JP7089948B2 - Board processing equipment and board processing method - Google Patents
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Description
本開示の例示的実施形態は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。 Exemplary embodiments of the present disclosure relate to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
特許文献1には、基板を熱処理するための熱板を有し、熱板の温度設定が変更された場合に、新しい設定温度と同じ温度に調整された気体を熱板の裏面に供給する基板処理装置が開示されている。
本開示の例示的実施形態は、基板の熱処理温度を変更するためのエネルギー消費を抑制するのに有効な基板処理装置を提供する。 An exemplary embodiment of the present disclosure provides a substrate processing apparatus effective in reducing energy consumption for changing the heat treatment temperature of a substrate.
一つの例示的実施形態によれば、基板処理装置は、基板に対向する対向部を有し、対向部の温度を調節して基板の熱処理を行う熱処理部と、対向部の温度を第一温度に調節して基板に第一熱処理を行い、第一熱処理の後に、対向部の温度を第二温度に調節して基板に第二熱処理を行うように熱処理部を制御する熱処理制御部と、第一熱処理と第二熱処理との間において、対向部の温度を第一温度から第二温度に変化させる温度変更処理を行うように熱処理部を制御する温度変更制御部と、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の完了時刻までの時間を長くするように、温度変更制御部による温度変更処理の実行条件を設定する変更条件設定部と、を備える。 According to one exemplary embodiment, the substrate processing apparatus has a heat-treated portion that has a facing portion facing the substrate and heat-treats the substrate by adjusting the temperature of the facing portion, and the temperature of the facing portion is set to the first temperature. A heat treatment control unit that controls the heat treatment unit so that the temperature of the facing portion is adjusted to the second temperature and the second heat treatment is performed on the substrate after the first heat treatment. Between the first heat treatment and the second heat treatment, a temperature change control unit that controls the heat treatment unit so as to perform a temperature change process that changes the temperature of the facing portion from the first temperature to the second temperature, and the first heat treatment and the second heat treatment. The execution condition of the temperature change process by the temperature change control unit is set so that the time from the completion time of the first heat treatment to the completion time of the temperature change process becomes longer according to the longer time between the heat treatments. It is equipped with a change condition setting unit.
本開示の例示的実施形態によれば、基板の熱処理温度を変更するためのエネルギー消費を抑制するのに有効な基板処理装置を提供することができる。 According to the exemplary embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a substrate processing apparatus effective for suppressing energy consumption for changing the heat treatment temperature of the substrate.
以下、種々の例示的実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, various exemplary embodiments will be described. In the description, the same elements or elements having the same function are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
〔基板処理システム〕
基板処理システム1は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハWである。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。基板処理システム1は、塗布・現像装置2と露光装置3とを備える。露光装置3は、ウェハW(基板)上に形成されたレジスト膜(感光性被膜)の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置2は、露光装置3による露光処理の前に、ウェハW(基板)の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。
[Board processing system]
The
〔基板処理装置〕
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置2の構成を説明する。図1及び図2に示すように、塗布・現像装置2は、キャリアブロック4と、処理ブロック5と、インタフェースブロック6と、制御装置100とを備える。
[Board processing equipment]
Hereinafter, the configuration of the coating / developing
キャリアブロック4は、塗布・現像装置2内へのウェハWの導入及び塗布・現像装置2内からのウェハWの導出を行う。例えばキャリアブロック4は、ウェハW用の複数のキャリアCを支持可能であり、受け渡しアームA1を内蔵している。キャリアCは、例えば円形の複数枚のウェハWを収容する。受け渡しアームA1は、キャリアCからウェハWを取り出して処理ブロック5に渡し、処理ブロック5からウェハWを受け取ってキャリアC内に戻す。
The
処理ブロック5は、複数の処理モジュール11,12,13,14を有する。処理モジュール11,12,13は、塗布ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送アームA3とを内蔵している。
The
処理モジュール11は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりウェハWの表面上に下層膜を形成する。処理モジュール11の塗布ユニットU1は、下層膜形成用の処理液をウェハW上に塗布する。処理モジュール11の熱処理ユニットU2は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
The
処理モジュール12は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2により下層膜上にレジスト膜を形成する。処理モジュール12の塗布ユニットU1は、レジスト膜形成用の処理液を下層膜の上に塗布する。処理モジュール12の熱処理ユニットU2は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
The
処理モジュール13は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりレジスト膜上に上層膜を形成する。処理モジュール13の塗布ユニットU1は、上層膜形成用の液体をレジスト膜の上に塗布する。処理モジュール13の熱処理ユニットU2は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
The
処理モジュール14は、現像ユニットU3と、熱処理ユニットU4と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送アームA3とを内蔵している。処理モジュール14は、現像ユニットU3及び熱処理ユニットU4により、露光後のレジスト膜の現像処理を行う。現像ユニットU3は、露光済みのウェハWの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットU4は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理(PEB:Post Exposure Bake)、現像処理後の加熱処理(PB:Post Bake)等が挙げられる。
The
処理ブロック5内におけるキャリアブロック4側には棚ユニットU10が設けられている。棚ユニットU10は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットU10の近傍には昇降アームA7が設けられている。昇降アームA7は、棚ユニットU10のセル同士の間でウェハWを昇降させる。
A shelf unit U10 is provided on the
処理ブロック5内におけるインタフェースブロック6側には棚ユニットU11が設けられている。棚ユニットU11は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
A shelf unit U11 is provided on the
インタフェースブロック6は、露光装置3との間でウェハWの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック6は、受け渡しアームA8を内蔵しており、露光装置3に接続される。受け渡しアームA8は、棚ユニットU11に配置されたウェハWを露光装置3に渡し、露光装置3からウェハWを受け取って棚ユニットU11に戻す。
The
制御装置100は、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置2を制御する。まず制御装置100は、キャリアC内のウェハWを棚ユニットU10に搬送するように受け渡しアームA1を制御し、このウェハWを処理モジュール11用のセルに配置するように昇降アームA7を制御する。
The
次に制御装置100は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール11内の塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送アームA3を制御する。また、制御装置100は、このウェハWの表面上に下層膜を形成するように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、下層膜が形成されたウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送アームA3を制御し、このウェハWを処理モジュール12用のセルに配置するように昇降アームA7を制御する。
Next, the
次に制御装置100は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール12内の塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送アームA3を制御する。また、制御装置100は、このウェハWの下層膜上にレジスト膜を形成するように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送アームA3を制御し、このウェハWを処理モジュール13用のセルに配置するように昇降アームA7を制御する。
Next, the
次に制御装置100は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール13内の各ユニットに搬送するように搬送アームA3を制御する。また、制御装置100は、このウェハWのレジスト膜上に上層膜を形成するように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ウェハWを棚ユニットU11に搬送するように搬送アームA3を制御する。
Next, the
次に制御装置100は、棚ユニットU11のウェハWを露光装置3に送り出すように受け渡しアームA8を制御する。その後制御装置100は、露光処理が施されたウェハWを露光装置3から受け入れて、棚ユニットU11における処理モジュール14用のセルに配置するように受け渡しアームA8を制御する。
Next, the
次に制御装置100は、棚ユニットU11のウェハWを処理モジュール14内の各ユニットに搬送するように搬送アームA3を制御し、このウェハWのレジスト膜に現像処理を施すように現像ユニットU3及び熱処理ユニットU4を制御する。その後制御装置100は、ウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送アームA3を制御し、このウェハWをキャリアC内に戻すように昇降アームA7及び受け渡しアームA1を制御する。以上で塗布・現像処理が完了する。
Next, the
なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置2の構成に限られない。基板処理装置は、熱処理ユニットU2又は熱処理ユニットU4と、これを制御可能な制御装置100とを備えていればどのようなものであってもよい。
The specific configuration of the substrate processing apparatus is not limited to the configuration of the coating / developing
〔熱処理装置〕
続いて、熱処理ユニットU2,U4を構成する熱処理装置20を例示する。熱処理装置20(熱処理部)は、ウェハWに対向する対向部を有し、対向部の温度を調節してウェハWの熱処理を行う。熱処理は、ウェハWを加熱する処理及びウェハWを冷却する処理のいずれであってもよい。加熱とは、熱処理装置20に搬入される前に比較してウェハWの温度を高くするように、ウェハWに熱エネルギーを付与することを意味する。冷却とは、熱処理装置20に搬入される前に比較してウェハWの温度を低くするように、ウェハWから熱エネルギーを吸収することを意味する。以下、ウェハWを加熱するための熱処理装置20の構成を例示する。
[Heat treatment equipment]
Subsequently, the
図3に示すように、熱処理装置20は、熱板30(対向部)と、温度センサ40と、熱板保持部50と、冷却部60と、昇降部70と、温調回路80とを備える。熱板30は、水平に配置されたウェハWを支持し、当該ウェハWの裏面に対向する。熱板30は、発熱要素の一例として、電力の供給に応じて発熱する電熱線31を内蔵している。電熱線31を発熱させることによって、ウェハWの加熱用の温度まで熱板30の温度を上昇させることができる。また、電熱線31への供給電力を調節することによって、熱板30の温度を所望の温度に維持することもできる。
As shown in FIG. 3, the
温度センサ40は、例えば熱電対等により構成され、熱板30の温度情報を電気信号に変換して出力する。熱板保持部50は熱板30を保持する。熱板保持部50は、底板51と周壁52とを有する。底板51は、熱板30の裏面(下面)に隙間をもって対向している。周壁52は、熱板30と底板51との間の空間(以下、「冷却空間54」という。)を包囲している。
The
冷却部60は、熱板30に冷却用のガスを吹き付ける。例えば冷却部60は、複数のノズル61と、送気源62と、複数のバルブ63とを有する。複数のノズル61は、熱板30及び底板51の間において、熱板30に平行な面に沿って点在し、底板51に固定されている。複数のノズル61のそれぞれは、上方(斜め上方を含む)に開口しており、熱板30の裏面側に冷却用のガスを吹き付ける。送気源62は、複数のノズル61に冷却用のガスを供給する。冷却用のガスは、熱板30の熱を吸収可能な温度に調節されたガスである。冷却用のガスは、例えば窒素ガス等の不活性ガスであってもよく、空気であってもよい。送気源62は、塗布・現像装置2の専用に設けられたガスタンク又は送風機等であってもよいし、塗布・現像装置2の設置場所において複数の装置により共用される送気設備であってもよい。バルブ63は、例えば電磁バルブ等、電力により駆動可能なバルブであり、送気源62から複数のノズル61への流路の開度を調節する。
The cooling
昇降部70は、熱板30上のウェハWを昇降させる。昇降部70は、熱板30の下方に設けられており、複数の昇降ピン71と、昇降駆動部72とを有する。複数の昇降ピン71は上方に突出しており、熱板30には複数の昇降ピン71をそれぞれ通す複数の貫通孔30aが形成されている。昇降駆動部72は、例えば電動モータ又はエアシリンダ等を動力源として複数の昇降ピン71を昇降させる。これにより、複数の昇降ピン71の端部が熱板30の上方に出没してウェハWを昇降させる。温調回路80は、熱板30の温度(例えば温度センサ40による検出温度)を目標温度に近付けるように電熱線31への供給電力を調節する回路である。
The elevating
以上のように構成された熱処理装置20は、制御装置100により制御される。制御装置100は、熱板30の温度を第一温度に調節してウェハWに第一熱処理を行い、第一熱処理の後に、熱板30の温度を第二温度に調節してウェハWに第二熱処理を行うように熱処理装置20を制御することを実行するように構成されている。制御装置100は、第一熱処理と第二熱処理との間において、熱板30の温度を第一温度から第二温度に変化させる温度変更処理を行うように熱処理装置20を制御することを更に実行するように構成されている。制御装置100は、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の完了時刻までの時間を長くするように、温度変更処理の実行条件を設定することを更に実行するように構成されている。例えば制御装置100は、機能上の構成(以下、「機能モジュール」という。)として、熱処理制御部111と、温度変更制御部112と、変更条件設定部113とを有する。
The
熱処理制御部111は、複数のウェハWに対して順次熱処理を行うように熱処理装置20を制御する。熱処理制御部111は、熱板30の温度を所定温度に調節して各ウェハWの熱処理を行うように熱処理装置20を制御する。所定温度は、ウェハWの種類等によって異なる場合がある。換言すると、熱処理制御部111は、少なくとも熱板30の温度を第一温度に調節してウェハWに第一熱処理を行い、第一熱処理の後に、熱板30の温度を第二温度に調節してウェハWに第二熱処理を行うように熱処理装置20を制御する。第一温度と第二温度とは異なる場合がある。
The heat
温度変更制御部112は、第一熱処理と第二熱処理との間において、熱板30の温度を第一温度から第二温度に変化させる温度変更処理を行うように熱処理装置20を制御する。例えば温度変更制御部112は、第二温度が第一温度よりも低い場合に、温度変更処理において、電熱線31への供給電力を小さくし、冷却部60により熱板30に冷却用のガスを吹き付けるように熱処理装置20を制御する。温度変更制御部112は、第二温度が第一温度よりも高い場合に、温度変更処理において電熱線31への供給電力を大きくするように熱処理装置20を制御する。温度変更処理は、熱板30の温度を第一温度から第二温度に変化させるまでの間に昇温及び降温の両方を行う場合も含む。例えば、第二温度が第一温度よりも低い場合の温度変更処理は、熱板30の温度を第一温度から第二温度よりも低い温度まで降温させた後に、熱板30の温度を第二温度まで昇温させる処理を含んでもよい。
The temperature
変更条件設定部113は、第一熱処理と第二熱処理との間の時間(以下、「インターバル時間」という。)が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の完了時刻までの時間を長くするように、温度変更制御部112による温度変更処理の実行条件を設定する。第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の完了時刻までの時間を長くすることは、温度変更処理における温度の変更速度を遅くすること、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の開始時刻までの時間を長くすること、及びこれらを組み合わせて行うことを含む。なお、温度変更処理の完了時刻とは、熱板30の温度が第二温度に達する時刻であって、当該時刻以後の熱板30の温度が第二温度に保たれる時刻を意味する。すなわち、熱板30の温度が第二温度に達する時刻であっても、当該時刻の後に熱板30の温度が直ちに第二温度から乖離する場合、当該時刻は温度変更処理の完了時刻に該当しない。
The change
変更条件設定部113は、第二温度が第一温度よりも低い場合に、インターバル時間が長くなるのに応じ、温度変更処理における温度の変更速度(以下、「温度変更速度」という。)を遅くするよう温度変更処理の実行条件を設定してもよい。例えば変更条件設定部113は、温度変化速度の大きさを定める制御パラメータを、インターバル時間が長くなるのに温度変更速度を遅くするように設定してもよい。変更条件設定部113は、当該制御パラメータを、インターバル時間の長さに対して線形又は非線形に相関させてもよいし、インターバル時間が所定の閾値を超えるのに応じてステップ状に変化させてもよい。
When the second temperature is lower than the first temperature, the change
例えば変更条件設定部113は、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、温度変更処理における冷却用のガスの吹き付け量を減らすように温度変更処理の実行条件を設定してもよい。変更条件設定部113は、冷却用のガスの吹き付け量を、インターバル時間の長さに対して線形又は非線形に減少させてもよいし、インターバル時間が所定の閾値を超えるのに応じてステップ状に減少させてもよい。
For example, the change
変更条件設定部113は、第二温度が第一温度よりも高い場合に、インターバル時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の開始時刻までの時間を長くするように温度変更処理の実行条件を設定してもよい。この際に、変更条件設定部113は、温度変更処理が第二熱処理の開始時刻までに完了する範囲にて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の開始時刻までの時間を長くする。
The change
変更条件設定部113は、インターバル時間が基準時間よりも長い場合には、電熱線31への電力供給を一時停止させるように温度変更処理の実行条件を設定してもよい。一方、変更条件設定部113は、インターバル時間が予め設定された基準時間よりも短い場合には、熱板30への温度調節用のエネルギーの供給(例えば電熱線31への電力供給)を停止させないように温度変更処理の実行条件を設定してもよい。
When the interval time is longer than the reference time, the change
電熱線31への電力供給を一時停止させると、停止期間中におけるエネルギー消費を削減することができる。以下、この削減分を「削減エネルギー」という。一方、電熱線31への電力供給を一時停止させると、熱板30の温度を再上昇させるためにエネルギー消費が増加する可能性がある。以下、この増加分を「増加エネルギー」という。削減エネルギーは、電熱線31への電力供給の停止期間が長くなるのに応じて大きくなる。例えば上記基準時間は、削減エネルギーを増加エネルギーと同等以上にするために必要な長さに設定されている。
By suspending the power supply to the
なお、変更条件設定部113は、第二温度が第一温度よりも低い場合と、第二温度が第一温度よりも高い場合とで、上記基準時間を変えてもよい。また、変更条件設定部113は、第一温度と第二温度との差の大きさに応じて上記基準時間を変えてもよい。
The change
制御装置100は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置100は、図4に示す回路120を有する。回路120は、一つ又は複数のプロセッサ121と、メモリ122と、ストレージ123と、入出力ポート124と、タイマー125とを有する。ストレージ123は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述の熱処理手順を熱処理装置20に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ122は、ストレージ123の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ121による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ121は、メモリ122と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。入出力ポート124は、プロセッサ121からの指令に従って、昇降部70、温調回路80及び冷却部60との間で電気信号の入出力を行う。タイマー125は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。
The
なお、制御装置100のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御装置100の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
The hardware configuration of the
〔基板処理方法〕
続いて、基板処理方法の一例として、基板処理装置10が熱処理装置20により実行する熱処理手順を説明する。この熱処理手順は、熱板30の温度を第一温度に調節してウェハWに第一熱処理を行うことと、第一熱処理の後に、熱板30の温度を第二温度に調節してウェハWに第二熱処理を行うことと、を含む。この熱処理手順は、第一熱処理と第二熱処理との間において、熱板30の温度を第一温度から第二温度に変化させる温度変更処理を行うことを更に含む。この熱処理手順は、上記インターバル時間(第一熱処理と第二熱処理との間の時間)が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の完了時刻までの時間を長くするように温度変更処理の実行条件を設定することと、を更に含む。
[Board processing method]
Subsequently, as an example of the substrate processing method, the heat treatment procedure executed by the substrate processing apparatus 10 by the
図5に示すように、制御装置100は、まずステップS01を実行する。ステップS01では、熱処理制御部111が、熱板30の温度(例えば温度センサ40による検出温度)の目標温度を設定する。以後、温調回路80は、熱板30の温度を目標温度に近付けるように電熱線31への供給電力を調節する。
As shown in FIG. 5, the
次に、制御装置100はステップS02,S03,S04,S05,S06を順に実行する。ステップS02,S03,S04,S05,S06では、熱処理制御部111が、熱板30の温度の目標温度の近傍に維持してウェハWの熱処理を行うように熱処理装置20を制御する。例えば、ステップS02では、熱処理制御部111が、昇降駆動部72により複数の昇降ピン71の端部を熱板30上に突出させた状態にて、ウェハWの搬入を待機する。ステップS03では、熱処理制御部111が、搬入されたウェハWを支持した複数の昇降ピン71を昇降駆動部72により下降させるように熱処理装置20を制御する。これにより、ウェハWが熱板30上に配置される。ステップS04では、熱処理制御部111が、予め設定された熱処理時間の経過を待機する。ステップS05では、熱処理制御部111が、昇降駆動部72により複数の昇降ピン71を上昇させ、複数の昇降ピン71によりウェハWを熱板30上から浮上させるように熱処理装置20を制御する。ステップS06では、熱処理制御部111が、昇降駆動部72により複数の昇降ピン71の端部を熱板30上に突出させた状態にて、ウェハWの搬出を待機する。以上で、ウェハWの熱処理が完了する。
Next, the
次に、制御装置100はステップS07を実行する。ステップS07では、熱処理制御部111が、次に熱処理を行うべきウェハWがあるか否かを確認する。
Next, the
ステップS07において次に熱処理を行うべきウェハWがある場合、制御装置100はステップS08、S09を実行する。ステップS08では、熱処理制御部111が、次の熱処理用に予め設定された目標温度を確認する。以下、ステップS06までで完了した熱処理を「第一熱処理」といい、第一熱処理用の熱板30の目標温度を「第一温度」という。また、以下、次の熱処理を「第二熱処理」といい、第二熱処理用の熱板30の目標温度を「第二温度」という。
If there is a wafer W to be heat-treated next in step S07, the
ステップS09では、温度変更制御部112が、第二温度が第一温度よりも低いか否かを確認する。ステップS09において第二温度が第一温度よりも低い場合、制御装置100はステップS11を実行する。ステップS11では、変更条件設定部113及び温度変更制御部112が、第一温度を第二温度まで低下させる処理(以下、「降温処理」という。)を行う。降温処理の具体的内容は後述する。ステップS09において第二温度が第一温度以上である場合、制御装置100はステップS13を実行する。ステップS13では、温度変更制御部112が、第二温度が第一温度よりも高いか否かを確認する。
In step S09, the temperature
ステップS13において第二温度が第一温度よりも高い場合、制御装置100はステップS15を実行する。ステップS15では、変更条件設定部113及び温度変更制御部112が、第一温度を第二温度まで上昇させる処理(以下、「昇温処理」という。)を行う。昇温処理の具体的内容は後述する。
If the second temperature is higher than the first temperature in step S13, the
ステップS11,S15の実行後、制御装置100は処理をステップS02に戻す。ステップS13において第二温度が第一温度以下である場合、制御装置100は、ステップS11,S15を実行することなく処理をステップS02に戻す。以後、次に熱処理を行うべきウェハWがある限り、必要に応じ降温処理又は昇温処理を行いながら熱処理が繰り返される。ステップS07において次に熱処理を行うべきウェハWがない場合、制御装置100は熱処理を完了する。
After executing steps S11 and S15, the
続いて、ステップS11の降温処理の具体的な手順を例示する。降温処理手順は、熱板30の温度を第一温度から第二温度に変化させる温度変更処理を行うことと、インターバル時間が長くなるのに応じて、温度変更処理における温度の変更速度を遅くするように温度変更処理の実行条件を設定することとを含む。降温処理手順は、温度変更処理において熱板30に冷却用のガスを吹き付けることと、インターバル時間が長くなるのに応じて、温度変更処理における冷却用のガスの吹き付け量を減らすように温度変更処理の実行条件を設定することと、を含んでもよい。降温処理手順は、インターバル時間が上記基準時間よりも長い場合には、電熱線31への供給電力を一時停止させるように温度変更処理の実行条件を設定することを含んでもよい。一方、降温処理手順は、インターバル時間が上記基準時間よりも短い場合には、電熱線31への供給電力を停止させないように温度変更処理の実行条件を設定することを含んでもよい。
Subsequently, a specific procedure for the temperature lowering treatment in step S11 will be illustrated. The temperature lowering treatment procedure is to perform a temperature change process of changing the temperature of the
図6に示すように、制御装置100は、まずステップS21,S22,S23を実行する。ステップS21では、温度変更制御部112が、熱板30の目標温度を第一温度から第二温度に変更する。以後、温調回路80は、熱板30の温度を第二温度に近付けるように、電熱線31への供給電力を調節する。ステップS22では、変更条件設定部113がインターバル時間を算出する。ステップS23では、変更条件設定部113が、インターバル時間が基準時間以下であるか否かを確認する。
As shown in FIG. 6, the
ステップS23においてインターバル時間が基準時間以下である場合、制御装置100はステップS24,S25,S26,S27を実行する。ステップS24では、変更条件設定部113が、インターバル時間が長くなるのに応じて、温度変更処理における冷却用のガスの吹き付け量を減らすように温度変更処理の実行条件を設定する。ステップS25では、温度変更制御部112が、ステップS24で設定された吹き付け量にて、冷却部60により熱板30に冷却用のガスを吹き付けることを開始するように熱処理装置20を制御する。ステップS26では、温度変更制御部112が、熱板30の温度が第二温度に到達するのを待機する。ステップS27では、温度変更制御部112が、冷却部60による熱板30への冷却用のガスの吹き付けを停止するように熱処理装置20を制御する。
If the interval time is equal to or less than the reference time in step S23, the
ステップS23においてインターバル時間が基準時間を超えている場合、制御装置100はステップS31,S32,S33,S34,S35を実行する。ステップS31では、変更条件設定部113が、電熱線31への電力供給を停止する期間(以下、「オフ期間」という。)を設定する。例えば変更条件設定部113は、第二熱処理の開始時刻までに熱板30の温度を第二温度に調節し得る範囲で、オフ期間を最大の値に設定する。ステップS32では、温度変更制御部112が、温調回路80から電熱線31への電力供給を停止するように熱処理装置20を制御する。ステップS33では、温度変更制御部112が、オフ期間の経過を待機する。ステップS34では、温度変更制御部112が、温調回路80から電熱線31への電力供給を開始するように熱処理装置20を制御する。ステップS35では、温度変更制御部112が、熱板30の温度が第二温度に到達するのを待機する。以上で降温処理が完了する。
If the interval time exceeds the reference time in step S23, the
図8は、上述の降温処理手順による熱板の温度の推移及び冷却用エネルギーの推移を例示するグラフである。横軸は経過時間を示し、縦軸は熱板30の温度及び単位時間当たりの消費エネルギーの大きさを示す。ラインL11は、温度の推移を示し、ラインL12は単位時間当たりの冷却用エネルギーの推移を示し、ラインL13は電熱線31への供給電力の推移を示す。冷却用エネルギーとは、冷却用のガスを吹き付けるための消費エネルギーである。時刻t11は、第一熱処理の完了時刻であり、時刻t12は、第二熱処理の開始時刻である。
FIG. 8 is a graph illustrating the transition of the temperature of the hot plate and the transition of the cooling energy by the above-mentioned temperature lowering treatment procedure. The horizontal axis shows the elapsed time, and the vertical axis shows the temperature of the
図8の(a)及び図8の(b)は、いずれも時刻t11と時刻t12との間のインターバル時間が基準時間以下である場合の熱板30の温度推移を例示している。図8の(b)では、時刻t11と時刻t12との間のインターバル時間が図8の(a)に比較して長いので冷却用のガスの吹き付け量が減らされ、これに応じて温度の降下速度が遅くなっている。降下速度の低下により温度変更処理の実行期間は長くなるが、単位時間当たりの消費エネルギーは低くなり、温度変更処理における冷却用の消費エネルギーは削減されている。自然放熱により第一温度T1から第二温度T2まで冷却するのに要する時間tcに比べてインターバル時間が長い場合には、冷却用のガスの吹き付け量をゼロにし、冷却用の消費エネルギーをゼロにすることも可能である。
Both (a) of FIG. 8 and (b) of FIG. 8 exemplify the temperature transition of the
図8の(c)は、時刻t11と時刻t12との間のインターバル時間が基準時間より長い場合の熱板30の温度推移を例示している。インターバル時間が基準時間より長い場合には、オフ期間が定められた上で、オフ期間中は電熱線31への電力供給が停止される。このため、オフ期間が完了する時刻t13までは、熱板30の温度が自然放熱により低下する。図8の(c)の例では、時刻t13での熱板30の温度は第二温度T2よりも低くなっている。その後、電熱線31への電力供給が再開され、熱板30の温度は第二温度T2に調節される。
FIG. 8C exemplifies the temperature transition of the
オフ期間中に電熱線31への電力供給を停止すると、その分エネルギー消費が削減される(上記削減エネルギー)。一方、オフ期間の完了する時刻t13から時刻t12までの間に、熱板30の温度を再上昇させるための追加エネルギーが必要となる(上記増加エネルギー)。削減エネルギーの大きさが増加エネルギーの大きさを超える場合には、その分エネルギー消費が削減される。
If the power supply to the
続いて、ステップS15の昇温処理の具体的な手順を例示する。昇温処理手順は、熱板30の温度を第一温度から第二温度に変化させる温度変更処理を行うことを含む。昇温手順は、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の開始時刻までの時間を長くするように温度変更処理の実行条件を設定することを更に含む。昇温処理手順は、インターバル時間が上記基準時間よりも長い場合には、電熱線31への供給電力を一時停止させるように温度変更処理の実行条件を設定することを含んでもよい。一方、昇温処理手順は、インターバル時間が上記基準時間よりも短い場合には、電熱線31への供給電力を停止させないように温度変更処理の実行条件を設定することを含んでもよい。
Subsequently, a specific procedure for the temperature raising process in step S15 will be illustrated. The temperature rise treatment procedure includes performing a temperature change treatment for changing the temperature of the
図7に示すように、制御装置100は、まずステップS41,S42を実行する。ステップS41では、変更条件設定部113が、インターバル時間を算出する。ステップS42では、変更条件設定部113が、インターバル時間が基準時間以下であるか否かを確認する。
As shown in FIG. 7, the
ステップS42においてインターバル時間が基準時間以下である場合、制御装置100はステップS43,S44を実行する。ステップS43では、変更条件設定部113が、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から昇温処理の開始時刻までの時間を長くする。この際に、変更条件設定部113は、昇温処理が第二熱処理の開始時刻までに完了する範囲にて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の開始時刻までの時間を長くする。ステップS44では、温度変更制御部112が、昇温処理の開始時刻を待機する。
If the interval time is equal to or less than the reference time in step S42, the
ステップS42においてインターバル時間が基準時間を超えている場合、制御装置100はステップS45,S46,S47,S48を実行する。ステップS45では、変更条件設定部113が、電熱線31への電力供給を停止する期間(以下、「オフ期間」という。)を設定する。例えば変更条件設定部113は、第二熱処理の開始時刻までに熱板30の温度を第二温度に調節し得る範囲で、オフ期間を最大の値に設定する。ステップS46では、温度変更制御部112が、温調回路80から電熱線31への電力供給を停止させるように熱処理装置20を制御する。ステップS47では、温度変更制御部112が、オフ期間の経過を待機する。ステップS48では、温度変更制御部112が、温調回路80から電熱線31への電力供給を開始する。
If the interval time exceeds the reference time in step S42, the
ステップS44又はステップS48を実行した後、制御装置100はステップS51,S52を実行する。ステップS51では、温度変更制御部112が、熱板30の目標温度を第一温度から第二温度に変更する。以後、温調回路80は、熱板30の温度を第二温度に近付けるように、電熱線31への供給電力を調節する。ステップS52では、温度変更制御部112が、熱板30の温度が第二温度に到達するのを待機する。以上で昇温処理が完了する。
After executing step S44 or step S48, the
図9は、上述の昇温処理手順による熱板の温度の推移を例示するグラフである。横軸は経過時間を示し、縦軸は熱板30の温度及び単位時間当たりの消費エネルギーの大きさを示す。ラインL21は、温度の推移を示し、ラインL23は電熱線31への供給電力の推移を示す。時刻t21は第一熱処理の完了時刻を示し、時刻t22は第二熱処理の開始時刻を示す。
FIG. 9 is a graph illustrating the transition of the temperature of the hot plate by the above-mentioned temperature raising treatment procedure. The horizontal axis shows the elapsed time, and the vertical axis shows the temperature of the
図9の(a)及び図9の(b)は、いずれも時刻t21と時刻t22との間のインターバル時間が基準時間以下である場合の熱板30の温度推移を例示している。図9の(b)では、時刻t21と時刻t22との間のインターバル時間が図9の(a)に比較して長い。
Both (a) of FIG. 9 and (b) of FIG. 9 exemplify the temperature transition of the
上述した昇温処理手順によれば、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から昇温処理の開始時刻までの時間が長くされる。図9の(a)においては時刻t21で直ちに熱板30の昇温が開始されているのに対し、図9の(b)においては、時刻t21以降も時刻t23までは熱板30の温度が昇温前の第一温度T1に保たれている。このため、図9の(b)ではインターバル時間中における熱板30の電力消費が低く抑えられている。
According to the temperature rise treatment procedure described above, the time from the completion time of the first heat treatment to the start time of the temperature rise treatment is lengthened as the time between the first heat treatment and the second heat treatment becomes longer. .. In FIG. 9A, the temperature of the
図9の(c)は、時刻t21と時刻t22との間のインターバル時間が基準時間より長い場合の熱板30の温度推移を例示している。インターバル時間が基準時間より長い場合には、オフ期間が定められた上で、オフ期間中は電熱線31への電力供給が停止される。このため、オフ期間が完了する時刻t24までは、熱板30の温度が自然放熱により低下する。その後、電熱線31への電力供給が再開され、熱板30の温度は第二温度T2に調節される。オフ期間中に電熱線31への電力供給を停止すると、その分エネルギー消費が削減される(上記削減エネルギー)。一方、オフ期間の完了する時刻t24から、熱板30の温度が第一温度T1まで回復する時刻t25までの間に、熱板30の温度を再上昇させるための追加エネルギーが必要となる(上記増加エネルギー)。削減エネルギーの大きさが増加エネルギーの大きさを超える場合には、その分エネルギー消費が削減される。
FIG. 9C exemplifies the temperature transition of the
〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、塗布・現像装置2は、ウェハWに対向する熱板30を有し、熱板30の温度を調節してウェハWの熱処理を行う熱処理装置20と、熱板30の温度を第一温度に調節してウェハWに第一熱処理を行い、第一熱処理の後に、熱板30の温度を第二温度に調節してウェハWに第二熱処理を行うように熱処理装置20を制御する熱処理制御部111と、第一熱処理と第二熱処理との間において、熱板30の温度を第一温度から第二温度に変化させる温度変更処理を行うように熱処理装置20を制御する温度変更制御部112と、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の完了時刻までの時間を長くするように、温度変更制御部112による温度変更処理の実行条件を設定する変更条件設定部113と、を備える。
[Effect of this embodiment]
As described above, the coating / developing
この塗布・現像装置2によれば、温度変更処理におけるエネルギー消費を削減することができる。例えば、第一温度で熱板30が保持する第一熱エネルギーが、第二温度で熱板30が保持する第二熱エネルギーよりも高い場合、熱板30の温度は自然放熱によっても第一温度から第二温度に変化する。このため、温度変更処理における温度の変更速度を遅くすることで、温度変更を早めるためのエネルギー消費を削減することができる。一方、第一熱エネルギーが第二熱エネルギーよりも低い場合には、温度変更処理の開始時刻を遅らせることで、熱板30の熱エネルギーが低い時間を長くし、これによりエネルギー消費を抑制することができる。したがって、ウェハWの熱処理温度を変更するためのエネルギー消費を抑制するのに有効である。
According to this coating / developing
熱板30が保持する熱エネルギーとは、熱板30が現在の温度から周囲と同じ温度まで変化する場合に放出又は吸収する熱量である。第一温度が第二温度よりも高い場合であっても、第一熱エネルギーと第二熱エネルギーとの高低は、第一温度及び第二温度と熱板30の周囲の温度との関係によって変わる。例えば、第一温度及び第二温度がいずれも熱板30の周囲の温度よりも高い場合、第一熱エネルギーは第二熱エネルギーよりも高い。一方、第一温度及び第二温度がいずれも熱板30の周囲の温度よりも低い場合、第二熱エネルギーは第一熱エネルギーよりも高い。
The heat energy held by the
ウェハWの熱処理において想定される熱板30の温度範囲においては、温度が高くなるほど熱エネルギーも高くなる傾向がある。このため、変更条件設定部113は、第二温度が第一温度よりも低い場合に、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じ、温度変更処理における温度の変更速度を遅くするよう温度変更処理の実行条件を設定してもよい。この場合、温度変更を早めるためのエネルギー消費を削減することができる。
In the temperature range of the
熱処理装置20は、熱板30に冷却用のガスを吹き付ける冷却部60を更に有し、温度変更制御部112は、第二温度が第一温度よりも低い場合に、温度変更処理において冷却部60により熱板30に冷却用のガスを吹き付けるように熱処理装置20を制御し、変更条件設定部113は、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、温度変更処理における冷却用のガスの吹き付け量を減らすように温度変更処理の実行条件を設定してもよい。この場合、冷却用のガスを吹き付けるためのエネルギー消費を削減することができる。
The
変更条件設定部113は、第二温度が第一温度よりも高い場合に、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、第一熱処理の完了時刻から温度変更処理の開始時刻までの時間を長くするように温度変更処理の実行条件を設定してもよい。この場合、熱板30の熱エネルギーが低い時間を長くし、これによりエネルギー消費を抑制することができる。
When the second temperature is higher than the first temperature, the change
変更条件設定部113は、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が予め設定された基準時間よりも短い場合には、熱板30への温度調節用のエネルギーの供給を停止させず、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が基準時間よりも長い場合には、熱板30への温度調節用のエネルギーの供給を一時停止させるように温度変更処理の実行条件を設定してもよい。
When the time between the first heat treatment and the second heat treatment is shorter than the preset reference time, the change
上記温度調節用のエネルギーの供給を一時停止させると、停止期間中におけるエネルギー消費を削減することができる(上記削減エネルギー)。一方、上記温度調節用のエネルギーの供給を一次停止させると、上記温度調節用のエネルギーの供給を再開するときにエネルギー消費が増加する可能性がある(上記増加エネルギー)。第一熱処理と第二熱処理との間の時間が長くなるにつれて、上記停止期間を長くし、削減エネルギーを大きくすることができる。このため、第一熱処理と第二熱処理との間の時間の長さがある時間を超えると、増加エネルギーよりも削減エネルギーを大きくすることが可能となる。したがって、第一熱処理と第二熱処理との間の時間が基準時間よりも長い場合に温度調節用のエネルギーの供給を一時停止させる構成によれば、基準時間の調節によってエネルギー消費を更に削減することができる。 By suspending the supply of the energy for temperature control, the energy consumption during the suspension period can be reduced (the reduced energy). On the other hand, if the supply of the energy for temperature control is temporarily stopped, the energy consumption may increase when the supply of the energy for temperature control is restarted (the increased energy). As the time between the first heat treatment and the second heat treatment becomes longer, the stop period can be lengthened and the energy reduction can be increased. Therefore, when the length of time between the first heat treatment and the second heat treatment exceeds a certain time, the reduced energy can be made larger than the increased energy. Therefore, according to the configuration in which the supply of energy for temperature control is temporarily stopped when the time between the first heat treatment and the second heat treatment is longer than the reference time, the energy consumption can be further reduced by adjusting the reference time. Can be done.
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、処理対象の基板は半導体ウェハに限られず、例えばガラス基板、マスク基板、FPD(Flat Panel Display)などであってもよい。 Although the embodiments have been described above, the present disclosure is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist thereof. For example, the substrate to be processed is not limited to the semiconductor wafer, and may be, for example, a glass substrate, a mask substrate, an FPD (Flat Panel Display), or the like.
2…塗布・現像装置(基板処理装置)、20…熱処理装置(熱処理部)、30…熱板(対向部)、60…冷却部、111…熱処理制御部、112…温度変更制御部、113…変更条件設定部、W…ウェハ(基板)。 2 ... Coating / developing device (board processing device), 20 ... Heat treatment device (heat treatment section), 30 ... Hot plate (opposing section), 60 ... Cooling section, 111 ... Heat treatment control section, 112 ... Temperature change control section, 113 ... Change condition setting unit, W ... Wafer (board).
Claims (9)
前記対向部の温度を第一温度に調節して基板に第一熱処理を行い、前記第一熱処理の後に、前記対向部の温度を第二温度に調節して基板に第二熱処理を行うように前記熱処理部を制御する熱処理制御部と、
前記第一熱処理と前記第二熱処理との間において、前記対向部の温度を前記第一温度から前記第二温度に変化させる温度変更処理を行うように前記熱処理部を制御する温度変更制御部と、
前記第一熱処理と前記第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、前記第一熱処理の完了時刻から前記温度変更処理の完了時刻までの時間を長くするように、前記温度変更制御部による前記温度変更処理の実行条件を設定する変更条件設定部と、を備え、
前記変更条件設定部は、前記第二温度が前記第一温度よりも低い場合に、前記第一熱処理と前記第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じ、前記温度変更処理における温度の変更速度を遅くするよう前記温度変更処理の実行条件を設定する、基板処理装置。 A heat treatment unit having a facing portion facing the substrate and heat-treating the substrate by adjusting the temperature of the facing portion.
The temperature of the facing portion is adjusted to the first temperature to perform the first heat treatment on the substrate, and after the first heat treatment, the temperature of the facing portion is adjusted to the second temperature to perform the second heat treatment on the substrate. A heat treatment control unit that controls the heat treatment unit,
A temperature change control unit that controls the heat treatment unit so as to perform a temperature change process for changing the temperature of the facing portion from the first temperature to the second temperature between the first heat treatment and the second heat treatment. ,
The temperature change control so as to lengthen the time from the completion time of the first heat treatment to the completion time of the temperature change process according to the lengthening of the time between the first heat treatment and the second heat treatment. It is equipped with a change condition setting unit that sets the execution condition of the temperature change process by the unit .
When the second temperature is lower than the first temperature, the change condition setting unit sets the temperature in the temperature change process according to the lengthening of the time between the first heat treatment and the second heat treatment. A substrate processing apparatus that sets execution conditions for the temperature change processing so as to slow down the change speed .
前記温度変更制御部は、前記第二温度が前記第一温度よりも低い場合に、前記温度変更処理において前記冷却部により前記対向部に冷却用のガスを吹き付けるように前記熱処理部を制御し、
前記変更条件設定部は、前記第一熱処理と前記第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、前記温度変更処理における前記冷却用のガスの吹き付け量を減らすように前記温度変更処理の実行条件を設定する、請求項1記載の基板処理装置。 The heat treatment unit further includes a cooling unit that blows a cooling gas onto the facing portion.
When the second temperature is lower than the first temperature, the temperature change control unit controls the heat treatment unit so that the cooling unit blows a cooling gas to the facing portion in the temperature change process.
The change condition setting unit performs the temperature change process so as to reduce the amount of the cooling gas sprayed in the temperature change process according to the lengthening of the time between the first heat treatment and the second heat treatment. The board processing apparatus according to claim 1 , wherein the execution conditions of the above are set.
前記第一熱処理の後に、前記対向部の温度を第二温度に調節して基板に第二熱処理を行うことと、
前記第一熱処理と前記第二熱処理との間において、前記対向部の温度を前記第一温度から前記第二温度に変化させる温度変更処理を行うことと、
前記第一熱処理と前記第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、前記第一熱処理の完了時刻から前記温度変更処理の完了時刻までの時間を長くするように前記温度変更処理の実行条件を設定することと、を含み、
前記第二温度が前記第一温度よりも低い場合に、前記第一熱処理と前記第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、前記温度変更処理における温度の変更速度を遅くするように前記温度変更処理の実行条件を設定する、基板処理方法。 By adjusting the temperature of the facing part facing the substrate to the first temperature and performing the first heat treatment on the substrate,
After the first heat treatment, the temperature of the facing portion is adjusted to the second temperature to perform the second heat treatment on the substrate.
Between the first heat treatment and the second heat treatment, a temperature change process for changing the temperature of the facing portion from the first temperature to the second temperature is performed.
As the time between the first heat treatment and the second heat treatment becomes longer, the temperature change process is performed so as to increase the time from the completion time of the first heat treatment to the completion time of the temperature change process. Including setting execution conditions
When the second temperature is lower than the first temperature, the temperature change rate in the temperature change process is slowed down as the time between the first heat treatment and the second heat treatment becomes longer. A substrate processing method for setting execution conditions for the temperature change processing .
前記第一熱処理と前記第二熱処理との間の時間が長くなるのに応じて、前記温度変更処理における前記冷却用のガスの吹き付け量を減らすように前記温度変更処理の実行条件を設定する、請求項5記載の基板処理方法。 When the second temperature is lower than the first temperature, a cooling gas is sprayed on the facing portion in the temperature change process.
As the time between the first heat treatment and the second heat treatment becomes longer, the execution conditions of the temperature change process are set so as to reduce the amount of the cooling gas sprayed in the temperature change process. The substrate processing method according to claim 5 .
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