JPH03205776A

JPH03205776A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH03205776A
Application number: JP1342962A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Shirakawa; 英一白川; Akinobu Eto; 衞藤　昭信
Original assignee: Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-09-09
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2816339B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、加熱装置に関する。

（従来の技術）一般に、例えば半導体ウェハ、ＬＣＤ基板、プリント基
板、マスク等の被処理体の表面へレジストを塗布する工
程や現像処理工程においては、そのレジストを安定化さ
せる等の目的で被処理体を加熱している。

つまり、均一なレジストの薄膜を得るためには、レジス
トの粘度変動を極力抑えることが重要であり、条件の一
部として、膜形成中の被処理体の周辺の気流や雰囲気温
度の均一安定化、被処理体自体の温度の均一化、レジス
ト温度の均一化等が上げられる。

第２図は、このような被処理体への加熱を行う加熱装置
の一例を示すもので、表面から均等に熱を放射する熱拡
散板１が備えられており、この熱拡散板１の内部にはそ
の表面と平行にニクロム線等の発熱体２が埋設されてい
る。発熱体２へは例えば２００■の交流電Ｍ．３から電
力が供給されるようになっている。

そして、交流電源３から発熱体２へ電力か供給されると
、発熱体２から発生した熱は熱拡散仮１の内部にて拡赦
された後、その表面から均等に触射される。

これにより、発熱体２の上方に載置された被処理体は均
等に熱せられる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した従来の加熱装置では熱拡散板１
の表面から熱を均等に放射させるために、熱拡散板１の
内部にて十分な熱拡散作用を要するため、熱拡散板１を
かなり厚めにする必要がある。

このため、熱拡散板１自体が重くなったり、大きくなっ
たりしてしまい、加熱装置の軽量小型化の妨げとなって
しまう。

さらに、熱拡散仮ｌを厚くした場合には、発熱体２へ交
流電源３から電カを供給してから所望の温度を得るまで
にかなりの時間を要するため、応答性か悪くなってしま
う。

したかって、加鮎装置の発熱体を一定のベース電力を与
えるものと、温度制御のための制御電カを′ｊえるもの
とに分けて、これらを合イ〕せもっようにして温度制御
精度を向上しようとしても、ニクロム線の配置間隔が大
きくなったりして、さらに熱拡散板厚を大きくとって熱
拡散板１の表面からの熱を均一に放射するようにせざる
を得す、上記の欠点はさらに助長され現実的ではなかっ
た。

本発明は、このような事情に対処して成されもので、軽
量小型化、昇降温応答性の向上および温度制御精度の向
上を図ることができる加熱装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の加熱装置は、被処理体を温度設定板に設け、被
処理体の温度を予め定められた温度にする加熱装置にお
いて、前記温度設定板に所定値近傍のヘース熱を与える
薄膜状の第１の発熱体層と、この第１の発熱体層によっ
て与えられた所定値近傍のベース熱に補助熱を与える薄
膜状の第２の発熱体層と、上記第一および第二の発熱体
層に印加する交流電力をゼロクロスポイントで切換え制
御する手段とを具備することを特徴とする。

（作　用）本発明の加熱装置では、薄膜状の第１の発熱体層がホッ
トプレートに所定値近傍のベース熱を与えると、薄膜状
の第２の発熱体層がその第１の発貼体層によって与えら
れた所定値近傍のベース熱に補助熱を与える。

従って、第１の発熱体層および第２の発熱体層の各層を
薄膜状とし熱を均等に放射させるようにしたので、熱拡
散板の厚みを薄くできホットプレートを薄く形成するこ
とができ、またホットプレトを薄く形戊することができ
ることによって所望の熱を与える際の昇降瓜の応答性も
良くなるとＩｉｉＪ時に第２の発熱体層に与える制御電
力の精度を向上させることができる。また、制御間隔内
における凸仮温度の変動を小さくすることができる。

（夷施例）以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。

第１国は、半導ｆト製造におけるレジストを塗布する王
程において波処理体を加恕する加鴇装置に適用した場合
の一実施例を示すものである。

同図に示すように、ホットプレート５の基台６には、凹
部７，８．９が形成されている。

この基台６は、絶縁性を有した例えばアルミナによって
構成される。

基台６の各四部７，８．９には、例えばＣｕからなる電
極１０，１１．１２が嵌合されている。

基台６の上面には、例えばアルミナからなる絶縁層１３
が形成されている。

絶縁層ｌ３の内部には、第１の発熱体層１４例えば薄膜
状の発熱シートおよび第２の発熱体層１５たとえば薄膜
状の発熱シートか下からこの順にある程度例えばｌＩＩ
ｌｆｆｌの間隔を置いて薄膜状に形或されている。

ここで、第１の発熱体層ｌ４はホットプレート５に所定
値近傍のベース熱を与えるためのものであり、第２の発
熱体層１５は第１の発熱体層１４によって得られた所定
値近傍のベース熱に補助熱を与えるものであって、これ
ら各層によって与えられた熱により、ホットプレート５
の上方に載置された半導体ウエハ等の被処理体は所定温
度で均等に熱せられる。

第１の発熱体層１４および第２の発熱体層１５の一端は
電極１０に接続されている。一方、第１の発熱体層１４
および第２の発熱体層１５の他端はそれぞれ電極１１お
よび電極１２に接続されている。

各凹部７，８．９の底部には、接続端子１６，１７．１
８か取付けられており、これら接続端子１６，１７．１
８はそれぞれ電極１０，１１．１２に接続している。

接続端子１６と１７との間には、第１の発熱体層１４に
電力を供給するベース電力１つか切替えスイッチ２０を
介して接続されている。

接続端子１６と１８との間には、第２の発熱体層１５に
電力を供給する補助電力２１が接続されている。

この補助電力２１および切替えスイッチ２０には、温感
センサ２２のＩｆｌｌＩ温信号および設定値に基づいて
それぞれの動作を制御する温調器２３が接続されている
。

そして、補助電力２１からの電力の供給は、温感センサ
２２の測温信号および設定値に基づく温調器２３からの
パルス幅変調（ＰＷＭ）信号によって制御される。

一方、上記の切替えスイッチ２ｏは、温調器２３からの
オン／オフ信号によって切替え動作を行う。

次に、このような構成の加熱装置の動作について説明す
る。

まず、通常、ホットプレート５によって放射される熱は
、投入可能な最大電力のうちの電力を何％与えるかによ
って決定される。

つまり、例えば５０Ｈｚの交流電源では、１秒間当り５
０Ｘ　　２＝　　１００個のゼロクロスポイントがあり
、例えば最大５００ジュール熱を発生させることのでき
るホットプレート５が例えば２５０のジュール熱を発す
る際には５０％の電力、即ち　１秒間毎に５０個目のゼ
ロクロスポインで電力の供給の処断を行うことになる。

さて、本発明の装置において例えば１秒間当りの電力量
を１００％与えた場合、第１の発熱体層１４および第２
の発熱体層１５の発するジュール熱をそれぞれ２５０お
よび２５０とする。

そこで、例えばホットプレート５に　３００のジュル熱
を与えようとした場合、第１の発熱体層１４および第２
の発熱体層１５のジュール熱をそれぞれ例えば２５０（
切替スイッチ２０をオン）および５０とする。

このとき、各電力の供給のオン／オフにおいては、ベー
ス電力１つでは全電力の供給か行われ、補助電力２１で
は１秒間毎に２０個目のゼロクロスポインで電力の供給
の遮断が行われる。このときの制御電力の精度はｌ％あ
たり　２．５ジュールであり、たた１つの発熱体（最大
５００ジュール）を０から　１００％にて制御する場合
ｌ％あたり　５ジュルよりもきめ細かく制御できる。ま
た、本発明では交流電源の断接をゼロクロスポイントに
て行うことには変わりがないため電力の供給のオン／オ
フによって生じるノイズを防止することもてきる。

つまり、例えば第１の発熱体層１４のみで、ポットプレ
ート５に３００のジュール熱を与えようとした場合の電
力の供給のオン／オフは、１秒間毎に７２．５個目のゼ
ロクロスポインで行うことになる。

いいかえれば、１秒間毎に７２個目と７３個目との間で
電力の供給の遮断を行うことになり、この間は電圧かオ
ン状態にあるために電力の供給をオフとするとノイズが
発生してしまうことになる。また、制御間隔内における
電力の変化は、従来タイプでは３００Ｗであるのに対し
て、本発明では５０Ｗであり、制御間隔内における熱板
温度の変動を小さくすることができる。

このように、本実施例では、各発熱体層を薄膜状とし熱
を均等に放射させるようにしたので、ホットプレートを
薄く形成することかでき、これにより加熱装置の軽量小
型化を図ることができ、また所望の熱を得る際の応答性
も良くなる。

さらには、ホットプレートに第１の発熱体層によって所
定値近傍のベース熱を与え、第２の発熱体層によってそ
の所定値近傍のベース熱に補助熱を与えるようにしたの
で、ホットプレートが発する熱を肌理細かく制御するこ
とができるばかりでな＜、電力の供給のオン／オフによ
って生じるノイズを防止することもできるとともに、制
御間隔内における熱板温度の変動を小さくすることがで
きる。

なお、本実施例では、発熱体層を、所定値近傍のベース
熱を与える第１の発熱体層およびその所定値近傍の予熱
に補助熱を与える第２の発熱体層の２層とした場合につ
いて説明したが、この例に限らす各発熱体層をそれぞれ
２層以上に形成してもよい。

つまり、第１の発熱体層を多層に形成し、それぞれの発
熱体層に所定値近傍の予熱を段階的に設定し、各第１の
発熱体層を設定温度に応じて選択するようにしてもよい
。

また第２の発熱体層を多層にしてそれぞれの発熱体層に
単位時間当りのジュール熱を段階的に設定するようにし
てもよく、この場合にはさらに肌理の細かい制御が可能
となる。

さらに、第１の発熱体層および第２の発熱体層をそれぞ
れ多層に形成して、必要に応じて各発熱体層を選択する
ようにしてもよい。

なお、本実施例では、本発明をレジストを塗布する工程
において被処理体を加熱する加熱装置に適用した場合に
ついて説明したが、この例に限らず露光や現像等の他の
工程において彼処理体を加熱する加熱装置に適用しても
よい。

上記実施例では、第１および第２の発熱体層間に絶縁体
を介在させた例について説明したが、積層してもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の加熱装置によれば、第１
の発熱体層および第２の発熱体層の各層を薄膜状とし熱
を均等に放射させるようにしたので、ホットプレートを
薄く形成することができ、これにより装置の軽量小型化
を図ることができ、また所望の熱を得る際の応答性も良
くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をレジストを塗布する工程において被処
理体を加熱する加熱装置に適用した場合の一実施例を示
す図、第２図は従来の加熱装置を示す図である。５．・・・ホノトプレート、６・・・基台、７．８．９
・・・四部、１０，１１．１２・・・電極、１３・・・
絶縁層、１４・・・第１の発熱体層、１５・・・第２の
発熱体層、１６，１７．１’８・・・接続端子、１９・
・・ベース電力、２０・・・切替えスイッチ、２１・・
・補助電力、２２・・・温感センサ、２３・・・温調器
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被処理体を温度設定板に設け、被処理体の温度を
予め定められた温度にする加熱装置において、前記温度設定板に所定値近傍のベース熱を与える薄膜状
の第１の発熱体層と、この第１の発熱体層によって与えられた所定値近傍のベ
ース熱に補助熱を与える薄膜状の第２の発熱体層と、上記第一および第二の発熱体層に印加する交流電力をゼ
ロクロスポイントで切換え制御する手段とを具備するこ
とを特徴とする加熱装置。