JPH11329940A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理時のウエハＷに作用する温度を正確に
制御でき、また、反りの大きなウエハＷについても適切
な熱処理を施すことにより可能な限り多くの製品を製造
できる熱処理装置を提供する。 【解決手段】 熱定盤５８上面に配設した下部温度セン
サＳ１〜６５、及び上部カバー６８の下面側に配設した
上部温度センサＳ６６〜１２９を用いて、ウエハＷの上
下各面近傍の位置の温度を検出し、この検出した温度に
基づいて熱定盤５８上に載置されたウエハＷの温度を推
定する。そして推定したウエハＷの温度が適正な熱処理
温度になるように熱定盤５８の温度を制御する。また、
上記下部温度センサと上部温度センサとで検出した温度
からウエハＷの反り程度を把握し、反りの程度に合わせ
て熱定盤５８の目標温度を調整して反りのあるウエハＷ
についても反りのない部分を生かすような温度で熱処理
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば写真製版技
術を用いて半導体素子を製造する半導体製造システム内
に組み込まれる加熱装置や冷却装置などの熱処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、写真製版技術を用いた半導体
製造システムでは、一つのシステム内にレジスト塗布ユ
ニットや、乾燥ユニット、加熱ユニットなどの各種処理
ユニットを組み込み、これら各種処理ユニット間を順次
移動させながら一連の処理を施すようになっている。

【０００３】図１４は典型的な熱処理ユニット２００の
垂直断面図である。

【０００４】この熱処理ユニット２００では、半導体ウ
エハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗは熱処理盤２０
１の上面上に載置され、このウエハＷは熱処理盤２０１
から放出される熱により熱処理される。この熱処理盤２
０１には図示しないヒータが組み込まれており、このヒ
ータから供給される熱により熱処理盤２０１が加熱され
る。そしてウエハＷは熱処理時の熱処理温度の変動によ
る影響を受けやすいため、熱処理盤２０１の温度管理は
正確に行わなければならない。そのため、熱処理盤２０
１には温度を検出するためのセンサ（図示省略）が取り
付けられており、このセンサを介して制御装置が前記ヒ
ータのオン・オフを切り換えることにより熱処理盤２０
１の温度を制御するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハＷの
熱処理では熱処理温度が重要となるため、ウエハＷの実
際の温度を観測しながら温度制御するのが理想的であ
る。しかし実際にはウエハＷの温度を直接観測するのは
非常に困難である。例えば、赤外線観測装置でウエハＷ
の表面温度を観測したり、温度センサで直接測定する方
法が試みられたが、いずれの方法にも問題があり実用化
には至っていない。そのため、上記熱処理ユニット２０
０ではウエハＷの温度を測定する代わりに熱処理盤２０
１の温度を温度センサで観測することによりウエハＷの
温度を監視している。

【０００６】しかし、この方法ではウエハＷの正確な温
度を測定するには精度的に不十分である。特に、ウエハ
Ｗに反りがある場合には熱処理盤２００の温度とウエハ
Ｗの温度との差が大きくなってしまうという問題があ
る。

【０００７】また、上記従来の方法ではウエハＷに反り
がある場合にも反りがないウエハＷと同じ条件で熱処理
がなされてしまうため、反りがあるウエハＷに熱処理が
施されるた場合に不良品のできる確率が高く、歩留まり
が向上せず、ひいては製造コストを押し上げるという問
題がある。

【０００８】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものである。

【０００９】即ち、本発明は、熱処理時のウエハＷに作
用する温度を正確に制御できる熱処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】また、本発明は、反りの大きなウエハＷに
ついても適切な熱処理を施すことにより歩留まりを向上
させることのできる熱処理を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１記載の本発明の熱処理装置は、被処理基板
が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤上面の複数位置
の温度を検出する手段と、前記被処理基板の上部空間の
所定位置の温度を検出する手段と、前記検出した温度に
基づいて、前記被処理基板の温度を推定する手段と、前
記推定した温度に基づいて前記熱処理盤の温度を制御す
る手段と、を具備する。

【００１２】請求項２記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤を加熱
するヒータと、前記熱処理盤上に配設された複数の下部
温度センサと、前記熱処理盤の上部を覆う上部カバー
と、前記上部カバーの下面側に配設された複数の上部温
度センサと、前記上部センサ及び前記下部温度センサで
検出した温度に基づいて、前記被処理基板の温度を推定
する手段と、前記推定した温度に基づいて前記ヒータの
出力を制御する制御部と、を具備する。

【００１３】請求項３記載の本発明の熱処理装置は、請
求項２に記載の熱処理装置であって、前記上部温度セン
サ及び下部温度センサが前記熱処理盤上に同心円状に配
設されていることを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の本発明の熱処理装置は、請
求項２に記載の熱処理装置であって、前記上部温度セン
サ及び下部温度センサがマトリックス状に配設されてい
ることを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤上面の
複数位置の温度を検出する手段と、前記被処理基板の上
部空間の所定位置の温度を検出する手段と、前記検出し
た前記熱処理盤上面の温度と前記被処理基板の上部空間
の温度との温度差に基づいて、前記熱処理盤の目標温度
を決定する手段と、前記検出した温度に基づいて、前記
被処理基板の温度を推定する手段と、前記推定した温度
に基づいて前記熱処理盤の温度を前記決定した目標温度
に制御する手段と、を具備する。

【００１６】請求項６記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤上面に
配設された複数の下部温度センサと、前記熱処理盤の上
部を覆う上部カバーと、前記上部カバーの下面側に配設
された複数の上部温度センサと、前記下部温度センサで
検出した温度と前記上部温度センサで検出した温度との
温度差に基づいて、前記熱処理盤の目標温度を決定する
手段と、前記下部センサ及び前記上部センサで検出した
温度に基づいて前記被処理基板の温度を推定する手段
と、前記推定した温度に基づいて、前記熱処理盤の温度
を前記決定した目標温度に制御する制御部と、を具備す
る。

【００１７】請求項７記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤上面の
複数位置の温度を検出する手段と、前記被処理基板の上
部空間の所定位置の温度を検出する手段と、前記被処理
基板を載置する前後の前記複数位置の温度変化に基づい
て、前記熱処理盤の目標温度を決定する手段と、前記検
出した温度に基づいて、前記被処理基板の温度を推定す
る手段と、前記推定した温度に基づいて前記熱処理盤の
温度を前記決定した目標温度に制御する手段と、を具備
する。

【００１８】請求項８記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤上面に
配設された複数の下部温度センサと、前記熱処理盤の上
部を覆う上部カバーと、前記上部カバーの下面側に配設
された複数の上部温度センサと、前記下部温度センサで
検出した、被処理基板を載置する前後の温度変化に基づ
いて、前記熱処理盤の目標温度を決定する手段と、前記
下部センサ及び前記上部センサで検出した温度に基づい
て前記被処理基板の温度を推定する手段と、前記推定し
た温度に基づいて、前記熱処理盤の温度を前記決定した
目標温度に制御する制御部と、を具備する。

【００１９】請求項９記載の本発明の熱処理装置は、請
求項５〜８のいずれかに記載の熱処理装置であって、前
記目標温度が、反りのない被処理基板を熱処理温度に維
持できる温度、及び、反りのある被処理基板について平
坦な部分を熱処理温度に維持できる温度の中から決定さ
れる温度であることを特徴とする。

【００２０】請求項１記載の熱処理装置では、熱処理盤
の上面上の複数位置と前記被処理基板の上部空間の所定
位置の温度を検出し、これらの温度から被処理基板の温
度を推定して熱処理盤の温度を制御するので、より被処
理基板の温度を正確に把握すことができ、高精度の熱処
理が可能となる。

【００２１】請求項２記載の熱処理装置では、熱処理盤
の上面上に配設した複数の下部温度センサと、前記熱処
理の上部を覆う上部カバー下面側に配設された複数の上
部温度センサとで被処理基板の上下の温度を検出し、こ
れらの温度から被処理基板の温度を推定して熱処理盤の
温度を制御するので、より被処理基板の温度を正確に把
握すことができ、高精度の熱処理が可能となる。

【００２２】請求項３記載の熱処理装置では、請求項２
に記載の熱処理装置において、前記上部温度センサ及び
下部温度センサが前記熱処理盤上に同心円状に配設され
ているので、より被処理基板の温度を正確に把握すこと
ができ、高精度の熱処理が可能となる。

【００２３】請求項４記載の熱処理装置では、請求項２
に記載の熱処理装置において、前記上部温度センサ及び
下部温度センサがマトリックス状に配設されているの
で、被処理基板の反りによる温度分布の不均衡を把握し
やすい。そのため、より被処理基板の温度を正確に把握
すことができ、高精度の熱処理が可能となる。

【００２４】請求項５記載の熱処理装置では、前記熱処
理盤上面の複数位置の温度と前記熱処理盤上部空間の温
度とを検出し、これら検出した温度の温度差から水平方
向の温度分布を割り出して被処理基板の反りの有無や程
度を把握する。そしてこの反りに応じて熱処理盤の温度
制御する際の目標温度を決定し、この決定した目標温度
で温度制御するので、反りのある被処理基板についても
可能な限り多数の製品を製造することができる。そのた
め、歩留まりが向上し、製品の製造コストを低減するこ
とができる。

【００２５】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面と、前記被処理基板の上部空間の所定位置とで温
度を検出し、これら検出した温度に基づいて被処理基板
の温度を推定し、この推定した温度に基づいて前記熱処
理盤の温度を上記決定した目標温度に制御するので、よ
り高精度の温度制御ができる。

【００２６】請求項６記載の熱処理装置では、前記下部
温度センサで前記熱処理盤上面の温度を検出し、前記上
部温度センサで前記上部カバー下面側の温度を検出し、
これら検出した温度の温度差から水平方向の温度分布を
割り出して被処理基板の反りの有無や程度を把握する。
そしてこの反りに応じて熱処理盤の温度制御する際の目
標温度を決定し、この決定した目標温度で温度制御する
ので、反りのある被処理基板についても可能な限り多数
の製品を製造することができる。そのため、歩留まりが
向上し、製品の製造コストを低減することができる。

【００２７】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面と、前記被処理基板の上部空間の所定位置とで温
度を検出し、これら検出した温度に基づいて被処理基板
の温度を推定し、この推定した温度に基づいて前記熱処
理盤の温度を上記決定した目標温度に制御するので、よ
り高精度の温度制御ができる。

【００２８】請求項７記載の熱処理装置では、前記熱処
理盤上面の複数位置の温度を検出し、この熱処理盤上に
被処理基板を載置した前後の温度変化から被処理基板の
反りの有無や程度を把握する。そしてこの反りに応じて
熱処理盤の温度制御する際の目標温度を決定し、この決
定した目標温度で温度制御するので、反りのある被処理
基板についても可能な限り多数の製品を製造することが
できる。そのため、歩留まりが向上し、製品の製造コス
トを低減することができる。

【００２９】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面と、前記被処理基板の上部空間の所定位置とで温
度を検出し、これら検出した温度に基づいて被処理基板
の温度を推定し、この推定した温度に基づいて前記熱処
理盤の温度を上記決定した目標温度に制御するので、よ
り高精度の温度制御ができる。

【００３０】請求項８記載の熱処理装置では、前記熱処
理盤上面に複数の下部温度センサを配設し、この熱処理
盤上に被処理基板を載置した前後の温度変化から被処理
基板の反りの有無や程度を把握する。そしてこの反りに
応じて熱処理盤の温度制御する際の目標温度を決定し、
この決定した目標温度で温度制御するので、反りのある
被処理基板についても可能な限り多数の製品を製造する
ことができる。そのため、歩留まりが向上し、製品の製
造コストを低減することができる。

【００３１】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面に配設した複数の下部温度センサと、前記上部カ
バー下面側に配設した複数の上部温度センサとで、被処
理基板上下各面の近傍の温度を検出する。そしてこれら
検出した温度に基づいて被処理基板の温度を推定し、こ
の推定した温度に基づいて前記熱処理盤の温度を上記決
定した目標温度に制御するので、より高精度の温度制御
ができる。

【００３２】請求項９記載の熱処理装置では、請求項５
〜８のいずれかに記載の熱処理装置において、反りのな
い被処理基板を熱処理温度に維持できる温度、及び、反
りのある被処理基板について平坦な部分を熱処理温度に
維持できる温度の中から前記目標温度を決定する。即
ち、被処理基板の反りの有無に応じて熱処理盤の温度を
調節し、それぞれの被処理機盤に最も適切な温度で熱処
理する。そのため、反りのない被処理基板についてはも
ちろんのこと、反りのある被処理基板についても可能な
限り多数の製品を製造できるように熱処理するので、歩
留まりが向上し、製品の製造コストを低減することが可
能となる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の詳細を
図面に基づいて説明する。

【００３４】図１は本発明の一実施形態に係るレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）を備えた半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）の塗布現像処理システム１全体を示
した平面図である。

【００３５】この塗布現像処理システム１では、被処理
体としてのウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例
えば２５枚単位で外部からシステムに搬入・搬出した
り、ウエハカセットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出
したりするためのカセットステーション１０と、塗布現
像工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉
式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置した処理ス
テーション１１と、この処理ステーション１１に隣接し
て設けられる露光装置（図示せず）との間でウエハＷを
受け渡しするためのインタフェース部１２とが一体的に
接続されている。このカセットステーション１０では、
カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａの位置に、
複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲが、夫々の
ウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方向
（図１中の上下方向）一列に載置され、このカセット配
列方向（Ｘ方向）およびウエハカセッ卜ＣＲ内に収納さ
れたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に
移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセットＣＲに
選択的にアクセスする。

【００３６】このウエハ搬送体２１はθ方向に回転自在
であり、後述するように処理ステーション１１側の第３
の処理ユニット群Ｇ₃ の多段ユニット部に配設されたア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）やイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）にもアクセスできる。

【００３７】処理ステーション１１には、ウエハ搬送装
置を備えた垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設けら
れ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の
組に亙って多段に配置されている。

【００３８】図２は上記塗布現像処理システム１の正面
図である。

【００３９】第１の処理ユニット群Ｇ₁ では、カップＣ
Ｐ内でウエハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を
行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗
布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が
下から順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット
群Ｇ₂ では、２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレ
ジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（Ｄ
ＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。これらレジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機
構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、こ
のように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に
応じて適宜上段に配置することももちろん可能である。

【００４０】図３は上記塗布現像処理システム１の背面
図である。

【００４１】主ウエハ搬送機構２２では、筒状支持体４
９の内側に、ウエハ搬送装置４６が上下方向（Ｚ方向）
に昇降自在に装備されている。筒状支持体４９はモータ
（図示せず）の回転軸に接続されており、このモータの
回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウエハ搬
送装置４６と一体に回転し、それによりこのウエハ搬送
装置４６はθ方向に回転自在となっている。なお筒状支
持体４９は前記モータによって回転される別の回転軸
（図示せず）に接続するように構成してもよい。ウエハ
搬送装置４６には、搬送基台４７の前後方向に移動自在
な複数本の保持部材４８が配設されており、これらの保
持部材４８は各処理ユニット間でのウエハＷの受け渡し
を可能にしている。

【００４２】また、図１に示すようにこの塗布現像処理
システム１では、５つの処理ユニット群Ｇ₁ 、Ｇ₂ 、Ｇ
₃ 、Ｇ₄ 、Ｇ₅ が配置可能であり、第１および第２の処
理ユニット群Ｇ₁ 、Ｇ₂ の多段ユニットは、システム正
面（図１において手前）側に配置され、第３の処理ユニ
ット群Ｇ₃ の多段ユニットはカセットステーション１０
に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ₄ の多段
ユニットはインタフェース部１２に隣接して配置され、
第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニットは背面側に配
置されることが可能である。

【００４３】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ₃ では、ウエハＷを保持台（図示せず）に載せて所定
の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処
理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定
着性を高めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒー
ジョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット
（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキン
グユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱
処理を行うポストベーキングユニット（Post Exposure
Bake 以下「ＰＥＢ」と記す）が、下から順に例えば８
段に重ねられている。第４の処理ユニット群Ｇ₄ でも、
オーブン型の処理ユニット、例えばクーリングユニット
（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニット
（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、プリベーキング
ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユ
ニット（ＰＥＢ）が下から順に、例えば８段に重ねられ
ている。

【００４４】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いプ
リベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベー
キングユニット（ＰＥＢ）およびアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱的
な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラン
ダムな多段配置としてもよい。

【００４５】図１に示すように、インタフェース部１２
では、奥行方向（Ｘ方向）は前記処理ステーション１１
と同じ寸法を有するが、幅方向（Ｙ方向）はより小さな
サイズである。このインタフェース部１２の正面部に
は、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバ
ッファカセットＢＲとが２段に配置され、他方背面部に
は周辺露光装置２３が配設され、さらに中央部にはウエ
ハ搬送体２４が設けられている。このウエハ搬送体２４
は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ、ＢＲお
よび周辺露光装置２３にアクセスする。

【００４６】ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回転自在
であり、処理ステーション１１側の第４の処理ユニット
群Ｇ₄ の多段ユニットに配設されたイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）や、隣接する露光装置側のウエハ受渡
し台（図示せず）にもアクセスできる。

【００４７】また塗布現像処理システム１では、既述の
如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも図１中破線で示
した第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニットを配置で
きるが、この第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニット
は、案内レール２５に沿ってＹ方向へ移動可能である。
従って、この第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニット
を図示の如く設けた場合でも、前記案内レール２５に沿
って移動することにより、空間部が確保されるので、主
ウエハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業
が容易に行える。

【００４８】次に、図４及び図５につき処理ステーショ
ン１１において第３および第４の組Ｇ₃ ，Ｇ₄ の多段ユ
ニットに含まれているベーキングユニット（ＰＲＥＢＡ
ＫＥ）、（ＰＥＢ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、
（ＥＸＴＣＯＬ）のような熱処理ユニットの構成および
作用を説明する。

【００４９】図４および図５は、本実施形態に係る熱処
理ユニットの構成を示す平面図および垂直断面図であ
る。なお、図５では、図解のために水平遮蔽板５５を省
略してある。

【００５０】この熱処理ユニットの処理室５０は両側壁
５３と水平遮蔽板５５とで形成され、処理室５０の正面
側（主ウエハ搬送機構２４側）および背面側はそれぞれ
開口部５０Ａ，５０Ｂとなっている。遮蔽板５５の中心
部には円形の開口５６が形成され、この開口５６内には
円盤状の熱処理盤５８が載置台として設けられる。

【００５１】熱処理盤５８には例えば３つの孔６０が設
けられ、各孔６０内には支持ピン６２が遊嵌状態で挿通
されており、半導体ウエハＷのローディング・アンロー
ディング時には各指示ピン６２が熱処理盤５８の表面よ
り上に突出または上昇して主ウエハ搬送機構２２の保持
部材４８との間でウエハＷの受け渡しを行うようになっ
ている。

【００５２】熱処理盤５８の外周囲には、円周方向にた
とえば２゜間隔で多数の通気孔６４を形成したリング状
の帯板からなるシャッタ６６が設けられている。このシ
ャッタ６６は、通常は熱処理盤５８より下の位置に退避
しているが、加熱処理時には図５に示すように熱処理盤
５８の上面よりも高い位置まで上昇して、熱処理盤５８
とカバー体６８との間にリング状の側壁を形成し、図示
しない気体供給系より送り込まれるダウンフローの空気
や窒素ガス等の不活性ガスを通気孔６４より周方向で均
等に流入させるようになっている。

【００５３】カバー体６８の中心部には加熱処理時にウ
エハＷ表面から発生するガスを排出するための排気口６
８ａが設けられ、この排気口６８ａに排気管７０が接続
されている。この排気管７０は、装置正面側（主ウエハ
搬送機構２２側）のダクト５３（もしくは５４）または
図示しないダクトに通じている。

【００５４】遮蔽板５５の下には、遮蔽板５５、両側壁
５３および底板７２によって機械室７４が形成されてお
り、室内には熱処理盤支持板７６、シャッタアーム７
８、支持ピンアーム８０、シャッタアーム昇降駆動用シ
リンダ８２、支持ピンアーム昇降駆動用シリンダ８４が
設けられている。

【００５５】図４に示すように、ウエハＷの外周縁部が
載るべき熱処理盤５８の表面位置に複数個たとえば４個
のウエハＷ案内支持突起部８６が設けられている。

【００５６】熱定盤５８内部には空洞が設けられてお
り、この空洞内で熱媒を加熱することにより発生する熱
媒蒸気をこの空洞内で循環させて熱定盤５８を所定温度
に維持するようになっている。

【００５７】図６は本実施形態に係る熱定盤５８とその
周辺の構造を模式的に示した垂直断面図である。この図
６に示したように、カバー体６８の下面側には円錐形の
凹部６８ｂが形成されており、この円錐の頂点にあたる
部分には排気口６８ａが設けられ、この排気口６８ａに
排気管７０の下端が接続されている。排気管７０の他端
側は図示しない排気系に接続されており、熱定盤５８で
加熱されて上昇した加熱気体が円錐形の凹部６８ｂで集
められ、前記排気口６８ａと排気管７０とを介して排気
されるようになっている。

【００５８】この図６に示すように、熱定盤５８の内部
は密閉された空洞５８ａになっており、その底部の一部
分には断面がＶ字状になるように形成された熱媒溜め５
８ｂが設けられている。この熱媒溜め５８ｂの中にはニ
クロム線などのヒータ９３が図６の紙面に垂直な方向に
配設されており、このヒータ９３には制御装置で制御さ
れた電力供給装置９５から電力が供給されるようになっ
ている。

【００５９】電力供給装置９５からヒータ９３へ電力が
供給されると、ヒータ９３が発熱を開始し、このヒータ
９３により凝縮されて熱媒溜め５８ｂ内に溜まった熱媒
が加熱される。加熱された熱媒は気化蒸発して空洞５８
ａ内を循環する。熱媒蒸気が空洞５８ａ内の冷えた部分
に当接すると、熱媒蒸気はこの冷えた部分に熱量を与え
ると同時に凝縮して液化する。このとき熱媒から熱定盤
５８に与えられる熱量は熱媒の気化熱であり、熱媒の種
類によって定まる値である。従って、熱媒が蒸発してか
ら凝縮するまでの一連のサイクルが安定して定常状態に
達すれば熱定盤の温度をほぼ一定温度に保つことができ
るようになっている。

【００６０】図７はは本実施形態に係る熱定盤５８の構
造を模式的に示した平面図である。この図７と図６に示
すように、熱定盤５８の上表面には縦横升目状に複数
個、例えば６５個の穴が設けられており、この穴の中に
はそれぞれ熱電対型センサＳ１〜Ｓ６５が一つずつ配設
される。これらの熱電対型センサＳ１〜Ｓ６５は下部セ
ンサであり、同じ製造ロットのものであるため、その温
度特性は等しい。これらのセンサは後述する制御装置
（図示省略）に接続されている。

【００６１】図８は本実施形態に係る上部カバー６８を
下面側から見上げた状態を示した平面図である。図８に
示したように、この上部カバー６８の下面側にも縦横升
目状に複数個、例えば背６４個の温度センサＳ６６〜Ｓ
１２９が上部センサとして配設されている。これら下部
温度センサＳ６６〜Ｓ１２９は上記下部温度センサＳ１
〜６５と対応した位置に配設されている。例えば、下部
温度センサＳ１の真上には上部温度センサＳ６６が配設
され、下部温度センサＳ２の真上には上部温度センサＳ
６７が配設されており、熱定盤５８に載置されるウエハ
Ｗの同じ位置についてウエハＷの上下両面の近傍の位置
から温度を検出するように配設されている。これら上部
温度センサＳ６６〜ＳＳ１２９も上記下部温度センサＳ
１〜Ｓ６５と同様に制御装置（図示省略）に接続されて
いる。

【００６２】図９は本実施形態に係る熱処理ユニットの
制御系を図示したブロック図である。

【００６３】図９に示したように、本実施形態に係る熱
処理ユニットでは、下部温度センサＳ１〜Ｓ６５、上部
温度センサＳ６６〜Ｓ１２９、熱定盤５８内に配設され
たヒータ９３に電力を供給する電力供給装置９５が制御
装置１２０に接続されている。

【００６４】次に本実施形態に係る熱処理ユニットの温
度制御の仕方について説明する。

【００６５】本実施形態に係る熱処理ユニットでは、ウ
エハＷの温度を直接測定する代わりに、ウエハＷの上下
各面の近傍の複数位置の温度を検出し、これら検出した
温度からウエハＷの温度を推定する。

【００６６】更に詳細に説明すると、熱定盤５８の上表
面と、熱定盤５８の上部を覆う上部カバーの下面にそれ
ぞれ複数の温度センサＳ１〜６５（下部温度センサ）、
Ｓ６６〜１２９（上部温度センサ）を配設し、これらの
温度センサでウエハＷの上下各面近傍の温度を複数位置
で測定する。

【００６７】その一方で、モデリング用のウエハＷを用
意し、このモデリング用ウエハＷの各点、例えば上記上
部温度センサＳ１と下部温度センサＳ６６との間に挟ま
れる部分に温度センサを取り付けておき、これを熱定盤
５８上に載置して熱処理を開始する。そして実際のウエ
ハＷ各点の温度を測定しながら、この点の上下の温度を
上記上部温度センサと下部温度センサとで検出し、ウエ
ハＷの各点の実際の温度と、上部温度センサ及び下部温
度センサのそれぞれの位置で検出される温度との関係を
事前に調べておき、これらの関係を制御装置１２０の記
憶部（図示省略）に記憶させておく。こうすることによ
り、実際のウエハＷの温度を測定しなくとも上部温度セ
ンサ及び下部温度センサでウエハＷの近傍の温度を検出
し、この検出結果を上記関係に照らし合わせることによ
りウエハＷの実際の温度に非常に近い値が推定される。

【００６８】同様にして、上部温度センサＳ２と下部温
度センサＳ６７との間に挟まれる部分、上部温度センサ
Ｓ３と下部温度センサＳ６８との間に挟まれる部分、上
部温度センサＳ４と下部温度センサＳ６９との間に挟ま
れる部分、…上部温度センサＳ６５と下部温度センサＳ
１２９との間に挟まれる部分の各点について、ウエハＷ
の実際の温度と上部温度センサ及び下部温度センサで検
出される温度との関係を事前に調べ、制御装置１２０の
記憶部（図示省略）に記憶させておく。このようにウエ
ハＷの温度とその近傍位置の温度との関係をデータベー
スとして蓄積することにより、上部温度センサと下部温
度センサによる間接的な温度測定だけでウエハＷの実際
の温度をかなり正確に推定できるようにしておく。

【００６９】図１０はウエハＷの各点の実際の温度Ｔｗ
と、この点の上部温度センサで検出した温度Ｔｕ、この
点の下部温度センサで検出した温度Ｔｌとの関係を示し
た図である。

【００７０】この図１０から分かるように、ＴｗとＴｕ
及びＴｌとの間には一定の関係があり、Ｔｕ及びＴｌが
分かればＴｗの値が容易に推定できることが分かる。

【００７１】このデータベース作成のためのモデリング
用ウエハＷについての温度測定は数が多い程推定値の精
度が上がるため、多数のモデリング用ウエハＷを用いる
ことが好ましい。

【００７２】次に本実施形態に係る熱処理ユニットで熱
処理する場合の温度制御の仕方について説明する。

【００７３】本実施形態に係る熱処理ユニットでは、熱
定盤５８上面及び上部カバー下面の複数の位置に設けた
温度センサで検出したウエハＷの上下各面近傍の温度分
布に基づいて、ウエハＷの反りの有無や反りの程度を把
握し、その反りの程度が許容範囲内の場合には熱定盤の
温度が目標温度になるように制御する。

【００７４】一方、反りの程度が許容範囲外の場合に
は、その反りの程度に応じて熱定盤５８を制御する目標
温度を適宜調節する。

【００７５】まず、比較のため、反りのないウエハＷを
熱定盤５８上に載置した場合の制御について説明する。

【００７６】図１０（ｂ）はＳ２９〜Ｓ３７の各センサ
で検出した熱定盤５８上面の直径方向の温度変化を示し
た図であり、図１１は熱定盤５８上のウエハＷの有無、
熱定盤５８の温度、ヒータ電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示
したタイミングチャートである。なお、説明の便宜上、
下部温度センサＳ２９〜Ｓ３７と上部温度センサＳ９４
〜Ｓ１０１についてのみ説明するが、実際には他の温度
センサＳ１〜Ｓ２８、Ｓ３８〜６５、Ｓ６６〜９３、Ｓ
１０２〜１２９についても同様に作動させる。図１０
（ａ）に示したように熱定盤５８にウエハＷを載置する
と、熱定盤５８の表面から熱が奪われるため、熱定盤５
８の表面温度は急激に低下する（ｔ₄ ）。

【００７７】この熱定盤５８上にウエハＷを載置した際
の熱定盤５８表面と上部カバー６８下面付近の温度状態
を下部温度センサＳ２９〜Ｓ３７及び上部温度センサＳ
９４〜１０１を介して熱定盤５８の水平方向について詳
細に見てみると図１０（ｂ）に示すようになる。

【００７８】反りのないウエハＷを熱定盤５８に載置し
た場合、図１０（ａ）に示すようにウエハＷの下面と熱
定盤５８上面とが全面にわたって均等に当接するため、
熱定盤５８からウエハＷに大して水平方向にわたって均
等に熱が伝わる。そのため図１０（ｂ）に示すように、
熱定盤５８の温度Ｔｌ（°Ｃ）に対してウエハＷの実際
の温度はＴｌ（°Ｃ）より低いＴｗ（°Ｃ）となる。な
お、この温度Ｔｗ（°Ｃ）はモデリング用ウエハＷに直
接温度センサを取り付けて測定した温度である。

【００７９】一方、上部カバー６８の下面側で上部温度
センサＳ９４〜Ｓ１０１により検出される温度はその真
下付近のウエハＷ上の点により暖められた空気が上昇し
て検出される温度であるため、ウエハＷ上面各部の温度
に対応する。図１０（ｂ）では上部温度センサＳ９４〜
Ｓ１０１の検出温度はウエハＷの温度Ｔｗより低いＴｕ
である。

【００８０】この図１０（ｂ）が示すように、ウエハＷ
に反りがない場合にはウエハＷの実際の温度も、上部温
度センサ及び下部温度センサにより検出される温度も、
いずれも水平方向にわたって均一である。そのため上部
温度センサ及び下部温度センサにより水平方向の温度分
布が均一であれば、ウエハＷに反りがないと考えられ
る。

【００８１】このように熱定盤５８の水平方向に関して
温度変化に実質的な差異がない場合には、制御装置１２
０は現在熱定盤５８上に載置されているウエハＷには反
りがないと判断して熱定盤５８の温度が定格どおりの第
１目標温度Ｔ₁ 〜Ｔ₂ （°Ｃ）になるように制御する。
この状態を示したのが図１１である。

【００８２】これに対して反りのあるウエハＷを熱定盤
５８上に載置した場合には、次のようになる。

【００８３】例えば、図１２（ａ）に示すようにウエハ
Ｗの図中右端の部分が反っている場合には、ウエハＷの
下面と熱定盤５８の上面とは中心から図中左側の部分が
部分的に接触するのみである。この例ではセンサＳ２９
〜Ｓ３３の位置でのみ接触する。

【００８４】このように一端が反ったウエハＷを熱定盤
５８上に載置した場合、熱定盤５８のうち、ウエハＷと
熱定盤５８とが接触するセンサＳ２９〜Ｓ３３付近の位
置で熱定盤５８からウエハＷに熱量が供給され、ウエハ
Ｗの温度が上昇するが、それ以外の位置、例えばセンサ
Ｓ３４〜Ｓ３７付近の位置では熱定盤５８から供給され
る熱量がが少ないため、この部分での温度は低い。

【００８５】これら熱定盤５８から供給される熱量が水
平方向で異なる場合、制御装置１２０では上部温度セン
サＳ９４〜Ｓ１０１を介してウエハＷ上面から放射され
る熱量を監視しており、水平方向での温度差を常に認識
している。そして、この温度差が許容範囲内の場合には
反りの程度は許容範囲内であると判断して、上記と同様
に熱定盤５８の温度が第１目標温度Ｔ₁ 〜Ｔ₂ （°Ｃ）
になるように制御する。

【００８６】一方、この温度差が許容範囲越えた場合に
は、反りの程度も許容範囲を越えていると判断して温度
制御の第１目標温度を反りのない場合のＴ₁ 〜Ｔ₂ （°
Ｃ）から第２目標温度Ｔ₃ 〜Ｔ₄ （°Ｃ）切り替える。

【００８７】なお、この場合の温度差の許容範囲は平均
値からプラスマイナス３×（シグマ）の範囲内である。
ただし（シグマ）は標準偏差を表す。ここでこの範囲を
許容範囲にしたのは、この範囲内に９９．７％のものが
含まれるからである。

【００８８】この第２目標温度Ｔ₃ 〜Ｔ₄ （°Ｃ）は、
部分的に熱定盤５８と接触しているウエハＷを熱処理す
るのに最適な温度である。

【００８９】なお、この第２目標温度Ｔ₃ 〜Ｔ₄ （°
Ｃ）は反りの程度に対応する温度であり、適宜実測した
データベースとして制御装置の記憶部に記憶しておく。

【００９０】本実施形態に係る熱処理ユニットでは、熱
処理盤５８上にウエハＷを載置する際の上部温度センサ
と下部温度センサで検出した温度の水平方向の温度差を
監視しており、この温度差が許容範囲以上の場合にはウ
エハＷに反りがあるものと判断する。そしてこの温度分
布のしかたからウエハＷの反りの程度を把握し、反りの
ない部分を生かすために最も適切な温度を目標温度とし
て決定する。こうして上記データベースから決定された
目標温度が第２目標温度Ｔ₃ 〜Ｔ₄ （°Ｃ）である。

【００９１】次に、この熱処理ユニットをベーキングユ
ニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）として用いる場合の操作につ
いて以下に説明する。

【００９２】まず、載置台２０上にセットされたウエハ
カセットＣＲ内からウエハ搬送体２１によりウエハＷが
取り出され、次いでウエハ搬送体２１から主ウエハ搬送
機構２２にウエハＷが引き渡される。主ウエハ搬送機構
２２は受け取ったウエハＷをレジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）内に搬送、セットし、ここでウエハＷにレジスト
塗布を行なう。次いで、このウエハＷをレジスト塗布ユ
ニット（ＣＯＴ）内から主ウエハ搬送機構２２がウエハ
Ｗを取り出し、上記熱処理ユニット内まで搬送し、熱定
盤５８の上にウエハＷをセットする。

【００９３】一方、熱処理ユニットへの電源投入と同時
に熱定盤５８内のヒータ９３に電力を供給する電力供給
装置９５が電力を供給して所定時間の後に熱定盤５８は
所定の第１目標温度に維持される。

【００９４】このとき、熱定盤５８の温度については下
部温度センサＳ１〜Ｓ６５で検出しながら制御する。熱
定盤５８の温度か第１目標温度に到達して安定すると、
主ウエハ搬送機構２２によりこの熱定盤５８上にウエハ
Ｗが載置される。

【００９５】熱定盤５８上では、下部温度センサＳ１〜
Ｓ６５及び上部温度センサＳ６６〜１２９により、ウエ
ハＷの上下各面近傍の温度が検出され、この検出された
温度に基づいてウエハＷの温度が推定される。そしてこ
の推定されたウエハＷの温度に基づいて、熱定盤５８の
温度が制御される。

【００９６】ウエハＷの温度推定と同時に、熱定盤５８
上に載置されたウエハＷの反りの有無や反りの程度につ
いても上記上部温度センサＳ１〜Ｓ６５及び下部温度セ
ンサＳ６６〜Ｓ１２９から検出された温度に基づいて判
断がなされる。

【００９７】そして、反りがないと判断された場合には
定格通りの第１目標温度Ｔ₁ 〜Ｔ₂（°Ｃ）で熱定盤５
８の温度制御がなされる。

【００９８】この第１目標温度Ｔ₁ 〜Ｔ₂ （°Ｃ）は、
反りのない良品のウエハＷを熱定盤５８に載置したとき
に、理想的な熱処理温度がウエハＷに作用するような温
度である。従って、時間ｔ₄ でウエハＷを載置すると熱
定盤５８の温度は一旦急激に低下した後、ヒータから供
給される熱量と熱定盤５８に蓄積されていた熱量とで昇
温され、理想的な熱処理温度に収束する。そして一連の
熱処理が行われたウエハＷが熱定盤５８上から搬送さ
れ、次のウエハＷについて同様の処理がなされる。

【００９９】一方、反りがあると判断された場合には、
上記上部温度センサＳ１〜Ｓ６５及び下部温度センサＳ
６６〜Ｓ１２９から検出された温度に基づいて反りの程
度が割り出され、このウエハＷのうち、そりのない部分
を生かすのに最適な目標温度を上記データベースから決
定し、この決定された目標温度（第２目標温度）になる
ように熱定盤５８の温度を制御する。

【０１００】この第２目標温度Ｔ₃ 〜Ｔ₄ （°Ｃ）で制
御すると、図１３の実線で示したように、熱定盤５８上
にウエハＷを載置して表面温度がＴ₄ を下回るまでヒー
タ電源が投入されないため、第１目標温度Ｔ₁ 〜Ｔ
₂ （°Ｃ）で制御した場合（図１３中点線で描いた曲
線）よりも低温側で表面温度が推移する。

【０１０１】このウエハＷでは反りが大きく、熱定盤５
８と部分的にしか接触しないため、熱定盤５８上面から
奪われる熱量が小さい。そのため、この反ったウエハＷ
が載置されている間は比較的低い温度となるように温度
制御される。

【０１０２】また、この第２目標温度Ｔ₃ 〜Ｔ₄ （°
Ｃ）は反ったウエハＷを熱定盤５８上に載置したときに
反りのない部分に理想的な熱処理を施すような温度であ
る。そのため、この反ったウエハＷのうち反りのない部
分については適正な熱処理が施され、ウエハＷを最大限
利用可能にする。

【０１０３】なお、図１３中点線で示した曲線は反りの
ないウエハＷについて第１目標温度で制御した場合の熱
定盤５８の温度変化を示し、一点鎖線で示した曲線は反
りがあるウエハＷについて第１目標温度で温度制御した
場合の熱定盤５８の温度変化を示す。

【０１０４】この図１３から分かるように、第１目標温
度で制御した場合に比べ、第２目標温度で制御した場合
には低い温度で推移する。このため、反ったウエハＷに
ついても適正な熱処理が施される。

【０１０５】以上説明したように、本実施形態に係る熱
処理ユニットでは、熱定盤５８上面に配設した複数個の
下部温度センサＳ１〜６５、及び上部カバー６８の下面
側に配設した複数個の上部温度センサＳ６６〜１２９を
用いて、ウエハＷの上下各面近傍の位置の温度を検出す
る。そしてこの検出した温度に基づいて熱定盤５８上に
載置されたウエハＷの温度を推定し、このウエハＷの温
度が適正な熱処理温度で熱処理されるように熱定盤５８
の温度を制御する。

【０１０６】温度の推定には、予めウエハＷの各点につ
いて実際の温度と、この各点の上下近傍の位置、例えば
熱定盤５８上の点の温度と、上部カバー下面の点との温
度との関係を実測データからデータベース化し、制御装
置１２０の記憶部に記憶しておく。そしてこのデータベ
ースに上部温度センサと下部温度センサとで検出した温
度を入力して問い合わせることにより、ウエハＷ各点の
温度が推定される。

【０１０７】このように、ウエハＷの各点の温度と、こ
のウエハＷの点の上下に位置する熱定盤５８の点及び上
部カバーの点との熱的な関係を予め把握しておき、この
関係を利用してウエハＷの温度を推定するので、推定温
度の精度が高く、高精度の温度制御ができる。

【０１０８】また、この熱処理ユニットでは、下部温度
センサＳ１〜６５と上部温度センサＳ６６〜１２９とで
検出した温度からウエハＷの反りの有無や反りの程度を
把握し、この反りの程度に合わせて熱定盤５８の目標温
度を適宜調整して、反りのあるウエハＷについても反り
のない部分を生かすような温度で熱処理する。そのた
め、ウエハＷに反りがある場合でも、そのウエハＷを最
大限利用できるので歩留まりが向上し、生産効率、ひい
ては製造コストが低減できる。

【０１０９】なお、本発明は上記の実施形態の内容に限
定されるものではない。

【０１１０】例えば、上記実施形態では内部に熱媒蒸気
を循環させることにより均一に加熱される熱定盤を用い
てウエハＷを加熱する装置について説明したが、内部に
ニクロム線ヒータを内蔵し、温度センサなどにより温度
制御する熱盤を用いるものでもよい。

【０１１１】また、上記実施の形態ではウエハＷについ
ての塗布現像処理システム１を例にして説明したが、本
発明はこれ以外の処理装置、例えば、ＬＣＤ基板用処理
装置などにも適用できることは言うまでもない。

【０１１２】更に、上記実施形態では熱定盤５８上面と
上部カバー６８下面とに正方形の升目状に下部温度セン
サＳ１〜Ｓ６５と上部温度センサＳ６６〜１２９とを配
設したが、これらの温度センサは熱定盤５８上に同心円
状に配設してもよく、また、もっと多数の温度センサを
配設してもよい。

【０１１３】また、上記実施形態では、ウエハＷの反り
を上部温度センサと下部温度センサとで検出した温度の
水平方向の温度分布から認識する構成としたが、これ以
外の方法として、例えば、ウエハＷを載置する前後で熱
定盤５８の各点の温度を下部温度センサＳ１〜６５で検
出し、ウエハＷ載置前後での温度変化を水平方向で比較
することによりウエハＷの反りを認識するようにするこ
とも可能である。

【０１１４】即ち、ウエハＷに反りがあると熱定盤５８
に載置したときにウエハＷと熱定盤５８上面との間に不
均一な隙間ができる。隙間が大きい部分では熱定盤５８
からウエハＷに効率よく熱が伝わらないため、熱定盤５
８の温度はあまり低下しない。

【０１１５】一方、隙間の小さい部分では熱定盤５８か
らウエハＷに効率よく熱が伝わるので、熱定盤５８表面
から熱が奪われてこの部分の熱定盤５８の温度は急激に
低下する。 従って、ウエハＷを載置する前と載置直後
とで熱定盤５８各部分の温度変化を観測することによ
り、ウエハＷの反りの有無や反りの大小を把握すること
ができる。この原理を利用してウエハＷの反りの有無や
反りの大小を検出するようにしてもよい。

【０１１６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明によれば、熱処理盤の上面上の複数位置と前記被処
理基板の上部空間の所定位置の温度を検出し、これらの
温度から被処理基板の温度を推定して熱処理盤の温度を
制御するので、より被処理基板の温度を正確に把握すこ
とができ、高精度の熱処理が可能となる。

【０１１７】請求項２記載の本発明によれば、熱処理盤
の上面上に配設した複数の下部温度センサと、前記熱処
理の上部を覆う上部カバー下面側に配設された複数の上
部温度センサとで被処理基板の上下の温度を検出し、こ
れらの温度から被処理基板の温度を推定して熱処理盤の
温度を制御するので、より被処理基板の温度を正確に把
握すことができ、高精度の熱処理が可能となる。

【０１１８】請求項３記載の本発明によれば、請求項２
に記載の熱処理装置において、前記上部温度センサ及び
下部温度センサが前記熱処理盤上に同心円状に配設され
ているので、より被処理基板の温度を正確に把握すこと
ができ、高精度の熱処理が可能となる。

【０１１９】請求項４記載の本発明によれば、請求項２
に記載の熱処理装置において、前記上部温度センサ及び
下部温度センサがマトリックス状に配設されているの
で、被処理基板の反りによる温度分布の不均衡を把握し
やすい。そのため、より被処理基板の温度を正確に把握
すことができ、高精度の熱処理が可能となる。

【０１２０】請求項５記載の本発明によれば、前記熱処
理盤上面の複数位置の温度と前記熱処理盤上部空間の温
度とを検出し、これら検出した温度の温度差から水平方
向の温度分布を割り出して被処理基板の反りの有無や程
度を把握する。そしてこの反りに応じて熱処理盤の温度
制御する際の目標温度を決定し、この決定した目標温度
で温度制御するので、反りのある被処理基板についても
可能な限り多数の製品を製造することができる。そのた
め、歩留まりが向上し、製品の製造コストを低減するこ
とができる。

【０１２１】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面と、前記被処理基板の上部空間の所定位置とで温
度を検出し、これら検出した温度に基づいて被処理基板
の温度を推定し、この推定した温度に基づいて前記熱処
理盤の温度を上記決定した目標温度に制御するので、よ
り高精度の温度制御ができる。

【０１２２】請求項６記載の本発明によれば、前記下部
温度センサで前記熱処理盤上面の温度を検出し、前記上
部温度センサで前記上部カバー下面側の温度を検出し、
これら検出した温度の温度差から水平方向の温度分布を
割り出して被処理基板の反りの有無や程度を把握する。
そしてこの反りに応じて熱処理盤の温度制御する際の目
標温度を決定し、この決定した目標温度で温度制御する
ので、反りのある被処理基板についても可能な限り多数
の製品を製造することができる。そのため、歩留まりが
向上し、製品の製造コストを低減することができる。

【０１２３】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面と、前記被処理基板の上部空間の所定位置とで温
度を検出し、これら検出した温度に基づいて被処理基板
の温度を推定し、この推定した温度に基づいて前記熱処
理盤の温度を上記決定した目標温度に制御するので、よ
り高精度の温度制御ができる。

【０１２４】請求項７記載の本発明によれば、前記熱処
理盤上面の複数位置の温度を検出し、この熱処理盤上に
被処理基板を載置した前後の温度変化から被処理基板の
反りの有無や程度を把握する。そしてこの反りに応じて
熱処理盤の温度制御する際の目標温度を決定し、この決
定した目標温度で温度制御するので、反りのある被処理
基板についても可能な限り多数の製品を製造することが
できる。そのため、歩留まりが向上し、製品の製造コス
トを低減することができる。

【０１２５】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面と、前記被処理基板の上部空間の所定位置とで温
度を検出し、これら検出した温度に基づいて被処理基板
の温度を推定し、この推定した温度に基づいて前記熱処
理盤の温度を上記決定した目標温度に制御するので、よ
り高精度の温度制御ができる。

【０１２６】請求項８記載の本発明によれば、前記熱処
理盤上面に複数の下部温度センサを配設し、この熱処理
盤上に被処理基板を載置した前後の温度変化から被処理
基板の反りの有無や程度を把握する。そしてこの反りに
応じて熱処理盤の温度制御する際の目標温度を決定し、
この決定した目標温度で温度制御するので、反りのある
被処理基板についても可能な限り多数の製品を製造する
ことができる。そのため、歩留まりが向上し、製品の製
造コストを低減することができる。

【０１２７】また、この熱処理装置では、前記熱処理盤
の上面に配設した複数の下部温度センサと、前記上部カ
バー下面側に配設した複数の上部温度センサとで、被処
理基板上下各面の近傍の温度を検出する。そしてこれら
検出した温度に基づいて被処理基板の温度を推定し、こ
の推定した温度に基づいて前記熱処理盤の温度を上記決
定した目標温度に制御するので、より高精度の温度制御
ができる。

【０１２８】請求項９記載の本発明によれば、請求項５
〜８のいずれかに記載の熱処理装置において、反りのな
い被処理基板を熱処理温度に維持できる温度、及び、反
りのある被処理基板について平坦な部分を熱処理温度に
維持できる温度の中から前記目標温度を決定する。即
ち、被処理基板の反りの有無に応じて熱処理盤の温度を
調節し、それぞれの被処理機盤に最も適切な温度で熱処
理する。そのため、反りのない被処理基板についてはも
ちろんのこと、反りのある被処理基板についても可能な
限り多数の製品を製造できるように熱処理するので、歩
留まりが向上し、製品の製造コストを低減することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る塗布・現像装置の平面
図である。

【図２】本発明の実施形態に係る塗布・現像装置の側面
図である。

【図３】本発明の実施形態に係る塗布・現像装置の背面
図である。

【図４】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの平面
図である。

【図５】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの垂直
断面図である。

【図６】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの垂直
断面図である。

【図７】本発明の実施形態に係る熱定盤の平面図であ
る。

【図８】本発明の実施形態に係る上部カバーを下から見
た平面図である。

【図９】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットのブロ
ック図である。

【図１０】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの温
度特性を示した図である。

【図１１】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの作
動状態を示したタイミングチャートである。

【図１２】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの温
度特性を示した図である。

【図１３】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの作
動状態を示したタイミングチャートである。

【図１４】従来の熱処理ユニットの垂直断面図である。

【符号の説明】

Ｗ ウエハ ５８ 熱定盤 Ｓ１〜６５ 上部温度センサ Ｓ６６〜Ｓ１２９ 下部温度センサ １２０ 制御部 ９３ ヒータ ６８ 上部カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｋ 1/14 Ｇ０１Ｋ 1/14 Ｌ Ｇ０５Ｄ 23/00 Ｇ０５Ｄ 23/00 Ｆ 23/19 23/19 Ｊ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤上面の複数位置の温度を検出する手段と、 前記被処理基板の上部空間の所定位置の温度を検出する
   手段と、 前記検出した温度に基づいて、前記被処理基板の温度を
   推定する手段と、 前記推定した温度に基づいて前記熱処理盤の温度を制御
   する手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤を加熱するヒータと、 前記熱処理盤上に配設された複数の下部温度センサと、 前記熱処理盤の上部を覆う上部カバーと、 前記上部カバーの下面側に配設された複数の上部温度セ
   ンサと、 前記上部センサ及び前記下部温度センサで検出した温度
   に基づいて、前記被処理基板の温度を推定する手段と、 前記推定した温度に基づいて前記ヒータの出力を制御す
   る制御部と、を具備することを特徴とする熱処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の熱処理装置であって、
   前記上部温度センサ及び下部温度センサが前記熱処理盤
   上に同心円状に配設されていることを特徴とする熱処理
   装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の熱処理装置であって、
   前記上部温度センサ及び下部温度センサがマトリックス
   状に配設されていることを特徴とする熱処理装置。
5. 【請求項５】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤上面の複数位置の温度を検出する手段と、 前記被処理基板の上部空間の所定位置の温度を検出する
   手段と、 前記検出した前記熱処理盤上面の温度と前記被処理基板
   の上部空間の温度との温度差に基づいて、前記熱処理盤
   の目標温度を決定する手段と、 前記検出した温度に基づいて、前記被処理基板の温度を
   推定する手段と、 前記推定した温度に基づいて前記熱処理盤の温度を前記
   決定した目標温度に制御する手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。
6. 【請求項６】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤上面に配設された複数の下部温度センサ
   と、 前記熱処理盤の上部を覆う上部カバーと、 前記上部カバーの下面側に配設された複数の上部温度セ
   ンサと、 前記下部温度センサで検出した温度と前記上部温度セン
   サで検出した温度との温度差に基づいて、前記熱処理盤
   の目標温度を決定する手段と、 前記下部センサ及び前記上部センサで検出した温度に基
   づいて前記被処理基板の温度を推定する手段と、 前記推定した温度に基づいて、前記熱処理盤の温度を前
   記決定した目標温度に制御する制御部と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。
7. 【請求項７】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤上面の複数位置の温度を検出する手段と、 前記被処理基板の上部空間の所定位置の温度を検出する
   手段と、 前記被処理基板を載置する前後の前記複数位置の温度変
   化に基づいて、前記熱処理盤の目標温度を決定する手段
   と、 前記検出した温度に基づいて、前記被処理基板の温度を
   推定する手段と、 前記推定した温度に基づいて前記熱処理盤の温度を前記
   決定した目標温度に制御する手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。
8. 【請求項８】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤上面に配設された複数の下部温度センサ
   と、 前記熱処理盤の上部を覆う上部カバーと、 前記上部カバーの下面側に配設された複数の上部温度セ
   ンサと、 前記下部温度センサで検出した、被処理基板を載置する
   前後の温度変化に基づいて、前記熱処理盤の目標温度を
   決定する手段と、 前記下部センサ及び前記上部センサで検出した温度に基
   づいて前記被処理基板の温度を推定する手段と、 前記推定した温度に基づいて、前記熱処理盤の温度を前
   記決定した目標温度に制御する制御部と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。
9. 【請求項９】 請求項５〜８のいずれかに記載の熱処理
   装置であって、 前記目標温度が、反りのない被処理基板を熱処理温度に
   維持できる温度、及び、反りのある被処理基板について
   平坦な部分を熱処理温度に維持できる温度の中から決定
   される温度であることを特徴とする熱処理装置。