KR100831508B1 - 기판의 열 처리 방법 - Google Patents

Abstract

열적으로 처리될 기판의 표면상에서 온도 균등성을 높이기 위하여, 기판을 열적으로 처리하는 방법이 제공되며, 상기 방법에 따라 기판은 몇 개의 개별적으로 제어 가능한 가열 엘리먼트에 의해 가열된다. 희망-값 프로파일은 상기 가열 엘리먼트 각각에 대하여 정해진다. 상기 방법은 다음 단계: 열 처리 동안 가열 엘리먼트로부터 떨어져 마주하는 기판의 표면 온도를 국부적으로 분석하여 측정하는 단계; 기판 표면 상에서 발생하는 온도 불균등성을 결정하는 단계; 상기 온도 불균등성에 근거하여 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 단계; 및 새로운 희망-값 프로파일을 그 다음 처리에 제공하는 단계를 포함한다.

Description

기판의 열 처리 방법 {METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF SUBSTRATES}

본 발명은 기판의 열 처리 방법에 관한 것이며, 상기 방법에 따라 기판은 개별적으로 제어 가능한 다수의 가열 엘리먼트에 의해 가열된다.

이와 같은 장치는 예를 들어, 반도체 산업에서 층들의 경화 및 화학적인 사전처리를 목적으로 기판을 열적으로 처리하기 위하여 기판의 래커링(lacquering) 공정, 특히 포토마스크에 이어 사용된다. 열 처리 동안, 기판의 그 다음 용도를 위해, 도포된 층은 가능한 한 균일하고 동질로 처리되는 것이 중요하다. 그러나 이와 관련하여, 가열 엘리먼트를 균일하게 제어하는 동안, 기판이 에지 효과로 인하여 균일하게 처리될 수 없다는 문제점이 발생한다. 그러므로 중앙 부분에서 최초에 상대적으로 더 큰 부분이 가열되어야만 하기 때문에, 열 처리의 초기에 기판의 에지 영역에서 가열 엘리먼트를 더 약하게 가열하는 것으로 공지되어 있다. 가열 엘리먼트는 이후에 기판의 에지 부분에서 더 강하게 가열되는데, 그 이유는 이러한 영역에서 열적 방사가 증가하기 때문이다.

본원과 동일한 출원인이 고안한 DE-A-199 07 497은 기판의 열 처리 장치 및 방법을 서술한 것이며, 상기 방법 및 장치에 따라서, 개별적으로 제어 가능한 다수의 가열 엘리먼트는 우선 가열 플레이트를 가열하고 나서, 그 위에 배치된 기판을 가열한다. 개개의 가열 엘리먼트는 PID 조절기에 의해 각각 조절됨으로써 필요한 희망 값이 희망-값 프로파일(desired-value profile)의 형태로 정해진다. 이러한 관계에 있어서, 희망-값 프로파일은 시간에 따라, 특히 시간 간격으로 변화하는 희망 값의 결정을 의미하는 것으로 이해된다.

처리 공정 동안, 가열 플레이트로부터 떨어져 마주하는 기판 표면상의 온도 분포가 결정되고, 희망-값 프로파일과 관련된 기판 표면상의 온도 분포의 함수로서, 개개의 가열 엘리먼트에 대해 변경된 희망 값이 규정되어 각각의 PID 조절기 상에 전달된다. 이것은 기판 표면에 걸쳐 개선된 온도 균등성(temperature homogeneity)을 달성하기 위하여 처리 공정 동안 희망-값 프로파일의 수정을 책임질 가능성을 제공한다.

그러나 이 방법은 항상 개개의 가열 엘리먼트의 희망-값 프로파일의 변화를 통해 이후에 온도 불균등성을 수정하기 위하여 기판 표면상에서 이미-발생한 온도 불균등성에만 반응한다는 문제점을 갖는다. 처리중에 발생하는 추후의 온도 불균등성에 대한 예상이 불가능하다. 게다가, 어떤 처리 중에 예를 들어, 특정 온도값에서 증가한 온도 불균등성이 발생하는 문제점은 다음 기판을 처리하는 동안 고려되지 않는데, 그 이유는 이전에 설정된 희망-값 프로파일이 개개의 가열 엘리먼트에 대해 다시 정해지기 때문이다. 그러므로 이전 처리로부터의 동일한 문제점이 다음 처리 동안에 발생한다는 것을 예상할 수 있다.

그러므로 종래 기술로부터 발생한 본 발명의 목적은 처리될 기판의 표면상에서의 온도 균일성을 증가시키기 위하여 자기-최적화 공정 제어를 가능하게 하는 기판의 열 처리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 상술한 목적은 기판의 열 처리 방법에 의해 실현되고, 상기 방법은 각각 정해진 희망-값 프로파일을 갖는 개별적으로 제어 가능한 다수의 가열 엘리먼트에 의해 기판을 가열하는 단계, 열 처리 동안 가열 엘리먼트로부터 떨어져 마주하는 기판 표면의 온도를 국부적으로 측정하는 단계, 기판 표면상에서 발생하는 온도 불균등성을 결정하는 단계, 결정된 온도 불균등성에 기초하여 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 단계, 및 새로운 희망-값 프로파일을 다음 처리 공정에 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 자기-최적화 공정 제어를 가능하게 하는데, 그 이유는 개개의 가열 엘리먼트에 대해 정해진 희망-값 프로파일이 새롭게 규정되고 그 다음 처리 공정을 위해 이용 가능하게 되므로, 열 처리 동안 발생하는 온도 불균등성이 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 동안 고려되어, 그 다음 처리 동안 보호되기 때문이다. 이것에 의해 희망-값 프로파일의 자기-최적화가 이루어지므로 기판에 대한 더욱 동질의 열 처리가 이루어진다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라서, 열 처리 동안 발생하는 온도 불균등성은 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 동안 시간에 관한 예상 방식으로 고려된다. 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 동안, 예를 들어 특정 온도 동안 또는 처리 시간의 특정 시점에서 발생하는 균등성과 관련된 점프(jump)는 이러한 온도 또는 획득되는 시간의 각 시점 이전에 고려될 수 있어, 이러한 온도 불균등성은 더 낮은 온도 또는 시간의 더 이른 시점에서 이미 좌절될 수 있다. 그러므로 이미 이것들이 발생하기 이전에, 결정된 온도 불균등성을 보상하는 것을 시작할 수 있다. 시간의 특정 시점 또는 특정 온도에서 발생하는 불균등성을 예상하여 고려하면, 처리 동안 온도 균등성이 상당히 개선되게 할 수 있다.

기판 표면의 온도는 바람직하게 모든 표면 지점이 고려되는 시스템과 관련하여 필요한 계산 작업을 감소시키기 위하여 미리 결정된 표면 지점에서 결정된다. 상기 방법의 정확도를 증가시키기 위하여, 표면 지점과 관련된 표면 영역 상의 모든 측정된 온도 값의 평균값이 표면 지점들에 할당된다. 이점에 대하여, 표면 지점에 대한 표면 영역들의 할당은 측정 사이클에 걸쳐 균일한 결과를 달성하기 위하여 적어도 하나의 측정 사이클 동안 일정하게 유지된다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라서, 표면 지점 대 개개의 가열 엘리먼트의 가중된 관계 또는 조정(weighted association or coordination)의 도움으로 새로운 희망-값 프로파일의 규정이 달성되고, 그 결과, 다양한 표면 지점들에 대한 가열 엘리먼트들의 상이한 영향이 고려된다. 측정 사이클 내에서 균일한 결과를 달성하기 위하여 개개의 가열 엘리먼트 대 표면 지점의 가중된 관계는 적어도 하나의 측정 사이클 동안 일정하게 유지된다. 그러나 개개의 가열 엘리먼트 대 표면 지점의 가중된 관계는 상기 관계와 관련된 최적화를 또한 달성하기 위하여 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 동안 변화될 수 있다.

희망-값 프로파일은 특정 가열 프로파일을 생성하기 위하여 특정 시간 간격으로 희망-값 변화를 제공한다. 희망-값의 개선된 적응을 달성하기 위하여, 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 동안, 희망-값 변화를 위한 시간 간격이 바람직하게 새롭게 선택된다.

희망-값 프로파일을 새롭게 규정하는 것은 온도 불균등성이 규정된 임계값 위에서 발생하는 경우 달성되는데, 그 이유는 그것이 임계값 이하의 온도 불균등성에 의해, 가능한 정도까지 더 이상 간섭되지 않는 최적화된 시스템으로부터 발생하기 때문이다. 열 처리 동안, 기판은 가열 엘리먼트와 기판 사이에 배치된 플레이트 상에 배치된다.

본 발명의 목적은 기판의 열 처리를 위한 다수의 개별적으로 제어 가능한 가열 엘리먼트의 희망-값 프로파일을 최적화하는 방법으로 구현되고, 이로써 가열 엘리먼트는 각각의 규정된 희망-값 프로파일로 가열되며, 가열 엘리먼트로부터 떨어져 마주하는 기판 표면의 온도는 가열 동안 국부적으로 측정되고 기판 표면상에서 발생하는 온도 불균등성은 시간의 함수로 결정됨으로써, 처리 공정 동안 온도 불균등성을 기초로 새로운 희망-값 프로파일이 규정되어 다음 가열 공정에 사용되며, 가열 시점마다 온도 불균등성이 미리 결정된 임계값 이하일 때까지 상술한 단계가 반복된다. 이러한 방식으로, 상술한 바와 같이, 최적화된 희망-값 프로파일이 설정될 수 있다.

본 발명의 방법은 바람직하게 포토마스크와 함께 사용된다.

본 발명은 도면과 관련된 바람직한 실시예와 함께 이하에 설명될 것이다.

도 1은 기판의 열 처리를 위한 본 발명의 시스템의 개략적인 측면도.

도 2a는 가열 플레이트 상에 배치된 기판의 개략적인 도면.

도 2b는 기판 상의 어떤 표면 지점과 관련된 개개의 가열 엘리먼트의 영향을 도시한 테이블.

도 3은 기판의 열 처리 과정 동안 존-제어된(zone-controlled) 가열 플레이트(5 x 5 가열 존)의 개별적인 존에 대한 국부적인 희망-값 분포의 연대적인 변화를 도시한 도면.

도 4a는 기판에 대한 110℃의 한계 온도를 갖는 열 처리 동안 가열 플레이트의 존에 대한 희망-값 분포의 테이블.

도 4b는 이와 같은 희망-값 프로파일의 그래픽 도면.

도 5는 규정된 희망-값 프로파일의 자동적인 최적화에 대한 반복 사이클의 개략적인 도면.

도 1은 기판의 열 처리를 위한 장치(1)의 개략적인 측면도를 도시한 것이다.

장치(1)는 본질적으로 직각의 단면을 갖는 정방형 베이스 플레이트(3)로 이루어지는 존-제어된(zone-controlled) 가열 플레이트(2)를 갖는다. 베이스 플레이트(3)는 제 1 평평한 상부측면(5) 및 분할된 하부측면(6)을 갖는다. 가열 플레이트의 측면 에지에 수직으로 연장하는 네 개의 각각의 노치(notch)들 또는 그루브(groove)들(7)에 의하여, 하부측면(6)은 총 25 개의 정방형 세그먼트(8)로 분할된다. 그루브(7)의 깊이는 대략 베이스 플레이트(3) 두께의 절반에 대응한다. 베이스 플레이트(3)의 세그먼트(8)와 접착성 결합과 같은 적절한 방식으로 접속되며 세그먼트를 갖는 대응 가열 존을 형성하는 개별적인 정방형 가열 엘리먼트(10)가 가열 플레이트(2)의 정방형 세그먼트(8) 상에 배치된다. 그루브(7)에 의해 각각 분리된 세그먼트(8) 상에 가열 엘리먼트(10)를 배치하는 것으로 인하여, 세그먼트들은 서로 열적으로 분리되어, 세그먼트들이 서로 영향을 주지 않게, 즉, 현저한 열적 크로스 토크(cross talk)가 가열 엘리먼트들 사이에서 발생하지 않도록 한다. 그러나 베이스 플레이트(3)를 통하여, 가열 엘리먼트(10)는 서로 적절하게 열적으로 결합되어, 상부 측면(5)의 열적 패턴으로 개개의 가열 엘리먼트를 열적으로 규정함이 없이, 베이스 플레이트(3)의 상부 측면(5) 상에서 동질의 온도 분포가 달성된다. 도시되지 않은 온도 센서는 열전쌍 엘리먼트의 형태로 각각의 가열 엘리먼트(10)와 관련되며, 이것은 가열 엘리먼트(10)의 실제 온도를 측정한다. 열전쌍 엘리먼트 대신에, 다른 것, 예를 들어, 광학 온도 센서를 사용할 수도 있다.

가열 플레이트(2)가 베이스 플레이트(3)의 하부 측면(6)의 분할을 위해 내부에 그루브(7)가 형성된 일체의 베이스 플레이트(3)로 도시되었을지라도, 상기 베이스 플레이트(3)가 완전히 평평하게 형성될 수 있고, 가열 엘리먼트(10)가 직접 또는 스페이서 엘리먼트를 통하여 베이스 플레이트(3)와 접속될 수 있다는 것을 주의하여야만 한다. 동일한 방식으로, 본 발명은 세그먼트(8) 및 가열 엘리먼트(10)의 형태 및 개수에 국한되지 않는다.

가열 플레이트(1)의 베이스 플레이트(3)의 평평한 상부 측면(5)은 처리될 기판(12)에 인접하게, 예를 들어 0.1 내지 0.5㎜의 간격을 두고 배치된다. 기판은 가열 기판(1) 위에, 예를 들어 네 개의 도시되지 않은 유지 수단 상에 고정된다. 적외선 카메라 형태의 온도-측정 장치(17)가 가열 플레이트(1) 및 기판(12) 위에 배치된다. 적외선 카메라(17)는 가열 플레이트(1)로부터 떨어져 마주하는 기판(12)의 상부 측면(18) 상으로 지향된다. 적외선 카메라(17)는 이동 가능한 거울을 갖는 도시되지 않은 스캐닝 장치를 포함하며, 상기 거울을 통하여 기판(12)의 전체 상부 표면(18)이 순차적으로 스캐닝된다. 스캐닝 장치에 의하여, 기판(12)의 상부 측면(18)의 온도 분포의 국부화된 패턴이 생성됨으로써, 전체 표면이 예를 들어, 매초 한번씩 스캐닝된다.

적외선 카메라(17)는 데이터 라인(20)을 통하여 PC(22) 형태의 계산 유닛과 접속된다. PC 내에서, IR 카메라로부터 얻어진 측정값이 처리되고 기판의 상부 표면(18) 상의 공간적 온도 분포가 결정되어 다음에 보다 상세히 설명된 바와 같이 처리된다.

도 1에서, 공정 제어 메커니즘(24)뿐만 아니라, 개개의 가열 엘리먼트(10) 및 도시되지 않은 온도 센서와 접속되며 그것들과 함께 제어 루프를 형성하는 PID 조절기(26)를 부가적으로 도시할 수 있다. PID 조절기는 공정 제어 메커니즘에 의해 정해지는 희망-값 프로파일, 즉 일련의 희망 온도 값들, 특히 시간에 따라 변화하는 시간 간격 및 온도 센서에 의해 측정된 실제 온도 값의 도움으로 개개의 가열 엘리먼트(10)의 가열 용량을 조절한다.

도 2는 예를 들어, 포토마스크와 같은 기판(12)이 상부에 배치된 가열 플레이트(1) 상의 개략적인 평면도를 도시한 것이다. 가열 엘리먼트(10) 및 세그먼트 (8)에 의해 형성된 가열 존이 개략적으로 도시되어 있고 1 내지 25로 넘버링된다. 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 조정 지점으로서 사용되는 표면 지점(1 내지 13)이 기판(12) 상에 도시되어 있다.

도 2의 개략적인 평면도에서 인식할 수 있는 바와 같이, 기판은 가열 플레이트(2)의 전체 25 개의 가열 존 중 중앙의 9개를 커버한다. 그러므로 기판의 열 처리 동안, 나머지 존이 또한 열 처리에 영향을 줄지라도, 이러한 9개의 존이 주로 관련된다.

도 2b의 테이블은 개개의 가열 존 대 기판 상의 표면 지점의 관계를 도시한 것이다. 도 2에 제공된 관계 및 가중(weighting)은 정확하지 않으며 단지 가중의 원리를 나타내어야만 한다. 예를 들어, 가열 존(1)으로부터 도출되고 기판 (12)에 도달하는 가열 용량은 표면 지점(1) 영역에서 기판(12)의 온도에 독점적으로 영향을 준다. 그러므로 가열 존은 표면 지점(1)에 100% 관련된다. 이에 대조적으로, 가열 존(2)으로부터 도출되고 기판(12)에 도달하는 가열 용량은 단지 표면 지점(1)뿐만 아니라, 표면 지점(2)의 영역에서의 기판의 온도에도 영향을 준다. 이점에 대하여, 가열 존(2)에 의해 제공되는 열은 표면 지점(2)보다 표면 지점(1)에 3배 이상으로 영향을 준다. 그러므로 가열 존(2)은 75:25의 비율로 표면 지점(1 및 2)과 관련된다. 테이블(2b)은 가열 플레이트(1)의 모든 25개의 존에 대한 가중을 도시한 것이다.

도 3은 기판의 열 처리의 과정 동안 5 x 5 가열 존을 갖는 존-제어된 가열 플레이트의 개개의 존에 대한 국부적인 희망-값 분포의 연대기적 변화의 네 개의 순간적 플롯팅(plotting)을 도시한 것이며, 중앙 그래프 주위에 그룹화된다. 중앙 그래프는 기판 표면상의 측정된 온도값들의 평균값의 연대기적 전개를 도시한 것이며, 수직선은 개개의 가열 존에 대한 희망 값이 변화하는 시간의 지점을 마킹한다. 중앙 그래프에서, 수직축은 ℃ 단위로 온도를 나타내는 반면, 수평축은 분 및 초 단위로 시간(T)을 나타낸다. 국부적인 희망-값 결정의 네 개의 순간적인 플롯팅에 의해, 각각의 가열 존의 희망 온도가 ℃ 단위로 수직 축 상에 도시된다. 두 개의 다른 축은 가열 존의 5 x 5의 기본적인 패턴을 나타낸다. 상부 좌측 그래프는 열 처리 초기, 즉 0초부터 대략 1분까지의 시간 간격으로 가열 플레이트(1)의 개개의 존의 희망-값 분포를 도시한 것이다. 그 옆에 오른쪽에 배치된 그래프는 대략 2 분 내지 3분의 제 3 시간 간격에서 유지되는 대략 2분 5초의 시간 지점에서 존-제어된 가열 플레이트의 희망-값 온도 분포를 도시한 것이다. 하부 좌측 그래프는 제 6 시간 간격에 대하여 대략 5분의 시점에서 희망-값 분포를 도시한 것이며, 그 옆에 오른쪽에 배치된 그래프는 대략 11분에서 시작하는 최종 시간 간격에서의 희망-값 분포를 도시한 것이다.

상부 좌측 그래프에 의해 인식될 수 있는 바와 같이, 열 처리 초기에 중앙 존은 다른 존이 가열되는 것보다 더 강하게 가열되고 있는데, 그 이유는 이 영역에서 초기에 상대적으로 큰 부피가 가열되기 때문이다. 그 옆에 오른쪽에 배치된 그래프로부터, 중앙 존은 더 약하게 가열되며, 이것은 기판의 에지 영역에서 열적 방사가 더 크도록 한다는 것을 인식할 수 있다. 유사한 방식으로, 가열 플레이트의 에지 존이 중앙 존보다 적어도 부분적으로 더 강하게 가열된다는 것을 하부 그래프로부터 인식할 수 있다.

도 4는 마스크의 열 처리를 위한 통상적인 프로파일을 도시한 것이며, 이에 따라 110℃의 한계 온도가 샘플의 표면상에서 달성될 것이다. 이점에 대하여, 도 4a는 가열 플레이트의 존에 대한 희망-값 분포에 대한 테이블을 도시하며, 왼편 열에서 각각의 온도 단계에 대한 개개의 시간 간격의 길이가 표시된다. 도 4b는 희망-값 프로파일의 3-차원의 도식적인 표현을 도시한 것이며, 수직축은 온도(t)를 ℃로 표현하며, 본질적으로 수평으로 연장한 축은 가열 존(1 내지 25)을 나타내고, 배면 쪽으로 연장하는 축은 시간 간격(R1 내지 R9)을 도시한 것이다. 이러한 3-차원 도해로부터 각각의 가열 존(1 내지 25)의 상이한 제어를 분명하게 인식할 수 있으며, 처리 초기에 중앙 가열 존이 가장 강하게 가열된다.

도 5는 희망-값 프로파일의 자동화된 최적화 동안 가열 플레이트(1)의 개개의 가열 존을 위해 사용되는 반복 사이클을 도시한 것이다. 블럭(30)에서, 처리 사이클이 시작되며, 이에 따라 특정된 희망-값이 가열 플레이트(1)의 25 개의 존 각각에 대해 정해진다. 다음에 사용되는 희망-값 프로파일은 임의의 희망 형태를 가질 수 있는데, 예를 들어, 이것들은 모두 동일한 형태이거나 이하에 설명된 바와 같이 표준화된 시작 프로파일을 나타낼 수 있다. 희망-값 프로파일은 특정 기판의 열 처리를 위해 디자인될 뿐만 아니라, 정해진 한계 온도 값을 달성하기 위하여 디자인된다.

열 처리 동안, 적외선 카메라(17)에 의하여, 가열 엘리먼트(10)로부터 떨어져 마주하는 기판(12)의 표면(18) 상의 온도가 측정되어 계산 유닛(22)으로 전달된다. 계산 유닛(22)에서, 표면 지점과 관련된 하나의 표면 영역으로부터 측정된 모든 값들의 평균값이 각각 기판 표면상의 상술한 표면 지점과 각각 관련된다. 이러한 관계는 새로운 희망-값 프로파일의 그 다음 계산을 간소화시킨다.

블럭(34)에서, 열 처리의 시간의 각 지점에서, 기판 표면상의 표면 지점들 간의 온도차가 결정되어 미리 결정된 임계값과 비교된다. 열 처리의 시간의 각 지점에서의 온도차가 임계값 이하인 경우, 공정 제어는 블럭(36)으로 진행하는데, 이것은 최적화된 희망-값 프로파일이 제공되어 부가적인 적응이 필요하지 않다는 것을 나타낸다.

그러나 온도차가 적어도 종종 임계값을 초과하는 경우, 공정 제어는 블럭 (38)으로 진행하고, 여기서 희망-값 프로파일은 개개의 가열 엘리먼트에 대해 재계산된다. 이와 관련하여 사용되는 알고리즘은 가열 표면의 존에 대한 기판상의 표면 지점의 정확한 정격 조정(rated coordination)을 포함한다. 새롭게 계산된 희망-값 프로파일은 시작 블럭(30)으로 전달되어 이전의 시작 프로파일 대신에 규정된다. 이러한 새롭게 계산된 희망-값 프로파일에 의해, 블럭(32)에서 기판 표면상의 온도 분포가 측정되면서, 새롭게 된 열 처리 공정이 수행된다. 이러한 반복 사이클은 시간의 각 지점에서 기판 표면상의 표면 지점들 간의 온도차가 정해진 임계값 아래로 떨어질 때까지 반복된다. 이 시점에서, 최적화된 희망-값 프로파일이 설정되며, 이것은 더 이상 간섭될 필요가 없다. 이러한 최적화된 희망-값 프로파일은 동일한 파라미터를 가지며 동일한 한계 온도값으로 가열될 기판과 함께 그 다음 열 처리 공정을 위해 사용된다.

희망-값 프로파일을 재계산하는 도중에, 정해진 시간 간격 동안 온도 결정만을 변화시킬 수는 없다. 오히려, 개개의 시간 간격의 길이 또한 적응된다.

표면 지점에 대한 샘플의 표면 영역의 조정, 또는 가열 표면의 존에 대한 표면 지점의 조정은 유사하게 변화될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 희망-값 프로파일의 재계산 동안, 시간의 특정 지점에서 발생하는 온도 불균등성은, 균일하며 초기 적응된 프로파일을 달성하기 위하여 예상 방식으로 고려된다. 예를 들어, T=50초의 지점에서 온도 불균등성이 특정 표면 지점에서 발생하는 경우, 새롭게 계산된 프로파일에 의해, 이러한 불균등성은 시간의 더 빠른 지점, 예를 들어 T=30초에서 이미 고려되며, 여기서 적어도 하나의 가열 엘리먼트의 희망-값 프로파일이 시간의 이러한 지점에서 이미 국부적으로 더 강하거나 더 약한 가열이 행해지도록 변화된다. 그러므로 온도 불균등성은 개개의 간격들 사이의 희망-값 결정 동안 가열 엘리먼트의 온도 점프 및 더 큰 점프 없이 제공될 수 있다.

상술한 최적화는 각각의 상이한 기판뿐만 아니라, 각각의 한계 온도 값에 대하여 수행되어야만 한다. 상이한 한계 온도를 갖는 열 처리를 위해 이상적인 희망-값 프로파일을 결정하는 동안 시간을 절약하기 위하여, 초기에 표준화된 프로파일이 계산된다. 이러한 계산 동안, 기판 형태의 열 특성은 상이한 온도에서 본질적으로 동일하다고 가정된다. 그러므로 표준화된 프로파일은 표준화된 프로파일을 얻기 위하여 최적화된 프로파일의 한계 온도 값에 의해 분할되는 최적화된 프로파일로부터 형성된다. 각각의 부가적인 희망 한계 온도에 대하여, 표준화된 프로파일은 새로운 한계 값과 곱해진다(multiply). 그러므로 계산된 희망-값 프로파일은 도 5의 반복 사이클 동안 시작 프로파일로서 사용된다. 이와 같이 할 때, 최적화된 공정 프로파일을 달성하기 이전의 반복 사이클의 수는 상당히 감소할 수 있다.

이와 같은 방식으로 최적화된 프로파일은 고객에게 이용 가능하게 되어, 예를 들어, 반복을 피하기 위한 본 출원의 주요 문제를 어느 정도까지 행할 수 있는 DE-A-199 07 497로부터 공지된 방법과 함께 사용되도록 한다. 대안적으로, 최적화 사이클은 고객에 의해 행해질 수 있어, 공정 제어가 시간이 감에 따라 자동으로 자기-최적화되도록 한다.

본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예와 함께 상술되었지만, 특정 실시예에 국한되는 것이 아니다. 예를 들어, 가열 플레이트는 예를 들어, 둥근 가열 엘리먼트 또는 원형 세그먼트로 이루어진 가열 엘리먼트를 갖는 둥근 형태와 같은 어떤 다른 형태를 가질 수 있다. 적외선 카메라 대신에, 다른, 국부화된 온도 측정 장치가 또한 사용될 수 있다.

Claims (15)

1. 기판의 열 처리 방법으로서, 상기 방법에 따라 상기 기판은 개별적으로 제어 가능한 다수의 가열 엘리먼트에 의해 가열되며, 상기 엘리먼트 각각은 규정된 희망-값 프로파일을 가지며, 상기 방법은,

   a. 상기 열 처리 동안 상기 가열 엘리먼트로부터 떨어져 마주하는 상기 기판 표면의 온도를 국부적으로 측정하는 단계;

   b. 상기 기판 표면 상에서 발생하는 온도 불균등성을 결정하는 단계;

   c. 상기 결정된 온도 불균등성에 근거하여 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 단계; 및

   d. 상기 새로운 희망-값 프로파일을 다음 처리 공정에 제공하는 단계

   를 포함하는, 기판의 열 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열 처리 동안 발생하는 온도 불균등성은 상기 희망-값 프로파일을 규정하는 동안 시간에 관한 예상 방식으로 고려되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
3. 제 1 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 기판 표면의 온도는 규정된 표면 지점에서 결정되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   표면 지점과 관련된 표면 영역으로부터 측정된 모든 온도 값의 평균값이 상기 표면 지점에 할당되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 표면 영역 대 상기 표면 지점의 관계는 하나 이상의 측정 사이클 동안 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 새로운 희망-값 프로파일의 규정은 개개의 표면 지점 대 상기 가열 엘리먼트의 가중된 관계에 의하여 행해지는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 가중된 관계는 하나 이상의 측정 사이클 동안 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 가중된 관계는 상기 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 동안 변화하는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   희망-값 변화에 대한 시간 간격은 상기 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 동안 새롭게 선택되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 희망-값 프로파일을 새롭게 규정하는 것은 온도 불균등성이 규정된 임계값 이상으로 발생하는 경우에만 행해지는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 열 처리 동안 상기 기판은 상기 가열 엘리먼트와 상기 기판 사이에 배열된 플레이트 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    최적화된 희망-값 프로파일로부터 계산되는 표준화된 희망-값 프로파일이 원래 희망-값 프로파일로 사용되는 것을 특징으로 하는 기판의 열 처리 방법.
13. 기판의 열 처리를 위하여 개별적으로 제어 가능한 다수의 가열 엘리먼트의 희망-값 프로파일을 최적화하는 방법으로서,

    a. 각각의 규정된 희망-값 프로파일에 의해 상기 가열 엘리먼트를 가열하는 단계;

    b. 상기 가열 동안 상기 가열 엘리먼트로부터 떨어져 마주하는 상기 기판 표면의 온도를 국부적으로 측정하는 단계;

    c. 상기 기판 표면 상에서 발생하는 온도 불균등성을 시간의 함수로서 결정하는 단계;

    d. 열 처리 공정 동안 상기 온도 불균등성에 기초하여 새로운 희망-값 프로파일을 규정하는 단계;

    e. 다음 가열 공정을 위하여 상기 새로운 희망-값 프로파일을 사용하는 단계;

    f. 가열 시점마다 상기 온도 불균등성이 미리 결정된 임계값 이하일 때까지 상기 단계들 a-e를 반복하는 단계를 포함하는, 희망-값 프로파일의 최적화 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 열 처리의 상이한 한계 온도 및 상이한 기판에 대해 상기 최적화가 수행되는 것을 특징으로 하는 희망-값 프로파일의 최적화 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    원래 규정된 희망-값 프로파일은 이전에 최적화된 희망-값 프로파일에 기초하여 계산된 표준화된 희망-값 프로파일인 것을 특징으로 하는 희망-값 프로파일의 최적화 방법.

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