JP2020181948A - Heat treatment apparatus and heat treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に熱処理を行う熱処理装置および熱処理方法に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus and a heat treatment method for heat-treating a substrate.
従来より、液晶表示装置または有機EL(Electro Luminescence)表示装置等に用いられるFPD(Flat Panel Display)用基板、半導体基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等の各種基板に熱処理を行うために、熱処理装置が用いられている。 Conventionally, FPD (Flat Panel Display) substrates, semiconductor substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, photomagnetic disk substrates, photomask substrates used in liquid crystal display devices or organic EL (Electro Luminescence) display devices, etc. , A heat treatment apparatus is used to heat various substrates such as a ceramic substrate or a substrate for a solar cell.
熱処理装置においては、例えば予め設定された温度(以下、設定温度と呼ぶ。)に保持されたプレート部材上で基板が支持されることにより、その基板に熱処理が行われる。設定温度は、基板に対する処理の内容に応じて変更される。 In the heat treatment apparatus, for example, the substrate is supported on a plate member held at a preset temperature (hereinafter referred to as a set temperature), so that the substrate is heat-treated. The set temperature is changed according to the content of processing for the substrate.
例えば、特許文献1に記載された温度変更システムにおいては、ベークプレート部(プレート部材)に含まれるヒータ層の駆動状態が調整されることにより、当該ベークプレート部の温度を上昇または下降させることが可能となっている。 For example, in the temperature changing system described in Patent Document 1, the temperature of the bake plate portion can be raised or lowered by adjusting the driving state of the heater layer included in the bake plate portion (plate member). It is possible.
ところで、設定温度に保持されたプレート部材に未処理の基板が載置されると、プレート部材の温度は基板の温度の影響を受けて変化する。そのため、プレート部材上に基板が載置される際には、プレート部材の温度を迅速に設定温度へ戻すことが望ましい。 By the way, when an untreated substrate is placed on a plate member held at a set temperature, the temperature of the plate member changes under the influence of the temperature of the substrate. Therefore, when the substrate is placed on the plate member, it is desirable to quickly return the temperature of the plate member to the set temperature.
未処理の基板が載置される際のプレート部材の温度変化はある程度の予測が可能である。そのため、通常、熱処理装置においては、基板がプレート部材上に載置された後プレート部材の温度を設定温度へ戻すための動作条件が予め定められている。しかしながら、熱処理装置が設けられる空間の温度または熱処理装置の個体差等によっては、予め定められた動作条件に従って熱処理装置を動作させても、プレート部材の温度を設定温度へ迅速に戻すことが困難な場合がある。この場合、高い精度で基板の熱処理を行うことができない。 The temperature change of the plate member when the untreated substrate is placed can be predicted to some extent. Therefore, in a heat treatment apparatus, operating conditions for returning the temperature of the plate member to a set temperature after the substrate is placed on the plate member are usually predetermined. However, depending on the temperature of the space where the heat treatment device is provided or individual differences of the heat treatment device, it is difficult to quickly return the temperature of the plate member to the set temperature even if the heat treatment device is operated according to predetermined operating conditions. In some cases. In this case, the heat treatment of the substrate cannot be performed with high accuracy.
本発明の目的は、基板の熱処理を迅速かつ高い精度で行うことを可能にする熱処理装置および熱処理方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus and a heat treatment method that enable heat treatment of a substrate to be performed quickly and with high accuracy.
(1)第1の発明に係る熱処理装置は、基板に熱処理を行う熱処理装置であって、基板が載置されるプレート部材と、プレート部材上に載置された基板にプレート部材を通して熱処理を行う熱処理部と、プレート部材上に基板が載置された時点から一定期間における熱処理部の動作条件を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部を動作させる動作制御部と、プレート部材の温度を検出する温度検出器と、動作条件に従って熱処理部が動作する際に温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、記憶部に記憶された動作条件を変更する条件変更部とを備える。 (1) The heat treatment apparatus according to the first invention is a heat treatment apparatus that heat-treats a substrate, and heat-treats the plate member on which the substrate is placed and the substrate mounted on the plate member through the plate member. A heat treatment unit, a storage unit that stores the operating conditions of the heat treatment unit for a certain period from the time when the substrate is placed on the plate member, and an operation control unit that operates the heat treatment unit according to the operating conditions stored in the storage unit. The temperature detector that detects the temperature of the plate member and the temperature change detected by the temperature detector when the heat treatment unit operates according to the operating conditions are stored in the storage unit so as to approach a predetermined reference waveform. It is provided with a condition change unit that changes the operating conditions.
その熱処理装置においては、プレート部材上に基板が載置され、載置された基板に熱処理が行われる。この熱処理の初期には、プレート部材上に基板が載置された時点から一定期間、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部が動作する。また、プレート部材の温度の変化が検出される。検出された温度の変化が基準波形に近づくように記憶部に記憶された動作条件が変更される。 In the heat treatment apparatus, a substrate is placed on a plate member, and heat treatment is performed on the placed substrate. In the initial stage of this heat treatment, the heat treatment unit operates according to the operating conditions stored in the storage unit for a certain period from the time when the substrate is placed on the plate member. In addition, a change in the temperature of the plate member is detected. The operating conditions stored in the storage unit are changed so that the detected temperature change approaches the reference waveform.
これにより、複数の基板が順次熱処理される場合、各熱処理の初期には前回の熱処理時に変更された動作条件に従って熱処理部が動作する。それにより、プレート部材上に基板が載置された直後のプレート部材の温度変化が前回の熱処理時に比べて基準波形に近づく。 As a result, when a plurality of substrates are sequentially heat-treated, the heat-treated section operates according to the operating conditions changed during the previous heat treatment at the initial stage of each heat treatment. As a result, the temperature change of the plate member immediately after the substrate is placed on the plate member approaches the reference waveform as compared with the previous heat treatment.
このように、プレート部材上に基板が載置された直後のプレート部材の温度変化が漸次適切に修正される。したがって、基板が載置された直後のプレート部材の温度が、その基板の熱処理を行うための適切な温度に迅速に調整される。 In this way, the temperature change of the plate member immediately after the substrate is placed on the plate member is gradually and appropriately corrected. Therefore, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed is quickly adjusted to an appropriate temperature for heat treatment of the substrate.
また、上記の構成によれば、熱処理装置の周辺の温度が変化する場合でも、その温度変化に応じて動作条件が変更されることになる。したがって、熱処理装置の周囲の温度変化の影響を受けることなく、基板の熱処理が適切に行われる。これらの結果、基板の熱処理を迅速かつ高い精度で行うことが可能になる。 Further, according to the above configuration, even if the temperature around the heat treatment apparatus changes, the operating conditions are changed according to the temperature change. Therefore, the heat treatment of the substrate is appropriately performed without being affected by the temperature change around the heat treatment apparatus. As a result, the heat treatment of the substrate can be performed quickly and with high accuracy.
(2)動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、条件変更部は、検出された温度の変化が基準波形に近づくように、記憶部に記憶された一または複数の制御パラメータのうち少なくとも1つの値を変更してもよい。 (2) The operating conditions include the values of one or more control parameters, and the condition changing unit contains the values of one or more control parameters stored in the storage unit so that the detected temperature change approaches the reference waveform. At least one of them may be changed.
この場合、一または複数の制御パラメータのうち少なくとも1つの値を変更する簡単な処理で、基板が載置された直後のプレート部材の温度を適切に調整することができる。 In this case, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed can be appropriately adjusted by a simple process of changing the value of at least one of the one or a plurality of control parameters.
(3)熱処理部は、PID制御が可能に構成され、一または複数の制御パラメータは、プレート部材上に基板が載置された時点からプレート部材の温度を基板を処理するための処理温度に戻すためのPID制御の比例パラメータ、積分パラメータおよび微分パラメータのうち少なくとも1つを含んでもよい。 (3) The heat treatment unit is configured to enable PID control, and one or more control parameters return the temperature of the plate member to the processing temperature for processing the substrate from the time when the substrate is placed on the plate member. It may include at least one of a proportional parameter, an integral parameter and a differential parameter of PID control for the purpose.
この場合、比例パラメータ、積分パラメータおよび微分パラメータの値のうち少なくとも1つを変更することにより、基板が載置された直後のプレート部材の温度を適切に調整することができる。 In this case, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed can be appropriately adjusted by changing at least one of the values of the proportional parameter, the integral parameter, and the differential parameter.
(4)一または複数の制御パラメータは、熱処理部の出力の上限を含んでもよい。 (4) One or more control parameters may include an upper limit of the output of the heat treatment unit.
この場合、熱処理部の出力の上限を変更することにより、基板が載置された直後のプレート部材の温度を適切に調整することができる。 In this case, by changing the upper limit of the output of the heat treatment section, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed can be appropriately adjusted.
(5)条件変更部は、プレート部材上に基板が載置された時点から温度検出器により検出された温度が基板を処理するための処理温度に戻る時点までの到達時間が予め設定された設定時間に近づくように動作条件の変更を行ってもよい。 (5) The condition changing unit sets a preset arrival time from the time when the substrate is placed on the plate member to the time when the temperature detected by the temperature detector returns to the processing temperature for processing the substrate. The operating conditions may be changed so as to approach the time.
この場合、到達時間および設定時間に基づいて、基板が載置された直後のプレート部材の温度を適切に調整することができる。 In this case, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed can be appropriately adjusted based on the arrival time and the set time.
(6)条件変更部は、プレート部材上に基板が載置された時点から一定期間内の特定時点に温度検出器により検出された温度の値が、基準波形のうち特定時点に対応する部分の温度の値に近づくように動作条件の変更を行ってもよい。 (6) In the condition change part, the temperature value detected by the temperature detector at a specific time within a certain period from the time when the substrate is placed on the plate member corresponds to the specific time in the reference waveform. The operating conditions may be changed so as to approach the temperature value.
この場合、プレート部材の温度の値に基づいて、基板が載置された直後のプレート部材の温度を適切に調整することができる。 In this case, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed can be appropriately adjusted based on the temperature value of the plate member.
(7)条件変更部は、検出された温度の波形に発生する、基板に熱処理を行うための設定温度に対するオーバーシュート量またはアンダーシュート量が小さくなるように動作条件の変更を行ってもよい。 (7) The condition changing unit may change the operating conditions so that the overshoot amount or the undershoot amount with respect to the set temperature for heat-treating the substrate, which is generated in the waveform of the detected temperature, becomes small.
この場合、設定温度に対するオーバーシュート量またはアンダーシュート量に基づいて、基板が載置された直後のプレート部材の温度を適切に調整することができる。 In this case, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed can be appropriately adjusted based on the overshoot amount or the undershoot amount with respect to the set temperature.
(8)第2の発明に係る熱処理方法は、基板に熱処理を行う熱処理方法であって、プレート部材上に基板を載置するステップと、載置された基板にプレート部材を通して熱処理部による熱処理を行うステップと、プレート部材上に基板が載置された時点から一定期間における熱処理部の動作条件を記憶部に記憶するステップと、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部を動作させるステップと、プレート部材の温度を温度検出器により検出するステップと、動作条件に従って熱処理部が動作する際に温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、記憶部に記憶された動作条件を変更するステップとを含む。 (8) The heat treatment method according to the second invention is a heat treatment method for heat-treating a substrate, in which a step of placing the substrate on a plate member and a heat treatment by a heat treatment section by passing the plate member through the placed substrate are performed. A step of storing the operating conditions of the heat treatment unit for a certain period from the time when the substrate is placed on the plate member in the storage unit, and a step of operating the heat treatment unit according to the operating conditions stored in the storage unit. The step of detecting the temperature of the plate member by the temperature detector and the change in temperature detected by the temperature detector when the heat treatment unit operates according to the operating conditions are stored in the storage unit so as to approach a predetermined reference waveform. Includes steps to change the operating conditions.
その熱処理方法においては、プレート部材上に基板が載置され、載置された基板に熱処理が行われる。この熱処理の初期には、プレート部材上に基板が載置された時点から一定期間、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部が動作する。また、プレート部材の温度の変化が検出される。検出された温度の変化が基準波形に近づくように記憶部に記憶された動作条件が変更される。 In the heat treatment method, a substrate is placed on the plate member, and the placed substrate is heat-treated. In the initial stage of this heat treatment, the heat treatment unit operates according to the operating conditions stored in the storage unit for a certain period from the time when the substrate is placed on the plate member. In addition, a change in the temperature of the plate member is detected. The operating conditions stored in the storage unit are changed so that the detected temperature change approaches the reference waveform.
これにより、複数の基板が順次熱処理される場合、各熱処理の初期には前回の熱処理時に変更された動作条件に従って熱処理部が動作する。それにより、プレート部材上に基板が載置された直後のプレート部材の温度変化が前回の熱処理時に比べて基準波形に近づく。 As a result, when a plurality of substrates are sequentially heat-treated, the heat-treated section operates according to the operating conditions changed during the previous heat treatment at the initial stage of each heat treatment. As a result, the temperature change of the plate member immediately after the substrate is placed on the plate member approaches the reference waveform as compared with the previous heat treatment.
このように、プレート部材上に基板が載置された直後のプレート部材の温度変化が漸次適切に修正される。したがって、基板が載置された直後のプレート部材の温度が、その基板の熱処理を行うための適切な温度に迅速に調整される。 In this way, the temperature change of the plate member immediately after the substrate is placed on the plate member is gradually and appropriately corrected. Therefore, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed is quickly adjusted to an appropriate temperature for heat treatment of the substrate.
また、上記の方法によれば、熱処理装置の周辺の温度が変化する場合でも、その温度変化に応じて動作条件が変更されることになる。したがって、熱処理装置の周囲の温度変化の影響を受けることなく、基板Wの熱処理が適切に行われる。これらの結果、基板の熱処理を迅速かつ高い精度で行うことが可能になる。 Further, according to the above method, even if the temperature around the heat treatment apparatus changes, the operating conditions are changed according to the temperature change. Therefore, the heat treatment of the substrate W is appropriately performed without being affected by the temperature change around the heat treatment apparatus. As a result, the heat treatment of the substrate can be performed quickly and with high accuracy.
(9)動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、動作条件を変更するステップは、検出された温度の変化が基準波形に近づくように、記憶部に記憶された一または複数の制御パラメータのうち少なくとも1つの値を変更することを含んでもよい。 (9) The operating conditions include the values of one or more control parameters, and the step of changing the operating conditions is one or more stored in the storage unit so that the detected temperature change approaches the reference waveform. It may include changing the value of at least one of the control parameters.
この場合、一または複数の制御パラメータのうち少なくとも1つの値を変更する簡単な処理で、基板が載置された直後のプレート部材の温度を適切に調整することができる。 In this case, the temperature of the plate member immediately after the substrate is placed can be appropriately adjusted by a simple process of changing the value of at least one of the one or a plurality of control parameters.
本発明によれば、基板の熱処理を迅速かつ高い精度で行うことが可能になる。 According to the present invention, the heat treatment of the substrate can be performed quickly and with high accuracy.
以下、本発明の一実施の形態に係る熱処理装置および熱処理方法について図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、基板とは、液晶表示装置または有機EL(Electro Luminescence)表示装置等に用いられるFPD(Flat Panel Display)用基板、半導体基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。以下の説明においては、熱処理装置の一例として基板に加熱処理を行う熱処理装置を説明する。 Hereinafter, the heat treatment apparatus and the heat treatment method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the substrate is an FPD (Flat Panel Display) substrate, a semiconductor substrate, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk, which is used in a liquid crystal display device, an organic EL (Electro Luminescence) display device, or the like. A substrate, a substrate for a photomask, a ceramic substrate, a substrate for a solar cell, or the like. In the following description, a heat treatment apparatus that heat-treats a substrate will be described as an example of the heat treatment apparatus.
(1)熱処理装置の構成
図1は本発明の一実施の形態に係る熱処理装置の構成を示す模式的側面図である。図1に示すように、熱処理装置100は、熱処理プレート10、能動冷却プレート20、受動冷却プレート30、昇降装置40および制御装置50を含む。
(1) Configuration of Heat Treatment Device FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a heat treatment device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
熱処理プレート10は、扁平な円柱形状を有する金属製の伝熱プレートであり、平坦な上面および下面を有する。熱処理プレート10の上面は、加熱処理の対象となる基板Wを載置可能に構成され、その基板Wの外径よりも大きい外径を有する。熱処理プレート10の上面には、基板Wの下面を支持する複数のプロキシミティボール等が設けられている。図1では、熱処理プレート10上に載置される基板Wが一点鎖線で示される。
The
熱処理プレート10には、ヒータ11および温度センサ19が設けられている。温度センサ19は、熱処理プレート10の上面の温度を検出し、検出した温度に対応する検出信号を後述する温度取得部55へ出力する。
The
ヒータ11は、例えばマイカヒータまたはペルチェ素子等で構成される。ヒータ11には、発熱駆動部13が接続されている。発熱駆動部13は、例えば熱処理プレート10の温度が基板Wの加熱処理を行うための予め設定された温度(設定温度)で保持されるようにヒータ11を駆動する。また、発熱駆動部13は、例えば熱処理プレート10の温度が上昇または下降するようにヒータ11を駆動する。
The
能動冷却プレート20は、熱処理プレート10よりも下方の位置で、熱処理プレート10の下面から所定距離、離れるように配置されている。能動冷却プレート20は、熱処理プレート10に向く上面を有する。能動冷却プレート20の上面には、高い熱伝導率を有する熱伝導シート(図示せず)が設けられている。
The
能動冷却プレート20には、冷却機構21が設けられている。冷却機構21は、例えば能動冷却プレート20内に形成される冷却水通路またはペルチェ素子等で構成される。冷却機構21には、冷却駆動部22が接続されている。冷却駆動部22は、能動冷却プレート20の上面の温度が熱処理プレート10の温度よりも低くなるように冷却機構21を駆動する。
The
受動冷却プレート30は、熱処理プレート10と能動冷却プレート20との間の空間で、昇降装置40により昇降可能に支持されている(図1の白抜きの矢印参照)。受動冷却プレート30は、金属製の円板状部材であり、上面および下面を有する。受動冷却プレート30の上面は熱処理プレート10の下面に対向し、受動冷却プレート30の下面は能動冷却プレート20の上面に対向する。受動冷却プレート30の上面には、高い熱伝導率を有する熱伝導シート(図示せず)が設けられている。
The
昇降装置40は、例えばエアシリンダで構成される。昇降装置40には、昇降駆動部41が接続されている。昇降駆動部41は、例えば受動冷却プレート30が能動冷却プレート20に接するように昇降装置40を駆動する。この場合、受動冷却プレート30が能動冷却プレート20により冷却される。また、昇降駆動部41は、例えば受動冷却プレート30が熱処理プレート10に接するように昇降装置40を駆動する。この場合、熱処理プレート10が受動冷却プレート30により冷却される。
The elevating
制御装置50は、発熱駆動部13、冷却駆動部22および昇降駆動部41を含む熱処理装置100の各構成要素の動作を制御する。制御装置50の詳細は後述する。なお、上記の熱処理装置100には、熱処理プレート10と熱処理装置100の外部装置(例えば搬送ロボット)との間で基板Wの受渡を行うための受け渡し機構(図示せず)がさらに設けられている。
The
(2)熱処理装置100における複数の基板Wの加熱処理
図1の熱処理装置100においては、複数の基板Wがそれぞれの加熱処理の内容に応じた設定温度で順次加熱処理される。図2は、複数の基板Wについて順次加熱処理が行われる場合の熱処理プレート10の温度変化の一例を示す図である。
(2) Heat Treatment of a plurality of Substrates W in the
図2に示すグラフにおいては、縦軸が熱処理プレート10の温度を表し、横軸が時間を表す。また、熱処理プレート10の温度変化が太い実線で示される。本例では、9枚の基板Wについて、3枚の基板Wごとに加熱処理の内容が変更される。そのため、熱処理プレート10の設定温度は3枚の基板Wごとに変更されている。
In the graph shown in FIG. 2, the vertical axis represents the temperature of the
具体的には、時点t1〜t2の期間において、熱処理プレート10の温度が設定温度90℃に保持された状態で3枚の基板Wに順次加熱処理が行われる。また、時点t3〜t4の期間において、熱処理プレート10の温度が設定温度115℃に保持された状態で3枚の基板Wに順次加熱処理が行われる。さらに、時点t5〜t6の期間において、熱処理プレート10の温度が設定温度140℃に保持された状態で3枚の基板Wに順次加熱処理が行われる。
Specifically, during the period of time points t1 to t2, the three substrates W are sequentially heat-treated while the temperature of the
設定温度に保持された熱処理プレート10上に未処理の基板Wが載置されると、図2に白抜きの矢印で示すように、熱処理プレート10の温度は設定温度から低下する。この場合の熱処理プレート10の温度低下量は、設定温度に応じて異なる。設定温度が高いほど温度低下量は大きく、設定温度が低いほど温度低下量は小さい。
When the untreated substrate W is placed on the
熱処理プレート10上に基板Wが載置された後、熱処理プレート10の温度が設定温度からずれた状態が継続されると、その基板Wに対して予め定められた加熱処理を正確に行うことができない。そこで、熱処理プレート10上に未処理の基板Wが載置された後、熱処理プレート10の温度を設定温度に迅速に戻すとともに設定温度で安定化させるための制御が行われる。
After the substrate W is placed on the
具体的には、本例では、ヒータ11について温度センサ19の検出信号に基づくPID(比例積分微分)制御が行われる。また、ヒータ11の出力の上限が調整される。
Specifically, in this example, PID (proportional integral differentiation) control is performed on the
複数の設定温度の各々について、熱処理プレート10の温度を設定温度へ戻すための熱処理装置100の動作条件はシミュレーションまたは実験等により求めることができる。そこで、熱処理装置100においては、複数の設定温度の各々について、熱処理プレート10上に基板Wが載置された時点から一定期間におけるヒータ11の動作条件(以下、初期動作条件と呼ぶ。)が予め設定される。
For each of the plurality of set temperatures, the operating conditions of the
図3は、複数の設定温度の各々について設定される初期動作条件の一例を示す図である。図3の初期動作条件には、ヒータ11についてのPID制御のパラメータの値が含まれる。また、初期動作条件には、ヒータ11の出力の上限を示す上限パラメータの値が含まれる。図3では上限パラメータが「ヒータ上限」と表記されている。上限パラメータの値は、例えばヒータ11の定格出力に対して許容される出力の上限の比率(%)で表される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of initial operating conditions set for each of a plurality of set temperatures. The initial operating conditions of FIG. 3 include the values of the PID control parameters for the
図3の例によれば、設定温度90℃に対応する初期動作条件は、比例パラメータ「0.4」、積分パラメータ「15」、微分パラメータ「3」および上限パラメータ「80(%)」を含む。また、設定温度115℃に対応する初期動作条件は、比例パラメータ「0.3」、積分パラメータ「15」、微分パラメータ「3」および上限パラメータ「90(%)」を含む。さらに、設定温度140℃に対応する初期動作条件は、比例パラメータ「0.2」、積分パラメータ「15」、微分パラメータ「3」および上限パラメータ「100(%)」を含む。 According to the example of FIG. 3, the initial operating conditions corresponding to the set temperature of 90 ° C. include the proportional parameter “0.4”, the integral parameter “15”, the differential parameter “3” and the upper limit parameter “80 (%)”. .. The initial operating conditions corresponding to the set temperature of 115 ° C. include the proportional parameter "0.3", the integral parameter "15", the differential parameter "3", and the upper limit parameter "90 (%)". Further, the initial operating conditions corresponding to the set temperature of 140 ° C. include the proportional parameter "0.2", the integral parameter "15", the differential parameter "3" and the upper limit parameter "100 (%)".
ところで、熱処理装置100が設けられる空間の温度によっては、予め設定された初期動作条件が適切であるとは限らない。また、後述する基板処理装置400(図7)のように複数の熱処理装置100を用いて複数の基板Wに共通の加熱処理を行う場合を想定する。この場合、複数の熱処理装置100の間には、通常個体差が存在する。そのため、複数の熱処理装置100に共通の初期動作条件が設定されると、各熱処理装置100で理想的な温度調整を行うことができない可能性がある。
By the way, depending on the temperature of the space in which the
そこで、本実施の形態に係る熱処理装置100においては、基板Wの加熱処理が行われるごとに、基板Wが載置された時点から一定期間における熱処理プレート10の温度変化が理想的な基準波形に近づくように初期動作条件が変更される。基準波形は、基板Wの載置により低下される熱処理プレート10の温度が迅速に設定温度に戻りかつ安定するように定められる。また、基準波形は、例えば熱処理プレート10の構成およびヒータ11の発熱能力等に基づいて設定温度ごとに定められる。
Therefore, in the
例えば、設定温度90℃に対応しかつ設定温度90℃に対するオーバーシュート量が0である基準波形が設定されている場合を想定する。例えば、図2の1番目の基板Wが設定温度90℃で加熱処理される際には、予め定められた初期動作条件に従って熱処理装置100が動作する。この場合、熱処理プレート10の温度変化に大きなオーバーシュートが生じると、そのオーバーシュート量が0に近づくように、設定温度90℃に対応する初期動作条件が変更される。その後、2番目の基板Wが設定温度90℃で加熱処理される際には、変更後の初期動作条件に従って熱処理装置100が動作する。それにより、熱処理プレート10上に基板Wが載置された直後の熱処理プレート10の温度変化が、1番目の基板Wの熱処理時に比べて基準波形に近づく。したがって、2番目の基板Wの加熱処理時には、熱処理プレート10上に基板Wが載置された後、熱処理プレート10の温度が、1番目の基板Wの加熱処理時に比べて迅速かつ正確に設定温度に戻される。
For example, it is assumed that a reference waveform corresponding to the set temperature of 90 ° C. and the overshoot amount with respect to the set temperature of 90 ° C. is set is set. For example, when the first substrate W in FIG. 2 is heat-treated at a set temperature of 90 ° C., the
また、2番目の基板Wが設定温度90℃で加熱処理される際に熱処理プレート10の温度変化に再度オーバーシュートが生じると、そのオーバーシュート量がさらに0に近づくように、設定温度90℃に対応する初期動作条件が再度変更される。その後、3番目の基板Wが設定温度90℃で加熱処理される際には、変更後の初期動作条件に従って熱処理装置100が動作する。それにより、熱処理プレート10上に基板Wが載置された直後の熱処理プレート10の温度変化が、2番目の基板Wの熱処理時に比べて基準波形に近づく。したがって、3番目の基板Wの加熱処理時には、熱処理プレート10上に基板Wが載置された後、熱処理プレート10の温度が、2番目の基板Wの加熱処理時に比べて迅速かつ正確に設定温度に戻される。
Further, when the second substrate W is heat-treated at the set temperature of 90 ° C. and overshoot occurs again due to the temperature change of the
図2の例では、設定温度115℃,140℃に対応する初期動作条件についても、設定温度90℃の場合の例と同様に、基板Wの加熱処理が行われるごとに熱処理プレート10の温度変化に応じた初期動作条件の変更が行われる。
In the example of FIG. 2, the temperature of the
上記のように、基板Wが加熱処理されるごとに実際の熱処理プレート10の温度変化に応じて初期動作条件が変更される。この場合、基板Wの加熱処理が繰り返されるにつれて熱処理の精度が向上する。また、上記の制御によれば、複数の熱処理装置100を用いて複数の基板Wに共通の加熱処理を行う場合に、複数の熱処理装置100間で基板Wに対する加熱処理のばらつきが生じることが抑制される。
As described above, each time the substrate W is heat-treated, the initial operating conditions are changed according to the actual temperature change of the
(3)初期動作条件の具体的な変更例
図4は、初期動作条件の具体的な変更例を説明するための図である。図4の上段に示されるグラフにおいては、縦軸が温度を表し、横軸が時間を表す。また、そのグラフにおいては、一の基板Wの加熱処理中に図1の温度センサ19により検出される熱処理プレート10の温度変化の一例が太い実線で示される。この太い実線で示される波形を実波形と呼ぶ。さらに、図4の上段に示されるグラフにおいては、本例の加熱処理の設定温度に対応して予め定められた基準波形が一点鎖線で示される。
(3) Specific Example of Change of Initial Operating Condition FIG. 4 is a diagram for explaining a specific example of change of the initial operating condition. In the graph shown in the upper part of FIG. 4, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time. Further, in the graph, an example of the temperature change of the
本例では、時点t0で熱処理プレート10が設定温度の値αに保持され、その後時点t10で基板Wが熱処理プレート10上に載置されて加熱処理が開始されるものとする。基準波形は、時点t10から時点t11にかけて設定温度の値αから値αよりも低い値βまで下降し、時点t11から時点t12にかけて値βから値αまで上昇している。さらに、時点t12以降、基準波形は値αで保持されている。値αに対する基準波形のオーバーシュート量は0である。以下の説明では、熱処理プレート10上に基板Wが載置された時点t10から基準波形が設定温度の値αに戻る時点t12までの時間を設定時間と呼ぶ。
In this example, it is assumed that the
図4の上段の例において、実波形は基準波形から大きくずれている。具体的には、実波形は、時点t10から時点t11にかけて設定温度の値αから値βよりも低い値γまで下降し、時点t11から時点t12よりも前の時点t13にかけて値γから値αまで上昇している。また、時点t13直後の実波形には値αに対して大きなオーバーシュートが発生している。それにより、実波形は、時点t12の経過後、比較的長い時間が経過するまで安定していない。 In the upper example of FIG. 4, the actual waveform deviates greatly from the reference waveform. Specifically, the actual waveform descends from the set temperature value α to the value γ lower than the value β from the time point t10 to the time point t11, and from the value γ to the value α from the time point t11 to the time point t13 before the time point t12. It is rising. Further, a large overshoot occurs with respect to the value α in the actual waveform immediately after the time point t13. As a result, the actual waveform is not stable until a relatively long time elapses after the elapse of time point t12.
初期動作条件を変更するために、例えば時点t10から時点t12までの期間のうち予め定められた時点(本例では、基準波形が極小値をとる時点)t11における実波形の値γが取得される。取得された値γが、時点t11における基準波形の値βと対比される。また、時点t10から実波形が値αに戻る時点t13までの時間prが取得される。以下の説明では、この実波形に対応する時間prを到達時間と呼ぶ。さらに、時点t13の直後に発生する、値αに対する実波形のオーバーシュート量OSが取得される。 In order to change the initial operating conditions, for example, the value γ of the actual waveform at a predetermined time point (in this example, the time point when the reference waveform takes the minimum value) t11 in the period from the time point t10 to the time point t12 is acquired. .. The acquired value γ is compared with the value β of the reference waveform at time point t11. Further, the time pr from the time point t10 to the time point t13 when the actual waveform returns to the value α is acquired. In the following description, the time pr corresponding to this actual waveform is referred to as the arrival time. Further, the overshoot amount OS of the actual waveform with respect to the value α, which occurs immediately after the time point t13, is acquired.
時点t11における実波形の値γが、その実波形の値について予め定められた許容範囲外にある場合には、実波形は基準波形から大きくずれている。したがって、初期動作条件を変更することが望ましい。そこで、時点t11における実波形の値γが許容範囲外にありかつ値γが値βよりも低い場合には、熱処理プレート10に供給される熱量が大きくなるように初期動作条件が変更される。それにより、実波形の値が基準波形の値に近づく。一方、時点t11における実波形の値γが許容範囲外にありかつ値γが値βよりも高い場合には、熱処理プレート10に供給される熱量が小さくなるように初期動作条件が変更される。それにより、実波形の値が基準波形の値に近づく。
When the value γ of the actual waveform at the time point t11 is outside the predetermined allowable range for the value of the actual waveform, the actual waveform deviates significantly from the reference waveform. Therefore, it is desirable to change the initial operating conditions. Therefore, when the value γ of the actual waveform at the time point t11 is out of the permissible range and the value γ is lower than the value β, the initial operating conditions are changed so that the amount of heat supplied to the
また、到達時間prが、その到達時間について予め定められた許容範囲外にある場合には、実波形は基準波形から大きくずれている。したがって、初期動作条件を変更することが望ましい。そこで、到達時間prが許容範囲外にありかつ到達時間prが設定時間よりも短い場合には、熱処理プレート10に供給される熱量が小さくなるように初期動作条件が変更される。それにより、到達時間prが設定時間に近づく。一方、到達時間prが許容範囲外にありかつ到達時間prが設定時間よりも長い場合には、熱処理プレート10に供給される熱量が大きくなるように初期動作条件が変更される。それにより、到達時間prが設定時間に近づく。
Further, when the arrival time pr is outside the predetermined allowable range for the arrival time, the actual waveform deviates significantly from the reference waveform. Therefore, it is desirable to change the initial operating conditions. Therefore, when the arrival time pr is out of the permissible range and the arrival time pr is shorter than the set time, the initial operating conditions are changed so that the amount of heat supplied to the
さらに、取得されたオーバーシュート量OSが、オーバーシュート量OSについて予め定められた許容範囲を超える場合には、実波形は基準波形から大きくずれている。したがって、初期動作条件を変更することが望ましい。そこで、オーバーシュート量OSが許容範囲を超える場合には、熱処理プレート10に供給される熱量が小さくなるように初期動作条件が変更される。それにより、オーバーシュート量OSが小さくなる。
Further, when the acquired overshoot amount OS exceeds a predetermined allowable range for the overshoot amount OS, the actual waveform deviates significantly from the reference waveform. Therefore, it is desirable to change the initial operating conditions. Therefore, when the overshoot amount OS exceeds the permissible range, the initial operating conditions are changed so that the amount of heat supplied to the
図4の下段に示されるグラフにおいては、縦軸がヒータ11の出力を表し、横軸が時間を表す。また、そのグラフにおいては、予め設定された初期動作条件に従って制御されるヒータ11の出力波形が太い実線で示される。この出力波形は、図4の上段のグラフに示される実波形に対応する。本例では、時点t0から時点t10までの間、ヒータ11の出力は一定の値SPに保持される。その後、ヒータ11の出力は、時点t10で増大し、初期動作条件に基づくPID制御により調整される。
In the graph shown in the lower part of FIG. 4, the vertical axis represents the output of the
ここで、熱処理プレート10に供給される熱量を小さくする場合には、例えばPID制御の比例パラメータの値を大きく変更することにより、図4に白抜きの矢印a13で示すように、ヒータ11の出力波形を全体的に低くすればよい。あるいは、例えば上限パラメータを小さく変更することにより、図4に白抜きの矢印a14で示すように、ヒータ11の出力の上限の値MPを低くすればよい。
Here, in order to reduce the amount of heat supplied to the
一方、熱処理プレート10に供給される熱量を大きくする場合には、例えばPID制御の比例パラメータの値を小さく変更することにより、図4に白抜きの矢印a15で示すように、ヒータ11の出力波形を全体的に高くすればよい。あるいは、例えば上限パラメータを大きく変更することにより、図4に白抜きの矢印a16で示すように、ヒータ11の出力の上限の値MPを高くすればよい。
On the other hand, when increasing the amount of heat supplied to the
(4)制御装置50
図1に示すように、制御装置50は、機能部として、記憶部51、発熱制御部52、冷却制御部53、昇降制御部54、温度取得部55および条件変更部56を有する。制御装置50は、CPU(中央演算処理装置)、RAM(ランダムアクセスメモリ)およびROM(リードオンリメモリ)により構成される。CPUがROMまたは他の記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラム(後述する温度調整処理用のプログラム)を実行することにより、上記の各機能部が実現される。なお、制御装置50の機能的な構成要素の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
(4)
As shown in FIG. 1, the
記憶部51は、複数の設定温度の各々について予め設定された初期動作条件を記憶する。発熱制御部52は、熱処理プレート10による基板Wの加熱処理の初期に、記憶部51に記憶された初期動作条件に従って動作するように、温度センサ19から出力される検出信号に基づいて発熱駆動部13を制御する。冷却制御部53は、熱処理装置100の電源がオンされている間、能動冷却プレート20が冷却されるように冷却駆動部22を制御する。昇降制御部54は、熱処理プレート10の設定温度を下降させる際に、受動冷却プレート30が熱処理プレート10に接触するように昇降装置40を制御する。
The
温度取得部55は、温度センサ19から出力される検出信号に基づいて熱処理プレート10の温度を取得する。より具体的には、温度取得部55は、温度センサ19から出力される検出信号を一定周期でサンプリングすることにより温度の変化を取得する。
The
条件変更部56は、温度取得部55により取得された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、記憶部51に記憶された初期動作条件を変更する。
The
なお、熱処理装置100は、図示しない操作部を備える。使用者は、操作部を操作することにより、設定温度ごとに初期の初期動作条件および基準波形を記憶部51に記憶させることができる。すなわち、使用者は、複数の設定温度の各々について初期動作条件および基準波形の設定を行うことができる。
The
(5)温度調整処理
記憶部51に記憶される初期動作条件の変更は、図1の制御装置50が下記の温度調整処理を実行することにより行われる。図5および図6は、温度調整処理の一例を示すフローチャートである。温度調整処理は、熱処理装置100の電源がオンされることにより開始される。
(5) Temperature Adjustment Process The change of the initial operating condition stored in the
まず、図1の発熱制御部52および昇降制御部54は、熱処理プレート10の温度が設定温度の値で保持されるように発熱駆動部13または昇降駆動部41を制御する(ステップS10)。ここで、熱処理プレート10の設定温度の値は、例えば熱処理装置100の外部から制御装置50に与えられる。
First, the heat
次に、発熱制御部52は、熱処理プレート10上に基板Wが載置されたか否かを判定する(ステップS11)。この判定は、例えば、熱処理装置100の外部から基板Wが熱処理プレート10上に載置されたことを示す信号を受けたか否かに基づいて行われる。あるいは、熱処理装置100に熱処理プレート10上の基板Wの有無を検出するためのセンサが設けられる場合、発熱制御部52は、そのセンサの出力に基づいて上記の判定を行ってもよい。
Next, the heat
熱処理プレート10上に基板Wが載置されていない場合、発熱制御部52および昇降制御部54は、ステップS10の処理に戻る。一方、熱処理プレート10上に基板Wが載置された場合、発熱制御部52は、現在の設定温度に対応する初期動作条件を図1の記憶部51から読込む(ステップS12)。
When the substrate W is not placed on the
次に、発熱制御部52は、読み込んだ初期動作条件と温度センサ19の出力とに基づいて発熱駆動部13を制御することにより熱処理プレート10の温度を調整する(ステップS13)。このとき温度取得部55は、基板Wの加熱処理中の熱処理プレート10の温度の変化を取得する(ステップS14)。
Next, the heat
その後、基板Wの加熱処理が完了すると、条件変更部56は、取得された温度変化に基づいて、当該加熱処理における到達時間pr(図4)が到達時間prについて予め定められた許容範囲外であるか否かを判定する(ステップS15)。なお、ステップS15で用いられる許容範囲は設定時間であってもよい。すなわち、ステップS15で用いられる許容範囲は到達時間prが設定時間に一致することのみを許容するように定められてもよい。
After that, when the heat treatment of the substrate W is completed, the
到達時間prが許容範囲から外れている場合、条件変更部56は、当該加熱処理における到達時間prと基準波形の設定時間との差分を算出する(ステップS16)。一方、到達時間prが許容範囲内にある場合、条件変更部56は、取得された温度変化に基づいて、当該加熱処理中の特定時点における温度値がその温度値について予め定められた許容範囲外であるか否かを判定する(ステップS17)。なお、ステップS17で用いられる許容範囲は、特定時点における基準波形の温度値であってもよい。すなわち、ステップS17で用いられる許容範囲は特定時点における実際の温度値が基準波形の温度値に一致することのみを許容するように定められてもよい。
When the arrival time pr is out of the permissible range, the
温度値が許容範囲から外れている場合、条件変更部56は、取得された温度変化に基づいて、特定時点における取得された温度値と基準波形の温度値との差分を算出する(ステップS18)。一方、温度値が許容範囲内にある場合、条件変更部56は、当該加熱処理中のオーバーシュート量OSがそのオーバーシュート量OSについて予め定められた許容範囲外であるか否かを判定する(ステップS19)。なお、ステップS19で用いられる許容範囲は0であってもよい。すなわち、ステップS19で用いられる許容範囲はオーバーシュートが発生していないことのみを許容するように定められてもよい。
When the temperature value is out of the permissible range, the
オーバーシュート量OSが許容範囲から外れている場合、条件変更部56は、取得された温度変化に基づいて、取得されたオーバーシュート量OSと基準波形のオーバーシュート量との差分を算出する(ステップS20)。一方、オーバーシュート量OSが許容範囲内にある場合、発熱制御部52および昇降制御部54は、ステップS10の処理に戻る。
When the overshoot amount OS is out of the permissible range, the
上記のステップS16,S18,S20のいずれかの処理後、条件変更部56は、算出された時間、温度値またはオーバーシュート量の差分に基づいて、初期動作条件のうち変更すべきパラメータを決定する(ステップS21)。例えば、条件変更部56は、算出された差分のレベルに応じて変更すべきパラメータを決定する。具体的には、条件変更部56は、差分のレベルが高い場合に、PID制御の比例パラメータを、変更すべきパラメータとして決定する。また、条件変更部56は、差分のレベルが低い場合に、上限パラメータを、変更すべきパラメータとして決定する。
After any of the processes of steps S16, S18, and S20 described above, the
次に、条件変更部56は、変更すべきパラメータについて、予め定められた方法に従って当該パラメータを変更する(ステップS22)。例えば、条件変更部56は、変更対象として決定されたパラメータの値を、予め定められた値分変更する。これにより、記憶部51に記憶された初期動作条件が変更される。その後、発熱制御部52および昇降制御部54は、ステップS10の処理に戻る。
Next, the
上記の温度調整処理において、ステップS15,S17,S19のうち一部の処理は省略されてもよい。この場合、省略される処理に付随する差分の算出処理(ステップS16,S18,S20のうちのいずれかの処理)も省略される。 In the above temperature adjustment process, some processes of steps S15, S17, and S19 may be omitted. In this case, the difference calculation process (process of any of steps S16, S18, and S20) associated with the omitted process is also omitted.
(6)効果
上記の熱処理装置100においては、熱処理プレート10上に基板Wが載置され、載置された基板Wに熱処理が行われる。この熱処理の初期には、熱処理プレート10上に基板Wが載置された時点から一定期間、記憶部51に記憶された初期動作条件に従ってヒータ11が動作する。また、熱処理プレート10の温度の変化が検出される。検出された温度の変化が基準波形に近づくように記憶部51に記憶された初期動作条件が変更される。
(6) Effect In the above
これにより、複数の基板Wが順次熱処理される場合、各熱処理の初期には前回の熱処理時に変更された初期動作条件に従ってヒータ11が動作する。それにより、熱処理プレート10上に基板Wが載置された直後の熱処理プレート10の温度変化が前回の熱処理時に比べて基準波形に近づく。
As a result, when the plurality of substrates W are sequentially heat-treated, the
このように、熱処理プレート10上に基板Wが載置された直後の熱処理プレート10の温度変化が、漸次適切に修正される。したがって、基板Wが載置された直後の熱処理プレート10の温度が、その基板Wの熱処理を行うための適切な温度に迅速に調整される。
In this way, the temperature change of the
また、上記の構成によれば、熱処理装置100の周辺の温度が変化する場合でも、その温度変化に応じて初期動作条件が変更されることになる。したがって、熱処理装置100の周囲の温度変化の影響を受けることなく、基板Wの熱処理が適切に行われる。これらの結果、基板の熱処理を迅速かつ高い精度で行うことが可能になる。
Further, according to the above configuration, even if the temperature around the
(7)図1の熱処理装置100を備える基板処理装置
図7は、図1の熱処理装置100を備える基板処理装置の一例を示す模式的ブロック図である。図7に示すように、基板処理装置400は、露光装置500に隣接して設けられ、制御部410、塗布処理部420、現像処理部430、熱処理部440および基板搬送装置450を備える。熱処理部440は、基板Wに加熱処理を行う複数の図1の熱処理装置100と、基板Wに冷却処理のみを行う複数のクーリングプレート(図示せず)とを含む。
(7) Substrate processing apparatus including the
制御部410は、例えばCPUおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、塗布処理部420、現像処理部430、熱処理部440および基板搬送装置450の動作を制御する。
The
基板搬送装置450は、基板処理装置400による基板Wの処理時に、基板Wを塗布処理部420、現像処理部430、熱処理部440および露光装置500の間で搬送する。
The
塗布処理部420は、未処理の基板Wの一面上にレジスト膜を形成する(塗布処理)。レジスト膜が形成された塗布処理後の基板Wには、露光装置500において露光処理が行われる。現像処理部430は、露光装置500による露光処理後の基板Wに現像液を供給することにより、基板Wの現像処理を行う。熱処理部440は、塗布処理部420による塗布処理、現像処理部430による現像処理、および露光装置500による露光処理の前後に基板Wの熱処理を行う。
The
なお、塗布処理部420は、基板Wに反射防止膜を形成してもよい。この場合、熱処理部440には、基板Wと反射防止膜との密着性を向上させるための密着強化処理を行うための処理ユニットが設けられてもよい。また、塗布処理部420は、基板W上に形成されたレジスト膜を保護するためのレジストカバー膜を基板Wに形成してもよい。
The
上記のように、熱処理部440の複数の熱処理装置100においては、温度調整処理が行われる。それにより、複数の基板Wに対して高い精度で均一な加熱処理を行うことが可能である。また、互いに個体差がある複数の熱処理装置100により複数の基板Wについてそれぞれ共通の加熱処理が行われる場合でも、複数の基板Wに対して高い精度で均一な加熱処理を行うことが可能である。
As described above, the temperature adjustment process is performed in the plurality of
(8)他の実施の形態
(a)上記実施の形態においては、熱処理プレート10を加熱する構成および冷却する構成を有する熱処理装置100について説明したが、本発明はこれに限定されない。熱処理装置100は、熱処理プレート10を冷却する構成(上記の例では、能動冷却プレート20、受動冷却プレート30および昇降装置40)を有さなくてもよい。
(8) Other Embodiments (a) In the above-described embodiment, the
(b)上記実施の形態においては、熱処理プレート10が金属製の伝熱プレートである例について説明したが、熱処理プレート10はセラミックス製の伝熱プレートであってもよい。この場合、伝熱プレートを形成するセラミックスとしては、窒化アルミニウム(AlN)またはアルミナ(Al2O3)等が挙げられる。
(B) In the above embodiment, the example in which the
(c)熱処理装置100においては、熱処理プレート10の上面が複数の領域にそれぞれ分割されるとともに、各領域に対応するように当該部分を加熱するための構成が設けられてもよい。すなわち、熱処理プレート10の複数の領域の各々についてヒータ11および発熱駆動部13が設けられてもよい。または、熱処理プレート10の複数の領域の各々についてヒータ11が設けられかつ発熱駆動部13が複数のヒータ11を独立して駆動可能に構成されてもよい。
(C) In the
この場合、記憶部51には、熱処理プレート10の複数の領域の各々について初期動作条件が記憶されてもよい。また、条件変更部56は、例えば加熱処理中の熱処理プレート10の複数の領域の温度変化が基準波形に近づくように、少なくとも一部の領域にそれぞれ対応する初期動作条件の複数のパラメータを変更してもよい。このような構成によれば、熱処理プレート10の上面の複数の領域についてより詳細な温度調整を行うことが可能になる。なお、この場合、複数の領域のうち一の領域について基板Wの加熱処理時に取得される温度の変化を基準波形としてもよい。
In this case, the
(d)上記実施の形態においては、熱処理装置100は、基板Wに対して加熱処理を行うが、熱処理装置100は基板Wに対して冷却処理のみを行うように構成されてもよい。この場合、図1の熱処理プレート10には、例えばヒータ11に代えて熱処理プレート10の上面の温度を低下させるための冷却機構21が設けられる。
(D) In the above embodiment, the
基板Wに冷却処理が行われる場合、熱処理プレート10は、初期状態で基板Wよりも低い設定温度で保持される。そのため、冷却処理の開始時に熱処理プレート10上に基板Wが載置されると、熱処理プレート10の温度は基板Wの熱を受けて設定温度から上昇する。
When the substrate W is cooled, the
冷却機構21がペルチェ素子で構成される場合、ペルチェ素子の駆動状態を上記実施の形態の例と同様に制御することにより熱処理プレート10上の温度を調整することができる。そこで、本例では、熱処理プレート10の温度が迅速に設定温度まで低下されるように初期動作条件が設定される。
When the
この場合、条件変更部56は、熱処理プレート10上に基板Wが載置された時点から熱処理プレート10の温度が設定温度に到達するまでの実波形の到達時間が、その到達時間に対応する基準波形の設定時間に近づくように初期動作条件を変更する。また、条件変更部56は、冷却処理中の特定時点における実波形の温度値が基準波形の温度値に近づくように初期動作条件を変更する。さらに、条件変更部56は、設定温度に対する熱処理プレート10の温度変化のアンダーシュート量が小さくなるように初期動作条件を変更する。
In this case, the
(e)上記実施の形態においては、実波形を基準波形に近づけるためにヒータ11についてのPID制御のパラメータの値のうち、比例パラメータの値が変更されるが、本発明はこれに限定されない。実波形を基準波形に近づけるために、PID制御のパラメータの値のうち積分パラメータの値が変更されてもよいし、微分パラメータの値が変更されてもよい。
(E) In the above embodiment, the value of the proportional parameter among the values of the PID control parameters for the
(9)請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明する。上記実施の形態では、熱処理装置100が熱処理装置の例であり、熱処理プレート10がプレート部材の例であり、ヒータ11および発熱駆動部13が熱処理部の例であり、初期動作条件が動作条件の例であり、記憶部51が記憶部の例であり、発熱制御部52が動作制御部の例であり、温度センサ19が温度検出器の例であり、温度取得部55および条件変更部56が条件変更部の例である。
(9) Correspondence relationship between each component of the claim and each element of the embodiment The example of correspondence between each component of the claim and each element of the embodiment will be described below. In the above embodiment, the
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。 As each component of the claim, various other elements having the structure or function described in the claim can also be used.
10…熱処理プレート,11…ヒータ,13…発熱駆動部,19…温度センサ,20…能動冷却プレート,21…冷却機構,22…冷却駆動部,30…受動冷却プレート,40…昇降装置,41…昇降駆動部,50…制御装置,51…記憶部,52…発熱制御部,53…冷却制御部,54…昇降制御部,55…温度取得部,56…条件変更部,100…熱処理装置,400…基板処理装置,410…制御部,420…塗布処理部,430…現像処理部,440…熱処理部,450…基板搬送装置,500…露光装置,W…基板 10 ... heat treatment plate, 11 ... heater, 13 ... heat generation drive unit, 19 ... temperature sensor, 20 ... active cooling plate, 21 ... cooling mechanism, 22 ... cooling drive unit, 30 ... passive cooling plate, 40 ... lifting device, 41 ... Elevating drive unit, 50 ... control device, 51 ... storage unit, 52 ... heat generation control unit, 53 ... cooling control unit, 54 ... elevating control unit, 55 ... temperature acquisition unit, 56 ... condition change unit, 100 ... heat treatment device, 400 ... Substrate processing device, 410 ... Control unit, 420 ... Coating processing unit, 430 ... Development processing unit, 440 ... Heat treatment unit, 450 ... Substrate transfer device, 500 ... Exposure device, W ... Substrate
Claims (9)
基板が載置されるプレート部材と、
前記プレート部材上に載置された基板に前記プレート部材を通して熱処理を行う熱処理部と、
前記プレート部材上に基板が載置された時点から一定期間における前記熱処理部の動作条件を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された動作条件に従って前記熱処理部を動作させる動作制御部と、
前記プレート部材の温度を検出する温度検出器と、
前記動作条件に従って前記熱処理部が動作する際に前記温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された動作条件を変更する条件変更部とを備える、熱処理装置。 A heat treatment device that heat-treats a substrate.
The plate member on which the substrate is placed and
A heat treatment unit that heat-treats the substrate placed on the plate member through the plate member,
A storage unit that stores the operating conditions of the heat treatment unit for a certain period from the time when the substrate is placed on the plate member, and a storage unit.
An operation control unit that operates the heat treatment unit according to the operating conditions stored in the storage unit,
A temperature detector that detects the temperature of the plate member and
A condition changing unit that changes the operating conditions stored in the storage unit so that the temperature change detected by the temperature detector when the heat treatment unit operates according to the operating conditions approaches a predetermined reference waveform. A heat treatment device equipped with.
前記条件変更部は、前記検出された温度の変化が前記基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された前記一または複数の制御パラメータのうち少なくとも1つの値を変更する、請求項1記載の熱処理装置。 The operating conditions include the values of one or more control parameters.
The first aspect of the present invention, wherein the condition changing unit changes at least one value of the one or more control parameters stored in the storage unit so that the detected temperature change approaches the reference waveform. Heat treatment equipment.
前記一または複数の制御パラメータは、前記プレート部材上に基板が載置された時点から前記プレート部材の温度を基板を処理するための処理温度に戻すための前記PID制御の比例パラメータ、積分パラメータおよび微分パラメータのうち少なくとも1つを含む、請求項2記載の熱処理装置。 The heat treatment unit is configured so that PID control is possible.
The one or more control parameters are the proportional parameter, the integral parameter and the integral parameter of the PID control for returning the temperature of the plate member to the processing temperature for processing the substrate from the time when the substrate is placed on the plate member. The heat treatment apparatus according to claim 2, which comprises at least one of the differential parameters.
プレート部材上に基板を載置するステップと、
前記載置された基板に前記プレート部材を通して熱処理部による熱処理を行うステップと、
前記プレート部材上に基板が載置された時点から一定期間における前記熱処理部の動作条件を記憶部に記憶するステップと、
前記記憶部に記憶された動作条件に従って前記熱処理部を動作させるステップと、
前記プレート部材の温度を温度検出器により検出するステップと、
前記動作条件に従って前記熱処理部が動作する際に前記温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された動作条件を変更するステップとを含む、熱処理方法。 A heat treatment method that heat-treats a substrate.
The step of placing the substrate on the plate member,
A step of performing heat treatment by the heat treatment section through the plate member on the substrate placed above,
A step of storing the operating conditions of the heat treatment unit in the storage unit for a certain period from the time when the substrate is placed on the plate member, and
A step of operating the heat treatment unit according to the operating conditions stored in the storage unit, and
A step of detecting the temperature of the plate member by a temperature detector and
A step of changing the operating conditions stored in the storage unit so that the temperature change detected by the temperature detector when the heat treatment unit operates according to the operating conditions approaches a predetermined reference waveform. Including heat treatment method.
前記動作条件を変更するステップは、前記検出された温度の変化が前記基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された前記一または複数の制御パラメータのうち少なくとも1つの値を変更することを含む、請求項8記載の熱処理方法。 The operating conditions include the values of one or more control parameters.
The step of changing the operating conditions is to change at least one value of the one or more control parameters stored in the storage unit so that the detected temperature change approaches the reference waveform. The heat treatment method according to claim 8, which includes.
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