JP2022139247A - 熱処理装置および熱処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の領域を有する熱処理プレート上の温度分布が均一であるか否かをより迅速かつ容易に検出することが可能な熱処理装置および熱処理方法を提供する。【解決手段】熱処理装置は、基板が載置される処理面を有する熱処理プレート１０と、熱処理プレート１０の処理面の複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の熱処理部Ｈｅと、複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の温度センサＳｅと、複数の温度センサＳｅの出力値をそれぞれ検出温度値に変換する変換部４３０と、複数の温度センサＳｅに対応する複数の検出温度値が目標温度値に一致するように複数の熱処理部Ｈｅを制御する制御部４１０と、複数の熱処理部Ｈｅによる熱処理の終了時点からの複数の検出温度値の変化の態様に基づいて複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する判定部４７０とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、熱処理装置および熱処理方法に関する。

半導体基板（半導体ウエハ）等の基板に熱処理を行うために、熱処理装置が用いられる。例えば特許文献１に記載された熱処理装置は、基板が載置される熱処理プレートを含む。熱処理プレートは、温度センサおよびヒータを含む。温度センサの検出信号に基づいてヒータが制御されることにより熱処理プレートの温度が設定温度に制御される。特許文献２には、複数の領域に分割された加熱プレートを有する基板熱処理装置が記載されている。この基板熱処理装置では、加熱プレートの領域ごとに個別に温度制御が行われる。

特開２０２０－１８１９４８号公報 特開２０１３－１６２０９７号公報

熱処理プレートの複数の領域の温度を個別に制御する場合には、各領域にヒータおよび温度センサが設けられる。この場合、各領域において温度センサの検出温度に基づいてヒータが制御される。通常、温度センサの検出温度と熱処理プレートの実際の温度との関係は領域ごとに異なる。そこで、熱処理装置の設置時に、別途用意された温度測定用基板を用いて熱処理プレートの上面の各領域の実際の温度が測定され、熱処理プレートの複数の領域の温度が均一になるように、各領域の温度センサの検出温度が補正される。ここで、温度測定用基板とは、複数の温度センサを備える基板である。

しかしながら、各領域の温度センサの経時変化、またはメンテナンス時におけるセンサの配線抵抗の変化等により、一部の領域において温度センサの検出温度と熱処理プレートの温度との間の関係が変化することがある。そのような場合、熱処理プレートの上面全体の温度が均一にならない。そこで、熱処理プレートの温度が均一であるか否かを定期的に確認する必要がある。

通常は、定期的に、温度測定用基板を用いて熱処理プレートの複数の領域の温度が測定される。しかし、温度測定用基板を用いて熱処理プレートの温度を測定する作業は、煩雑であり、時間を要する。

本発明の目的は、複数の領域を有する熱処理プレート上の温度分布が均一であるか否かをより迅速かつ容易に検出することが可能な熱処理装置および熱処理方法を提供することである。

（１）熱処理装置は、基板が載置される処理面を有する熱処理プレートと、熱処理プレートの処理面の複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の熱処理部と、複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の温度センサと、複数の温度センサの出力値をそれぞれ検出温度値に変換する変換部と、複数の温度センサに対応する複数の検出温度値が目標温度値に一致するように複数の熱処理部を制御する制御部と、複数の熱処理部による熱処理の終了時点からの複数の検出温度値の変化の態様に基づいて複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する判定部とを備える。

この熱処理装置においては、熱処理プレートの複数の領域の温度が同じになるように予め変換部において複数の温度センサの出力値とそれぞれの検出温度値との関係が調整される。この状態で、熱処理時に、複数の検出温度値が目標温度値に一致するように複数の熱処理部が制御される。変換部の調整後に、いずれかの温度センサの特性または配線抵抗等が変化することによりいずれかの温度センサの出力値と検出温度値との関係が変化することがある。この場合、複数の領域に対応する検出温度値が同じであっても、一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なることになる。熱は高い温度を有する部分から低い温度を有する部分へ移動するため、熱処理が終了すると、一部の領域と他の領域との間で熱の移動が生じる。そのため、熱処理の終了時点からの一部の領域に対応する検出温度値の変化の態様（manner）が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なることになる。それにより、一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なることが検出される。その結果、熱処理プレートの温度分布が均一であるか否かを短時間で容易に検出することが可能になる。

（２）複数の検出温度値の変化の態様は、複数の検出温度値の変化の勾配を含み、判定部は、複数の検出温度値の勾配を比較することにより複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定してもよい。

この場合、簡単な方法により複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定することが可能になる。それにより、判定部の処理の複雑化が抑制される。

（３）複数の検出温度値の変化の態様は、熱処理の終了時点から予め定められた時間の経過時点の複数の検出温度値を含み、判定部は、予め定められた時間の経過時点の複数の検出温度値を比較することにより複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定してもよい。

この場合、簡単な方法により複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定することが可能になる。それにより、判定部の処理の複雑化が抑制される。

（４）複数の検出温度値の変化の態様は、熱処理の終了時点からの複数の検出温度値の変化の形状を含み、
判定部は、複数の検出温度値の変化の形状を比較することにより複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定してもよい。

この場合、簡単な方法により複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定することが可能になる。それにより、判定部の処理の複雑化が抑制される。

（５）判定部により一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定された場合に、一部の領域に対応する検出温度値の変化の態様に基づいて、一部の領域の検出温度値の変化の態様と他の領域に対応する検出温度値の変化の態様とが等しくなるように変換部における一部の領域に対応する温度センサの出力値と検出温度値との関係を補正する補正部をさらに備えてもよい。

この場合、熱処理プレート上の温度分布が一定であるか否かの検出から温度センサの補正までを自動的に行うことが可能になる。その結果、簡単な構成で熱処理装置のメンテナンスに要する時間を削減することが可能になる。

（６）判定部により一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定された場合、警告を報知する報知部とをさらに備えてもよい。

この場合、使用者は、熱処理プレートの温度分布が均一でないことを容易に認識することができる。

（７）複数の熱処理部による熱処理の終了および判定部による判定は、予め定められた一定期間ごとに行われてもよい。

この場合、熱処理プレートの温度分布が均一であるか否かの定期的な確認が自動的に行われる。

（８）複数の熱処理部による熱処理の終了および判定部による判定は、基板の熱処理の終了時に行われてもよい。

この場合、熱処理プレートの温度分布の均一性の判定のために追加の時間が不要となる。それにより、基板の熱処理におけるダウンタイムが低減される。

（９）複数の熱処理部による熱処理の終了および判定部による判定は、熱処理装置による基板の熱処理が行われない期間に行われてもよい。

この場合、熱処理プレートの温度分布の均一性の判定が熱処理装置による基板の熱処理が行われない期間に行われるので、基板の熱処理におけるダウンタイムが低減される。

（１０）熱処理方法は、熱処理装置を用いて基板に熱処理を行う熱処理方法であって、熱処理装置は、基板が載置される処理面を有する熱処理プレートと、熱処理プレートの処理面の複数の領域にそれぞれ対応して設けられ、対応する領域にそれぞれ熱処理を行う複数の熱処理部と、複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の温度センサとを備え、熱処理方法は、複数の温度センサの出力値をそれぞれ検出温度値に変換するステップと、複数の温度センサに対応する複数の検出温度値が目標温度値に一致するように複数の熱処理部を制御するステップと、複数の熱処理部による熱処理の終了時点からの複数の検出温度値の変化の態様に基づいて複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定するステップとを含む。

この熱処理方法によれば、熱処理プレートの温度分布が均一であるか否かを短時間で容易に検出することが可能になる。

本発明によれば、複数の領域を有する熱処理プレート上の温度分布が均一であるか否かを迅速かつ容易に検出することが可能になる。

本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の熱処理プレートの模式的平面図である。 図１の制御部の機能的な構成を示すブロック図である。 複数の領域のヒータのオフの時点からの検出温度値の時間的な変化の例を示すグラフである。 複数の領域のヒータのオフの時点からの検出温度値の時間的な変化の例を示すグラフである。 複数の領域のヒータのオフの時点からの検出温度値の時間的な変化の例を示すグラフである。 図３の制御部の温度均一性判定動作の一例を示すフローチャートである。 図３の制御部の温度均一性判定動作の一例を示すフローチャートである。

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ながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、基板とは、半導体基板（半導体ウエハ）、液晶表示装置もしくは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、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。

（１）熱処理装置の構成
図１は、本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２は、図１の熱処理プレートの模式的平面図である。図１に示すように、熱処理装置１００は、熱処理プレート１０、温度センサ群２０、ヒータ群３０、制御部４０および表示部５０を備える。本実施の形態では、熱処理装置１００は、加熱装置であり、熱処理プレート１０は加熱プレートである。

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が載置可能に構成される。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。本実施の形態では、熱処理プレート１０の上面が処理面である。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。

熱処理プレート１０内には、温度センサ群２０およびヒータ群３０が設けられている。温度センサ群２０は、図２に示される複数の温度センサＳｅを含む。ヒータ群３０は、図２に示される複数のヒータＨｅを含む。ヒータＨｅ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。

制御部４０は、温度センサ群２０により検出された温度に基づいてヒータ群３０を制御する。それにより、熱処理プレート１０の処理面の温度が予め設定された温度（以下、目標温度値と呼ぶ。）で保持される。この状態で、基板Ｗに熱処理が行われる。制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）および記憶装置等を含む。表示部５０は、例えば、液晶表示装置または有機エレクトロルミネッセンス表示装置を含み、種々の画像等を表示するために用いられる。

図２に示すように、熱処理プレート１０は、平面視において複数の領域Ｒ１～Ｒ６にそれぞれ区分される。領域Ｒ１は熱処理プレート１０の中央部に円形状に配置される。領域Ｒ２は領域Ｒ１を取り囲むように環状に配置される。領域Ｒ３～Ｒ６は、領域Ｒ２を取り囲むようにそれぞれ部分円環状に配置される。

複数の領域Ｒ１～Ｒ６の各々には、複数の温度センサＳｅおよびヒータＨｅがそれぞれ設けられる。複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられた複数の温度センサＳｅが図１の温度センサ群２０を構成する。また、複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられた複数のヒータＨｅが図１のヒータ群３０を構成する。

本実施の形態では、熱処理プレート１０の処理面の温度が目標温度値に等しくなるように複数のヒータＨｅが制御される。以下、熱処理プレート１０の処理面の実際の温度を実温度と呼ぶ。

複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅの出力値は、それぞれ温度値に変換される。各温度センサＳｅの出力値は、例えば電圧値である。各温度センサＳｅの出力値と温度値との関係は既知である。各温度センサＳｅの出力値は、温度値に比例していてもよく、比例していなくてもよい。後述する温度換算部４３０（図３参照）により得られた各領域の温度値を検出温度値と呼ぶ。本実施の形態では、各領域Ｒ１～Ｒ６における複数の温度センサＳｅの出力値に対応する複数の温度値の平均値が当該領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値として用いられる。

熱処理プレート１０の領域Ｒ１～Ｒ６の各々において、熱処理プレート１０の処理面の実温度と、熱処理プレート１０内の温度センサＳｅが配置されている部分の温度とは等しいとは限らない。また、熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の処理面の実温度が同一であっても、熱処理プレート１０内で複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅが配置されている部分の温度が同一であるとは限らない。そのため、熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の処理面の実温度が同一であっても、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅの出力値はそれぞれ異なる場合がある。換言すれば、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅの出力値が同一であっても、熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の処理面の実温度が同一であるとは限らない。

そこで、各温度センサＳｅの出力値を検出温度値に変換する際に、各温度センサＳｅの出力値と検出温度値との関係が温度センサＳｅごとに調整される。例えば、温度センサＳｅの出力値が温度値と比例する場合、温度センサＳｅの出力値Ｖｓ［ｍＶ］を検出温度値Ｔｄ［℃］に変換するための変換式をＴｄ＝ｋＶｓ＋ＯＦとする。ｋは変換係数であり、ＯＦはオフセット値である。

上記のように、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の処理面の実温度が同一であるにもかかわらず、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅの出力値が異なる場合がある。このような場合、熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の処理面の実温度が同一であるときに複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値が同一になるように各温度センサＳｅの出力値を検出温度値に変換するときのオフセット値ＯＦが熱処理装置１００の製造時または据え付け時等にそれぞれ調整される。それにより、熱処理プレート１０の処理面の実温度が均一である場合には、複数の領域Ｒ１～Ｒ６に対応する検出温度値が同一となる。

しかしながら、各領域の温度センサＳｅの経時変化、またはメンテナンス時における温度センサＳｅの配線抵抗の変化等により、当該領域の温度センサＳｅの出力値と検出温度値との関係が変化することがある。このような場合、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値が等しくなるように複数のヒータＨｅが制御されても
複数の領域Ｒ１～Ｒ６のうち一部の領域の処理面の実温度が他の領域の処理面の実温度と異なることがある。その場合、熱処理プレート１０の処理面の実温度が不均一となる。本実施の形態では、後述するように、熱処理プレート１０の処理面の実温度が均一であるか否かを判定するための温度均一性判定動作を行うことが可能である。

（２）制御部４０の機能的な構成
図３は、図１の制御部４０の機能的な構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御部４０は、ヒータ制御部４１０、判定開始指令部４２０、温度換算部４３０、検出温度値取得部４４０および温度変化記憶部４５０を含む。また、制御部４０は、温度変化取得部４６０、判定部４７０、表示制御部４８０、補正情報算出部４９０および補正部５００を含む。

本実施の形態では、制御部４０の各構成要素（４１０～５００）は、ＲＯＭまたは記憶装置に記憶される。均一性判定プログラム等のコンピュータプログラムを実行することにより実現される。制御部４０の構成要素（４１０～５００）の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより構成されてもよい。

ヒータ制御部４１０には、基板Ｗの処理温度が目標温度値として与えられる。ヒータ制御部４１０は、複数のヒータＨｅに供給される電流を制御することにより熱処理プレート１０上の基板Ｗの温度を制御する。

温度換算部４３０は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅの出力値と検出温度値との関係をテーブルの形式でまたは関数として保持している。温度換算部４３０は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅの出力値と検出温度値との関係に基づいて、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度センサＳｅの出力値をそれぞれ検出温度値に変換する。本実施の形態では、上記のように、熱処理装置１００の製造時または据え付け時等に、熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の処理面の実温度が同一であるときに複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値が同一になるように各温度センサＳｅの温度換算部４３０におけるオフセット値が調整される。

検出温度値取得部４４０は、温度換算部４３０により得られた複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値を取得する。ヒータ制御部４１０は、熱処理時に検出温度値取得部４４０により取得された複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値が目標温度値に一致するように、複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられた複数のヒータＨｅに供給される電流をそれぞれ制御する。

判定開始指令部４２０は、使用者の操作または外部からの指令信号に基づいて、温度均一性を判定する温度均一性判定動作の開始をヒータ制御部４１０に指令する。ヒータ制御部４１０は、温度均一性判定動作の開始が指令されると、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のヒータＨｅをオフにする。すなわち、ヒータ制御部４１０は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のヒータＨｅへの電流の供給を停止または低減する。それにより、検出温度値取得部４４０により取得される複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値がそれぞれ低下する。

複数の領域Ｒ１～Ｒ６のヒータＨｅのオフ時に、熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の処理面の実温度が等しい場合には、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値は同じ傾きで低下する。一方、一部の領域の実温度が他の領域の実温度より高い場合、一部の領域から他の領域へ熱が移動する。それにより、一部の領域の実温度の低下の態様が他の領域の実温度の低下の態様とは異なる。具体的には、一部の領域の実温度の低下速度が他の領域の実温度の低下速度よりも高くなる。この場合、一部の領域の検出温度値の低下の勾配が他の領域の検出温度値の低下の勾配よりも大きくなる。あるいは、一部の領域の検出温度値が他の領域の検出温度値と異なる形状で低下する。詳細については後述する。

温度変化記憶部４５０は、検出温度値取得部４４０により取得された複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の時間的な変化を記憶する。温度変化取得部４６０は、温度均一性判定動作時に、温度変化記憶部４５０に記憶された複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の時間的な変化を取得する。

判定部４７０は、温度変化取得部４６０により取得された一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なるか否かに基づいて、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する。本実施の形態では、変化の態様は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化の勾配、ヒータＨｅのオフの時点から予め定められた時間の経過時点の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値、またはヒータＨｅのオフの時点からの複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化の形状を含む。

例えば、変化の態様が、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化の勾配である場合、判定部４７０は、複数の検出温度値の勾配をそれぞれ比較することにより、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する。この場合、判定部４７０は、例えば、ヒータＨｅのオフの時点からの各領域の検出温度値の低下の勾配が予め設定された第１の許容範囲内にあるか否かを判定する。一部の領域の検出温度値の低下の勾配が第１の許容範囲内にない場合、判定部４７０は、当該一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定する。あるいは、判定部４７０は、例えば、ヒータＨｅのオフの時点からの各領域の検出温度値の低下の勾配と他の複数の領域の検出温度値の低下の勾配との差の合計を算出する。一部の領域に関する勾配の差の合計が第１の判定しきい値よりも大きい場合、判定部４７０は、当該一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定する。

また、変化の態様が、ヒータＨｅのオフの時点から予め定められた時間の経過時点の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値である場合、判定部４７０は、予め定められた時間の経過時点の複数の検出温度値をそれぞれ比較することにより、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する。この場合、判定部４７０は、例えば、ヒータＨｅのオフの時点から予め定められた時間の経過時点の各領域の検出温度値が第２の許容範囲内にあるか否かを判定する。一部の領域の検出温度値が第２の許容範囲内にない場合、判定部４７０は、当該一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定する。あるいは、判定部４７０は、例えば、ヒータＨｅのオフの時点から予め定められた時間の経過時点の各領域の検出温度値と他の複数の領域の検出温度値との差の合計を算出する。一部の領域に関する検出温度値の差の合計が第２の判定しきい値よりも大きい場合、判定部４７０は、当該一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定する。

さらに、変化の態様が、ヒータＨｅのオフの時点からの複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化の形状である場合、判定部４７０は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化の形状を比較することにより、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する。この場合、判定部４７０は、例えば、ヒータＨｅのオフの時点からの各領域の検出温度値の低下の形状が第３の許容範囲内にあるか否かを判定する。一部の領域の検出温度値の低下の形状が第３の許容範囲内にない場合、判定部４７０は、当該一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定する。あるいは、判定部４７０は、例えば、ヒータＨｅのオフの時点からの各領域の検出温度値の低下の形状と他の複数の領域の検出温度値の低下の形状と一致度を算出する。一部の領域に関する検出温度値の低下の形状の一致度が第３の判定しきい値よりも小さい場合、判定部４７０は、当該一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なると判定する。

表示制御部４８０は、表示部５０に警告等の種々の情報を表示部に表示させる。補正情報算出部４９０は、判定部４７０により一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なっていると判定された場合に、補正情報を算出する。補正情報は、当該一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と等しくなるように、当該一部の領域の温度センサＳｅの出力値と検出温度値との関係を補正するための情報である。例えば、補正情報は、一部の領域の検出温度値の低下の勾配、予め定められた時間の経過時点の検出温度値または検出温度値の低下の形状を他の領域の検出温度値の低下の勾配、予め定められた時間の経過時点の検出温度値または検出温度値の低下の形状に一致または近似させるためのオフセット値の補正量である。

補正部５００は、補正情報算出部４９０により算出された補正情報を用いて他の領域と異なる実温度を有する領域の温度センサの出力値と検出温度値との関係を補正する。

（３）温度均一性判定方法の例
図４～図６は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のヒータＨｅのオフの時点からの検出温度値の時間的な変化の例を示すグラフである。図４～図６の縦軸は検出温度値であり、横軸は時間である。線ｒ１～ｒ６は、それぞれ領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化を示す。

図４～図６において、時点ｔ１～ｔ２までの期間では、領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値が１１０．０に維持されている。時点ｔ２で領域Ｒ１～Ｒ６のヒータＨｅがオフされる。それにより、領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値が低下する。

図４の例では、時点ｔ２から領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値がほぼ等しい勾配で直線状に低下する。この場合、領域Ｒ１～Ｒ６間での熱の移動はほとんど生じていないと考えられる。その結果、領域Ｒ１～Ｒ６の実温度はほぼ等しいと判定される。

図５の例では、時点ｔ２から領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値がほぼ等しい勾配で直線状に低下する。一方、領域Ｒ３の検出温度値は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値に比べて高い速度で低下する。それにより、領域Ｒ３の検出温度値の勾配は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値の勾配よりも大きい。また、ヒータＨｅのオフの時点から予め定められた時間の経過時点ｔ３での領域Ｒ３の検出温度値は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値よりも低い。さらに、領域Ｒ３の検出温度値は曲線状に低下している。この場合、領域Ｒ３から領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６へ熱が移動していると考えられる。その結果、領域Ｒ３の実温度は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の実温度よりも高いと判定される。

図６の例では、時点ｔ２から領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値がほぼ等しい勾配で直線状に低下する。一方、領域Ｒ３の検出温度値は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値に比べて図５の例よりも高い速度で低下する。それにより、領域Ｒ３の検出温度値の勾配は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値の勾配よりもさらに大きい。また、ヒータＨｅのオフの時点から予め定められた時間の経過時点ｔ３での領域Ｒ３の検出温度値は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の検出温度値よりもさらに低い。また、領域Ｒ３の検出温度値は曲線状に低下している。この場合、領域Ｒ３から領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６へ図５の場合よりも多くの熱が移動していると考えられる。その結果、領域Ｒ３の実温度は領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４～Ｒ６の実温度よりもさらに高いと判定される。

（４）温度均一性判定動作
図７および図８は、図３の制御部４０の温度均一性判定動作の一例を示すフローチャートである。まず、基板Ｗの熱処理時にヒータ制御部４１０は、図２の熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられた複数のヒータＨｅに電流を供給する（ステップＳ１）。温度換算部４３０は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられた温度センサＳｅの出力値をそれぞれ検出温度値に変換する。

検出温度値取得部４４０は、温度換算部４３０により得られた複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値を取得する（ステップＳ２）。ヒータ制御部４１０は、検出温度値取得部４４０により取得された複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値が目標温度値に一致するように、複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられた複数のヒータＨｅに供給される電流を制御する（ステップＳ３）。

ここで、ヒータ制御部４１０は、熱処理の終了が指示されたか否かを判定する（ステップＳ４）。熱処理の終了が指示されていない場合、ヒータ制御部４１０は、ステップＳ１に戻る。これにより、熱処理が継続される。熱処理の終了が指示された場合、ヒータ制御部４１０は、温度均一性判定動作の開始が指示されたか否かを判定する（ステップＳ５）。温度均一性判定動作の開始が指示されていない場合、ヒータ制御部４１０は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられたヒータＨｅへの電流の供給を停止または低減する（ステップＳ９）。それにより、熱処理が終了する。

ステップＳ５において、温度均一性判定動作の開始が指示された場合、ヒータ制御部４１０は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６に設けられたヒータＨｅへの電流の供給を停止または低減する（ステップＳ６）。検出温度値取得部４４０は、温度換算部４３０により得られた複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値を取得する（ステップＳ７）。温度変化記憶部４５０は、検出温度値取得部４４０により取得された複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の時間的な変化を記憶する（ステップＳ８）。

温度変化取得部４６０は、温度変化記憶部４５０に記憶された複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化を取得する（ステップＳ１０）。判定部４７０は、温度変化取得部４６０により取得された一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なる場合、表示制御部４８０は、警告を表示部５０に表示させる（ステップＳ１２）。このとき、表示制御部４８０は、他の領域と異なる実温度を有する領域を示す情報を表示部５０に表示させてもよい。

補正情報算出部４９０は、補正情報を算出する（ステップＳ１３）。補正部５００は、補正情報算出部４９０により算出された補正情報を用いて他の領域と異なる実温度を有する領域の温度センサの出力値と検出温度値との関係を補正する（ステップＳ１４）。それにより、温度均一性判定処理が終了する。

一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と所定の許容範囲内で等しい場合、表示制御部４８０は、全ての領域Ｒ１～Ｒ６の実温度が均一であることを表示部５０に表示させる（ステップＳ１５）。

（５）実施の形態の効果
本実施の形態における熱処理装置１００においては、温度均一性判定動作時に、複数の領域Ｒ１～Ｒ６のヒータＨｅがオフされ、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の低下の態様に基づいて、一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かが判定される。この場合、熱処理プレート１０の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の温度の均一性の判定のために温度測定用基板が不要となる。その結果、熱処理プレート１０上の温度分布が均一であるか否かを短時間で容易に検出することが可能になる。

本実施の形態では、温度均一性判定動作における検出温度値の変化の態様は、複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化の勾配、ヒータＨｅのオフの時点から予め定められた時間の経過時点の複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値、またはヒータＨｅのオフの時点からの複数の領域Ｒ１～Ｒ６の検出温度値の変化の形状を含む。この場合、判定部４７０は、簡単な方法により複数の領域Ｒ１～Ｒ６の一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定することが可能になる。それにより、判定部４７０の処理の複雑化が抑制される。

さらに、本実施の形態では、熱処理プレート１０上の温度分布が一定であるか否かの検出から温度センサＳｅの補正までを自動的に行うことが可能になる。その結果、簡単な構成で熱処理装置１００のメンテナンスに要する時間を削減することが可能になる。

また、本実施の形態では、一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なる場合、表示部５０に警告が表示されるので、使用者は、熱処理プレート１０の温度分布が均一でないことを容易に認識することができる。

（６）他の実施の形態
上記実施の形態において、温度均一性判定動作は、使用者の操作または外部からの指令信号に基づいて行われるが定期的な温度均一性判定動作が自動的に行われてもよい。また、温度均一性判定動作は、基板Ｗの熱処理の終了時に行われてもよく、熱処理装置１００による基板Ｗの熱処理が行われない期間に行われてもよい。この場合、温度均一性判定動作を行うための追加の時間が不要となるので、基板Ｗの熱処理におけるダウンタイムが低減される。

また、上記実施の形態において、温度変化取得部４６０により取得された一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なる場合、警告が表示部５０に表示されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、警告がランプの点灯等により作業者に報知されてもよく、または警告が音声により作業者に報知されてもよい。

また、上記実施の形態において、熱処理装置１００の熱処理プレート１０の一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なる場合、補正部５００は、補正情報算出部４９０により算出された補正情報を用いて他の領域と異なる実温度を有する領域の温度センサの出力値と検出温度値との関係を補正するが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の熱処理装置１００を含む基板処理装置において、熱処理装置１００の熱処理プレート１０の一部の領域の検出温度値の変化の態様が他の領域の検出温度値の変化の態様と異なる場合、当該熱処理装置１００の使用を停止してもよい。また、当該熱処理装置１００の使用の停止以降においては、当該熱処理装置１００とは異なる他の熱処理装置１００が使用されてもよい。

さらに、上記実施の形態において、熱処理プレート１０は、図２の複数の領域Ｒ１～Ｒ６に区分されるが、熱処理プレート１０は、任意の形状および任意の数の複数の領域に区分されてもよい。

また、上記実施の形態において、熱処理装置１００は、加熱装置であり、熱処理プレート１０は加熱プレートであるが、熱処理装置１００は、冷却装置であってもよく、熱処理プレート１０は、冷却プレートであってもよい。

また、熱処理プレート１０の一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なる場合に一部の領域の検出温度値の変化の態様と他の領域における変化の態様とが等しくなるように一部の領域に対応する温度センサＳｅの出力値と検出温度値との関係が補正されなくてもよい。この場合、使用者は、警告により熱処理プレート１０の温度分布の不均一性を認識することができるので、例えば温度測定用基板を用いて各領域の温度センサＳｅの出力値と検出温度値との関係を補正してもよい。

（６）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
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、複数のヒータＨｅが複数の熱処理部の例であり、温度換算部４３０が変換部の例であり、ヒータ制御部４１０が制御部の例であり、表示部５０が報知部の例である。

１０…熱処理プレート，２０…温度センサ群，２０ａ…温度センサ群，３０…ヒータ群，３０ａ…ヒータ群，４０…制御部，５０…表示部，１００…熱処理装置，４１０…ヒータ制御部，４２０…判定開始指令部，４３０…温度換算部，４４０…検出温度値取得部，４５０…温度変化記憶部，４６０…温度変化取得部，４７０…判定部，４８０…表示制御部，４９０…補正情報算出部，５００…補正部，Ｈｅ…ヒータ，ＯＦ…オフセット値，Ｒ１～Ｒ６…領域，Ｓｅ…温度センサ，Ｗ…基板

Claims (10)

1. 基板が載置される処理面を有する熱処理プレートと、
   前記熱処理プレートの前記処理面の複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の熱処理部と、
   前記複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の温度センサと、
   前記複数の温度センサの出力値をそれぞれ検出温度値に変換する変換部と、
   前記複数の温度センサに対応する複数の検出温度値が目標温度値に一致するように前記複数の熱処理部を制御する制御部と、
   前記複数の熱処理部による熱処理の終了時点からの前記複数の検出温度値の変化の態様に基づいて前記複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する判定部とを備える、熱処理装置。
2. 前記複数の検出温度値の変化の態様は、前記複数の検出温度値の変化の勾配を含み、
   前記判定部は、前記複数の検出温度値の勾配を比較することにより前記複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する、請求項１記載の熱処理装置。
3. 前記複数の検出温度値の変化の態様は、前記熱処理の終了時点から予め定められた時間の経過時点の前記複数の検出温度値を含み、
   前記判定部は、前記予め定められた時間の経過時点の前記複数の検出温度値を比較することにより前記複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する、請求項１記載の熱処理装置。
4. 前記複数の検出温度値の変化の態様は、前記熱処理の終了時点からの前記複数の検出温度値の変化の形状を含み、
   前記判定部は、前記複数の検出温度値の変化の形状を比較することにより前記複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定する、請求項１記載の熱処理装置。
5. 前記判定部により前記一部の領域の実温度が前記他の領域の実温度と異なると判定された場合に、前記一部の領域に対応する検出温度値の変化の態様に基づいて、前記一部の領域の検出温度値の変化の態様と他の領域に対応する検出温度値の変化の態様とが等しくなるように前記変換部における前記一部の領域に対応する温度センサの出力値と検出温度値との関係を補正する補正部をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の熱処理装置。
6. 前記判定部により前記一部の領域の実温度が前記他の領域の実温度と異なると判定された場合、警告を報知する報知部とをさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の熱処理装置。
7. 前記複数の熱処理部による熱処理の終了および前記判定部による判定は、予め定められた一定期間ごとに行われる、請求項１～６のいずれか一項に記載の熱処理装置。
8. 前記複数の熱処理部による熱処理の終了および前記判定部による判定は、基板の熱処理の終了時に行われる、請求項１～７のいずれか一項に記載の熱処理装置。
9. 前記複数の熱処理部による熱処理の終了および前記判定部による判定は、前記複数の熱処理部による熱処理が行われない期間に行われる、請求項１～８のいずれか一項に記載の熱処理装置。
10. 熱処理装置を用いて基板に熱処理を行う熱処理方法であって、
    前記熱処理装置は、
    基板が載置される処理面を有する熱処理プレートと、
    熱処理プレートの処理面の複数の領域にそれぞれ対応して設けられ、対応する領域にそれぞれ熱処理を行う複数の熱処理部と、
    前記複数の領域にそれぞれ対応して設けられた複数の温度センサとを備え、
    前記熱処理方法は、
    前記複数の温度センサの出力値をそれぞれ検出温度値に変換するステップと、
    前記複数の温度センサに対応する複数の検出温度値が目標温度値に一致するように前記複数の熱処理部を制御するステップと、
    前記複数の熱処理部による熱処理の終了時点からの前記複数の検出温度値の変化の態様に基づいて前記複数の領域のうち一部の領域の実温度が他の領域の実温度と異なるか否かを判定するステップとを含む、熱処理方法。

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