JP2003077816A - 温度計測方法、温度計測装置及び基板処理装置 - Google Patents

温度計測方法、温度計測装置及び基板処理装置

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JP2003077816A
JP2003077816A JP2001268438A JP2001268438A JP2003077816A JP 2003077816 A JP2003077816 A JP 2003077816A JP 2001268438 A JP2001268438 A JP 2001268438A JP 2001268438 A JP2001268438 A JP 2001268438A JP 2003077816 A JP2003077816 A JP 2003077816A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に熱的処理を施すプレートの複数の測定
ポイントにおける温度プロファイルを迅速にかつ正確に
計測すること。 【解決手段】 熱板1の1つの計測ポイント2a〜2d
に対して例えば4つの位置にそれぞれ温度センサ4a〜
4dを有する温度検出用基板5を用いてこれら4つの温
度センサ4a〜4dによりそれぞれ温度を計測し、計測
されたこれらの温度により各温度センサ4a〜4dの更
正値(Δ4a〜Δ4d)を推定しているので、例えば別
の熱板1に対して各温度センサ4a〜4dにより同時に
かつ正確に温度を計測することが可能になる。従って、
このような複数の温度センサ4a〜4dを使って熱板1
の複数の計測ポイント2a〜2dにおける温度プロファ
イルを迅速にかつ正確に計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウェ
ハ等の基板を加熱処理するために用いられる熱板の温度
を計測するための温度計測方法及び温度計測装置に関す
る。
【0002】本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板上
にレジストを塗布し、露光後の基板に現像処理を施す装
置や基板上に層間絶縁膜を塗布する装置に係り、特に例
えば基板を加熱処理するために用いられる熱板の温度を
計測するため機能を有する基板処理装置に関する。
【0003】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程には、半導体
ウェハ(以下ウェハという)にレジスト膜を形成し、フ
ォト技術を用いて回路パターン等を縮小してレジスト膜
を露光し、これを現像する、フォトリソグラフイといわ
れる一連の工程がある。
【0004】このフォトリソグラフィ工程においては、
回路パターンの微細化に伴いレジストパターンの線幅を
精密に制御することが重要になってきている。このよう
なレジストパターンの線幅は、露光前後の加熱処理の温
度やレジスト塗布時の条件等、様々な条件によって変動
する。
【0005】一般に、上記の露光前後の加熱処理は熱板
上にウェハを載置することによって行われるが、かかる
熱板の温度が領域的に或いは時間的にばらつくとレジス
トパターンの線幅に影響を与えるため、熱板の温度を高
精度に制御することが要求される。特に、最近では、1
つの熱板で各種の温度に迅速に対応することが要求され
ることから、熱板が非常に薄くなる傾向にある。この場
合には熱板の熱容量が非常に小さいことから熱板の温度
が領域的に或いは時間的にばらつく可能性が高く、従っ
て熱板を複数の領域に分割して領域ごとに温度制御を別
個に行っている。すなわち、領域ごとにヒータや温度セ
ンサを別個に設け、これにより熱板の温度を高精度に制
御している。
【0006】ところで、このような熱板の温度プロファ
イルは製品ごとに個体差を有する。すなわち、個々の熱
板はそれぞれ温度プロファイルが異なり、これらのプロ
ファイルは上記の温度制御の重要なパラメータとなる。
【0007】従来から、このような熱板の温度プロファ
イルの計測は、熱板の複数の測定ポイント(例えば温度
制御を別個に行っている各領域に対応する測定ポイン
ト)に対応する位置にそれぞれ温度センサが埋め込まれ
たウェハを熱板上に載置して加熱し、これらの温度セン
サにより同時に複数の測定ポイントの温度を計測するこ
とによって行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱板の温度プロファイルの計測方法では、温
度センサに個体差があり、またこのような温度センサが
埋め込まれたウェハの反りによりこのようなウェハが熱
板に載置された際に熱板との間に浮きが生じる領域もあ
って、熱板の複数の測定ポイントにおける温度を同時に
かつ正確に計測することができない、という問題があ
る。
【0009】本発明は、このような事情に基づきなされ
たもので、基板に熱的処理を施すプレートの複数の測定
ポイントにおける温度プロファイルを迅速にかつ正確に
計測することができる温度計測方法、温度計測装置及び
基板処理装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の主たる観点に係る温度計測方法は、基板に
熱的処理を施すためのプレートの温度を計測する方法で
あって、前記基板の少なくとも2つの位置にそれぞれ第
1の及び第2の温度センサが埋め込まれた温度検出用基
板を、前記プレートの計測ポイントと前記第1の温度セ
ンサとがほぼ一致するように、前記プレート上に載置
し、前記第1の温度センサにより第1の温度を計測する
工程と、前記プレートの計測ポイントと前記第2の温度
センサとがほぼ一致するように、前記温度検出用基板を
前記プレート上に載置し、前記第2の温度センサにより
第2の温度を計測する工程と、前記第1及び第2の温度
に応じて、前記第1及び第2の温度センサの更正値を推
定する工程と、前記温度検出用基板を前記プレート上に
載置し、前記第1及び第2の温度センサにより前記プレ
ート上の各所望位置の温度を計測する工程と、前記計測
された所望位置の各温度を前記各更正値により更正する
工程とを具備することを特徴とするものである。
【0011】ここで、「基板に熱的処理を施すためのプ
レート」には、基板を加熱するための熱板の他に、基板
の温度を整える温調板や基板を冷却するための冷却板も
含まれる。
【0012】本発明の他の観点に係る温度計測装置は、
基板に熱的処理を施すためのプレートの温度を計測する
装置であって、前記基板の少なくとも2つの位置にそれ
ぞれ第1の及び第2の温度センサが埋め込まれた温度検
出用基板と、前記第1の及び第2の温度センサにより計
測された前記プレートのほぼ同一計測ポイントにおける
第1及び第2の温度に応じて、前記第1及び第2の温度
センサの更正値を推定する手段と、前記第1及び第2の
温度センサにより計測された前記プレート上の各所望位
置の温度を前記各更正値により更正する手段とを具備す
ることを特徴とするものである。
【0013】本発明の別の観点に係る基板処理装置は、
基板上にレジストを塗布する塗布部と、露光後の基板に
現像処理を施す現像部と、前記基板に熱的処理を施すた
めの第1のプレートを有する熱的処理部と、前記基板の
少なくとも2つの位置にそれぞれ第1の及び第2の温度
センサが埋め込まれた温度検出用基板を収容する収容部
と、前記温度検出用基板に熱的処理を施すための第2の
プレートを有すると共に、前記温度測定用基板及び前記
第2のプレートのうち少なくとも一方を回転させる回転
機構を有する温度更正用熱的処理部と、少なくとも各部
間で基板を搬入出する基板搬送部と、前記第1の及び第
2の温度センサにより計測された前記第2のプレートの
ほぼ同一計測ポイントにおける第1及び第2の温度に応
じて、前記第1及び第2の温度センサの更正値を推定す
る手段と、前記第1及び第2の温度センサにより計測さ
れた前記第1のプレート上の各所望位置の温度を前記各
更正値により更正する手段とを具備することを特徴とす
るものである。
【0014】本発明のまた別の観点に係る基板処理装置
は、基板上に層間絶縁膜を塗布する塗布部と、前記基板
に熱的処理を施すための第1のプレートを有する熱的処
理部と、前記基板の少なくとも2つの位置にそれぞれ第
1の及び第2の温度センサが埋め込まれた温度検出用基
板を収容する収容部と、前記温度検出用基板に熱的処理
を施すための第2のプレートを有すると共に、前記温度
測定用基板及び前記第2のプレートのうち少なくとも一
方を回転させる回転機構を有する温度更正用熱的処理部
と、少なくとも各部間で基板を搬入出する基板搬送部
と、前記第1の及び第2の温度センサにより計測された
前記第2のプレートのほぼ同一計測ポイントにおける第
1及び第2の温度に応じて、前記第1及び第2の温度セ
ンサの更正値を推定する手段と、前記第1及び第2の温
度センサにより計測された前記第1のプレート上の各所
望位置の温度を前記各更正値により更正する手段とを具
備することを特徴とするものである。
【0015】本発明では、例えばプレートの1つの計測
ポイントに対して例えば2つの位置にそれぞれ第1の及
び第2の温度センサを有する温度検出用基板を用いてこ
れら2つの温度センサによりそれぞれ温度を計測し、計
測されたこれらの温度により第1及び第2の温度センサ
の更正値を推定しているので、第1及び第2の温度セン
サにより同時にかつ正確にプレートの温度を計測するこ
とが可能になる。従って、このような複数の温度センサ
を使ってプレートの複数の計測ポイントにおける温度プ
ロファイルを迅速にかつ正確に計測することができる。
【0016】本発明の一の形態によれば、前記第1の温
度センサと前記第2の温度センサとは前記温度測定用基
板のほぼ同心円となる位置に配置されていることを特徴
とするものである。これにより、1つの温度センサによ
り計測ポイントを計測した後に、温度測定用基板やプレ
ートを回転させるだけで計測ポイントに対してもう1つ
の温度センサを位置合わせすることができるようにな
る。
【0017】本発明の一の形態によれば、前記プレート
の計測ポイントが前記プレート上の少なくとも2ヶ所に
設けられていることを特徴とするものである。これによ
り、サンプル数が増え、プレートの温度プロファイルを
より正確に計測することができるようになる。
【0018】本発明の一の形態によれば、前記第1及び
第2の温度センサはそれぞれ前記プレートの各計測ポイ
ントに対応するような前記温度計測用基板の位置に埋め
込まれていることを特徴とするものである。これによ
り、複数の計測ポイントに対して第1の及び第2の温度
センサにより同時に温度の計測が可能となり、効率よく
温度計測を行うことができる。
【0019】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。
【0020】
【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。 (第1の実施形態)図1は第1の実施形態に係る温度計
測装置の構成を示す図である。
【0021】図1において、符号1は計測対象である熱
板を示している。この熱板1は、半導体の製造工程にお
いてウェハを加熱処理するために用いられるものであ
る。この熱板1では、例えば点線で分割された4つの領
域がそれそれ別個に温度制御が行われるようになってい
る。従って、この熱板1上には、同心円となる位置上に
90°の間隔で4箇所に計測ポイント2a〜2dがあ
る。
【0022】温度計測装置3は、ウェハWの複数の位
置、ここでは熱板1における計測ポイント2a〜2dに
対応する4箇所の位置にそれぞれRDSセンサ等の温度
センサ4a〜4dが埋め込まれた温度計測用基板5と、
各温度センサ4a〜4dの出力から計測ポイント2a〜
2dの温度を算出する計測温度算出装置6とを有する。
【0023】温度計測用基板5と計測温度算出装置6と
は、ケーブル7を介して接続され、温度センサ4a〜4
dの出力はケーブル7を介して計測温度算出装置6に送
出されるようになっているが、例えば温度計測用基板5
から計測温度算出装置6に対して無線によりデータを送
出するようにしても良いし、温度計測用基板5にデータ
蓄積用のメモリを設けて必要なときにメモリから計測温
度算出装置6に送出するようにしても構わない。
【0024】計測温度算出装置6は、各温度センサ4a
〜4dにより計測された熱板1の各計測ポイント2a〜
2dにおける温度(4a〜4d×2a〜2d)に応じ
て、各温度センサ4a〜4dの更正値を推定する推定部
6aと、温度センサ4a〜4dにより計測された熱板1
上の計測ポイント2a〜2dの温度を各更正値により更
正する温度更正部6bと、算出された温度等を表示する
表示部6cとを備える。なお、このような計測温度算出
装置6は汎用のコンピュータと所定のソフトウエアとに
よって構成しても勿論構わない。
【0025】次に、このように構成された温度計測装置
3による温度計測方法を説明する。
【0026】図2はこの温度計測方法を示す工程図であ
る。図3は各工程を説明するための図である。
【0027】まず、図3(a)に示すように、温度セン
サ4aと計測ポイント2a、温度センサ4bと計測ポイ
ント2b、温度センサ4cと計測ポイント2c、温度セ
ンサ4dと計測ポイント2dとがそれぞれ一致するよう
に、温度計測用基板5を所定の加熱温度(例えば50
℃)に設定された熱板1上に載置し(ステップ20
1)、各温度センサ4a〜4dの出力を計測温度算出装
置6に取り込む(ステップ202)。
【0028】次に、図3(b)に示すように、温度セン
サ4aと計測ポイント2b、温度センサ4bと計測ポイ
ント2c、温度センサ4cと計測ポイント2d、温度セ
ンサ4dと計測ポイント2aとがそれぞれ一致するよう
に、温度測定用基板5を熱板1に対して90°回転させ
(ステップ203)、各温度センサ4a〜4dの出力を
計測温度算出装置6に取り込む(ステップ204)。
【0029】次に、図3(c)に示すように、温度セン
サ4aと計測ポイント2c、温度センサ4bと計測ポイ
ント2d、温度センサ4cと計測ポイント2a、温度セ
ンサ4dと計測ポイント2bとがそれぞれ一致するよう
に、温度測定用基板5を熱板1に対して更に90°回転
させ(ステップ205)、各温度センサ4a〜4dの出
力を計測温度算出装置6に取り込む(ステップ206)。
【0030】次に、図3(d)に示すように、温度セン
サ4aと計測ポイント2d、温度センサ4bと計測ポイ
ント2a、温度センサ4cと計測ポイント2b、温度セ
ンサ4dと計測ポイント2cとがそれぞれ一致するよう
に、温度測定用基板5を熱板1に対して更に90°回転
させ(ステップ207)、各温度センサ4a〜4dの出
力を計測温度算出装置6に取り込む(ステップ208)。
【0031】以上の計測を例えば熱板1を50℃程度上
昇させながら、例えば300℃まで行い、データを収集
する(ステップ209、210)。
【0032】これにより、各温度センサ4a〜4dによ
り計測された熱板1の各計測ポイント2a〜2dにおけ
る温度(4a〜4d×2a〜2d@50℃、100℃、
150℃、200℃、250℃、300℃)に関するデ
ータが計測温度算出装置6に取り込まれることになる。
【0033】次に、計測温度算出装置6では、推定部6
aがこれらの温度(4a〜4d×2a〜2d)に関する
データに応じて、各温度センサ4a〜4dの更正値を推
定する(ステップ211)。この更正値の推定は、例え
ば各温度(50℃、100℃、150℃、200℃、2
50℃、300℃)毎に4つの計測ポイント2a〜2d
においてそれぞれ4つの温度センサ4a〜4dにより温
度計測が行われているが、各温度(50℃、100℃、
150℃、200℃、250℃、300℃)毎に各計測
ポイントにおける4つの温度センサ4a〜4dによる計
測結果の平均値を求め(4つの計測ポイント2a〜2d
で一致する。)、各平均値と各温度センサ4a〜4dに
より実際に計測された温度との差分を各温度センサ4a
〜4dの更正値(Δ4a〜Δ4d)と推定している。
【0034】以上により各温度センサ4a〜4dの温度
毎の更正値(Δ4a〜Δ4d)が推定され、これにより
熱板1の温度プロファイルを正確に計測することができ
るようになる。すなわち、温度プロファイルが必要な新
たな熱板1に対して、例えば図1に示したように、上記
のように更正値が推定されている温度センサ4a〜4d
を有する温度計測用基板5を載置して各温度(50℃、
100℃、150℃、200℃、250℃、300℃)
毎に計測温度算出装置6に計測データ(T4a
4d)を取り込む(ステップ212)。
【0035】次に、計測温度算出装置6における温度更
正部6bが、各温度(50℃、100℃、150℃、2
00℃、250℃、300℃)毎に温度センサ4a〜4
dにより計測された熱板1上の計測ポイント2a〜2d
の温度の計測データ(T4a〜T4d)を各更正値(Δ
4a〜Δ4d)により更正する(ステップ213)。例
えば、温度センサ4aによる更正後の温度はT4a−Δ
4a、温度センサ4bによる更正後の温度はT4b−Δ
4b、温度センサ4cによる更正後の温度はT 4c−Δ
4c、温度センサ4dによる更正後の温度はT4d−Δ
4dであり、これを各温度(50℃、100℃、150
℃、200℃、250℃、300℃)毎に求めることで
熱板1の温度プロファイルが求められ、このプロファイ
ルが例えば表示部6cに表示される。
【0036】このように本実施形態によれば、例えば熱
板1の1つの計測ポイント2a〜2dに対して例えば4
つの位置にそれぞれ温度センサ4a〜4dを有する温度
検出用基板5を用いてこれら4つの温度センサ4a〜4
dによりそれぞれ温度を計測し、計測されたこれらの温
度により各温度センサ4a〜4dの更正値(Δ4a〜Δ
4d)を推定しているので、例えば別の熱板1に対して
各温度センサ4a〜4dにより同時にかつ正確に温度を
計測することが可能になる。従って、このような複数の
温度センサ4a〜4dを使って熱板1の複数の計測ポイ
ント2a〜2dにおける温度プロファイルを迅速にかつ
正確に計測することができる。
【0037】なお、上述した実施形態では、ウェハを加
熱するための熱板1を例にとり説明したが、基板の温度
を整える温調板や基板を冷却するための冷却板について
も本発明を適用することが可能である。
【0038】また、上述した実施形態では、測定ポイン
トや温度センサの数画4つであったが、当然、これより
も少なくても多くても構わない。
【0039】更に、基板としてはウェハばかりでなく、
ガラス基板やCD基板等の他の基板であっても勿論構わ
ない。 (第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態を説明
する。
【0040】この第2の実施形態は半導体ウェハに対し
てレジストを塗布し、露光後のウェハに対して現像処理
を施すレジスト塗布現像システムに本発明を適用したも
のである。
【0041】図4はこのレジスト塗布現像システムの平
面図、図5はその正面図、図6はその背面図である。
【0042】図4に示すように、このレジスト塗布現像
システム101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及びインターフェース
部12を一体的に接続した構成を有している。
【0043】カセットステーション10では、図1に示
すように、カセット載置台20上の位置決め突起20a
の位置に複数個(例えば4個)のカセットCが、それぞ
れのウェハ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。またこ
のカセットC配列方向(X方向)及びカセットC内に収
容されたウェハWのウェハW配列方向(Z方向;垂直方
向)に移動可能なウェハ搬送装置21が、搬送路21a
に沿って移動自在に設けられており、各カセットCに選
択的にアクセスするように構成されている。
【0044】またウェハ搬送装置21は、θ方向にも回
動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11側の第3の処理装置群G3の多段装置部に属す
るアライメント装置(ALIM)及びエクステンション
装置(EXT)にもアクセスできるようになっている。
【0045】前記処理ステーション11では、図4に示
すように、その中心部には垂直搬送型の主搬送装置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組または複数の組毎に多段集積配置されて処理装置群
を構成している。この実施形態のレジスト塗布現像シス
テム101においては、5つの処理装置群G1、G2、
G3、G4、G5が配置されており、第1及び第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はインターフェース
部12に隣接して配置され、更に破線で示した第5の処
理装置群G5は背面側に配置されている。主搬送装置2
2は、θ方向に回転自在かつZ方向に移動可能に構成さ
れており、各処理装置群G1〜G5の間でのウェハWの
受け渡しを行うようになっている。
【0046】第1の処理装置群G1では、図5に示すよ
うに、カップCP内でウェハ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、例えば
レジスト液塗布装置(COT)及び現像処理装置(DE
V)が、上下方向に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、例えばレジスト液
塗布装置(COT)及び現像処理装置(DEV)が上下
方向に2段に重ねられている。
【0047】第3の処理装置群G3では、図6に示すよ
うに、ウェハWを載置台(図示せず)に載せて所定の処
理を行うオープン型の処理装置、例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疎水化処理装置(A
D)、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キング装置(PREBAK
E)、ポストベーキング装置(POBAKE)、及びポ
ストエキスポージャーベーキング装置(PEB)が下か
ら順に、例えば8段に重ねられている。
【0048】第4の処理装置群G4では、後述する温度
計測装置100、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
(EXT)、疎水化処理装置(AD)、プリベーキング
装置(PREBAKE)及びポストベーキング装置(P
OBAKE)が下から順に、例えば8段に重ねられてい
る。
【0049】インターフェース部12は、図4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4及び図5に示
すように、このインターフェース部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(BUCR)が2段に配置され、他方背面部
には周辺露光装置24(WEE)が配設されている。
【0050】前記インターフェース部12の中央部に
は、ウェハ搬送装置25が設けられている。ウェハ搬送
装置25は、X方向、Z方向(垂直方向)に移動して両
カセットCR、BUCR及び周辺露光装置24(WE
E)にアクセスできるようになっている。ウェハ搬送装
置25は、θ方向にも回転自在に構成されており、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、更には隣接する露光
装置13側のウェハ受け渡し台(図示せず)にもアクセ
スできるようになっている。
【0051】次に、上記の温度計測装置100の構成を
詳細に説明する。
【0052】図7は温度計測装置100の正面図であ
り、温度計測装置100は温度計測が行われる計測ブロ
ック102と、この計測ブロック102上に設けられた
温度計測用基板収容部103とを有する。温度計測用基
板収容部103には、温度計測用基板104を保持する
例えば3本の保持ピン105が立設され、この上部に
は、温度計測用基板104の接続端子106に対して接
触可能に昇降可能とされた接続ピン107及びこの接続
ピン107を昇降させる昇降機構108が設けられてい
る。接続ピン107はケーブル109を介して図1に示
した計測温度算出装置6に接続されている。
【0053】ここで、温度計測用基板104は、図8に
示すように、ウェハWの例えば同心円上に90°間隔で
4箇所の位置にそれぞれRDSセンサ等の温度センサ1
10a〜110dが埋め込まれ、またこの温度センサ1
10a〜110dにより計測されたデータを蓄積するメ
モリ部111、更に上記の接続端子106を有する。
【0054】計測ブロック102には、図9に示すよう
に、例えば25℃〜300℃程度まで加熱温度を可変可
能な熱板112が設けられている。熱板112は図示を
省略しているが例えば4分割された各領域ごとに温度制
御が別個に行われるようになっている。熱板112に
は、基板受け渡し用の例えば3本の昇降ピン113が昇
降可能に貫通されており、熱板112の下部に設けられ
た昇降機構114により昇降ピン113が昇降されるよ
うになっている。
【0055】また、熱板112の上部には、この熱板1
12を覆うように蓋体115が配置されている。蓋体1
15は昇降機構116により昇降されるようになってい
る。そして、加熱時には、蓋体115が熱板112を覆
って蓋体115と熱板112との間で密閉空間を形成す
ることで、加熱時に密閉空間内に気流が生じないように
なっており、これによりより効率よくかつより正確に温
度計測を行うことが可能となる。
【0056】更に、熱板112の下部には、これらの熱
板112等を回転駆動する回転駆動機構117が設けら
れている。
【0057】そして、主搬送装置22が温度計測用基板
収容部103に収容された温度計測用基板104を計測
ブロック102における熱板112に搬送し、この計測
ブロック102内で図2に示したステップ201〜ステ
ップ210を実行する。但し、温度計測用基板104と
熱板112と間の回転動作については、主搬送装置22
に温度計測用基板104を保持させた状態で、回転駆動
機構117が熱板112を例えば90°づつ回転させる
ことで行われる。また、測定データは一旦メモリ111
に蓄積され、その後主搬送装置22が温度計測用基板1
04を温度計測用基板収容部103に搬送し、接続端子
106に対して接続ピン107を接触した状態で、接続
ピン107及びケーブル109を介して計測温度算出装
置6に送出している。
【0058】以上の動作によって温度計測用基板104
における温度センサ110a〜110dの更正が行われ
る(図2のステップ212参照)。
【0059】そして、その後温度計測用基板104は主
搬送装置22により温度計測が必要なプリベーキング装
置(PREBAKE)やポストベーキング装置(POB
AKE)に搬送され、これら装置の熱板(図示を省略)
の温度プロファイルの計測が行われる(図2のステップ
213参照)。なお、この場合も、測定データは一旦メ
モリ111に蓄積され、その後主搬送装置22が温度計
測用基板104を温度計測用基板収容部103に搬送
し、接続端子106に対して接続ピン107を接触した
状態で、接続ピン107及びケーブル109を介して計
測温度算出装置6に送出している。
【0060】本実施形態では、特にプリベーキング装置
(PREBAKE)やポストベーキング装置(POBA
KE)における熱板の温度ばらつき(例えば、長期使用
による熱板の経時変化、熱板内のヒータの劣化、又はヒ
ータに供給する電力量の変化等による温度ばらつき)を
把握してこれに基づき温度プロファイルを正確に設定で
きるので、加熱処理を非常に正確な温度で行うことが可
能であり、線幅制御を正確に行うことが可能である。
【0061】なお、上述した第2の実施形態は、半導体
ウェハに対してレジストを塗布し、露光後のウェハに対
して現像処理を施すレジスト塗布現像システムに本発明
を適用したものであったが、勿論他のシステムにも適用
可能である。
【0062】例えば、半導体デバイスの製造工程におけ
るSOD(Spin on Dielectric)に
より層間絶縁膜するシステムについても本発明を適用で
きる。このSODシステムは、半導体ウェハ上に塗布膜
をスピンコートし、加熱等の物理的処理や化学的処理を
施して層間絶縁膜を形成するものであり、かかる加熱処
理に用いられる加熱処理装置に対して第2の実施形態と
同様の温度計測装置を設けて温度計測を迅速かつ正確に
行うことが可能である。また、定期的(例えばロット開
始前等)に熱板の温度を自動で測定する機能を持たせる
ことにより、常に熱板の温度ばらつきを確認し補正する
ことができ、自動的に熱板の温度制御(補正)を行うこ
とが可能である。特に、SODシステムにおいては、レ
ジスト塗布現像システムに比しより高温、例えば450
℃程度で加熱処理が行われ、すなわちレンジが広くなる
傾向にあって、しかもより精度よく温度制御を行うこと
が要求されるため、本発明をかかるシステムに適用して
温度計測を高精度で行うことは極めて重要である。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板に熱的処理を施すプレートの複数の測定ポイントに
おける温度プロファイルを迅速にかつ正確に計測するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態における温度計測装置の構成を
示す図である。
【図2】第1の実施形態における温度計測の工程図であ
る。
【図3】第1の実施形態における温度計測の各工程を説
明するための図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態にかかるレジスト塗
布現像システムの平面図である。
【図5】図4のレジスト塗布現像システムの正面図であ
る。
【図6】図4のレジスト塗布現像システムの背面図であ
る。
【図7】第2の実施形態における温度計測装置の正面図
である。
【図8】第2の実施形態における温度計測用基板の平面
図である。
【図9】第2の実施形態における温度計測装置の計測ブ
ロックの断面図である。
【符号の説明】
1 熱板 2a〜2d 計測ポイント 3 温度計測装置 4a〜4d 各温度センサ 5 温度計測用基板 6 計測温度算出装置 6a 推定部 6b 温度更正部 100 温度計測装置 102 計測ブロック 103 温度計測用基板収容部 104 温度計測用基板 110a〜110d 温度センサ 112 熱板 117 回転駆動機構
フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AC65 AC96 BB24Z BB93Z CA47 DA06 DB13 DC21 EA05 EA45 4F042 AA07 AB00 BA16 DB17 DC01 DE01 DF07 DF11 DF15 DF25 EB09 EB13 EB17 EB21 EB30 5F046 KA04 KA10

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に熱的処理を施すためのプレートの
    温度を計測する方法であって、 前記基板の少なくとも2つの位置にそれぞれ第1の及び
    第2の温度センサが埋め込まれた温度検出用基板を、前
    記プレートの計測ポイントと前記第1の温度センサとが
    ほぼ一致するように、前記プレート上に載置し、前記第
    1の温度センサにより第1の温度を計測する工程と、 前記プレートの計測ポイントと前記第2の温度センサと
    がほぼ一致するように、前記温度検出用基板を前記プレ
    ート上に載置し、前記第2の温度センサにより第2の温
    度を計測する工程と、 前記第1及び第2の温度に応じて、前記第1及び第2の
    温度センサの更正値を推定する工程と、 前記温度検出用基板を前記プレート上に載置し、前記第
    1及び第2の温度センサにより前記プレート上の各所望
    位置の温度を計測する工程と、 前記計測された所望位置の各温度を前記各更正値により
    更正する工程とを具備することを特徴とする温度計測方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の温度計測方法におい
    て、 前記第1の温度センサと前記第2の温度センサとは前記
    温度測定用基板のほぼ同心円となる位置に配置されてい
    ることを特徴とする温度測定方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の温度測定
    方法において、 前記プレートの計測ポイントが前記プレート上の少なく
    とも2ヶ所に設けられていることを特徴とする温度測定
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の温度測定方法におい
    て、 前記第1及び第2の温度センサはそれぞれ前記プレート
    の各計測ポイントに対応するような前記温度計測用基板
    の位置に埋め込まれていることを特徴とする温度測定方
    法。
  5. 【請求項5】 基板に熱的処理を施すためのプレートの
    温度を計測する装置であって、 前記基板の少なくとも2つの位置にそれぞれ第1の及び
    第2の温度センサが埋め込まれた温度検出用基板と、 前記第1の及び第2の温度センサにより計測された前記
    プレートのほぼ同一計測ポイントにおける第1及び第2
    の温度に応じて、前記第1及び第2の温度センサの更正
    値を推定する手段と、 前記第1及び第2の温度センサにより計測された前記プ
    レート上の各所望位置の温度を前記各更正値により更正
    する手段とを具備することを特徴とする温度計測装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の温度計測装置におい
    て、 前記第1の温度センサと前記第2の温度センサとは前記
    温度測定用基板のほぼ同心円となる位置に配置されてい
    ることを特徴とする温度測定装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の温度計測装置におい
    て、 前記温度測定用基板及び前記プレートのうち少なくとも
    一方を回転させる手段を更に具備することを特徴とする
    温度測定装置。
  8. 【請求項8】 請求項4から請求項7のうちいずれか1
    項に記載の温度測定装置において、 前記プレートの計測ポイントが前記プレート上の少なく
    とも2ヶ所に設けられていることを特徴とする温度測定
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の温度測定装置におい
    て、 前記第1及び第2の温度センサはそれぞれ前記プレート
    の各計測ポイントに対応するような前記温度計測用基板
    の位置に埋め込まれていることを特徴とする温度測定装
    置。
  10. 【請求項10】 基板上にレジストを塗布する塗布部
    と、 露光後の基板に現像処理を施す現像部と、 前記基板に熱的処理を施すための第1のプレートを有す
    る熱的処理部と、 前記基板の少なくとも2つの位置にそれぞれ第1の及び
    第2の温度センサが埋め込まれた温度検出用基板を収容
    する収容部と、 前記温度検出用基板に熱的処理を施すための第2のプレ
    ートを有すると共に、前記温度測定用基板及び前記第2
    のプレートのうち少なくとも一方を回転させる回転機構
    を有する温度更正用熱的処理部と、 少なくとも各部間で基板を搬入出する基板搬送部と、 前記第1の及び第2の温度センサにより計測された前記
    第2のプレートのほぼ同一計測ポイントにおける第1及
    び第2の温度に応じて、前記第1及び第2の温度センサ
    の更正値を推定する手段と、 前記第1及び第2の温度センサにより計測された前記第
    1のプレート上の各所望位置の温度を前記各更正値によ
    り更正する手段とを具備することを特徴とする基板処理
    装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の基板処理装置にお
    いて、 前記第1のプレートの各所望位置はそれぞれ別個に温度
    制御が行われていることを特徴とする基板処理装置。
  12. 【請求項12】 請求項10又は請求項11に記載の基
    板処理装置において、 前記第1の温度センサと前記第2の温度センサとは前記
    温度測定用基板のほぼ同心円となる位置に配置されてい
    ることを特徴とする基板処理装置。
  13. 【請求項13】 基板上に層間絶縁膜を塗布する塗布部
    と、 前記基板に熱的処理を施すための第1のプレートを有す
    る熱的処理部と、 前記基板の少なくとも2つの位置にそれぞれ第1の及び
    第2の温度センサが埋め込まれた温度検出用基板を収容
    する収容部と、 前記温度検出用基板に熱的処理を施すための第2のプレ
    ートを有すると共に、前記温度測定用基板及び前記第2
    のプレートのうち少なくとも一方を回転させる回転機構
    を有する温度更正用熱的処理部と、 少なくとも各部間で基板を搬入出する基板搬送部と、 前記第1の及び第2の温度センサにより計測された前記
    第2のプレートのほぼ同一計測ポイントにおける第1及
    び第2の温度に応じて、前記第1及び第2の温度センサ
    の更正値を推定する手段と、 前記第1及び第2の温度センサにより計測された前記第
    1のプレート上の各所望位置の温度を前記各更正値によ
    り更正する手段とを具備することを特徴とする基板処理
    装置。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の基板処理装置にお
    いて、 前記第1のプレートの各所望位置はそれぞれ別個に温度
    制御が行われていることを特徴とする基板処理装置。
  15. 【請求項15】 請求項13又は請求項14に記載の基
    板処理装置において、 前記第1の温度センサと前記第2の温度センサとは前記
    温度測定用基板のほぼ同心円となる位置に配置されてい
    ることを特徴とする基板処理装置。
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