のコントロール
ポイントの温度と第２の温度センサ４０により検出され
る第２のコントロールポイントの温度とを使うことによ
り、処理位置の温度を推定している。このような処理位
置の推定は、様々な方法により算出可能であり、例えば
ソフトウェアを使って予め作成されている温度表を参照
する方法を用いることができる。このように推定される
温度のカーブ（例えばカーブ”Ａ”から”カーブ”
Ｂ”）は、ウェハＷの熱履歴に応じて処理位置を中心と
して回転している。従って、処理位置の温度をほぼ正確
に推定することが可能となり、所望の処理温度に迅速に
到達することが可能となる。
ように、保持板３２内の異なる深さの位置にそれぞれ第
１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４０を配置し
たので、処理位置の温度をほぼ正確に推定することが可
能となる。制御部４８では、図１１に示すように、第１
の温度センサ３９により検出される第１のコントロール
ポイントの温度と第２の温度センサ４０により検出され
る第２のコントロールポイントの温度とを使うことによ
り、処理位置の温度を推定している。このような処理位
置の推定は、様々な方法により算出可能であり、例えば
ソフトウェアを使って予め作成されている温度表を参照
する方法を用いることができる。このように推定される
温度のカーブ（例えばカーブ”Ａ”から”カーブ”
Ｂ”）は、ウェハＷの熱履歴に応じて処理位置を中心と
して回転している。従って、処理位置の温度をほぼ正確
に推定することが可能となり、所望の処理温度に迅速に
到達することが可能となる。
【００４０】従って、図１２に示すように、従来の加熱
処理装置では、ウェハが保持板に載置されてから所定時
間後に、保持板表面が推定される所望の処理温度（セッ
トポイント）に達し、発熱素子による加熱が非常に弱ま
る。しかし、実際には図１２の実線で示すように、保持
板表面はセットポイントに達していないため、保持板が
実際のセットポイントに達するまでに相当の時間を要す
ることになる。よって、ウェハを所望の処理温度で加熱
処理する時間が短くなり、レジストの膜厚が安定しな
い。
処理装置では、ウェハが保持板に載置されてから所定時
間後に、保持板表面が推定される所望の処理温度（セッ
トポイント）に達し、発熱素子による加熱が非常に弱ま
る。しかし、実際には図１２の実線で示すように、保持
板表面はセットポイントに達していないため、保持板が
実際のセットポイントに達するまでに相当の時間を要す
ることになる。よって、ウェハを所望の処理温度で加熱
処理する時間が短くなり、レジストの膜厚が安定しな
い。
【００４１】これに対して、本発明の加熱処理装置で
は、ウェハが保持板に載置されてから所定時間後に、図
１２の点線で示すように、保持板表面がほぼ正確に推定
される所望の処理温度（セットポイント）に達するの
で、ウェハを所望の処理温度で加熱処理する時間が長く
なり、レジストの膜厚が安定する。
は、ウェハが保持板に載置されてから所定時間後に、図
１２の点線で示すように、保持板表面がほぼ正確に推定
される所望の処理温度（セットポイント）に達するの
で、ウェハを所望の処理温度で加熱処理する時間が長く
なり、レジストの膜厚が安定する。
【００４２】また、本発明の加熱処理装置では、このよ
うにオフセットを可変する制御を行わない場合でも、オ
ペレータやプロセスエンジニアが保持板表面の温度をほ
ぼ正確に観測できる、という効果を得ることができる。
うにオフセットを可変する制御を行わない場合でも、オ
ペレータやプロセスエンジニアが保持板表面の温度をほ
ぼ正確に観測できる、という効果を得ることができる。
【００４３】更に、上述した実施形態では、ホットプレ
ート３１を取り囲むように配置されたシャッター部材４
４から保持板３２により保持されたウェハＷの表面に向
けて高圧ガスを噴出し、保持板３２により保持されたウ
ェハＷのほほ中央に対応する位置に排気口４２を設け、
全ての高圧ガスがウェハＷのほぼ中央を通って排気され
るように構成したので、ウェハＷのほぼ中央付近が熱的
な平均点となる。そして、第１の温度センサ３９及び第
２の温度センサ４０を保持板３２により保持されるウェ
ハＷのほぼ中心に位置するように、保持板３２内に配置
したので、第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ
４０は系内の平均的な温度を検出することが可能とな
る。
ート３１を取り囲むように配置されたシャッター部材４
４から保持板３２により保持されたウェハＷの表面に向
けて高圧ガスを噴出し、保持板３２により保持されたウ
ェハＷのほほ中央に対応する位置に排気口４２を設け、
全ての高圧ガスがウェハＷのほぼ中央を通って排気され
るように構成したので、ウェハＷのほぼ中央付近が熱的
な平均点となる。そして、第１の温度センサ３９及び第
２の温度センサ４０を保持板３２により保持されるウェ
ハＷのほぼ中心に位置するように、保持板３２内に配置
したので、第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ
４０は系内の平均的な温度を検出することが可能とな
る。
【００４４】本発明は加熱処理装置ばかりでなく、例え
ば図３に示した冷却処理を行う冷却処理装置（ＣＯＬ）
にも適用可能である。以下に、その適用例を示す。
ば図３に示した冷却処理を行う冷却処理装置（ＣＯＬ）
にも適用可能である。以下に、その適用例を示す。
【００４５】図１３に示すように、上記の冷却処理装置
（ＣＯＬ）のほぼ中央には、ウェハＷを冷却処理するた
めのクーリングプレート５１が配置されている。このク
ーリングプレート５１では、例えばウェハＷより少し大
きな直径で円形状の保持板５２の裏面側に、例えばこの
保持板５２とほぼ同形状の冷却素子５３が保持板５２と
密着するように配置されている。冷却素子５３は、例え
ば素子内にベルチェ素子を縦横に配置して構成される。
この冷却素子５３では、例えばベルチェ素子に流れる電
流値を制御することで温度制御が可能である。
（ＣＯＬ）のほぼ中央には、ウェハＷを冷却処理するた
めのクーリングプレート５１が配置されている。このク
ーリングプレート５１では、例えばウェハＷより少し大
きな直径で円形状の保持板５２の裏面側に、例えばこの
保持板５２とほぼ同形状の冷却素子５３が保持板５２と
密着するように配置されている。冷却素子５３は、例え
ば素子内にベルチェ素子を縦横に配置して構成される。
この冷却素子５３では、例えばベルチェ素子に流れる電
流値を制御することで温度制御が可能である。
【００４６】クーリングプレート５１の表面と裏面との
間に、複数カ所、例えば３カ所に貫通穴５４が設けられ
ている。これら貫通穴５４には、それぞれ、ウェハＷの
受け渡しのための複数本、例えば３本の支持ピン５５が
出没可能に介挿されている。これら支持ピン５５は、保
持板５２の裏面側に配置された結合部材５６により、保
持板５２の裏面側で一体に結合されている。結合部材５
６は、保持板５２の裏面側に配置された昇降機構５７に
接続されている。
間に、複数カ所、例えば３カ所に貫通穴５４が設けられ
ている。これら貫通穴５４には、それぞれ、ウェハＷの
受け渡しのための複数本、例えば３本の支持ピン５５が
出没可能に介挿されている。これら支持ピン５５は、保
持板５２の裏面側に配置された結合部材５６により、保
持板５２の裏面側で一体に結合されている。結合部材５
６は、保持板５２の裏面側に配置された昇降機構５７に
接続されている。
【００４７】クーリングプレート５１の一方側には、保
持板５２表面に保持されたウェハＷに向けて冷却ガスを
噴出する噴出孔が多数設けられた噴出部材５９が配置さ
れている。一方、クーリングプレート５１の他方側に
は、冷却ガスを排気する排気孔が多数設けられた排気部
材６１が配置されている。従って、冷却ガスは保持板５
２表面に保持されたウェハＷ上を、クーリングプレート
５１の一方側から他方側へ流れる。
持板５２表面に保持されたウェハＷに向けて冷却ガスを
噴出する噴出孔が多数設けられた噴出部材５９が配置さ
れている。一方、クーリングプレート５１の他方側に
は、冷却ガスを排気する排気孔が多数設けられた排気部
材６１が配置されている。従って、冷却ガスは保持板５
２表面に保持されたウェハＷ上を、クーリングプレート
５１の一方側から他方側へ流れる。
【００４８】図１４にも示すように、保持板５２の中央
から噴出部材５９側にずれた位置には、保持板５２の裏
面から表面に向けて所定の深さの有底の穴６２が設けら
れている。この穴６２の底部には、例えば熱伝対である
第１の温度センサ６３が配置されている。この穴６２内
の第１の温度センサ６３から図中下方向へ離れた位置に
は、例えば熱伝対である第２の温度センサ６４が配置さ
れている。
から噴出部材５９側にずれた位置には、保持板５２の裏
面から表面に向けて所定の深さの有底の穴６２が設けら
れている。この穴６２の底部には、例えば熱伝対である
第１の温度センサ６３が配置されている。この穴６２内
の第１の温度センサ６３から図中下方向へ離れた位置に
は、例えば熱伝対である第２の温度センサ６４が配置さ
れている。
【００４９】図１５に示すように、第１の温度センサ６
３及び第２の温度センサ６４は、制御部４８に電気的に
接続され、第１の温度センサ６３及び第２の温度センサ
６４による検出結果としての電気信号が制御部４８へ送
出されるようになっている。冷却素子５３と電源４９と
の間には、電流調整部６５が介挿されており、電流調節
部６５は制御部４８に電気的に接続されている。制御部
４８は、第１の温度センサ６３及び第２の温度センサ６
４による検出結果に基づいて、保持板５２表面の温度を
推定し、この推定した温度に基づいて、電流調節部６５
を介して冷却素子５３へ流れる電流を制御することで、
保持板５２に供給される熱エネルギを制御し、保持板５
２上のウェハＷの冷却処理温度を制御している。
３及び第２の温度センサ６４は、制御部４８に電気的に
接続され、第１の温度センサ６３及び第２の温度センサ
６４による検出結果としての電気信号が制御部４８へ送
出されるようになっている。冷却素子５３と電源４９と
の間には、電流調整部６５が介挿されており、電流調節
部６５は制御部４８に電気的に接続されている。制御部
４８は、第１の温度センサ６３及び第２の温度センサ６
４による検出結果に基づいて、保持板５２表面の温度を
推定し、この推定した温度に基づいて、電流調節部６５
を介して冷却素子５３へ流れる電流を制御することで、
保持板５２に供給される熱エネルギを制御し、保持板５
２上のウェハＷの冷却処理温度を制御している。
【００５０】このように構成された冷却処理装置では、
上述した本発明に係る加熱処理装置と同様に、制御部４
８が第１の温度センサ６３及び第２の温度センサ６４に
よる検出結果に基づいて、保持板５２上のウェハＷの冷
却処理温度を制御している。従って、図１６に示すよう
に、従来の冷却処理装置では、ウェハが保持板に載置さ
れてから所定時間後に、保持板表面が推定される所望の
処理温度（セットポイント）まで下降し、冷却素子によ
る冷却が非常に弱まる。しかし、実際には図１６の実線
で示すように、保持板表面はセットポイントに達してい
ないため、保持板が実際のセットポイントまで下降する
のに相当の時間を要することになる。よって、ウェハを
冷却処理する時間が長くなり、スループットが悪化す
る。
上述した本発明に係る加熱処理装置と同様に、制御部４
８が第１の温度センサ６３及び第２の温度センサ６４に
よる検出結果に基づいて、保持板５２上のウェハＷの冷
却処理温度を制御している。従って、図１６に示すよう
に、従来の冷却処理装置では、ウェハが保持板に載置さ
れてから所定時間後に、保持板表面が推定される所望の
処理温度（セットポイント）まで下降し、冷却素子によ
る冷却が非常に弱まる。しかし、実際には図１６の実線
で示すように、保持板表面はセットポイントに達してい
ないため、保持板が実際のセットポイントまで下降する
のに相当の時間を要することになる。よって、ウェハを
冷却処理する時間が長くなり、スループットが悪化す
る。
【００５１】これに対して、本発明の冷却処理装置で
は、ウェハが保持板に載置されてから所定時間後に、図
１６の点線で示すように、保持板表面がほぼ正確に推定
される所望の処理温度（セットポイント）まで下降する
ので、ウェハを冷却処理する時間が短くなり、スループ
ットの向上を図ることができる。
は、ウェハが保持板に載置されてから所定時間後に、図
１６の点線で示すように、保持板表面がほぼ正確に推定
される所望の処理温度（セットポイント）まで下降する
ので、ウェハを冷却処理する時間が短くなり、スループ
ットの向上を図ることができる。
【００５２】上述した実施形態では、温度センサーを２
つ設けた例を示したが、図１７に示すように、第１の温
度センサ３９及び第２の温度センサ４０に加えてこれら
とは異なる高さの位置に第３の温度センサ６６を設けて
もよい。これにより、更に正確に保持板３２の表面の温
度を推定することが可能となる。温度センサは、４つ以
上設けても勿論よい。しかし、このように温度センサが
複数になると、制御部による制御の負担が増大する。そ
こで、図１８に示すように、制御部４８が、例えば保持
板３２表面が所望の処理温度に達すと予想される期間を
少なくとも越える第１の期間の間（ステップ１８０
１）、複数の温度センサ３９、４０で検出された各温度
に基づいて保持板３２へ供給される熱エネルギを制御し
（ステップ１８０２）、第１の期間の後は、１つの温度
センサ、好ましくは第１の温度センサ３９により検出さ
れた温度に基づいて保持板へ供給される熱エネルギを制
御する（ステップ１８０３）ようにしてもよい。
つ設けた例を示したが、図１７に示すように、第１の温
度センサ３９及び第２の温度センサ４０に加えてこれら
とは異なる高さの位置に第３の温度センサ６６を設けて
もよい。これにより、更に正確に保持板３２の表面の温
度を推定することが可能となる。温度センサは、４つ以
上設けても勿論よい。しかし、このように温度センサが
複数になると、制御部による制御の負担が増大する。そ
こで、図１８に示すように、制御部４８が、例えば保持
板３２表面が所望の処理温度に達すと予想される期間を
少なくとも越える第１の期間の間（ステップ１８０
１）、複数の温度センサ３９、４０で検出された各温度
に基づいて保持板３２へ供給される熱エネルギを制御し
（ステップ１８０２）、第１の期間の後は、１つの温度
センサ、好ましくは第１の温度センサ３９により検出さ
れた温度に基づいて保持板へ供給される熱エネルギを制
御する（ステップ１８０３）ようにしてもよい。
【００５３】また、図１９に示すように、保持板３２内
に第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４０を配
置するために設けられた穴３８内に、好ましくは保持板
３２と同一の材料の装填部材６７を装填するようにして
もい。これにより、保持板３２に設けられた穴３８がウ
ェハＷの熱処理に対して悪影響を与えることが少なくな
る。
に第１の温度センサ３９及び第２の温度センサ４０を配
置するために設けられた穴３８内に、好ましくは保持板
３２と同一の材料の装填部材６７を装填するようにして
もい。これにより、保持板３２に設けられた穴３８がウ
ェハＷの熱処理に対して悪影響を与えることが少なくな
る。
【００５４】更に、上記の実施の形態においては、基板
にウェハＷを用いた例について説明したが、本発明はか
かる例には限定されず、例えばＬＣＤ基板を使用する例
についても適用が可能である。
にウェハＷを用いた例について説明したが、本発明はか
かる例には限定されず、例えばＬＣＤ基板を使用する例
についても適用が可能である。
【００５５】以上説明した実施形態は、あくまでも本発
明の技術的内容を明らかにする意図のものにおいて、本
発明はそうした具体例にのみ限定して狭義に解釈される
ものではなく、本発明の精神と請求項に述べる範囲で、
いろいろと変更して実施することができるものである。
明の技術的内容を明らかにする意図のものにおいて、本
発明はそうした具体例にのみ限定して狭義に解釈される
ものではなく、本発明の精神と請求項に述べる範囲で、
いろいろと変更して実施することができるものである。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、基板の熱履歴とは
無関係に、保持板表面が短時間で所望の処理温度に達
し、基板を所望の処理温度で処理する時間を長くするこ
とができる。また、保持板内に配置された温度センサが
基板の熱処理に対して悪影響を与えることが少なくな
る。
無関係に、保持板表面が短時間で所望の処理温度に達
し、基板を所望の処理温度で処理する時間を長くするこ
とができる。また、保持板内に配置された温度センサが
基板の熱処理に対して悪影響を与えることが少なくな
る。
【図１】 本発明の一実施形態に係るレジスト塗布現像
システムを示す平面図である。
システムを示す平面図である。
【図２】 図１に示したレジスト塗布現像システムの正
面図である。
面図である。
【図３】 図１に示したレジスト塗布現像システムの背
面図である。
面図である。
【図４】 図１に示したレジスト塗布現像システムにお
ける空気の流れを示す正面図である。
ける空気の流れを示す正面図である。
【図５】 図３に示した加熱処理装置を示す正面図であ
る。
る。
【図６】 図５に示した加熱処理装置の平面図である。
【図７】 図５に示した加熱処理装置の一部拡大正面図
である。
である。
【図８】 図５に示した加熱処理装置の制御系を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図９】 従来の加熱処理装置の一部拡大正面図であ
る。
る。
【図１０】 従来の加熱処理装置における保持板内の温
度勾配を示す図である。
度勾配を示す図である。
【図１１】 加熱処理装置における保持板内の温度勾配
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】 加熱処理装置における保持板表面の温度の
経時的変化を示す図である。
経時的変化を示す図である。
【図１３】 図３に示した冷却処理装置を示す正面図で
ある。
ある。
【図１４】 図１３に示した冷却処理装置の一部拡大正
面図である。
面図である。
【図１５】 図１３に示した冷却処理装置の制御系を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１６】 冷却処理装置における保持板内の温度勾配
を示す図である。
を示す図である。
【図１７】 他の実施形態に係る加熱処理装置の一部拡
大正面図である。
大正面図である。
【図１８】 別の実施形態に係る加熱処理装置における
制御系の動作を示すフローチャートである。
制御系の動作を示すフローチャートである。
【図１９】 更に別の実施形態に係る加熱処理装置の一
部拡大正面図である。
部拡大正面図である。
ＰＲＥＢＡＫＥ 加熱処理装置 ３１ ホットプレート ３２ 保持板 ３３ 発熱素子 ３４ 貫通穴 ３５ 支持ピン ３６ 結合部材 ３７ 昇降機構 ３８ 穴 ３９ 第１の温度センサ ４０ 第２の温度センサ ４１ 蓋体 ４２ 排気口 ４３ 排気装置 ４４ シャッター部材 ４５ 昇降機構 ４６ 噴出孔 ４７ 高温ガス供給装置 ４８ 制御部 ４９ 電源 ５０ 電流調整部
Claims (16)
- 【請求項１】 基板を熱処理する熱処理装置において、 第１の面及び第２の面を有し、第１の面又はその近くで
前記基板を保持する保持板と、 前記第２の面側から熱エネルギを供給する供給部と、 前記保持板内の、前記第１の面から第１の深さの第１の
位置に配置され、前記第１の位置の第１の温度を検出す
る第１の温度センサと、 前記保持板内の、前記第１の面から第１の深さとは異な
る第２の深さの第２の位置に配置され、前記第２の位置
の第２の温度を検出する第２の温度センサと、 前記検出された第１の温度及び前記検出された第２の温
度に基づいて、前記供給される熱エネルギを制御する制
御部とを具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の熱処理装置において、 前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサが、前
記第１の面及び前記第２の面とほぼ垂直な一線上に位置
するように、前記保持板内に配置されていることを特徴
とする熱処理装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の熱処理装置において、 前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサが、前
記保持板により保持される基板のほぼ中心に位置するよ
うに、前記保持板内に配置されていることを特徴とする
熱処理装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の熱処理装置において、 前記保持板により保持される基板を覆うように配置さ
れ、前記基板のほぼ中央に対応する位置に排気口が設け
られた蓋体を更に具備することを特徴とする熱処理装
置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の熱処理装置において、 前記前記保持板により保持される基板の外周側に配置さ
れ、前記基板に向けて高温ガスを供給する手段を更に具
備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の熱処理装置において、 前記保持板内の、前記第１の面から第１及び第１の深さ
とは異なる第３の深さの第３の位置に配置され、前記第
３の位置の第３の温度を検出する第３の温度センサを更
に具備し、 前記制御部が、前記検出された第１の温度、前記検出さ
れた第２の温度及び検出された第３の温度に基づいて、
前記供給される熱エネルギを制御することを特徴とする
熱処理装置。 - 【請求項７】 基板を冷却処理する装置において、 第１の面及び第２の面を有し、第１の面又はその近くで
前記基板を保持する保持板と、 前記第２の面側から冷却エネルギを供給する供給部と、 前記保持板内の、前記第１の面から第１の深さの第１の
位置に配置され、前記第１の位置の第１の温度を検出す
る第１の温度センサと、 前記保持板内の、前記第１の面から第１の深さとは異な
る第２の深さの第２の位置に配置され、前記第２の位置
の第２の温度を検出する第２の温度センサと、 前記検出された第１の温度及び前記検出された第２の温
度に基づいて、前記供給される冷却エネルギを制御する
制御部とを具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の熱処理装置において、 前記前記保持板により保持される基板の一側に配置さ
れ、前記基板に向けて冷却ガスを供給する手段を更に具
備し、 前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサが、前
記保持板により保持される基板の中心から前記冷却ガス
供給手段側にずれた位置に位置するように、前記保持板
内に配置されていることを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項９】 基板を熱処理する装置において、 第１の面及び第２の面を有し、第１の面又はその近くで
前記基板を保持し、前記第２の面から前記第１の面に向
けて所定の深さの穴が設けられた保持板と、 前記第２の面側から熱エネルギを供給する供給部と、 前記穴内の第１の位置に配置され、前記第１の位置の第
１の温度を検出する第１の温度センサと、 前記穴内の前記第１の位置とは異なる第２の位置に配置
され、前記第２の位置の第２の温度を検出する第２の温
度センサと、 前記検出された第１の温度及び前記検出された第２の温
度に基づいて、前記供給される熱エネルギを制御する制
御部とを具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の熱処理装置におい
て、 前記保持板と同じ材質で、前記穴に装填される装填部材
を更に具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の熱処理装置におい
て、 前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサが、前
記穴内の側壁に取り付けられていることを特徴とする熱
処理装置。 - 【請求項１２】 請求項９に記載の熱処理装置におい
て、 前記第１の及第２の温度センサが、熱伝対であることを
特徴とする熱処理装置。 - 【請求項１３】 基板を処理する装置において、 第１の面及び第２の面を有し、第１の面又はその近くで
前記基板を保持する保持板と、 前記第２の面側からエネルギを供給する手段と、 前記保持板内の、前記第１の面からそれぞれ異なる深さ
の位置の温度を検出する手段と、 前記検出された温度に基づいて、前記供給されるエネル
ギを制御する制御手段とを具備することを特徴とする処
理装置。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の処理装置におい
て、 制御手段が、第１の期間の間、前記異なる深さの位置で
検出された各温度に基づいて前記供給されるエネルギを
制御し、前記第１の期間の後は、前記異なる深さの位置
で検出された各温度のうち１つの位置で検出された温度
に基づいて前記供給されるエネルギを制御することを特
徴とする処理装置。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の処理装置におい
て、 前記第１の期間が、基板を熱処理するための所望の温度
に達すると推定される期間を越える期間であることを特
徴とする処理装置。 - 【請求項１６】 保持板の裏面側から熱エネルギを供給
し、前記保持板の表面に保持された基板を熱処理する方
法において、 前記保持板の表面から第１の深さの第１の位置の第１の
温度を検出する工程と、 前記保持板の表面から前記第１の深さとは異なる第２の
深さの第２の位置の第２の温度を検出する工程と、 前記検出された第１の温度及び前記検出された第２の温
度に基づいて、前記供給される熱エネルギを制御する工
程とを具備することを特徴とする熱処理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/259,675 US6169274B1 (en) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Heat treatment apparatus and method, detecting temperatures at plural positions each different in depth in holding plate, and estimating temperature of surface of plate corresponding to detected result |
| US09/259675 | 1999-03-01 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252181A true JP2000252181A (ja) | 2000-09-14 |
| JP2000252181A5 JP2000252181A5 (ja) | 2005-08-04 |
| JP4319756B2 JP4319756B2 (ja) | 2009-08-26 |
Family
ID=22985906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000036577A Expired - Lifetime JP4319756B2 (ja) | 1999-03-01 | 2000-02-15 | 処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6169274B1 (ja) |
| JP (1) | JP4319756B2 (ja) |
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| US10254179B2 (en) | 2014-12-25 | 2019-04-09 | Fujitsu Limited | Enclosure surface temperature estimation method and electronic apparatus |
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| CN100430803C (zh) * | 2003-01-30 | 2008-11-05 | 日本写真印刷株式会社 | 加热装置 |
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| JPH07249586A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-09-26 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置及びその製造方法並びに被処理体の処理方法 |
| EP0832863B1 (en) * | 1994-11-16 | 2002-04-03 | The B.F. Goodrich Company | Pressure gradient CVI/CVD apparatus, process, and product |
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-
1999
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-
2000
- 2000-02-15 JP JP2000036577A patent/JP4319756B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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