KR101479352B1 - 기판 가열 장치, 기판 가열 방법 및 기억 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 가열 제어 영역의 배치 패턴을 자유롭게 설정, 혹은 변경할 수 있고, 기판의 가열 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

웨이퍼(W)를 보유 지지하는 열판(2)과, 보유 지지된 웨이퍼(W)와 대향하도록 배치되어, 당해 기판을 가열하기 위한 광원(5a)과, 광원(5a)과 웨이퍼(W) 사이에 개재하여 설치되어, 광 셔터 셀(60)이 다수 배열된 광 셔터판(5b)과, 광 셔터 셀(60)의 절환 제어를 행하기 위한 제어부(9)를 구비하고, 제어부(9)에 의해 웨이퍼(W)의 온도의 면내 균일성이 향상되도록 광 셔터판(5b)을 제어하여 웨이퍼(W)를 가열한다.

기판 가열 장치, 웨이퍼, 열판, 광원, 광 셔터 셀

Description

기판 가열 장치, 기판 가열 방법 및 기억 매체 {SUBSTRATE HEATING APPARATUS, SUBSTRATE HEATING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 「웨이퍼」라고 함) 등의 기판을 당해 기판에 대향하는 가열원에 의해 가열하는 기판 가열 장치에 관한 것이다.

웨이퍼나 플랫 패널용 글래스 기판 등의 기판은 약액 처리를 한 후, 혹은 처리 전에 열판에 의해 가열 처리가 행해진다. 구체적으로는 레지스트 패턴 형성 시스템에 있어서, 레지스트액을 도포한 후나, 노광 후 현상 처리 전의 기판을 가열하는 경우, 혹은 절연막 형성 장치에 있어서, 절연막의 전구 물질을 포함하는 약액을 도포한 후의 기판을 가열하는 경우 등을 들 수 있다.

이러한 종류의 기판 가열 장치는, 예를 들어 도 18에 도시하는 열판(100)을 구비하고 있다. 열판(100)은 이면에 열원이 되는 히터(101, 102, 103, 104, 105)와 도시하지 않은 온도 검출부를 구비하고 있고, 히터(101 내지 105)는, 예를 들어 전기 저항체로 이루어지는 패턴을 인쇄함으로써 형성되고, 열판(100)의 중심으로부터 동심원 형상으로 되도록 배치되어 있다. 또한, 주연측에 위치하고 있는 히 터(104 및 105)는 둘레 방향으로, 예를 들어 4분할되어 있다. 그리고, 히터(101 내지 105)는 전력 공급부(110)로부터의 전력 공급에 의해 발열한다.

이러한 종류의 기판 가열 장치에서는 각 히터(101 내지 105)의 제어를 다채널화하여, 각 히터(101 내지 105)마다 공급되는 전력량을 제어함으로써, 각 히터(101 내지 105)마다 발열량을 바꾸는 것이 가능하게 되어 있다. 각 히터(101 내지 105)의 발열량의 제어는, 예를 들어 테스트용 온도 검출기가 부착된 기판을 사용하여 가열 처리했을 때의 온도 검출 정보에 기초하여 작성된 전력 공급 프로파일에 의해 행해진다.

그런데, 최근 웨이퍼가 대형화되고 있고, 그것에 맞추어 열판이 대형화되었으므로, 제어 채널수나 히터의 수, 즉 패터닝 면적이 증가하고 있다. 전기 저항체를 인쇄하여 패턴을 형성하는 경우, 전기 저항체의 폭이나 두께에 편차가 발생하는 것을 피할 수 없으므로, 원하는 히터의 총 면적과 실제의 히터의 총 면적 사이에 차가 발생하고, 이 차는 패터닝 면적에 비례하여 커진다. 그로 인해 열판이 커지면, 그만큼 온도 제어 정밀도가 저하되게 된다. 또한, 제어 채널이나 패터닝 면적이 증가하므로, 기판 가열 장치의 제조 비용이 증가한다.

또한, 전기 저항체의 히터에는 전력 공급용 전극이 접속되므로, 이 전극이 열판의 이면과 접촉하여 열을 방출하여, 열판의 온도가 국소적으로 내려가는 경우가 있고, 열판이 대형화되어 히터의 수가 증가하면, 전극의 수가 증가하므로, 이 전극으로부터 방출하는 열량이 커져, 온도 제어 정밀도의 저하의 요인의 하나로 된다. 또한, 각 히터로의 전력 공급 제어를 다채널화하고 있으므로, 공급되는 전력 량을 조정함으로써 어느 범위에서의 온도 제어는 가능하나, 히터의 패턴이 고정화되어 버리므로, 외란 요인이 크게 변화된 경우, 외란 요인에 대한 추종성에 한계가 있다. 따라서, 이러한 종류의 기판 가열 장치에서는, 기판을 균일하게 가열하는 것이 곤란해져, 기판의 면내의 온도 균일성이 악화될 우려가 있었다.

한편, 본 출원인은 특허 문헌 1에 기재되어 있는 기판 가열 장치용 열판을 제안하고 있다. 이 열판은, 실리콘 기판으로 이루어지고, 그 이면에는 전기 저항체인, 예를 들어 백금을 스패터링에 의해 사행 형상 또는 원호 형상으로 형성함으로써 얻어진 히터가 배치되어 있다. 이에 의해, 전기 저항체 패턴을 인쇄하여 히터를 형성하는 경우와 비교하여, 히터의 폭이나 두께를 균일하게 할 수 있어, 열판의 온도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 히터의 패턴 형상을 변경하기 위해서는 열판 자체를 교환할 필요가 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2007-329008호 공보(단락 번호 0016, 0022)

본 발명은 이와 같은 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 기판에 대향하는 가열원에 의해 당해 기판을 가열하는 기판 가열 장치에 있어서, 가열 제어 영역의 배치 패턴을 자유롭게 설정, 혹은 변경할 수 있어, 기판의 가열 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.

본 발명의 기판 가열 장치에서는,

기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,

이 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판과 대향하도록 배치되어, 당해 기판을 가열하기 위한 광원과,

이 광원과 상기 기판 사이에 개재하여 설치되어, 광투과 상태와 차광 상태 사이에서 절환되는 광 셔터 셀이 기판의 대향 영역 전체에 걸쳐서 다수 배열된 광 셔터판과,

상기 광 셔터 셀의 각각에 대해 광투과 상태와 차광 상태의 절환 제어를 행하기 위한 제어부를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 기판 가열 장치에서는, 예를 들어 상기 기판 보유 지지부는 상기 광원측의 면에 당해 광원으로부터의 광을 흡수하기 위한 광흡수층이 형성된 열판에 의해 구성해도 좋다. 또한, 본 발명의 기판 가열 장치에서는, 예를 들어 상기 제어부는 단위 시간당에 있어서의 광투과 상태로 되어 있는 시간의 비율을 제 어하는 기능을 갖고 있어도 좋다. 또한, 본 발명의 기판 가열 장치에서는, 예를 들어 광 셔터 셀을 복수의 그룹으로 분할하고, 상기 제어부는 분할된 그룹 단위로 상기 시간의 비율을 제어해도 좋다.

또한, 본 발명의 기판 가열 장치에서는, 예를 들어 상기 제어부는 단위 영역에 포함되는 광 셔터 셀군 중 광투과 상태로 하는 셀수의 비율을 제어하는 기능을 갖고 있어도 좋다. 또한, 본 발명의 기판 가열 장치에서는, 예를 들어 상기 단위 영역을 다수 집합시켜 하나의 그룹으로 함으로써 복수의 그룹을 형성하고, 상기 제어부는 그룹 단위로 상기 셀수의 비율을 제어해도 좋다. 또한, 본 발명의 기판 가열 장치에서는, 예를 들어 상기 그룹마다 온도 검출부를 설치하고, 상기 제어부는 상기 온도 검출부의 온도 검출치에 기초하여 광투과 상태와 차광 상태의 절환을 제어해도 좋다.

본 발명의 기판 가열 방법은,

기판 보유 지지부에 기판을 보유 지지하는 공정과,

상기 기판의 대향 영역 전체에 걸쳐서 다수 배열된 광 셔터 셀로 이루어지는 광 셔터판의, 각각의 상기 광 셔터 셀의 광투과 상태와 차광 상태의 절환을 제어하는 공정과,

상기 광 셔터판을 통해 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판과 대향하도록 배치된 광원으로부터 광을 조사하여 상기 기판을 가열하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 기판 가열 방법에서는, 예를 들어 상기 제어는 단위 시간당 에 있어서의 광투과 상태로 되어 있는 시간의 비율의 제어라도 좋다. 또한, 본 발명의 기판 가열 방법에서는, 예를 들어 광 셔터 셀을 복수의 그룹으로 분할하고, 상기 제어는 분할된 그룹 단위에 있어서의 상기 시간의 비율의 제어라도 좋다. 또한, 본 발명의 기판 가열 방법에서는, 예를 들어 상기 제어는 단위 영역에 포함되는 광 셔터 셀군 중 광투과 상태로 하는 셀수의 비율의 제어라도 좋다.

또한, 본 발명의 기판 가열 방법에서는, 예를 들어 상기 단위 영역을 다수 집합시켜 하나의 그룹으로 함으로써 복수의 그룹을 형성하고, 상기 제어는 그룹 단위에 있어서의 상기 셀수의 비율의 제어라도 좋다. 또한, 본 발명의 기판 가열 방법에서는, 예를 들어 상기 그룹마다 온도 검출부를 설치하고, 상기 온도 검출부의 온도 검출치에 기초하여 광투과 상태와 차광 상태의 절환을 제어해도 좋다.

그리고, 본 발명의 기억 매체에서는 보유 지지된 기판을, 광원에 의해 가열하는 기판 가열 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체이며, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 기판 가열 방법을 실행하도록 스텝군이 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명은 광투과 상태와 차광 상태 사이에서 절환되는 광 셔터 셀이 기판의 대향 영역 전체에 걸쳐서 다수 배열된 광 셔터판을 광원과 기판 사이에 개재하여 설치하고, 광 셔터 셀을 제어함으로써 기판의 가열 제어를 행하도록 구성하고 있다. 종래와 같이 저항 발열체에 의한 가열 제어에서는 가열 제어 영역의 패턴이 고정되어 있지만, 본 발명에 따르면 이와 같은 구성을 채용하고 있으므로, 가열 제 어 영역의 패턴을 자유롭게 설정할 수 있고, 따라서 세밀한 가열 제어를 행할 수 있다. 이 결과 기판의 면내 혹은 기판 사이에 있어서의 가열 처리의 균일성의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 관한 기판 가열 장치에 대해, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 기판 가열 장치는, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 하우징(1)을 구비하고 있고, 하우징(1)은 구획벽(11)에 의해 구획되어 상부 영역(12)과 하부 영역(13)으로 분리되어 있고, 상부 영역(12)측의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입출구(14)가 형성되어 있다. 반입출구(14)가 형성되어 있는 영역을 장치 전방측으로 하면, 하우징(1)의 장치 안측 내부에는 웨이퍼(W)를 가열하는 열판(2)(기판 보유 지지부)이 설치되어 있고, 장치 전방측에는 가열된 웨이퍼(W)의 초벌 열 제거(냉각)를 행하는 동시에, 반입출구(14)로부터 반입되는 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 대기 위치로부터 열판(2)의 상방 영역까지의 사이를 이동하는 냉각판(3)이 배치되어 있다.

냉각판(3)은 웨이퍼(W)를 적재하여 대기 위치와 열판(2)의 상방 영역 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 동시에 적재된 웨이퍼(W)와의 사이에서 열교환을 행함으로써 웨이퍼(W)의 초벌 열 제거를 행하는 적재부(31)와, 적재부(31)를 이동 지지하는 이동 지지부(32)를 구비하고 있고, 이동 지지부(32)는 구획벽(11)의 개구부(11a)를 관통하여 하부 영역(13)에 배치되어 있는 가이드 레일(33)에 가이드된다. 적재부(31)의 대기 위치의 하방에는 반송 아암과의 협동 작용에 의해 웨이 퍼(W)의 전달을 행하는, 승강 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 승강하는 승강 핀(34)이 설치되어 있다. 그리고 적재부(31)에는 적재부(31)가 승강 핀(34, 41)과 평면 상에서 간섭하지 않도록 절결부(31a, 31b)가 형성되어 있다.

열판(2)에는 웨이퍼(W)의 적재면에 구멍부(21)가 3개 형성되고, 이 구멍부(21)에는 승강 핀(41)이 축통과하고 있다. 이 승강 핀(41)은 승강 장치(4)에 접속되어 있고, 승강 핀(41)과 냉각판(3)의 협동 작용에 의해 열판(2)과 냉각판(3) 사이에서 웨이퍼(W)가 전달된다. 또한, 하우징(1)에는 하부 영역(13)의 안측에 배기 장치(15)와 배기 덕트(16)가 구비되어 있다. 열판(2)의 안측 근방에는 배기 장치(15)에 접속된 배기구(23)(도 2 참조)가 형성되고, 열판(2)의 전방측 근방에는 도시하지 않은 가스 공급원에 접속된 토출구(24)(도 2 참조)가 형성되어 있다. 또한, 열판(2)의 상방에는 지지부(25)에 지지된 천장판(26)이 배치되어 있다. 이 기판 가열 장치에서는 토출구(24)로부터 공급되는 퍼지용 가스를 배기구(23)로 흡인하여 가스류를 형성하고, 이 가스류를 천장판(26)에 의해 정류한다. 그리고, 이 가스류에 의해 가열 처리 중의 웨이퍼(W)에 파티클이 부착되는 것을 방지한다.

또한, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 열판(2)의 하방에는 가열부(5)가 배치되어 있다. 가열부(5)는 열판(2)을 가열하기 위한 가열원이 되는 광원(5a)과, 광원(5a)의 광을 차단하는 것이 가능한 광 셔터판(5b)을 구비하고 있고, 열판(2)의 하면 전체면에는 광원(5a)으로부터 조사되는 광을 흡수하는 광흡수층(20)이 성막되어 있다. 또한, 도면 중 퍼지 가스 공급관(7)은 열판(2)을 냉각할 때에 열판(2)을 향해 퍼지 가스를 공급하기 위한 도시하지 않은 가스 공급원에 접속되어 있다.

또한, 열판(2)의 상면에는 도시하지 않은 웨이퍼 적재용 돌기부가 복수, 예를 들어 주연에 가까운 부위이며 둘레 방향으로 등간격으로 3개소 배치되어 있고, 웨이퍼(W)는 이 돌기부에 지지된 상태로 열판(2)에 적재된다. 또한, 돌기부는 지지하고 있는 웨이퍼(W)와 열판(2) 사이에, 예를 들어 0.1 내지 0.5㎜ 정도의 간극이 생기도록 형성되어 있다. 또한, 열판(2)은 두께 2 내지 3㎜의 AIN(질화알루미늄)이나 SiC(탄화규소) 등의 세라믹판 혹은 Al(알루미늄) 등의 금속판으로 형성되어 있고, 광흡수층(20)은 그 두께가 5 내지 50㎛ 정도의 시아닌계 색소, 카본블랙, DLK(단백질 인산화 효소), 혹은 지르코늄 함유막 등의 박막으로 형성되어 있다.

광원(5a)은, 예를 들어 후레쉬 램프나 크세논 램프, 혹은 YAG 레이저 등으로 이루어지고, 가열부(5)는 광원(5a)을 복수, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이 총 29개 구비하고 있다. 광원(5a)은, 도 1에 도시한 바와 같이 열판(2)의 이면 전체 영역에 대해 광을 조사할 수 있도록 열판(2)의 투영 영역[열판(2)의 광흡수층(20)과 대향하는 영역]에 배치되어 있다. 그리고, 열판(2)은 광원(5a)으로부터 조사된 광을 광흡수층(20)에서 흡수함으로써 간접적으로 가열된다. 또한, 열판(2)과 광흡수층(20) 사이에는 열판(2)의 온도를 계측하기 위한 본 발명의 온도 검출부에 상당하는 온도 센서(8)가, 열판(2)의 하면에 일정한 간격을 두고 복수 설치되어 있다.

광 셔터판(5b)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 예를 들어 크기가 0.1 내지 0.25㎜인 액정 셔터로 이루어지는 광 셔터 셀(60)을 웨이퍼(W)에 대향하는 전체면에 걸쳐서, 예를 들어 매트릭스 형상으로 설치하여 구성된다. 또한, 이 광 셔터판(5b)에는 승강 핀(41) 및 퍼지 가스 공급관(7)이 통과하기 위한 도시하지 않은 개구부가 형성되어 있고, 승강 핀(41)은 이 개구부를 관통한 상태로 승강한다. 또한, 광 셔터 셀(60)로서는 액정 셔터 대신에 PLZT(티탄산지르콘산란탄납)을 사용할 수도 있다. 또한, 도 5는 광 셔터판(5b)을 도 3에 도시하는 광원(5a)측에서 본 도면으로, 설명의 편의상, 광 셔터 셀(60)의 크기를 실물보다 크게 도시하는 동시에, 열판(2)을 도시하고 있다.

광 셔터판(5b)은, 도 6에 도시한 바와 같이 복수의 셀군(61a 내지 61o)을 갖고 있다. 각 셀군(61a 내지 61o)은 광 셔터 셀(60)을 복수 통합하여 그룹화함으로써 형성되어 있고, 이 셀군(61a 내지 61o)에 의해 본 실시 형태의 광 셔터판(5b)은 「15」의 구획으로 나뉘어져 있다. 또한, 구획수가 「15」인 것은 설명의 편의상의 기재이다. 또한, 온도 센서(8)는 열판(2)의 하면에 셀군(61a 내지 61o)의 수와 동수인 15개 배치되어 있고, 각 셀군(61a 내지 61o)과 1대 1로 대응하도록 배치되어 있다.

다음에, 본 실시 형태의 광 셔터판(5b)의 제어계에 대해 설명한다. 도 7은 광 셔터 셀(60)의 제어계의 개략을 도시하는 도면이다. 이 제어계에 있어서는, 각 광 셔터 셀(60)을 온으로 하여 광투과 상태로 하기 위한 온 전압을 공급하는 스위칭 소자(94)가 광 셔터 셀(60)마다 설치되고, 이 스위칭 소자(94)의 온/오프 제어를 행하기 위한 드라이버(구동 회로)(95)가 기판 가열 장치의 내부에 설치되어 있다. 이 드라이버(95)는 각 스위칭 소자(94)에 PWM 신호(펄스폭 변조 신호)를 출력하는 것으로, 제어부(9)로부터의 제어 신호에 의해, 어느 스위칭 소자에 얼마의 듀티비의 PWM 신호를 출력하는 것인가 하는 지시에 따라서 동작한다.

제어부(9)는, 도 1에 도시한 바와 같이 입력부(90)를 갖고, 오퍼레이터가 입력부(90)를 통해 제어부(9) 내의 기억부(91)에, 각 스위칭 소자(94)마다의 듀티비, 즉 각 광 셔터 셀(60)마다의 듀티비(단위 시간당의 온의 비율)를 기억시킬 수 있도록 설정되어 있다. 또한, 기억부(91)에는 그룹화된 셀군(61a 내지 61o)의 광 셔터판(5b) 상의 위치 데이터와, 각 그룹마다의 듀티비를 대응시켜 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 모식적인 설명을 하면, 예를 들어 광 셔터 셀이 1번부터 10000번까지의 1만개 설치되어 있다고 하면, 1번부터 1000번까지를 제1 그룹, 1001부터 2000번까지를 제2 그룹, 등으로 그룹화하고, 그룹화된 셀군(61a 내지 61o)의 스위칭 소자(94)에 대해 드라이버(95)로부터 공통의 PWM 신호가 공급되게 된다.

광 셔터 셀(60)이 온/오프 제어되는 펄스의 듀티비에 따라서 단위 시간, 예를 들어 1ms당의 광투과 상태의 시간 비율이 조정되므로, 열판(2)측에서 보면 발열 제어를 행하는 제어 단위인 존(채널)이 셀군(61a 내지 61o)의 그룹 분류에 따라서 결정되게 되고, 또한 각 존을 어떻게 발열 제어할 것인지가, 기억된 듀티비의 설정에 따라서 결정되게 된다. 즉, 종래의 전기 저항체의 패턴을 인쇄에 의해 형성하여 각 채널화되어 있던 구조와 비교하면, 전기 저항체의 하나의 채널이 셀의 그룹에 상당하고, 각 채널의 전력 제어가 광 셔터 셀(60)의 제어(단위 시간당의 광투과 상태의 시간 비율의 제어)에 상당하게 된다.

또한, 도 1에 도시하는 부호 92는 기억부(91)로부터 각 광 셔터 셀(60)마다의 듀티비나, 셀군(61a 내지 61o)의 위치 데이터의 정보를 판독하여, 제어 신호를 생성하여 드라이버(95)로 송신하는 제어 프로그램이다. 그리고, 제어 프로그 램(92)은, 예를 들어 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되고, 그곳으로부터 제어부(9)에 설치된 도시하지 않은, 예를 들어 HDD(Hard Disk Drive) 등으로 이루어지는 보조 기억부에 인스톨되어, 도시하지 않은 메모리 등의 주기억 장치 상에 전개되어 제어 신호를 드라이버(95)로 송신 가능해진다.

이와 같은 제어계를 사용함으로써, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 이하에 나타내는 바와 같은 광 셔터판(5b)의 제어를 행할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 각 스위칭 소자(94)마다의 듀티비로서, 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같은 각 셀군(61a 내지 61o)마다의 듀티비의 데이터를 기억부(91)에 기억시키고 있다. 그리고, 제어 프로그램(92)은 이 데이터를 판독하여 각 셀군(61a 내지 61o)마다의 제어 신호를 생성하여 드라이버(95)로 송신한다.

드라이버(95)는, 예를 들어 0.1 내지 1ms 주기의 클록 펄스를 발생하는 도시하지 않은 클록 펄스 발생원과 이 클록 펄스에 기초하여 PWM 신호를 생성하는 생성부 등을 구비하고 있고, 수취한 제어 신호에 포함되는 듀티비에 기초하여 클록 펄스의 주기와 동일한 주기의 펄스 신호를 듀티 100％로 하는 PWM 신호를 생성한다.

예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이 셀군(61h, 61i, 61j, 61k)의 듀티비가 각각 50％, 80％, 20％, 10％였던 경우, 듀티비가 50％이면, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같은 클록 펄스의 1주기에 상당하는 단위 시간 중에서의 절반의 시간만 온으로 되는 PWM 신호가 생성되고, 듀티비가 20％이면, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이 클록 펄스의 1주기에 상당하는 단위 시간 중에서의 2할의 시간만 온으로 되는 PWM 신호가 생성되고, 듀티비가 80％이면, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이 클록 펄스의 1주기에 상당하는 단위 시간 중에서의 8할의 시간이 온으로 되는 PWM 신호가 생성된다.

이와 같이 하여 드라이버(95)는 제어 신호에 의해 지정된 스위칭 소자(94)에 대해, 당해 스위칭 소자(94)에 할당되는 듀티비에 따른 PWM 신호가 출력된다. PWM 신호를 수취한 스위칭 소자(94)는, 이 PWM 신호에 기초하여 스위칭하고, 이에 의해 셀군(61a 내지 61o)의 각각이 개폐 제어된다. 따라서, 각 광 셔터 셀(60)의 출력측[열판(2)측]에는 PWM 신호에 따른 시간 폭의 광펄스가 나타나게 된다.

상술한 듀티비는 모든 셀군(61a 내지 61o)마다 설정되어 있고, 듀티비에 따라서 광 셔터판(5b)을 통해 열판(2)으로 공급되는 광에너지의 양(단위 시간당의 양)이 결정되므로, 본 실시 형태에 있어서는, 열판(2)을 복수의 발열 제어 영역으로 분할하고, 각 분할 영역(출발 광제어 영역)의 발광량을 듀티비에 따라서 정할 수 있다고 할 수 있다.

예를 들어, 셀군(61a, 61b, 61c, 61i, 61m, 61o)의 듀티비를 80％, 셀군(61d, 61f, 61h, 61n)의 듀티비를 50％, 셀군(61e, 61g, 61j, 61l)의 듀티비를 20％, 셀군(61k)의 듀티비를 10％로 설정함으로써, 도 10에 도시한 바와 같이 열판(2)의 중심으로부터 외측을 향해 단위 시간당의 광투과 상태의 시간 비율이 순차적으로 길어진다. 바꿔 말하면, 공급되는 발열량이 중심으로부터 외측을 향할수록 커지도록 설정되어 있게 된다.

다음에 본 실시 형태의 기판 가열 장치에 의한 웨이퍼(W)의 가열 방법에 대 해 도 7 내지 도 11을 참조하여 설명한다. 또한 도 11은 도 6에 도시하는 화살표 A-A로부터 본 열판(2)과 가열부(5)를 모식적으로 도시한 것이다. 본 실시 형태의 기판 가열 장치에서는, 우선 웨이퍼(W)의 가열을 행하는 전공정으로서, 복수의 온도 검출부를 설치한 온도 측정용 웨이퍼를 열판(2)에 적재한다. 계속해서, 광 셔터판(5b)을 통해 광원(5)의 광을 열판(2)에 조사하고, 열판(2)을 통해 웨이퍼(W)를 가열한다. 그리고, 이때의 웨이퍼의 온도 상승 데이터의 시간대를 포함하는 온도 검출 데이터에 기초하여 각 셀군(61a 내지 61o)에 대응하는 PWM 신호의 시계열 데이터, 즉 PWM 신호의 듀티비의 시간 추이 데이터를 작성한다. 또한 실제로는, 예를 들어 PWM 신호의 온도와 온도 검출 데이터의 취득을 반복하게 된다. 이와 같이 하여 얻어진 듀티비의 설정 데이터를 기억부(91)에 기억한다.

이와 같은 설정 작업이 종료된 후, 제품 웨이퍼(W)의 가열 처리가 실시된다. 우선, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이 가열 대상의 웨이퍼(W)를 냉각판(3)에 의해 열판(2)의 상방으로 반송한다. 계속해서, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이 냉각판(3)과 승강 핀(41)의 협동 작용에 의해 웨이퍼(W)를 열판(2)에 적재한다. 그리고, 제어 프로그램(92)이 기억부(91)로부터 각 셀군(61a 내지 61o)마다의 듀티비의 데이터를 판독하여 각 셀군(61a 내지 61o)마다의 제어 신호를 생성하여 드라이버(95)로 송신한다. 그리고, 드라이버(95)로부터 각 셀군(61a 내지 61o)에 대응하는 스위칭 소자(94)에 대해 PWM 신호를 생성하여 출력하고, 이에 의해 각 셀군(61a 내지 61o)의 온/오프 제어가 개시되어, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이 광원(5a)으로부터의 광이 각 셀군(61a 내지 61o)에 의해 변조되어 열판(2)의 하면에 성막된 광흡수막(20)에 조사된다.

광흡수막(20)은 광 셔터판(5b)을 통과한 광을 흡수하여 발열하고, 이 열이 열판(2)으로 전해져 당해 열판(2)이 가열되고, 이 결과 열판(2) 상의 웨이퍼(W)가 당해 열판(2)에 의해 가열되게 된다. 이 경우, 각 셀군(61a 내지 61o)마다 독립하여 광변조를 행하고 있으므로, 웨이퍼(W)의 가열 영역을 복수로 분할하여 각 분할 영역마다 가열 제어를 행하는 소위, 존 제어가 행해지게 된다. 그리고, 온도 안정화 후에, 어느 하나의 존(셀군)에 따라서 설치된 온도 센서(8)로부터의 온도 검출치가 외란 등에 의해 설정 온도로부터 벗어났을 때에는, 피드백 제어가 가해져 그 존(셀군)에 설정된 PWM 신호의 듀티비가 조정되고, 이에 의해 그 존의 웨이퍼(W)의 온도가, 설정 온도로 되도록 컨트롤된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 가열 처리가 종료되면, 웨이퍼(W)를 열판(2)에 적재한 것과는 역의 공정을 경유하여 기판 가열 장치로부터 반출된다.

상술한 본 실시 형태의 기판 가열 장치에서는, 광투과 상태와 차광 상태 사이에서 절환되는 광 셔터 셀(60)이 웨이퍼(W)의 대향 영역 전체에 걸쳐서 다수 배열된 광 셔터판(5b)을 광원(5a)과 웨이퍼(W) 사이에 개재하여 설치하고, 광 셔터 셀(60)을 온/오프 제어함으로써 웨이퍼(W)의 가열 제어를 행하도록 구성하고 있다. 종래와 같이 저항 발열체에 의한 가열 제어에서는 가열 제어 영역의 패턴이 고정되어 있지만, 본 실시 형태의 기판 가열 장치에 따르면, 가열 제어 영역에 해당하는 셀군을 자유롭게 설정할 수 있고[본 예에서는, 셀군(61a 내지 61o)으로서 설정하고 있음], 그리고 각 셀군(61a 내지 61o)마다 듀티비를 설정함으로써, 각 셀군(61a 내 지 61o)으로부터의 발광량(발열량)을 자유롭게 설정할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서는 가열 제어 영역의 패턴을 자유롭게 설정할 수 있는 것이고, 따라서 세밀한 가열 제어를 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 가열 중에 각 셀군(61a 내지 61o)의 분류 방법, 즉 가열 제어 영역의 패턴을 일정하게 하고 있지만, 가열 중에 변경해도 좋고, 또한 예를 들어 동일한 로트의 전번의 웨이퍼의 가열 처리가 행해진 후, 당해 웨이퍼의 가열을 행하기 전에 상기 패턴을 변경해도 좋고, 혹은 또한 당해 웨이퍼의 가열을 행한 후에 변경해도 좋다. 이와 같은 변경은 웨이퍼의 선 폭의 검사를 도포, 현상 장치 내에서 행하여, 그 결과에 따라서 실시되는 경우를 들 수 있다. 이와 같이 상기 패턴을 가열 장치의 제조 후에 자유롭게 변경할 수 있다고 하는 것은, 웨이퍼의 면내 혹은 웨이퍼 사이에 있어서, 가열 처리를 균일하게 행하기 위한 조정 파라미터가 넓어졌다고 하는 것이고, 결과적으로 균일성이 높은 가열 처리를 실시할 수 있게 된다. 또한, 예를 들어 챔버 구조의 변경에 의해 열판 상의 기류가 바뀌는 경우나, 약액 감도의 변화 등, 외부 환경이 변화되어도 열판 자체를 다시 만들지 않고 제어 프로그램의 재기록으로 그때의 환경에 적응한 열판의 온도 제어를 행하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에서는, PWM 제어를 행하는 셀군과, PWM 제어를 행하지 않고 차광 상태로 한 채의 셀군으로 나누어, 가열 제어 영역에 상당하는 전자의 셀군의 형상(패턴)을 특정한 패턴 형상으로 설정한다고 하는 사용 방법을 해도 좋다. 또한, 이는, 복수의 그룹(셀군) 중, 몇 개의 그룹에 관한 PWM 신호의 듀티비를 0％로 하 는 것과 같은 의미이다. 이와 같은 예를 도 12에 도시하면, 예를 들어 도 12의 (a)에 도시한 바와 같은 사행의 패턴 형상을 형성하거나, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같은 정(井)자와 십(十)자를 포갠 패턴 형상을 형성하는 것도 가능해진다. 또한, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이 종래의 전기 저항체로 이루어지는 패턴이 인쇄됨으로써 형성되는 히터(도 18 참조)의 패턴 형상과 동일 형상의 패턴 형상을 광 셔터판(5b)으로 형성하는 것도 가능해진다.

도 12에서는, 사선이 그려져 있지 않은 광 셔터 셀(60)은 PWM 제어되어 광변조가 행해지고 있는 가열 제어 영역의 셀이고, 사선이 그려져 있는 광 셔터 셀(60)은 광변조되지 않는 광 셔터 셀(60)을 나타내고 있다. 즉, 도 12의 (b)에서는, 정자와 십자를 포갠 패턴의 부분이 광투과 상태인 것을 나타내고 있다. 단, 본 발명의 실시 형태로서는, 도 12의 (b)에 도시하는 차광 상태와 광투과 상태의 영역을 교체해도 좋다.

[제2 실시 형태]

본 발명의 제2 실시 형태에 대해 도 13을 참조하여 설명한다. 제2 실시 형태의 기판 가열 장치는 제1 실시 형태와는 광 셔터판(205b)의 구성과 제어계가 상이할 뿐이고, 그 밖의 구성은 제1 실시 형태의 기판 가열 장치와 대략 동일 구성이므로, 이하의 설명에서는 광 셔터판(205b) 및 광 셔터판(205b)의 제어계에 관련되는 점에 대해서만 설명하고, 다른 부재에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일 번호를 부여하여 설명을 생략한다. 제2 실시 형태의 광 셔터판(205b)은, 도 13에 도시한 바와 같이 동일한 형상의 셀군(261)을 웨이퍼(W)에 대향하는 전체면에 걸쳐, 예를 들어 매트릭스 형상으로 설치함으로써 구성된다. 셀군(261)은 광 셔터 셀(60)을 복수, 예를 들어 종횡 10개 × 10개의 매트릭스 형상으로 한 100개에 의해 구성되어 있다. 또한, 이 수치는 편의상의 값이다. 본 실시 형태에 있어서도, 열판(2)의 하면에는 제1 실시 형태와 동일하게 온도 센서(8)가 복수, 예를 들어 15개 배치되지만, 이 배치 위치는, 예를 들어 셀군(261)을 복수 모아서 그룹으로 나누어, 그 그룹의 대략 중앙에 배치된다.

즉, 제1 실시 형태에서는 광 셔터 셀(60)을 복수 집합한 영역을 가열 제어 영역의 단위로 하여, 이것을 15개 배열하고 있고, 즉 광 셔터판(5b)은 「15」의 영역으로 분할되어 있다. 이에 대해, 제2 실시 형태에서는 100개의 광 셔터 셀(60)을 집합시켜, 가열 제어 영역의 단위로 하고 있다. 그리고, 제1 실시 형태에서는 1개의 가열 제어 영역에 속하는 셀군(61a 내지 61o)에 대해서는 PWM 신호에 의해, 동일한 광변조가 행해지지만, 제2 실시 형태에서는 100개의 광 셔터 셀(60)로 이루어지는 셀군(261)으로 이루어지는 단위 영역의 상태가 광투과 상태(온), 차광 상태(오프)의 어느 한쪽으로 되도록 제어되고, 또한 온으로 되는 광 셔터 셀(60)의 수를 제어함으로써, 발광량의 제어를 행하고 있다. 즉, 본 예에서는(100) 계조의 발광 상태가 얻어진다. 이와 같이 하여 각 가열 영역마다 발광량을 제어하고 있는 것으로 된다. 이와 같은 실시 형태에 있어서도 가열을 자유롭게 설정할 수 있으므로, 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태의 도 12에 있어서 설명한 예와 동일한 제어를 할 수 있다. 즉, 이 경우, 100개의 광 셔터 셀(60)로 이루어 지는 셀군(261)(단위 영역) 중, 상술한, 말하자면 발광 면적(100 계조) 제어를 행하지 않는 비가열 제어 영역과, 발광 면적 제어를 행하는 가열 제어 영역이 나뉘게 된다.

상술한 본 실시 형태의 기판 가열 장치에 있어서도, 가열 제어 영역에 해당하는 셀군(261)의, 광투과 상태로 하는 광 셔터 셀(60)과, 차광 상태로 하는 광 셔터 셀(60)의 수의 비를 변경함으로써, 각 셀군(261)으로부터의 발광량(발열량)을 자유롭게 설정할 수 있다. 그리고 이와 같은 구성을 갖고 있으므로, 제1 실시 형태에 기재된 각 작용ㆍ효과를 발휘하는 것이 가능해진다.

[다른 실시 형태]

또한, 본 발명의 실시 형태로서는, 도 14에 도시하는 형태라도 좋다. 도 14에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 기판 가열 장치에 열판(2)과 퍼지 가스 공급관(7)이 설치되어 있지 않은 것 이외는, 제1 실시 형태의 기판 가열 장치와 동일 구성이므로, 제1 실시 형태와 동일한 부재에 대해서는 동일 번호를 부여하여 설명을 생략한다. 또한, 광 셔터판(5b)의 제어에 대해서는, 제1, 제2 실시 형태에 기재되어 있는 각 제어계 중, 어느 제어계로도 제어할 수 있다. 이 기판 가열 장치에서는 광원(5a)과 광 셔터 셀(5b)로 이루어지는 가열부(5)를 구비하고 있어, 열판의 하면에 패터닝에 의해 히터를 형성할 필요가 없으므로, 열판을 삭제하고 있다. 그로 인해, 웨이퍼(W)를 가열할 때에는 승강 핀(341)만으로 웨이퍼(W)를 지지한다.

이와 같은 실시 형태에서는, 예를 들어 전번의 로트에 있어서의 웨이퍼(W1) 의 가열 온도가 250도이고, 다음의 로트에 있어서의 웨이퍼(W2)의 가열 온도가 120도였던 경우, 웨이퍼(W1)의 가열이 종료된 시점에서, 종래 필요로 하고 있었던 열판을 냉각하는 공정을 행하지 않고, 다음의 웨이퍼(W2)의 가열 처리를 개시하는 것이 가능해진다. 즉, 로트의 변경 시에 열판(2)을 냉각하는 공정을 생략하는 것이 가능해지고, 기판 가열 처리의 로트 변경 시의 처리량을 향상시키는 것이 가능해진다.

그리고, 본 실시 형태의 기판 가열 장치에서도, 광 셔터판(5b)을 구비하고 있으므로, 상기 각 실시 형태와 동일한 제어를 행하여, 광 셔터판(5b)으로부터의 발광량(발열량)을 자유롭게 설정하여, 세밀한 가열 제어를 행할 수 있어, 웨이퍼(W)의 면내 혹은 웨이퍼(W) 사이에 있어서의 가열 처리의 균일성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1, 제2 실시 형태와 같이 온도 센서(8)를 설치하는 것이 불가능하므로, 승강 핀(341)에 의해 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 필요가 있는 경우에는, 웨이퍼(W)의 온도를 계측 가능한 비접촉형의 온도 센서를 설치할 필요가 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 광흡수층이 아니라, 웨이퍼(W)에 직접 광을 조사하여 웨이퍼(W)를 가열하고 있지만, 본 발명의 실시 형태로서는 웨이퍼(W)의 광의 조사면에 광흡수층을 성막해도 좋다. 이 경우, 발열체로 되는 광흡수막이 웨이퍼에 직접 접촉하고 있으므로, 웨이퍼(W)와 발열체의 거리에 좌우되지 않고, 또한 와타미를 갖는 웨이퍼에서도 면내의 온도가 균일해지도록 가열을 행할 수 있다. 또 한, 발열체가 박막이므로 기판의 승강온 속도가 상승한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 가열부(5)는 웨이퍼(W)의 하방에 배치되어 있지만, 본 발명의 실시 형태는 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 가열부를, 웨이퍼를 가열하는 위치의 상방에 설치하고, 웨이퍼(W)에 상방으로부터 광을 조사하여 웨이퍼(W)를 가열해도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 상면에 성막되어 있는 막, 예를 들어 레지스트막 등을, 광을 흡수하는 물질로 형성하여 레지스트막을 광흡수층으로서 이용하는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 적용예인, 본 실시 형태의 기판 가열 장치가 세트된 도포, 현상 장치에 노광 장치를 접속한 레지스트 패턴 형성 시스템의 일례에 대해 간단하게 설명한다. 도 15 또는 도 17에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 레지스트 패턴 형성 시스템(400)은 캐리어 적재 블록(B1), 처리 블록(B2), 인터페이스 블록(B3), 노광 장치(B4)를 구비하고 있다. 캐리어 적재 블록(B1)은 적재부(410) 상에 적재된 밀폐형의 캐리어(C1)로부터 전달 아암(A1)이 웨이퍼(W)를 취출하여, 인접하는 처리 블록(B2)으로 전달하는 동시에, 전달 아암(A1)에 의해 처리 블록(B2)에서 처리된 처리 완료된 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(C1)로 복귀시키도록 구성되어 있다.

처리 블록(B2)은, 도 16에 도시한 바와 같이, 본 예에서는 현상 처리를 행하기 위한 현상 영역인 DEV층, 레지스트막의 하층측에 형성되는 반사 방지막의 형성 처리를 행하는 반사 방지막의 도포 영역인 BCT층, 레지스트액의 도포 처리를 행하는 도포 영역인 COT층 및 레지스트막의 상층측에 형성되는 반사 방지막의 형성 처 리를 행하는 반사 방지막의 도포 영역인 TCT층을 구비하고 있고, 각 영역을 하부로부터 순서대로 적층하여 계층화함으로써 처리 블록(B2)은 구성되어 있다.

BCT층과, TCT층은 각각 반사 방지막을 형성하기 위한 레지스트액을 스핀 코팅에 의해 도포하는 액처리 유닛과, 이 액처리 유닛에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한, 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 가열 장치를 포함하는 가열, 냉각계의 처리 유닛군과, 각 유닛 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 아암(A2, A4)을 구비하고 있다. COT층은 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트액을 스핀 코팅에 의해 도포하는 도포 장치와, 이 도포 장치에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한, 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 가열 장치를 포함하는 가열, 냉각계의 처리 유닛군과, 소수화 처리를 행하는 소수화 처리 유닛과, 각 유닛 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 아암(A3)을 구비하고 있다.

또한, DEV층은, 예를 들어 하나의 DEV층 내에 2단 적층된 현상 장치와, 이 현상 장치로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 아암(A5)을 구비하고 있다. 그리고, 처리 블록(B2)에는, 도 15 및 도 17에 도시한 바와 같이 선반 유닛(U1)과, 선반 유닛(U1)의 각 부끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 승강 가능한 전달 아암(A6)이 배치되어 있다. 처리 블록(B2)의 안측에는 인터페이스 블록(B3)을 통해 노광 장치(B4)가 접속되어 있다. 처리 블록(B2)과 인터페이스 블록(B3)은 선반 유닛(U2)을 통해 접속되어 있고, 인터페이스 블록(B3)에는 승강 가능하고 또한 연직축 주위로 회전 가능하고 또한 진퇴 가능하게 구성된 이동 탑재 아암(A7)과, 기판 세정 장치(SRS) 등이 설치되어 있다.

이와 같은 레지스트 패턴 형성 시스템에 있어서의 도포, 현상 공정이 행해지는 웨이퍼(W)의 흐름은 다음과 같이 된다. 도 17에 도시한 바와 같이, 우선 캐리어 적재 블록(B1)의 캐리어(C1)에 적재되어 있는 웨이퍼(W)를, 전달 아암(A1)에 의해 선반 유닛(U1)의 처리 블록(B2)의 BCT층에 대응하는 전달 유닛(CPL2)으로 반송한다. 계속해서, 웨이퍼(W)는 전달 유닛(CPL2)으로부터 전달 유닛(CPL3) → 반송 아암(A3) → COT층으로 반송되어, 소수화 처리 유닛에서 웨이퍼(W)의 표면이 소수화된 후, 도포 장치에서 레지스트막이 형성된다. 레지스트막 형성 후의 웨이퍼(W)는 반송 아암(A3)에 의해 선반 유닛(U1)의 BF3으로 전달된다.

그 후 웨이퍼(W)는 전달 유닛(BF3) → 전달 아암(A6)(도 16 참조) → 전달 유닛(CPL4)을 통해 TCT층으로 전달되어, 레지스트막 상에 반사 방지막이 형성된 후, 전달 유닛(TRS4)으로 전달된다. 또한, 레지스트막 상의 반사 방지막을 형성하지 않는 경우나, 웨이퍼(W)에 대해 소수화 처리를 행하는 대신에, BCT층에서 반사 방지막이 형성되는 경우도 있다.

또한, DEV층 내의 상부에는 선반 유닛(U1)에 설치된 전달 유닛(CPL11)으로부터 선반 유닛(U2)에 설치된 전달 유닛(CPL12)으로 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 전용의 반송 수단인 셔틀 아암(E)이 설치되어 있다. 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 전달 아암(A6)에 의해 전달 유닛(BF3, TRS4)을 통해 전달 유닛(CPL11)으로 전달되어, 셔틀 아암(E)에 의해 선반 유닛(U2)의 전달 유닛(CPL12)을 통해 인터페이스 블록(B3)으로 반송된다. 또한, 도 17 중의 CPL이 부여되어 있는 전달 유닛은 복수매의 웨이퍼(W)를 적재 가능한 버퍼 유닛을 겸하고 있다.

다음에, 웨이퍼(W)는 이동 탑재 아암(A7)에 의해 기판 세정 장치(SRS)로 반송되어 세정되고, 그 후 노광 장치(B4)로 반송되어 노광 처리가 행해진다. 그 후 웨이퍼(W)는 처리 블록(B2)으로 복귀되어 DEV층에서 현상 처리가 행해지고, 반송 아암(A5)에 의해 선반 유닛(U1)에 있어서의 전달 아암(A1)의 액세스 범위의 전달대로 반송된다. 그리고 전달 아암(A1)을 통해 캐리어(C1)로 복귀된다. 또한, 도 16에 있어서 부호 M1은 각각 가열부 냉각부 등을 적층한 처리 유닛군이다. 이상의 공정에 의해, 이 레지스트 패턴 형성 시스템에서는 웨이퍼(W)에 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고, 이 레지스트 패턴 형성 시스템에서는, 본 실시 형태의 기판 가열 장치를 적재함으로써, 가열되는 웨이퍼(W)의 온도의 면내 균일성을 양호한 상태로 할 수 있고, 레지스트 패턴 형성 처리를 양호한 상태로 행하는 것이 가능해진다. 또한, 기판 가열 장치의 가열부(5)의 광 셔터판(5b)을 제어부(9)로 제어함으로써, 가열 제어 영역의 패턴을 자유롭게 설정할 수 있으므로, 가열부의 패턴 형상을 변경하고 싶을 때에 장치의 교환을 행할 필요가 없어져, 작업 공정을 단축하는 것도 가능해진다.

도 1은 본 실시 형태의 가열 장치의 개략을 도시하는 단면도.

도 2는 본 실시 형태의 가열 장치의 개략을 도시하는 측면도.

도 3은 본 실시 형태의 열판과 가열부의 개략을 도시하는 측면도.

도 4는 본 실시 형태의 광원의 배치에 대해 설명하기 위한 평면도.

도 5는 본 실시 형태의 광 셔터판의 구성에 대해 설명하기 위한 평면도.

도 6은 본 실시 형태의 광 셔터판의 구성에 대해 설명하기 위한 제2 평면도.

도 7은 본 실시 형태의 광 셔터판의 제어계에 대해 설명하기 위한 설명도.

도 8은 본 실시 형태의 광 셔터판의 제어 데이터에 대해 설명하기 위한 설명도.

도 9는 본 실시 형태의 광 셔터판 제어용 PWM 신호에 대해 설명하기 위한 설명도.

도 10은 본 실시 형태의 광 셔터판의 제어에 대해 설명하기 위한 설명도.

도 11은 본 실시 형태에 있어서의 웨이퍼(W)의 가열 방법에 대해 설명하기 위한 설명도.

도 12는 제1 실시 형태에 있어서의 광 셔터판의 다른 제어 방법에 대해 설명하기 위한 설명도.

도 13은 제2 실시 형태에 있어서의 기판 가열 장치의 광 셔터판에 대해 설명하기 위한 평면도.

도 14는 다른 실시 형태에 있어서의 기판 가열 장치에 대해 설명하기 위한 측면도.

도 15는 본 발명의 기판 가열 장치가 세트된 레지스트 패턴 형성 장치의 평면도.

도 16은 본 발명의 기판 가열 장치가 세트된 레지스트 패턴 형성 장치의 사시도.

도 17은 본 발명의 기판 가열 장치가 세트된 레지스트 패턴 형성 장치의 측면도.

도 18은 종래의 기판 가열 장치용 열판에 대해 설명하기 위한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하우징

2 : 열판

3 : 냉각판

5 : 가열부

5a : 광원

5b : 광 셔터판

7 : 퍼지 가스 공급관

8 : 온도 센서(온도 검출부)

9 : 제어부

20 : 광흡수층

31 : 적재부

34, 41, 341 : 승강 핀

60 : 광 셔터 셀

61a 내지 61o : 셀군

91 : 기억부

92 : 제어 프로그램

100 : 열판

101, 102, 103, 104, 150 : 히터

110 : 전력 공급부

400 : 레지스트 패턴 형성 시스템

410 : 적재부

W : 웨이퍼

Claims (14)

1. 기판을 보유 지지하고, 기판을 가열하기 위한 열판에 의해 구성된 기판 보유 지지부와,

   이 기판 보유 지지부에 있어서의 기판을 보유 지지하는 측의 면과는 반대 측에, 당해 기판 보유 지지부와 대향하도록 배치되어, 당해 기판을 상기 기판 보유 지지부를 통해 가열하기 위한 광원과,

   이 광원과 상기 기판 보유 지지부 사이에 개재하여 설치되어, 광투과 상태와 차광 상태 사이에서 절환되는 광 셔터 셀이 기판의 대향 영역 전체에 걸쳐서 다수 배열된 광 셔터판과,

   상기 기판 보유 지지부에 있어서의 상기 광원 측의 면에 형성되어, 당해 광원으로부터의 광을 흡수하기 위한 광흡수층과,

   상기 광 셔터 셀의 각각에 대해 단위 시간당에 있어서의 광투과 상태로 되어 있는 시간의 비율을 제어함으로써 광투과 상태와 차광 상태의 절환 제어를 행하기 위한 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는, 기판 가열 장치.
2. 제1항에 있어서, 광 셔터 셀을 복수의 그룹으로 분할하고,

   상기 제어부는 분할된 그룹 단위로 상기 시간의 비율을 제어하는 것을 특징으로 하는, 기판 가열 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 보유 지지부의 온도를 검출하는 온도 검출부를 설치하고,

   상기 제어부는 상기 온도 검출부의 온도 검출치에 기초하여 광투과 상태와 차광 상태의 절환을 제어하는 것을 특징으로 하는, 기판 가열 장치.
4. 기판을 가열하기 위한 열판에 의해 구성된 기판 보유 지지부에 기판을 보유 지지하는 공정과,

   이 기판 보유 지지부에 있어서의 기판을 보유 지지하는 측의 면과는 반대 측에, 당해 기판 보유 지지부와 대향하도록 배치된 광원으로부터의 광에 의해, 상기 기판을 상기 기판 보유 지지부를 통해 가열하는 공정과,

   상기 광원과 상기 기판 보유 지지부 사이에 개재하여, 상기 기판의 대향 영역 전체에 걸쳐서 다수 배열된 광 셔터 셀로 이루어지는 광 셔터판의, 각각의 상기 광 셔터 셀에 대하여 단위 시간당에 있어서의 광투과 상태로 되어 있는 시간의 비율의 제어하는 것에 의해, 광투과 상태와 차광 상태의 절환 제어를 행하는 공정을 포함하고,

   상기 기판 보유 지지부에 있어서의 상기 광원 측의 면에는, 상기 광원으로부터의 광을 흡수하기 위한 광흡수층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 가열 방법.
5. 제4항에 있어서, 광 셔터 셀을 복수의 그룹으로 분할하고,

   상기 제어는 분할된 그룹 단위에 있어서의 상기 시간의 비율의 제어인 것을 특징으로 하는, 기판 가열 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 기판 보유 지지부의 온도를 검출하는 온도 검출부를 설치하고,

   상기 온도 검출부의 온도 검출치에 기초하여 광투과 상태와 차광 상태의 절환을 제어하는 것을 특징으로 하는, 기판 가열 방법.
7. 보유 지지된 기판을, 광원에 의해 가열하는 기판 가열 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체이며,

   상기 컴퓨터 프로그램은 제4항 또는 제5항에 기재된 기판 가열 방법을 실행하도록 스텝군이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기억 매체.
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