KR20070086130A - 열처리판의 온도 설정 방법, 열처리판의 온도 설정 장치,프로그램 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 독취 가능한 기록매체 - Google Patents

열처리판의 온도 설정 방법, 열처리판의 온도 설정 장치,프로그램 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 독취 가능한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실제의 열처리시에 웨이퍼가 균일하게 가열되도록 열판의 온도 설정을 실시하는 것을 목적으로 하고 있다. 온도 측정용 웨이퍼가 열판상에 재치된 직후부터 실제의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간의 웨이퍼의 온도가 측정된다. 열처리 기간내에서의 웨이퍼의 온도로부터 웨이퍼면내의 온도의 균일성의 적부를 판정해, 부정적인 판정 결과의 경우에는 측정 결과로부터 보정값산출 모델을 이용해 열판의 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출해 온도 설정 파라미터를 변경하는 기술을 제공한다.

Description

열처리판의 온도 설정 방법, 열처리판의 온도 설정 장치, 프로그램 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체{HEAT TREATMENT PLATE TEMPERATURE SETTING METHOD, HEAT TREATMENT PLATE TEMPERATURE SETTING APPARATUS, PROGRAM, AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM WHEREIN PROGRAM IS RECORDED}
본 발명은 열처리판의 온도 설정 방법, 열처리판의 온도 설정 장치, 프로그램 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체에 관한다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서의 포트리소그래피공정에서는 예를 들면 웨이퍼상에 도포된 레지스트막내의 용제를 증발시키는 가열 처리(프리 베이킹), 패턴의 노광 후에 레지스트막내의 화학반응을 촉진시키는 가열 처리(포스트익스포져베이킹), 현상 처리 후의 가열 처리(포스트베이킹) 등의 복수의 가열 처리를 하고 있다.
상기 가열 처리는 통상 열처리 장치로 행해져 웨이퍼를 열판상에 재치해 가열함으로써 행해진다. 웨이퍼면내에 있어서 균일한 반도체 디바이스를 제조하기 위해서는 웨이퍼면내에 있어서 균일한 온도로 웨이퍼를 가열할 필요가 있다. 이 때문에 열판에는 복수의 영역으로 분할되어 각 영역마다 온도 설정할 수 있는 것이 이용되고 있다.
그런데 열처리전에 행해지는 열판의 온도 설정은 열판상에 재치하여 열판의 온도를 측정하는 온도 측정용 웨이퍼를 이용해 행해지고 있다(특허 문헌 1 참조). 통상 온도 측정용 웨이퍼를 열판상에 재치하고 온도 측정용 웨이퍼에 의한 측정 온도가 웨이퍼면내에서 균일하게 될 때까지 두어, 균일하게 된 시점에서 열판의 각 영역의 온도를 설정하도록 하고 있었다. 통상, 웨이퍼면내의 온도가 균일하게 되기까지는 온도 측정용 웨이퍼를 열판상에 재치하고 나서 대략 10분 ~20분 정도 걸려 있다.
그렇지만 위에서 설명한 바와 같이 온도 측정용 웨이퍼를 열판상에 재치하고 나서 10분 ~20분 정도 두어 온도 측정용 웨이퍼의 면내 온도가 균일하게 된 지점에서 열판의 온도 설정을 실시한 경우 처리 웨이퍼를 열판상에 재치하고 나서 60초~90초 정도로 종료하는 실제의 웨이퍼 처리 기간내에 실제로는 웨이퍼면내의 온도가 엄밀하게 균일하게 되어 있지 않은 것이 확인되었다. 이것이 원인으로 예를 들면 포트리소그래피공정에 의해 웨이퍼상에 형성되는 패턴이 웨이퍼면내에서 분산될 가능성이 있다.
특허 문헌1: 일본국 특개2002-124457호 공보
본 발명은, 관련된 점에 비추어 이루어진 것이고, 실제의 열처리시에 웨이퍼등의 기판이 기판면내에서 균일하게 가열되도록 열판등의 열처리판을 온도 설정하는 방법, 열처리판의 온도 설정 장치, 프로그램 및 해당 프로그램을 기록한 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 기판을 재치해 열처리하는 열처리판의 온도 설정 방법으로서 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고, 기판과 동형의 온도 측정용 기판을 열처리판상에 재치하여 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 모의적으로 측정하는 제1의 공정과 상기 온도 측정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제2의 공정을 가진다.
본 발명에 의하면 실제의 열처리 기간내의 기판면내의 온도가 균일하게 되므로 열처리에 의해 기판이 균일하게 가열된다. 이 결과 예를 들면 기판상에는 회로 패턴의 선폭이 균일하게 형성된다.
다른 관점에 의한 본 발명은 기판을 재치하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 방법으로서 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고 열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정해 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정하는 제1의 공정과, 상기 온도 추정의 결과에 근거해, 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제2의 공정을 가진다.
본 발명에 의하면 실제의 열처리 기간내의 기판면내의 온도가 균일하게 되므로 열처리에 의해 기판이 균일하게 가열된다. 이 결과 예를 들면 기판상에는 회로 패턴의 선폭이 균일하게 형성된다.
상기 기판의 주변의 온도는 상기 열처리판의 각 영역의 온도로서도 좋고 상기 열처리판상의 기판 주변의 환경 온도로서도 좋다. 또, 상기 기판의 주변의 온도는 상기 열처리판상의 기판 주변의 부재 온도로서도 좋다.
이상으로 기재한 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서 상기 열처리 기간에 서의 초기의 온도 변동기간의 온도, 온도 변동 기간 후의 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 하나 이상의 어느것이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하도록 해도 괜찮다. 또한 반응 계수라는 것은 각 온도에서의 막의 반응의 정도를 나타내는 계수이다.
다른 관점에 의한 본 발명은 기판을 재치해 열처리하는 열처리판의 온도 설정 방법으로서 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고, 기판의 처리 결과를 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도로 환산하는 제1의 공정과 상기 온도 환산의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에, 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제2의 공정을 가진다.
본 발명에 실제의 열처리 기간내의 기판면내의 온도가 균일하게 되므로 열처리에 의해 기판이 균일하게 가열된다.
상기 기판의 처리 결과는 상기 열처리를 포함한 포트리소그래피 기술에 의해 기판상에 형성되는 패턴의 선폭으로서도 좋다.
상기 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서 상기 열처리 기간에서의 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 1개이상 중 한쪽이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정해도 괜찮다.
이상으로 기재한 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서 상기 제1의 공정에 의해 구해진 기판의 온도에 관한 온도 데이터를 취득하는 공정과 상기 취득한 온도 데이터에 근거해 기판면내의 온도의 균일성의 적부를 판정하는 공정과 부정적인 판정의 경우에 상기 온도 데이터와 미리 설정되어 있는 보정값 산출 데이터에 의해, 상기 열처리판의 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출하는 공정과 상기 보정값에 근거해 상기 온도 설정 파라미터를 변경하는 공정을 가지도록 해도 괜찮다.
또, 상기 보정값에 근거해 열처리판의 각 영역의 온도 설정을 조정해도 기판면내의 온도의 균일성이 개선되지 않는 경우에 상기 보정값 산출 데이터를 수정해도 괜찮다
다른 관점에 의한 본 발명은 기판을 재치하여 열처리 하는 열처리판의 온도 설정 장치로서 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고, 열처리판상에 재치해 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 모의적으로 측정하는 기판과 동형의 온도 측정용 기판과 상기 온도 측정용 기판에 의한 온도 측정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 갖추고 있다.
본 발명에 의하면 제어부에 의해 실제의 열처리 기간내의 기판면내의 온도가 균일하게 되므로 열처리에 의해 기판이 균일하게 가열된다. 이 결과, 예를 들면 기판상에는 회로 패턴의 선폭이 균일하게 형성된다.
다른 관점에 의한 본 발명은 기판을 재치해 열처리 하는 열처리판의 온도 설정 장치로서, 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고, 열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정하는 온도 센서와 상기 온도 센서에 의한 온도 측정의 결과로부터, 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정해 온도 추정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 구비하고 있다.
상기 온도 센서는 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 측정하는 것으로서도 좋고, 상기 열처리판상의 기판 주변의 환경 온도를 측정하는 것으로서도 좋다. 또, 상기 온도 센서는 상기 열처리판상의 기판 주변의 부재의 온도를 측정하는 것으로서도 좋다.
상기 제어부는 상기 열처리 기간에서의 초기의 온도 변동기간의 온도, 온도 변동기간 후의 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 하나 이상중 한쪽이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정해도 괜찮다.
다른 관점에 의한 본 발명은 기판을 재치해 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치로서 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고, 기판의 처리 결과를 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도로 환산해 상기 온도 환산의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 구비하고 있다.
본 발명에 의하면 실제의 열처리 기간내의 기판면내의 온도가 균일하게 되므로 열처리에 의해 기판이 균일하게 가열된다.
상기 기판의 처리 결과는 상기 열처리를 포함한 포트리소그래피 기술에 의해 기판상에 형성되는 패턴의 선폭으로서 좋다.
상기 제어부는 상기 열처리 기간에서의 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 하나 이상의 어느것이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정해도 괜찮다.
상기 제어부는 열처리 기간내의 기판의 온도에 관한 온도 데이터를 취득하는 기능과 상기 취득한 온도 데이터에 근거해 기판면내의 온도의 균일성의 적부를 판정하는 기능과 부정적인 판정의 경우에 상기 온도 데이터와 미리 설정되어 있는 보정값 산출 데이터에 의해 상기 열처리판의 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출하는 기능과 상기 보정값에 근거해 상기 온도 설정 파라미터를 변경하는 기능을 가지고 있어도 좋다.
상기 제어부는 상기 보정값에 근거해 열처리판의 각 영역의 온도 설정을 조정해도 기판면내의 온도의 균일성이 개선되지 않는 경우에 상기 보정값 산출 데이터를 수정하는 기능을 가지고 있어도 괜찮다.
다른 관점에 의한 본 발명에 의하면 본 발명은 열처리판의 온도 설정 장치에 서의 제어부의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램으로서 상기 열처리 장치는 기판을 재치하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치로서, 또한 상기 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하다. 그리고 상기 열처리 장치는 열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정하는 온도 센서와 상기 온도 센서에 의한 온도 측정의 결과로부터 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정해 온도 추정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 가지고 있다.
다른 관점에 의한 본 발명에 의하면 본 발명은 열처리판의 온도 설정 장치에 서의 제어부의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램 기억한 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체로서, 상기 열처리 장치는 기판을 재치하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치로서, 또한 상기 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하다. 그리고 상기 열처리 장치는 열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정하는 온도 센서와 상기 온도 센서에 의한 온도 측정의 결과로부터 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정해 온도 추정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 가지고 있다.
본 발명에 의하면 실제의 열처리시에 기판을 엄밀하게 균일하게 열처리 할 수 있으므로 기판면내의 처리가 균일하게 행해져 제품 비율이 향상한다.
도 1은 본 실시의 형태에서의 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 정면도이다.
도 3은 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 배면도이다.
도 4는 PEB 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.
도 5는 PEB 장치의 열판의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 6은 가열 처리시의 웨이퍼의 온도 변동을 나타내는 그래프이다.
도 7은 적산 반응 온도를 산출하기 위한 식이다.
도 8은 온도 측정 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9는 온도 측정용 웨이퍼의 평면도이다.
도 10은 제어부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 11은 보정값산출 모델의 설명도이다.
도 12는 온도 설정 프로세스의 플로우도이다.
도 13은 온도의 격차가 수정되는 모습을 설명하기 위한 가열 처리시의 웨이퍼 온도를 나타내는 그래프이다.
도 14는 처리실내에 온도 센서를 구비한 PEB 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.
도 15는 덮개에 온도 센서를 배치한 PEB 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.
도 16은 선폭 측정 장치를 구비한 도포 현상 처리 시스템의 평면도이다.
도 17은 제어부의 다른 구성예를 나타내는 블럭도이다.
**주요부위를 나타내는 도면부호의 설명**
1 도포 현상 처리 시스템
44 PEB 장치
63 열판
63a~63e 영역
67 히터 제어장치
101 제어부
110 온도 측정용 웨이퍼
W 웨이퍼
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시 의 형태에 있어서의 도포 현상 처리 시스템 (1)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이고, 도 2는, 도포 현상 처리 시스템 (1)의 정면도이고, 도 3은, 도포 현상 처리 시스템 (1)의 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템 (1)은 도 1에 나타나는 바와 같이 예를 들면 25매의 웨이퍼 (W)를 카셋트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템 (1)에 대해서 반입출하거나 카셋트 (C)에 대해서 웨이퍼 (W)를 반입출하거나 하는 카셋트 스테이션 (2)와 포트리소그래피공정 중에서 매엽식으로 소정의 처리를 가하는 복수의 각종 처리 장치를 다단 배치하여 이루어지는 처리 스테이션 (3)과 처리 스테이션 (3)에 인접해 설치되고 있는 도시하지 않는 노광 장치와의 사이에 웨이퍼 (W) 수수를 행하는 인터페이스부 (4)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.
카셋트 스테이션 (2)에서는 카셋트 재치대 (5)상의 소정의 위치에 복수의 카셋트 (C)를 X방향(도 1중의 상하 방향)으로 일렬로 재치 자유롭게 되고 있다. 카셋트 스테이션 (2)에는 반송로 (6)상을 X방향을 향해 이동 가능한 웨이퍼 반송체 (7)이 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체 (7)은 카셋트 (C)에 수용된 웨이퍼 (W)의 웨이퍼 배열 방향(Z방향;연직 방향)으로도 이동 자유롭고, X방향으로 배열된 각 카셋트 (C)내의 웨이퍼 (W)에 대해서 선택적으로 액세스 할 수 있다.
웨이퍼 반송체 (7)은 웨이퍼 (W)의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트 기능을 갖추고 있다. 웨이퍼 반송체 (7)은 후술하는 바와 같이 처리 스테이션 (3)측의 제3의 처리 장치군 (G3)에 속하는 익스텐션 장치 (32)에 대해서도 액세스 해 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션 (3)에서는 그 중심부에 주반송 장치 (13)이 설치되고 있고 주반송 장치 (13)의 주변에는 각종 처리 장치가 다단으로 배치되어 처리 장치군이 구성되고 있다. 도포 현상 처리 시스템 (1)에 있어서는 4개의 처리 장치군 (G1, G2, G3, G4)가 배치되고 있고 제 1 및 제2의 처리 장치군 (G1, G2)는 도포 현상 처리 시스템 (1)의 정면 측에 배치되고 제3의 처리 장치군 (G3)은 카셋트 스테이션 (2)에 인접하게 배치되고 제4의 처리 장치군 (G4)는 인터페이스부 (4)에 인접해 배치되고 있다. 또한 옵션으로서 파선으로 나타낸 제5의 처리 장치군 (G5)를 배후 측에 별도 배치 가능하게 되어 있다. 주반송 장치 (13)은 이들의 처리 장치군 (G1~G5)내에 배치되고 있는 후술하는 각종 처리 장치에 대해서 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.
제1의 처리 장치군 (G1)에서는 예를 들면 도 2에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 장치 (17)과 노광 후의 웨이퍼 (W)를 현상 처리하는 현상 처리 장치 (18)이 아래로부터 차례로 2단으로 배치되고 있다. 제2의 처리 장치군 (G2)도 동일하게 레지스트 도포 장치 (19)와 현상 처리 장치 (20)이 아래로부터 차례로 2단으로 쌓이고 있다.
제3의 처리 장치군 (G3)에서는 예를 들면 도 3에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)를 냉각 처리하는 쿨링 장치 (30) 레지스트액과 웨이퍼 (W)의 정착성을 높이기 위한 애드히젼 장치 (31), 웨이퍼 (W)를 대기시키는 익스텐션 장치 (32), 레지스트액안의 용제를 건조시키는 프리 베이킹 장치 (33, 34) 및 현상 처리 후의 가열 처리를 가하는 포스트베이킹 장치 (35, 36)등이 아래로부터 차례로 예를 들면 7단으 로 쌓이고 있다.
제4의 처리 장치군 (G4)에서는 예를 들면 쿨링 장치 (40), 재치된 웨이퍼 (W)를 자연 냉각시키는 익스텐션·쿨링 장치 (41), 익스텐션 장치 (42), 쿨링 장치 (43), 노광 후의 웨이퍼 (W)를 가열하는 포스트익스포져베이킹 장치(이하 「PEB 장치」라고 한다. 44,45), 포스트베이킹 장치 (46,47)등이 아래로부터 차례로 예를 들면 8단으로 쌓이고 있다.
도 1에 나타나는 바와 같이 인터페이스부 (4)의 중앙부에는 웨이퍼 반송체 (50)이 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체 (50)은 X방향, Z방향의 이동과 θ방향(Z축을 중심으로 하는 회전 방향)의 회전이 자유로울 수 있도록 구성되고 있고 제4의 처리 장치군 (G4)에 속하는 익스텐션·쿨링 장치 (41), 익스텐션 장치 (42), 주변 노광 장치 (51) 및 도시하지 않는 노광 장치에 대해서 액세스해, 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.
다음에 상술한 PEB 장치 (44)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4에 나타나는 바와 같이 PEB 장치 (44)는 상측에 위치하여 상하로 움직이기 자유로운 덮개 (60)과 하측에 위치해 덮개 (60)과 일체가 되어 처리실 (S)를 형성하는 열판수용부 (61)을 가지고 있다.
덮개 (60)은 중심부로 향해 점차 높아지는 대략 원추 형상의 형태를 갖고, 정상부에는 배기부 (60a)가 설치되고 있다. 처리실 (S)내의 환경은 배기부 (60a)로부터 균일하게 배기된다.
열판수용부 (61)의 중앙에는 웨이퍼 (W)를 재치해 가열하는 열처리판으로서 의 열판 (63)이 설치되고 있는 열판 (63)은 두께가 있는 대략 원반 형상을 가지고 있다. 열판 (63)의 표면에는 웨이퍼 (W)가 재치되었을 때에 웨이퍼 (W)를 지지하는 지지핀 (64)가 복수 지점에 설치되고 있다.
열판 (63)은 도 5에 나타나는 바와 같이 복수 예를 들면 5개의 영역 (63a, 63b, 63c, 63d, 63e)로 구획되고 있다. 열판 (63)은 예를 들면 평면으로부터 볼때 중심부에 위치하여 원형의 영역 (63a)와 그 주위를 원호 형상으로 4 등분 한 영역 63b~63e로 구획되고 있다.
열판 (63)의 각 영역 (63a~63e)에는 급전에 의해 발열하는 히터 (65)가 개별적으로 내장되어 각 영역 (63a~63e)마다 가열할 수 있다. 각 영역 (63a~63e)에는, 온도 센서 (66)이 각각 설치되고 있다. 온도 센서 (66)의 측정 결과는 히터 제어장치 (67)에 출력 할 수 있다. 히터 제어장치 (67)은 온도 센서 (66)의 측정 결과에 근거해 각 영역 (63a~63e)의 온도가 소정의 설정 온도가 되도록 히터 (65)로의 급전량을 조정할 수 있는 있다. 또한 각 영역 (63a~63e)에는 온도 센서 (66)이 복수 설치되고 있어도 괜찮다.
도 4에 나타나는 바와 같이 열판 (63)의 아래쪽에는 웨이퍼 (W)를 반입출 할 때에 웨이퍼 (W)를 지지하고, 승강시키기 위한 승강핀 (70)이 설치되고 있다. 승강 핀 (70)은 승강 구동 기구 (71)에 의해 상하로 이동 자유롭게 구성되고 있다. 열판 (63)의 중앙부 부근에는 열판 (63)을 수직 방향으로 관통하는 관통구멍 (72)가 형성되고 있고 승강핀 (70)이 관통구멍 (72)를 관통해, 열판 (63)상에 돌출 할 수 있게 되어 있다.
열판수용부 (61)은 열판 (63)의 외주부를 수용해 지지하는 환 형상의 지지 부재 (80)과 지지 부재 (80)을 아래로부터 지지하는 지지대 (81)을 가지고 있다. 지지 부재 (80)에는 열판 (63)의 열을 외부에 놓치지 않게 단열재가 사용되고 있다. 또, 지지대 (81)은 상면이 개구된 대략 통 형상으로 형성되고 있다.
열판수용부 (61)은 지지 부재 (80)과 지지대 (81)을 둘러싸는 대략 통 형상으로의 서포트 링 (82)를 가지고 있다. 서포트 링 (82)의 상면에는 처리실 (S)내로 향해 예를 들면 불활성 가스를 분출하는 송풍구 (82a)가 형성되고 있고 송풍구 (82a)로부터의 불활성 가스의 분출에 의해 처리실 (S)내를 퍼지 할 수가 있다. 또, 서포트 링 (82)의 바깥쪽에는 열판수용부 (61)의 외주위가 되는 원통형의 케이스 (83)이 설치되고 있다.
이상과 같이 구성된 PEB 장치 (44)의 가열 처리에서는 먼저, 덮개 (60)이 상승해 처리실 (S)가 개방된 상태로, 웨이퍼 (W)가 열판 (63)의 윗쪽까지 반송되어 미리 상승해 대기하고 있던 승강핀 (70)에 수수된다. 이어서, 덮개 (60)이 하강하고 덮개 (60)이 열판수용부 (61)과 일체가 되어 처리실 (S)가 폐쇄된 후, 승강핀 (70)이 하강해 웨이퍼 (W)가 소정의 온도로 제어된 열판 (63)상에 재치된다. 이 때 웨이퍼 (W)의 가열이 개시된다. 그리고, 소정의 열처리 시간 예를 들면 60초~90초 정도 경과 후, 웨이퍼 (W)가 승강핀 (70)에 의해 열판 (63)상으로부터 상승되어 웨이퍼 (W)의 가열이 종료한다. 이 후, 덮개 (60)이 상승해 처리실 (S)가 개방된 후, 웨이퍼 (W)가 PEB 장치 (44)로부터 반출되어 가열 처리가 종료한다.
다음에, 이상과 같이 구성된 PEB 장치 (44)의 열판 (63)의 온도 설정을 실시 하는 온도 설정 장치 (90)에 대해서 설명한다.
도 6에 나타나는 바와 같이 실제의 열처리시에 웨이퍼 (W)가 열판 (63)상에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간 (H)에는, 웨이퍼 (W)가 열판 (63)상에 재치된 직후에, 웨이퍼 온도가 목표 온도 (T0)로 향해 상승하는 온도 변동 기간 (H₁)과, 온도 변동 기간 (H₁) 후에 웨이퍼 온도가 목표 온도 (T0)로 안정되는 온도 정상 기간 (H₂)가 있다. 또, 열처리 기간 (H)에는 웨이퍼 온도가 예를 들면 웨이퍼 (W)의 표면막의 반응 온도 (T₁)을 넘어 웨이퍼 (W)의 표면막에 확학적인 반응이 일어나는 반응 기간 (H₃)이 존재한다. 본 실시의 형태에 있어서의 온도 설정 장치 (90)은 열판 (63)의 각 영역 (63a~63e)의 온도를 개별적으로 설정할 수 있다. 또, 온도 설정 장치 (90)은 각 영역 (63a~63e)에서의, 예를 들면 온도 변동 기간 (H₁)의 온도, 온도 정상 기간 (H₂)의 온도, 반응 기간 (H₃)의 적산 온도, 또는 열처리시간 (H)에서의 온도와 웨이퍼 표면의 레지스트막의 반응 계수와 승산해 그들을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 1개 이상의 어느쪽을 선택해 온도 설정할 수 있다. 또한 반응 기간 (H₃)의 적산 온도는 예를 들면 도 6에 나타내는 사선부의 면적으로 나타낼 수가 있고 웨이퍼 표면의 반응시에 웨이퍼 (W)에 공급되는 에너지량을 나타낸다. 또, 열처리 시간 (H)에서의 적산 반응 온도는, 도 7에 나타내는 식(1)로 나타낼 수가 있다. 식(1)에서의 T는 온도, s는 시간, L은 반응 계수를 나타낸다.
온도 설정 장치 (90)은 도 4에 나타나는 바와 같이 예를 들면 온도 측정 장 치 (100)과 제어부 (101)을 구비하고 있다. 제어부 (101)은 온도 측정 장치 (100)과 히터 제어장치 (67)에 대해서 통신 가능하다.
온도 측정 장치 (100)은 예를 들면 도 8에 나타나는 바와 같이 열판 (63)상에 재치해 웨이퍼 온도를 측정하는 온도 측정용 웨이퍼 (110)과 케이블 (111) 및 측정기 (112)에 의해 구성되고 있다. 온도 측정용 웨이퍼 (110)은 처리 웨이퍼 (W)와 같은 형상, 같은 재질로 형성되고 있다. 온도 측정용 웨이퍼 (110)에는 예를 들면 도 9에 나타나는 바와 같이 복수의 온도 센서 (113)이 일률적으로 배치되고 있다. 이것에 의해, 열판 (63)의 각 영역 (63a~63e)에 대응하는 각 웨이퍼 영역 (110a~110e)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 측정용 웨이퍼 (110)과 측정기 (112)는 케이블 (111)에 의해 접속되고 있고 온도 측정용 웨이퍼 (110)으로 검출된 온도는 케이블 (111)을 통해서 측정기 (112)에 출력되어 측정기 (112)에 있어서 각 웨이퍼 영역 (110a~110e)의 온도를 측정할 수 있다. 측정기 (112)로 측정된 온도는, 유선 또는 무선에 의해 제어부 (101)에 출력할 수 있다. 또한 온도 측정 장치 (100)은 온도 측정용 웨이퍼 (110)에 의해 검출된 온도가 무선에 의해 측정기 (112)에 출력되는 것으로서도 좋다.
제어부 (101)은 예를 들면 CPU나 메모리등을 구비한 범용 컴퓨터의 기능을 가지고 있다. 이하로 설명되는 제어부 (101)의 기능은 예를 들면 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체로부터 인스톨된 프로그램에 의해 실행된다. 제어부 (101)은 예를 들면 도 10에 나타나는 바와 같이 연산부 (120)과 사용자가 설정 내용이 되는 온도 변동 기간 (H₁)의 온도, 온도 정상 기간 (H₂)의 온도, 반응 기간 (H₃)의 적산 온도, 또는 열처리 시간 (H)에서의 적산반응 온도 가운데의 1개 이상의 어느쪽을 선택해 입력하기 위한 입력부 (121)과 측정기 (112)로부터 입력된 온도 데이터를 격납 하는 데이터 격납부 (122)와 열판 (63)의 온도 조정을 위해 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출하는 보정값 산출 데이터로서의 보정값 산출 모델 (M)을 격납 하는 모델 격납부 (123)과 각종 프로그램을 격납 하는 프로그램 격납부 (124)를 갖추고 있다.
프로그램 격납부 (124)에는 예를 들면 측정기 (112)로부터 소정의 온도 데이터를 취득하고 데이터 격납부 (122)에 격납하는 온도 데이터 취득 프로그램 (P1)과 데이터 격납부 (122)에 격납된 온도 데이터에 근거해 웨이퍼의 면내 온도의 균일성의 적부를 판정하는 판정 프로그램 (P2)와 상기 판정 프로그램 (P2)에 의한 판정이 부정적인 판정의 경우에 보정값 산출 모델 (M)을 이용해 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출하는 보정값산출 프로그램 (P3)과 상기 보정값에 근거해 히터 제어장치 (67)에서의 온도 설정 파라미터를 변경하는 온도 설정 파라미터 변경 프로그램 (P4)와 온도 설정 파라미터를 변경해도 웨이퍼면내 온도의 균일성이 개선되지 않는 경우에 보정값산출 모델 (M)을 수정하는 보정값산출 모델 수정 프로그램 (P5)등이 격납되고 있다.
보정값산출 모델 (M)은 예를 들면 도 11에 나타나는 바와 같이 온도 변동 기간 (H₁)의 온도를 조정하기 위한 온도 설정 파라미터 (a), 온도 정상 기간 (H₂)의 온도를 조정하기 위한 온도 설정 파라미터 (b) 및 반응 기간 (H₃)의 적산 온도를 조정하기 위한 온도 설정 파라미터 (c), 열처리 기간 (H)의 적산 반응 온도를 조정하기 위한 온도 설정 파라미터 (d)의 각 변동량과 웨이퍼 온도의 변동량과의 상관을 나타내는 행렬로부터 이루어지는 것이다. 예를 들면 온도 변동 기간 (H₁)의 온도의 온도 설정 파라미터 (a)는 열판 (63)으로의 급전량을 바꾸어 웨이퍼 (W)의 온도 변동 속도에 영향을 주는 것이고, 온도 정상 기간 (H₂)의 온도의 온도 설정 파라미터 (b), 반응 기간 (H₃)의 적산 온도의 온도 설정 파라미터 (c) 및 열처리 기간 (H)의 적산 반응 온도의 온도 설정 파라미터 (d)는 예를 들면 목표 온도 (T0)에 영향을 주는 것이다. 또한 상기 온도 설정 파라미터 (a~d)의 각 변동량과 웨이퍼 온도의 변동량과의 상관은 또한 열판 (63)의 각 영역마다 요구된 상관으로서도 좋다.
다음에, 이상과 같이 구성된 온도 설정 장치 (90)을 이용한 PEB 장치 (44)에 서의 열판 (63)의 온도 설정 프로세스에 대해서 설명한다. 도 12는 관련되는 온도 설정 프로세스를 나타내는 플로우도이다.
먼저, 사용자에 의해 예를 들면 온도 변동 기간 (H₁)의 온도, 온도 정상 기간 (H2)의 온도, 반응기간 (H3)의 적산 온도, 또는 열처리 기간 (H)의 적산 반응 온도중에서 웨이퍼면내에서 균일하게 조정되는 조정 대상이 선택되어 제어부 (101)의 입력부 (120)에 입력된다(도 12의 공정 S1). 이하, 온도 변동 기간 (H₁)의 온도 및 온도 정상 기간 (H₂)의 온도가 선택된 경우를 예를 들어 설명한다. 사용자에 의해 조정 대상이 선택되면 온도 측정용 웨이퍼 (110)이 열판 (63)상에 재치되어 재치 직후부터 열처리 시간과 동일한 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간 (H)의 온도 측정용 웨이퍼 (110)의 온도가 측정된다(도 12의 공정 S2). 온도 측정용 웨이퍼 (110)의 온도가 측정되면 예를 들면 온도 데이터 취득 프로그램 (P1)에 의해, 온도 변동 기간 (H₁) 및 온도 정상 기간 (H₂)의 온도 데이터가, 예를 들면 각 웨 이퍼 영역 (110a~110e)마다 제어부 (101)에 입력되고 데이터 격납부 (122)에 격납된다(도 12의 공정 S3). 다음에, 판정 프로그램 (P2)에 의해 온도 변동 기간 (H₁) 및 온도 정상 기간 (H₂)의 온도의 웨이퍼 영역 (110a~110e)간에서의 균일성의 적부가 판정된다(도 12의 공정 S4). 이 판정은, 예를 들면 웨이퍼 영역간의 최대 온도차와 미리 설정되어 있는 한계치가 비교되어 최대 온도차가 한계치를 넘고 있는 경우에는, 불균일로 판정되고 한계치를 넘지 않는 경우에 균일로 판정된다.
웨이퍼 영역 (110a~110e)의 온도가 균일로 판정되었을 경우에는 온도 설정 프로세스는 종료한다. 불균일로 판정되었을 경우에는 보정값 산출 프로그램 (P3)에 의해, 보정값산출 모델 (M)을 이용해 온도 변동 기간 (H₁) 및 온도 정상 기간 (H₂)의 온도의 온도 설정 파라미터 (a,b)의 보정값이 산출된다(도 12의 공정 S5). 보정값이 산출되면 온도 설정 파라미터 변경 프로그램 (P4)에 의해 보정값이 예를 들면 히터 제어장치 (67)에 출력되어 기존의 온도 설정 파라미터 (a,b)의 값이 변경된다(도 12의 공정 S6). 이렇게 해, 웨이퍼 (W)의 열처리 기간 (H)에서의 영역 (63a~63e)의 온도 설정이 조정되어 예를 들면 도 13에 나타나는 바와 같이 웨이퍼면내의 영역내에서 격차가 있던 온도 변동 기간 (H₁)의 온도와 온도 정상 기간 (H₂)의 온도가 균일하게 된다.
온도 설정 파라미터가 변경된 후, 재차 온도 측정용 웨이퍼 (110)에 의한 온도 측정이 행해지고 온도 변동 기간 (H₁) 및 온도 정상 기간 (H₂)의 온도의 웨이퍼 영역 (110a~110e)간에서의 균일성의 적부가 판정되어 온도가 웨이퍼면내에서 균일하게 되어 있는지 아닌지가 확인된다. 온도가 웨이퍼면내에서 균일하게 되어 있는 경우에는, 온도 설정 프로세스가 종료한다. 온도가 균일하게 되어 있지 않은 경우에는, 다시 온도 설정 파라미터의 보정값이 산출되어 온도 설정 파라미터가 변경된다. 이것이, 소정 회수 이상 반복되어지고 그런데도 온도가 웨이퍼면내에서 균일하게 되지 않는 경우에는, 예를 들면 모델 수정 프로그램 (P5)에 의해 보정값산출 모델 (M)의 데이터 내용이 수정된다(도 12의 공정 S7).
이상의 실시의 형태에 의하면 실제의 열처리 기간 (H)내의 웨이퍼면내의 온도가 기밀하게 정렬되어지므로 가열 처리를 웨이퍼면내에서 균일하게 실시할 수가 있다. 또, 온도 설정의 조정 내용으로서 열처리 기간 (H)내의 온도 변동 기간 (H₁)의 온도, 온도 정상 기간 (H2)의 온도, 반응 기간 (H₃)의 적산 온도, 또는 열처리 기간 (H)의 적산 반응 온도를 선택할 수 있으므로 필요에 따라서, 처리 결과에 영향을 주는 온도의 설정을 조정할 수 있다. 또한 이상의 실시의 형태에서는 열처리 기간 (H)내의 온도 변동 기간 (H₁)의 온도와 온도 정상 기간 ( H2) 의 온도의 설정을 조정하고 있지만, 반응 기간 (H₃)의 적산 온도 및 열처리 기간 (H)의 적산 반응 온도를 포함한 모든 온도의 설정을 조정해도 괜찮고 그 중의 어느쪽을 조정해도 괜찮다.
이상의 실시의 형태에서는 온도 측정용 웨이퍼 (110)을 이용해 가열 처리시 의 웨이퍼면내의 온도를 측정하고 있었지만, PEB 장치 (44)내에 있어서 열판 (63)상의 웨이퍼 (W)의 주변 온도를 측정해 그 주변 온도로부터 가열 처리시의 웨이퍼면내의 온도를 추정하도록 해도 괜찮다. 예를 들면 웨이퍼 (W)의 주변 온도로서 열판 (63)의 온도를 측정해도 괜찮다. 관련되는 경우, 예를 들면 제어부 (101)의 프로그램 격납부 (124)에는 열판 (63) 자체의 온도로부터 열판 (63)상에 재치된 웨이퍼 (W)의 온도를 추정하는 온도 추정 프로그램이 기억되고 있다. 온도 추정 프로그램은 예를 들면 미리 구해져 있는 열판 (63)의 온도와 웨이퍼 (W)의 온도의 상관 데이터에 의해 웨이퍼 (W)의 온도를 추정할 수 있다.
그리고, 열판 (63)의 온도 설정시에는 열판 (63)의 각 온도 센서 (66)에 의해 측정된 각 영역 (63a~63e)의 온도가 온도 데이터 취득 프로그램 (P1)에 의해, 히터 제어장치 (67)으로부터 제어부 (101)에 입력되어 데이터 격납부 (122)에 격납된다. 그 후, 온도 추정 프로그램에 의해 웨이퍼면내에서의 각 영역의 온도가 추정된다. 그 후, 상술한 실시의 형태와 동일하게, 웨이퍼면내의 온도의 균일성의 적부가 판정되어 판정이 부정적인 경우에는 소정의 온도 설정 파라미터의 보정값이 산출되어 온도 설정 파라미터가 변경된다. 관련되는 예에 의하면, 온도 측정용 웨이퍼 (110)을 이용하지 않아도 PEB 장치 (44)의 기존의 온도 센서 (66)을 이용해 열판 (63)의 온도 설정을 실시할 수가 있다.
또한 웨이퍼 (W)의 주변 온도로서 열판 (63)상에 재치된 웨이퍼 (W)의 주변의 환경 온도를 이용해도 괜찮다. 관련되는 경우, 예를 들면 도 14에 나타나는 바와 같이 처리실 (S)내의 웨이퍼 (W) 윗쪽에 복수의 온도 센서 (130)을 배치해, 웨 이퍼 (W)의 주변의 환경의 온도를 측정하고 환경 온도로부터 웨이퍼 (W)의 온도를 추정하도록 해도 괜찮다. 또, 웨이퍼 (W)의 주변 온도로서 열판 (63)상에 재치된 웨이퍼 (W)의 주변 부재의 온도를 이용해도 괜찮다. 관련되는 경우, 예를 들면 도 15에 나타나는 바와 같이 열판 (63)의 웨이퍼 (W)의 윗쪽에 위치 하는 덮개 (60)에, 복수의 온도 센서 (135)를 배치해, 웨이퍼 (W)에 가까운 덮개 (60)의 온도를 측정해, 덮개 (60)의 온도로부터 웨이퍼 (W)의 온도를 추정하도록 해도 괜찮다. 또한 웨이퍼 (W)의 주변 부재로서 덮개 (60)에 대신해 예를 들면 열판수용부 (61)의 지지 부재 (80)이나 지지대 (81)등을 이용해도 괜찮다.
상기 실시의 형태에서는 온도 측정용 웨이퍼 (110)으로 측정된 온도에 의해 가열 처리시의 웨이퍼면내의 온도의 균일성의 적부를 판정하고 있었지만, 웨이퍼 (W)의 처리 결과에 근거해 웨이퍼면내의 온도의 균일성의 적부를 판정해도 괜찮다. 예를 들면, 웨이퍼 (W)의 처리 결과로서 포트리소그래피공정에 의해 웨이퍼 (W)상에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭을 이용해도 괜찮다. 관련되는 경우, 예를 들면 도 16에 나타나는 바와 같이 도포 현상 처리 시스템 (1)의 카셋트 스테이션 (2)의 배후측에 웨이퍼 (W)상의 선폭을 측정하는 선폭 측정 장이 탑재되고 있다. 덧붙여 이 선폭 측정 장치 (140)은 도포 현상 처리 시스템 (1)의 외부에 설치되고 있어도 괜찮다.
제어부 (101)의 예를 들면 프로그램 격납부 (124)에는, 예를 들면 도 17에 나타나는 바와 같이 선폭 측정 장치 (140)으로부터 웨이퍼면내의 분할된 각 영역의 선폭 데이터를 취득해, 데이터 격납부 (122)에 격납 하는 선폭 데이터 취득 프로그 램 (Q1)과 데이터 격납부 (122)의 선폭 데이터를 가열 처리시의 웨이퍼 (W)의 온도로 환산하는 환산 프로그램 (Q2)와 환산된 온도 데이터에 근거해 웨이퍼의 면내 온도의 균일성의 적부를 판정하는 판정 프로그램 (Q3)과 상기 판정 프로그램 (Q3)에 의한 판정이 부정적인 판정의 경우에 보정값산출 모델 (M)을 이용해, 열판 (63)의 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출하는 보정값산출 프로그램 (Q4)와 상기 보정값에 근거해 히터 제어장치 (67)에서의 온도 설정 파라미터를 변경하는 온도 설정 파라미터 변경 프로그램 (Q5)와 온도 설정 파라미터를 변경해도 웨이퍼면 온도의 균일성이 개선되지 않는 경우에 보정값산출 모델 (M)을 수정하는 보정값산출 모델 수정 프로그램 (Q6)등이 격납되고 있다. 또한 환산 프로그램 (Q1)에 의한 환산은, 미리 구해진 포트리소그래피공정 종료후의 웨이퍼 (W)상의 선폭과 가열 처리시의 웨이퍼 온도와의 상관 데이터를 이용해 행해진다.
그리고, 열판 (63)의 온도 설정시에는 도포 현상 처리 시스템 (1)에 있어서 포트리소그래피공정이 종료한 웨이퍼 (W)가 선폭 측정 장치 (140)에 반송되어 웨이퍼 (W)상에 형성되고 있는 패턴의 선폭이 측정된다. 이 측정 결과는, 예를 들면 선폭 데이터 취득 프로그램 (Q1)에 의해 제어부 (101)에 입력된다. 이어서 환산 프로그램 (Q2)에 의해 선폭 결과가 가열 처리시의 웨이퍼 (W)의 온도로 환산된다. 이하, 상기 실시의 형태와 동일하게, 판정 프로그램 (Q3)에 의해 웨이퍼면내의 온도의 균일성의 적부가 판정되어 부정적인 판정의 경우에는 보정값산출 프로그램 (Q4)에 의해 보정값산출 모델 (M)을 이용해 열판 (63)의 온도 설정 파라미터의 보정값이 산출되고 온도 설정 파라미터 변경 프로그램 (Q5)에 의해 소정의 온도 설정 파 라미터가 변경된다. 관련되는 예에 의하면, 웨이퍼 (W)상에 형성된 선폭에 근거해, 열처리시의 웨이퍼면내의 온도의 균일성이 평가되므로 최종적으로 웨이퍼면내의 선폭을 균일하게 할 수 있다.
또한 상기예에 있어서 측정된 선폭으로부터 가열 처리시의 웨이퍼 (W)의 온도 가운데의 상기 온도 정상 기간 (H2)의 온도와 반응 기간 (H₃)의 적산 온도를 추정할 수 있다. 따라서 상기예에 있어서, 적어도 온도 정상 기간 (H₂)의 온도, 반응 기간 (H₃)의 적산 온도, 또는 열처리 기간 (H)의 적산 반응 온도의 어느쪽을 선택 가능하게 하고 선택된 온도의 웨이퍼 (W)면내의 균일성의 적부를 판정 해, 불균일의 경우에는 선택된 온도에 대응하는 온도 설정 파라미터를 변경하도록 해도 괜찮다.
상기예에서는 웨이퍼 (W)의 처리 결과로서 웨이퍼 (W)상에 형성된 패턴의 선폭을 이용하고 있지만, 그 외의 처리 결과 예를 들면 웨이퍼 (W)상에 형성되는 막의 막두께를 이용해도 괜찮다.
그런데, 열판의 온도 측정에 무선 송신 가능한 온도 측정용 웨이퍼 (110)을 이용한 경우, 온도 측정용 웨이퍼 (100)은 통상의 처리 웨이퍼 (W)와 동일하게 카셋트 스테이션 (2)로부터 반입되고 웨이퍼 반송체 (7)이나 주반송 장치 (13)을 개재시켜, 처리 스테이션 (3)의 소정의 가열리장치에 반송된다. 이 때, 예를 들면 처리 스테이션 (3)내의 각 가열 처리 장치마다 설치 위치나 설치 방향이 다르므로, 각 가열 처리 장치마다 열판상에서의 온도 측정용 웨이퍼 (110)의 재치 방향, 즉 온도 측정용 웨이퍼 (110)의 각 웨이퍼 영역 (110a~110e)와 열판의 각 영역과의 대응 관계가 달라진다. 거기서, 미리 카셋트 스테이션 (2)에 반입될 때의 온도 측정용 웨이퍼 (110)의 노치 위치와 각 가열 처리 장치의 열판상에 재치되었을 때의 온도 측정용 웨이퍼 (100)의 노치 위치의 관계를 구해 노치 위치 정보를, 예를 들면 온도 측정 장치 (100)의 제어부 (101)에 기억하게 한다. 그리고, 열판의 온도 설정을 할 때에는 예를 들면 보정 산출 모델 (M)이 상기 노치 위치 정보를 고려해, 열판의 각 영역에 대한 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출한다. 이렇게 하는 것으로, 무선 송신 가능한 온도 측정용 웨이퍼 (110)을 사용한 경우에도, 온도 측정에 근거한 열판의 각 영역의 온도 설정의 보정을 적정하게 실시할 수가 있다. 또한 상기예에서는 노트 위치 정보가 미리 구해져 있지만 온도 측정용 웨이퍼 (110)이 카셋트 스테이션 (2)에 반입되었을 때에 센서에 의해 노치 위치를 검출하고 검출 정보에 근거해 반송처의 가열 처리 장치에서의 노치 위치를 자동적으로 산출해 그 정보를 노치 위치 정보로서 기억하도록 해도 괜찮다.
이상, 본 발명의 실시의 형태의 일례에 대해서 설명했지만 본 발명은 이 예에 한정하지 않고 여러 가지의 모양을 취할 수 있는 것이다. 예를 들면 본 실시의 형태에 있어서, 온도 설정된 열판 (63)은 5개의 영역으로 분할되고 있지만, 그 수는 임의로 선택할 수 있다. 또, 본 실시의 형태에서는 PEB 장치 (44)의 열판 (63)을 온도 설정하는 예였지만, 열판을 구비한 프리 베이킹 장치나 포스트베이킹 장치등의 다른 가열 처리 장치나, 웨이퍼 (W)를 재치해 냉각하는 냉각판을 구비한 냉각 처리 장치에도 본 발명은 적용할 수 있다. 또한 본 발명은, 웨이퍼 이외의 예를 들 면 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크레티클등의 다른 기판의 열처리 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면 기판이 균일하게 열처리되도록 열처리판의 온도 설정을 할 때 유용하다.

Claims (24)

  1. 기판을 재치해 열처리 하는 열처리판의 온도 설정 방법으로서,
    열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    기판과 동형의 온도 측정용 기판을 열처리판상에 재치하여 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 모의적으로 측정하는 제1의 공정과,
    상기 온도 측정의 결과에 근거해, 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제2의 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  2. 기판을 재치하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 방법으로서,
    열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정해, 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정하는 제1의 공정과,
    상기 온도 추정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제2의 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  3. 청구항 2에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 기판의 주변의 온도는 상기 열처리판의 각 영역의 온도인 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  4. 청구항 2에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 기판의 주변의 온도는 상기 열처리판상의 기판 주변의 환경 온도인 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  5. 청구항 2에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 기판의 주변의 온도는 상기 열처리판상의 기판 주변의 부재 온도인 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  6. 청구항 2에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 열처리 기간에서의 초기의 온도 변동 기간의 온도, 상기 온도 변동 기간의 후의 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 하나 이상의 어느것이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법..
  7. 기판을 재치하여 열처리 하는 열처리판의 온도 설정 방법으로서,
    열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    기판의 처리 결과를 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도로 환산하는 제1의 공정과,
    상기 온도 환산의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제2의 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  8. 청구항 7에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 기판의 처리 결과는 상기 열처리를 포함한 포트리소그래피 기술에 의해 기판상에 형성되는 패턴의 선폭인 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  9. 청구항 7에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 열처리 기간에서의, 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 하나 이상의 어느것이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  10. 청구항 2에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 제1의 공정에 의해 구해진 기판의 온도에 관한 온도 데이터를 취득하는 공정과,
    상기 취득한 온도 데이터에 근거해 기판면내의 온도의 균일성의 적부를 판정 하는 공정과,
    부정적인 판정의 경우에 상기 온도 데이터와 미리 설정되어 있는 보정값산출 데이터에 의해 상기 열처리판의 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출하는 공정과,
    상기 보정값에 근거해 상기 온도 설정 파라미터를 변경하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  11. 청구항 10에 기재의 열처리판의 온도 설정 방법에 있어서,
    상기 보정값에 근거해 열처리판의 각 영역의 온도 설정을 조정해도 기판면내의 온도의 균일성이 개선되지 않는 경우에 상기 보정값산출 데이터를 수정하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 방법.
  12. 기판을 재치해 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치로서,
    열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    열처리판상에 재치하여 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 모의적으로 측정하는 기판과 동형의 온도 측정용 기판과,
    상기 온도 측정용 기판에 의한 온도 측정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처 리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  13. 기판을 재치해 열처리 하는 열처리판의 온도 설정 장치로서,
    열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정하는 온도 센서와,
    상기 온도 센서에 의한 온도 측정의 결과로부터 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정하고 상기 온도 추정의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  14. 청구항 13에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 측정하는 것인 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  15. 청구항 13에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 열처리판상의 기판 주변의 환경온도를 측정하는 것인 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  16. 청구항 13에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 열처리판상의 기판 주변의 부재의 온도를 측정하는 것인 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  17. 청구항 13에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 열처리 기간에서의, 초기의 온도 변동 기간의 온도, 상기 온도 변동 기간 후의 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는, 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 하나 이상의 어느것이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  18. 기판을 재치하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치로서,
    열처리판은, 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    기판의 처리 결과를 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도로 환산해 상기 온도 환산의 결과에 근거해 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  19. 청구항 18에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 기판의 처리 결과는 상기 열처리를 포함한 포트리소그래피 기술에 의해 기판상에 형성되는 패턴의 선폭인 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치..
  20. 청구항 18에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 열처리 기간에서의, 온도 정상 기간의 온도, 소정 기간의 적산 온도 또는 상기 열처리 기간에서의 기판상의 막의 반응 계수와 기판 온도를 승산해 그것을 적산한 적산 반응 온도 가운데의 하나 이상의 어느것이 기판면내에서 균일하게 유지되도록 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  21. 청구항 18에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 제어부는,
    열처리 기간내의 기판의 온도에 관한 온도 데이터를 취득하는 기능과,
    상기 취득한 온도 데이터에 근거해 기판면내의 온도의 균일성의 적부를 판정 하는 기능과,
    부정적인 판정의 경우에, 상기 온도 데이터와 미리 설정되어 있는 보정값산출 데이터에 의해 상기 열처리판의 온도 설정 파라미터의 보정값을 산출하는 기능과,
    상기 보정값에 근거해 상기 온도 설정 파라미터를 변경하는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  22. 청구항 21에 기재의 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 보정값에 근거해 열처리판의 각 영역의 온도 설정을 조정해도 기판면내의 온도의 균일성이 개선되지 않는 경우에 상기 보정값산출 데이터를 수정하는 기능을 더 가지는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
  23. 열처리판의 온도 설정 장치에서의 제어부의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램으로서,
    상기 열처리 장치는 기판을 재치해 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치 로서,
    상기 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    또한 상기 열처리 장치는 열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정하는 온도 센서와 상기 온도 센서에 의한 온도 측정의 결과로부터 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정하고 온도 추정의 결과에 근거해, 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  24. 열처리판의 온도 설정 장치에 있어서의 제어부의 기능을 컴퓨터에 실현시키 기 위한 프로그램 기억한 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체로서,
    상기 열처리 장치는 기판을 재치해 열처리 하는 열처리판의 온도 설정 장치 로서,
    상기 열처리판은, 복수의 영역으로 구획되고 영역마다 온도 설정 가능하고,
    또한 상기 열처리 장치는, 열처리판에 재치된 기판의 주변의 온도를 측정하는 온도 센서와 상기 온도 센서에 의한 온도 측정의 결과로부터, 열처리시에 열처리판상에 재치되는 기판의 온도를 추정해, 온도 추정의 결과에 근거해, 실제의 열처리시에 기판이 열처리판에 재치되고 나서 소정의 열처리 시간이 경과할 때까지의 열처리 기간에 기판면내의 온도가 균일하게 유지되도록 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 온도 설정 장치.
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