TWI381453B - Heat treatment apparatus, heat treatment method and memory medium - Google Patents

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Description

熱處理裝置，熱處理方法及記憶媒體
本發明是有關藉由加熱器來熱處理被處理體的熱處理裝置，熱處理方法及記憶媒體。
在半導體製造工程之一的光阻劑工程中，是在半導體晶圓(以下稱為晶圓)的表面塗佈阻劑，以預定的圖案來將此阻劑曝光後顯像而形成阻劑圖案。如此的處理一般是利用將曝光裝置連接至進行阻劑的塗佈、顯像的塗佈、顯像裝置之系統所進行。
在前述塗佈、顯像裝置設有用以在阻劑塗佈處理或顯像處理的前後加熱晶圓的熱處理模組。此熱處理模組是具備熱板(加熱板)，晶圓是每片載置於該熱板來加熱。熱板是由載置板及用以加熱此載置板的加熱器(例如發熱電阻體)所構成。
為了使總生產能力提升，進行光阻劑工程的預定製程的熱處理模組是在塗佈，顯像裝置設置複數個。然後，在各熱處理模組並行加熱處理晶圓。對前述熱板供給電力來調整其溫度的溫度調節器的參數是例如在一般的使用條件下固定化。因此，如上述般用以進行預定製程的熱處理模組是設置複數個，但在各熱處理模組間有時前述參數是使用相同者。
可是，因熱板的製造時的環境的偏差，會有在前述加熱器的電阻值產生偏差的情形。其結果，有時會在各熱板產生定格W數(定格電力)的偏差。此熱板的規格，例如當輸入電壓為200V時，加熱器的輸出為收於1300W～1800W的範圍者，編入熱處理模組。並且，在對前述加熱器供給電力的交流電源中，有時施加於加熱器的輸入電壓會變動。例如此輸入電壓的規格設定於200V時，有時實際的輸入電壓會在170V～242V的範圍變動。因如此的加熱器的定格W數的偏差及輸入電壓的變動，恐有在所被加熱處理的晶圓間熱履歴產生差異，所被形成的阻劑圖案的線寬在每個晶圓變動之虞。
並且，包含對各熱板供給電力的電纜或斷路器等的電氣機器必須構成可承擔在前述交流電源的動作保證電壓的範圍中，電壓為最大且加熱器的定格W數為最大時的負荷。具體而言，例如像上述那樣當定格W數為1300W～1800W，輸入電壓的規格為170V～242V時，假想熱板的定格W數為形成最大的1800W，且輸入電壓為形成最大的242V時的負荷。此時，由於電流是形成242V÷((200V)2 ÷1800W)=10.9A，所以需要進行電氣機器的選定，而使能夠流動如此大的電流。因此，前述電氣機器會大型化，製造成本變高。
在專利文獻1中記載有關控制熱處理模組的熱板的電力來控制基板的熱履歴之技術。但，有關對付交流電壓的變動及加熱器的電阻值的偏差來抑制電流值的手法並未記載，非可解決上述的問題者。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2007-53191
本發明是在如此的情事下硏發者，其目的是提供一種在藉由加熱器來熱處理被處理體時，抑制該被處理體間的熱履歴的不均，且可防止裝置的大型化之技術。
本發明的熱處理裝置，係用以藉由加熱器來熱處理被處理體的裝置，其特徵係具備：溫度檢測部，其係檢測出被處理體的溫度；調節部，其係根據被處理體的溫度設定值與溫度檢測部的溫度檢測值的差分來輸出電力操作訊號；交流電源部，其係用以對前述加熱器供給電力；操作部，其係根據前述電力操作訊號來控制從此交流電源部輸出的交流電壓的導通率；電壓檢測部，其係檢測出前述交流電壓；補正部，其係藉由第1補正值與第2補正值的乘算值，一旦電壓檢測值變大或加熱器的電阻值變小，則將從前述調節部輸出的電力操作訊號予以補正成前述導通率會變小，該第1補正值係按照藉由此電壓檢測部所檢測出的電壓檢測值與預先決定的基準電壓的比率所生成，該第2補正值係按照前述加熱器的電阻值與預先決定的基準電阻值的比率所生成。
前述基準電壓例如為前述交流電壓的電壓變動之中最小的值，前述基準電阻值係加熱器的電阻值的偏差之中最大的值，當前述電壓檢測值為基準電壓，且前述電阻值為基準電阻值時，導通率形成最大。
並且，前述加熱器為了分別熱處理3個的被處理體，而設有第1加熱器、第2加熱器及第3加熱器，前述交流電源部係具備分別將3相交流的各相分配於第1加熱器、第2加熱器及第3加熱器的分配部，前述電壓檢測部亦可構成依序檢測出前述分配部的1次側之3相交流的各相的電壓。
本發明的熱處理方法，係用以藉由加熱器來熱處理被處理體之熱處理方法，其特徵係具備：藉由溫度檢測部來檢測出被處理體的溫度之工程；根據被處理體的溫度設定值與溫度檢測部的溫度檢測值的差分，藉由調節部來輸出電力操作訊號之工程；從交流電源部供給電力至前述加熱器之工程；根據前述電力操作訊號來控制藉由操作部來從此交流電源部輸出的交流電壓的導通率之工程；藉由電壓檢測部來檢測出前述交流電壓之工程；及藉由第1補正值與第2補正值的乘算值，一旦電壓檢測值變大或加熱器的電阻值變小，則將從前述調節部輸出的電力操作訊號予以補正成前述導通率會變小之工程，該第1補正值係按照藉由此電壓檢測部所檢測出的電壓檢測值與預先決定的基準電壓的比率所生成，該第2補正值係按照前述加熱器的電阻值與預先決定的基準電阻值的比率所生成。
前述基準電壓係前述交流電壓的電壓變動之中最小的值，前述基準電阻值係加熱器的電阻值的偏差之中最大的值，當前述電壓檢測值為基準電壓，且前述電阻值為基準電阻值時，導通率可形成最大。
並且，前述加熱器為了分別熱處理3個的被處理體，而設有第1加熱器、第2加熱器及第3加熱器，前述交流電源部係具備分別將3相交流的各相分配於第1加熱器、第2加熱器及第3加熱器的分配部，檢測出前述交流電壓的工程亦可含依序檢測出前述分配部的1次側之3相交流的各相的電壓的工程。
本發明的記憶媒體，係儲存用以藉由加熱器來熱處理被處理體的裝置所使用的程式之記憶媒體，其特徵為：前述程式係編入步驟群，而使能夠實行上述的熱處理方法。
若根據本發明的熱處理裝置，則可根據第1補正值與第2補正值的乘算值，來補正成往加熱器的交流電壓的導通率會變小，該第1補正值係按照交流電源的電壓檢測值與預先決定的基準電壓的比率所生成，該第2補正值係按照加熱器的電阻值與預先決定的基準電阻值的比率所生成。因此，即使交流電源的電壓的值大，加熱器的電阻值小，還是可抑制流至加熱器的電流值的上昇。其結果，可抑制被處理體間的熱履歴的偏差，且可抑制裝置的大型化。
說明有關本發明的熱處理裝置。圖1是表示熱處理裝置1的全體構成的構成圖。熱處理裝置1是例如具備3個的熱處理模組1A、1B、1C，該等熱處理模組1A、1B、1C的動作是藉由共通的上位控制器5所控制。該等的熱處理模組1A、1B、1C是被搭載於例如塗佈、顯像裝置，用以進行阻劑塗佈後的加熱處理等，對晶圓H進行同一處理。
以下一邊參照圖2一邊說明有關熱處理模組1A的構成。圖2是表示熱處理模組1A的縱剖側面圖。熱處理模組1A是具備框體11，在此框體11的側壁形成有被處理體的晶圓H的搬送口12。在框體11內，若將形成有搬送口12的一側設為前側，則裡側是設有熱板(加熱板)21A。此熱板21A是具備：載置晶圓H的載置板22、及形成於載置板22的背面的加熱器23A。並且，在載置板22設有檢測晶圓H的溫度之溫度檢測部24A。
圖3是表示熱板21A的背面。前述加熱器23A是發熱電阻體，藉由網版印刷細線狀的金屬體所形成，但基於圖示方便，將此加熱器23A顯示成附上斜線的板狀體。如此圖所示，加熱器23A是以熱板21A的中心為中心，同心圓狀地配置複數個，且周緣部側的加熱器是沿著周方向分割。在各加熱器23A可獨立供給電力，但此實施形態是對各加熱器23A同樣地控制電力的供給。
如圖2所示，熱板21A是經由支撐部14來支撐於框體11內所設置的基台13。在熱板21A上設有藉由昇降機構15來昇降自如的蓋體16。當蓋體16下降時，在載置於熱板21A的晶圓H的周圍形成被密閉的處理空間S。然後，蓋體16是從晶圓H的周緣部側供給N2氣體的同時從中央部側進行排氣，藉此如圖中箭號所示，從晶圓H的周緣部側往中央部側形成氣流。該晶圓H是一邊暴露於此氣流一邊被加熱處理。在不加熱處理晶圓H時，蓋體21上昇，可將晶圓H載置於熱板21A。
在框體11內的前側設有冷卻被熱板21A加熱的晶圓H之冷卻板17。冷卻板17是在搬送口12側與熱板21A上之間搬送晶圓H的同時，冷卻藉由熱板21A來加熱的晶圓H。昇降銷18是構成昇降自如，在熱處理裝置1的外部的搬送手段與冷卻板17之間交接晶圓H。昇降銷19是在移動至熱板21A上的冷卻板17與該熱板21A之間交接晶圓H。在冷卻板17中，以各昇降銷18、19能夠突出於該冷卻板17上進行前述各交接的方式，在其厚度方向形成未圖示的開縫。
如圖1所示，熱板21A的溫度檢測部24A是被連接至溫度比較部31A。並且，為了防止繁雜化，而圖示省略，但例如溫度比較部31A是被連接至後述的上位控制器5。使用者可由設於上位控制器的未圖示的輸入部來設定在各熱處理模組所被加熱的晶圓H的溫度，其設定溫度是被輸入至各溫度比較部31。然後，溫度比較部31A是比較此設定溫度與藉由溫度檢測部24A所檢測出的晶圓H的溫度，將其偏差輸出至PID運算部32A。前述PID運算部32A是將設定溫度與溫度檢測值的偏差分予以PID運算處理，而輸出其運算值者。
並且，熱處理模組1A是具備操作部34A。操作部34A是根據前述運算值(詳細是如後述般根據補正此運算值的補正運算值)來將從交流電源部41供給至加熱器23A的交流電壓予以進行零交叉控制的部分。然後，在所被決定的時間區間中，例如控制SSR(Solid-State Relay)的導通時間，而於該時間區間中決定交流波形的零點間的半波形成開啟(ON)的數量，控制交流電壓的導通率的部分。因此，在PID運算部32A所運算的運算值是在未圖示的變換部變換成對應於在操作部34A所使用的零交叉方式的操作訊號。例如，操作訊號為決定導通率的負載比的脈衝時，含有產生此脈衝的電路，且當操作訊號為持有決定導通率的電流值的電流訊號時，含有被輸出對應於前述運算值的電流值的電流訊號的電路。
在PID運算部32A與操作部34A之間有乘算部33A，此乘算部33A是用以將從上位控制器5送來的導通率補正值予以乘算於從PID運算部32A輸出的運算值(電壓訊號)，補正該運算值者。操作部34A是在每預定的時間區間進行導通率的控制，一旦如此補正的運算值被算出，則根據該被補正的運算值來進行其次的時間區間的導通率控制。圖4(a)(b)是模式性地顯示被施加於加熱器23A的交流電壓的波形之一例。在波形中以點線所示之處是藉由操作部34A來關閉(OFF)，顯示未被施加於加熱器23的電壓波形。圖表中的鎖線與鎖線之間是上述所決定的時間區間，以此區間的半波的開啟數來決定往加熱器23A的輸出。圖4(a)是表示加熱器23A的輸出從100%形成50%的例子，圖4(b)是表示加熱器23A的輸出從50%形成25%的例子，在成為開啟(ON)的半波附上斜線。如圖4所示那樣使比0V更大的半波或小的半波雙方形成開啟(ON)，電壓的上下的輸出形成相同，要比例如只使比0V大或小的半波的一方形成開啟(ON)更能夠抑制加熱器的劣化，在電流測定時可檢測出正確的值。
熱處理模組1B、1C是與熱處理模組1A同樣構成。在熱處理模組1B、1C中，對應於在熱處理模組1A的說明中於數字後附上A之處的各部是取代A而分別附上B、C來顯示於各圖。然後，在各熱處理模組1A、1B、1C分別獨立進行熱板的加熱器23的昇溫控制。
接著，一邊參照圖5一邊說明有關交流電源部41。交流電源部41是例如具備3相交流電源42，連接成3相交流的U相、V相、W相會分別被分配於加熱器23A、23B、23C。然後，圖5中以鎖線所包圍的導電電纜的結線部是構成將該等的各相分配於各加熱器的分配部43。在分配部43的1次側設有電壓檢測部44，分別檢測出U相、V相、W相的電壓，將各相的檢測訊號傳送往上位控制器5。以下，將所檢測出之往加熱器23A、23B、23C的輸入電壓設為V1、V2、V3來表示。
接著，說明有關上位控制器5的構成。上位控制器5是具備：記憶體51、電壓補正運算部52及加熱器定格運算部53，在該等電壓補正運算部52及加熱器定格運算部53的後段側設有導通率補正運算部54。一旦使用者經由未圖示的輸入部來輸入預先測定之加熱器23A、23B、23C的定格電力W1、W2、W3的各值，則該等的各值會被記憶於記憶體51。
電壓補正運算部52是被連接至電壓檢測部43，電壓檢測部43是對該電壓補正運算部52輸出對應於所檢測出的前述輸入電壓V1、V2、V3之檢測訊號。電壓補正運算部52是運算加熱器23A、23B、23C的電壓補正量之Vref2 /V2 (VV1、V2或V3)。Vref是基準電壓，此值在裝置電壓規格範圍為最低的電壓。然後電壓補正運算部52是以Vref2 /V12 作為加熱器23A的電壓補正值，以Vref2 /V22 作為加熱器23B的電壓補正值，以Vref2 /V32 作為加熱器23C的電壓補正值，將各電壓補正值輸出至導通率補正運算部54。
加熱器定格運算部53是運算各加熱器23A～23C的定格電力與預先決定的基準定格電力Wref的比率。所謂加熱器的定格電力是施加預先決定的電壓例如200V的電壓時的電力。此定格電力是如先前技術的項目所述般，例如1300W～1800W那樣不均。若分別將加熱器23A、23B、23C的定格電力設為W1、W2、W3，則基準定格電力Wref的值是W1、W2、W3的其中最低的值。加熱器定格運算部53是運算加熱器23A、23B、23C的加熱器定格補正值之Wref/W(WW1、W2或W3)。然後，以運算後的Wref/W1作為加熱器23A的定格補正值，以Wref/W2作為加熱器23B的定格補正值，以Wref/W3作為加熱器23C的定格補正值，將各值輸出至導通率補正運算部54。
藉由事先如此決定基準電壓Vref及基準定格電力Wref的值，當電壓檢測值為前述基準電壓的值，且定格電力為基準定格電力的值時成為PID補正結果的值之中最大值(運算值本身)，因此流動於各加熱器23A～23C的電流是形成在電壓、定格電力為最小時所決定的值。
在此，定格電力的偏差是電阻值的偏差，因此若將加熱器23A、23B、23C的電阻值分別設為R1、R2、R3，且將此中最大的電阻值設為基準電阻值Rref，則上述加熱器定格補正值的Wref/W是表示為R/Rref(R是R1、R2、R3的其中之一)。形成Wref的加熱器與形成Rref的加熱器為相同者。亦即，加熱器定格運算部53是運算各加熱器23的電阻值與預先決定的基準電阻值的比率。
導通率補正運算部54是根據來自加熱器定格運算部52的輸出、及來自加熱器定格補正運算部53的輸出，運算各加熱器23的導通率補正值的Vref2 /V2 ×Wref/W。如此的各種運算可以硬體構成來進行，或作成程式，藉由軟體來進行。如此進行運算，如後述般控制往各加熱器23A～23C的交流電壓的導通率的程式是例如儲存於硬碟、光碟、光磁碟或記憶卡等的記憶媒體的狀態下儲存於未圖示的程式儲存部，而被實行。
並且，上位控制器5的送訊部55是具有按照例如進行零交叉控制的時間區間的時序來將上述那樣在導通率補正運算部54所被運算的導通率補正值輸出至對應於此補正值的熱處理模組的乘算部33之機能。另外，在各熱處理模組中，溫度比較部31、PID運算部32、乘算部33及操作部34是例如構成溫調器，從PID運算部32輸出數位值至乘算部33。導通率補正值是從上位控制器5經通訊由前述溫調器所接受，數位值會被輸入至乘算部33。
接著，以控制熱處理模組1A的加熱器23A的輸出之工程為中心來說明有關熱處理裝置1的作用。預先在記憶體51中記憶定格電力W1、W2、W3的各值。使用者會從輸入部設定在各熱處理模組的晶圓H的處理溫度，一旦例如從前述輸入部指示各熱處理模組的處理開始，則會藉由未圖示的搬送手段來搬送晶圓H至框體11內，以昇降銷18→冷卻板17→昇降銷19的順序交接，載置於熱板21A。然後，藉由溫度比較部31A來取出晶圓H的設定溫度與利用熱板21A的溫度檢測部24A所檢測出的晶圓H的溫度之偏差部分，輸出至PID運算部32A。根據此偏差部分在PID運算部32A進行PID運算，運算值的電壓訊號會被輸出至乘算部33A。
另一方面，交流電源部41的三相交流電源42會形成開啟(ON)，電壓檢測部44會檢測出各相的輸入電壓V1～V3，將該等檢測值輸出至上位控制器5。電壓補正運算部52會運算上述的Vref2 /V2 ，將該運算值輸出至導通率補正運算部54。另一方面，從記憶體51讀出加熱器23A～23C的定格電力W1～W3，加熱器定格補正運算部53會運算上述的Wref/W，將該運算值輸出至導通率補正運算部54。然後，在導通率補正運算部54運算各加熱器23的導通率補正值之Vref2 /V2 ×Wref/W，加熱器23A的導通率補正值之Vref2 /V12 ×Wref/W1會被輸出至乘算部33A。
然後，從PID運算部32輸出至乘算部33A的已述電壓訊號會藉由前述加熱器22A的導通率補正值Vref2 /V12 ×Wref/W1來乘算而補正，被補正的電壓訊號會藉由未圖示的變換部來變換成對應於該電壓訊號的操作訊號。此操作訊號是藉由零交叉控制方式來決定，例如可取得對應於電壓訊號的電壓之電流值。然後，按照此電流值來決定從交流電源部41供給至加熱器23A之例如50Hz的交流電壓的預定區間之形成開啟(ON)的半波數，決定導通率，將對應於該導通率的電力供給至加熱器23A。
以上針對加熱器23A的電力控制來進行說明，但在加熱器23B的電力控制時是以Vref2 /V22 ×Wref/W2作為導通率補正值來輸出至乘算部33B，在加熱器23C的電力控制時是以Vref2 /V32 ×Wref/W3作為導通率補正值來輸出至乘算部33B。除了如此的補正值不同外，有關加熱器23B、加熱器23C也是與加熱器23A同樣地進行電力控制。
在此像已述那樣例如被供給至熱處理模組的加熱器23的交流電壓為電壓變動之中最低值，且該加熱器23的定格電壓W為最小值(加熱器23的電阻值為最大值)時，導通率補正值Vref2 /V2 ×Wref/W是形成「1」，PID運算值不會被補正而原封不動地變換成操作訊號。相對於此，當V、W的至少一方比最低值更大時，補正值是對應於V，W的值而形成比「1」更小，此結果，導通率是比定格電壓W為最小且交流電源部41的電壓V為最小時的導通率更小。此情形即使V及W的各值大，流動於加熱器23A～23C的電流值也會配合V及W的各值為最小時的電流值。例如像先前技術的項目所示般，交流電壓V在170V～242V的範圍變動，定格電力W為1300W～1800W時，流動於加熱器23A～23C的電流是形成170V÷((200V)2 ÷1300W)=5.5A，比估計V、W的最大值之10.9A低。
一旦晶圓H被載置於熱板21A之後例如經過預先設定的時間，則晶圓H會以和往熱板21A搬送時相反的程序來從熱板21A搬送。
如上述般，熱處理裝置1是根據交流電源部41的電壓V1～V3及加熱器23A～23C的定格電壓W1～W3來運算往加熱器23A～23C之交流電壓的導通率的補正值，控制前述導通率。藉此，即使前述電壓V及前述定格電壓W的值大，流動於加熱器23A～23C的電流值也會配合該等的電壓V1～V3及定格電壓W1～W3成為最小的電流值。因此，可抑制晶圓H間的熱履歴的偏差。而且，斷路器或電纜等，可縮小為了將交流電源部41的電壓施加於加熱器23而所需往電氣機器的負荷，因此可防止該電氣機器的大型化。所以，可抑制熱處理裝置1的大型化。
並且，在交流電源部41中，在將3相交流的各相分配於加熱器23A～23C的分配部43的上游側藉由電壓檢測部44來測定3相交流的各相的電壓V1～V3。在分配部43的下游側，相較於在每個熱處理模組測定輸入電壓時，不必考慮測定部間的檢測精度，因此可高精度檢測出各電壓。所以，可更高精度控制晶圓H的熱履歴。
在上述的例子，加熱器定格補正運算部53是根據被輸入至記憶體51之各加熱器23A～23C的定格電力W1～W3來決定加熱器定格補正值，但亦可根據各熱板21的昇溫時間來決定加熱器定格補正值。昇溫時間是藉由加熱器23來加熱熱板21，熱板21從第1溫度到達更高的第2溫度為止所要的時間。例如同批的熱板若周圍溫度或被供給至加熱器24的電壓相同，則其昇溫時間T會與定格電力W成反比例。於是，預先測定此昇溫時間，使上述實施形態的各熱板24的昇溫時間記憶於記憶體51。然後，在各熱板21中例如將昇溫時間T最長者設為基準昇溫時間Tref，以T/Tref作為加熱器定格補正值來運算即可。
並且，前述昇溫時間並非限於熱板21的昇溫時間。例如在昇溫中的熱板上載置設有溫度感測器的晶圓。前述溫度感測器可測定晶圓的溫度。然後，檢查前述晶圓到達設定溫度的時間。由於晶圓的昇溫時間是對應於熱板21的昇溫時間，所以亦可根據如此取得的晶圓的昇溫時間來運算加熱器定格補正值。
而且，晶圓H有時在往熱板21A搬入時有彎曲。例如在將晶圓H搬入熱板21A之前以彎曲檢測器來測定該晶圓H的彎曲形狀及彎曲量。如已述般加熱器23A是被分割於熱板21A配置，獨立昇溫，因此像已述那樣運算導通率補正值的同時算出對應於彎曲形狀及彎曲量的彎曲用的補正值。然後，亦可藉由前述彎曲用的補正值來更補正導通率補正值，按各加熱器23A獨立控制電壓的導通率，提高晶圓H各部的熱量的均一性。
上述的例子是3相交流電源42的各相電壓會被分配成施加於各熱處理模組1A～1C，但亦可以1個相的電壓施加於複數的熱處理模組的方式分配模組。因此，分配於1個交流電源的熱處理模組的數量並非限於3座。
評價試驗
(評價試驗1)
準備9座具備定格電力彼此不同的熱板之熱處理模組。圖6是表示各熱處理模組的熱板的定格電力的圖表。對熱處理模組附上1A～9A號碼，按各模組顯示定格電力。以各熱板的定格電力能夠收於1300W～1800W的方式，亦即以規格為1300W～1800W的方式製造，但號碼4A的熱處理模組的熱板的定格電力相較於其他熱處理模組的熱板的定格電力，其值小。利用該等各熱處理模組1A～9A，在阻劑圖案的製造工程的預定處理階段，對各晶圓進行加熱處理。晶圓是將合計25片分成1A～9A來處理。方便起見，對晶圓附上1～25的號碼來顯示。然後，針對各晶圓來形成阻劑圖案後，算出阻劑圖案的線寬(CD)的平均值。在此評價試驗1中，於實施形態所示的電壓的導通率的補正是未進行。
圖7是顯示有關所被測定的各晶圓1～25的CD、及處理各晶圓A後的熱處理模組的號碼之圖表，圖表中的繪圖的位置越高，所對應的晶圓的CD的平均越大。如此圖7所示般，藉由熱處理模組B4來處理的晶圓4、13、22相較於其他的晶圓，CD平均大。由此實驗顯示因熱板的定格電力的不同，CD的線寬受影響。所以，為了在每個晶圓形成均一性高的圖案，像上述的實施形態那樣補正熱處理模組的熱板間的定格電力的差可謂有效。
(評價試驗2)
準備與實施形態同樣的3座熱處理模組，分別在阻劑圖案的製造工程的預定處理階段，對各晶圓進行加熱處理的同時測定加熱處理中的晶圓的溫度，測定晶圓的熱履歴。往3座的熱處理模組的熱板之輸入電壓是設定成200V來進行處理。然後，針對形成有阻劑圖案的晶圓來測定CD。並且，將往熱板的輸入電壓分別變更成195V、205V來進行同樣的測定。此評價試驗是未進行實施形態所示的導通率的補正。
圖8是表示藉由上述實驗所取得的各晶圓的熱履歴。圖表的縱軸是表示晶圓的溫度，在圖表的橫軸顯示昇溫開始後的時間(秒)。圖中的實線的圖表線、點線的圖表線、鎖線的圖表線是分別表示前述輸入電壓為200V、195V、205V時的晶圓的熱履歴。如此若輸入電壓的值小，則晶圓的昇溫慢，若大則晶圓的昇溫快。另外，雖在各熱處理模組分別將電壓設成195V、200V、205V來進行加熱處理，但當電壓相同時模組間晶圓的熱履歴未見大的差異。
圖9是表示前述輸入電壓的不同所造成CD的變化。以200V的電壓為基準，此時電壓變動量為0。因此，205V是電壓變動量為+5V，195V是電壓變動量為-5V。圖9的圖表的橫軸是表示此電壓變動置，縱軸是表示晶圓的CD。在200V進行處理時，在195V進行處理時，在205V進行處理時，CD不同，分別為69.82nm、70.07nm、69.52nm。由此評價試驗2可知，若往熱板的輸入電壓不同，則晶圓的熱履歴及CD會變化。
評價試驗3
將3座的熱處理模組的輸入電壓設定成170V、200V、242V，而與評價試驗2同樣測定晶圓的熱履歴。在此評價試驗3中，與實施形態同樣藉由電壓補正運算部來運算補正值，控制往各熱板的導通率。重複進行複數次在各熱處理模組的加熱處理。
圖10是表示評價試驗3的結果的圖表，可知輸入電壓為170V、200V、242V皆是晶圓會大致同樣地昇溫。並且，在重複複數次的處理下，晶圓是顯示同樣的熱履歴。由此結果顯示可藉由本發明來使晶圓的熱履歴一致。而且，由評價試驗2的結果可思索CD變動是因為晶圓的熱履歴變動，所以在如此使晶圓間的熱履歴一致下，可在各晶圓形成均一性高的阻劑圖案。
H．．．晶圓
1．．．熱處理裝置
1A、1B、1C．．．熱處理模組
21A、21B、21C．．．熱板
23A、23B、23C．．．加熱器
24A、24B、24C．．．溫度檢測器
32A、32B、32C．．．PID運算部
34A、34B、34C．．．操作部
41．．．交流電源部
44．．．電壓檢測部
5．．．上位控制器
52．．．電壓補正運算部
53．．．加熱器定格補正運算部
54．．．導通率補正運算部
圖1是表示本發明的熱處理裝置的構成方塊圖。
圖2是構成前述熱處理裝置的熱處理模組的縱剖側面圖。
圖3是設於前述熱處理模組的熱板的平面圖。
圖4是施加於加熱器的電壓的波形的模式圖。
圖5是交流電源部的構成圖。
圖6是表示在評價試驗使用的熱處理模組的定格電力的圖表。
圖7是表示在各熱處理模組處理後的晶圓的CD平均的變動的圖表。
圖8是表示在評價試驗處理後的晶圓的熱履歴的圖表。
圖9是表示在評價試驗形成於晶圓的阻劑圖案的CD的圖表。
圖10是表示在評價試驗處理後的晶圓的熱履歴的圖表。
1．．．熱處理裝置
1A、1B、1C．．．熱處理模組
23A、23B、23C．．．加熱器
24A、24B、24C．．．溫度檢測器
31A．．．溫度比較部
32A、32B、32C．．．PID運算部
33A、33B．．．乘算部
34A、34B、34C．．．操作部
41．．．交流電源部
44．．．電壓檢測部
5．．．上位控制器
51．．．記憶體
52．．．電壓補正運算部
53．．．加熱器定格補正運算部
54．．．導通率補正運算部
55．．．送訊部

Claims (5)

  1. 一種熱處理裝置，係用以藉由設於熱板的加熱器來熱處理被載置於熱板的半導體製造用的基板之裝置，其特徵係具備：溫度檢測部，其係為了檢測出分別被載置於3個熱板的前述基板的溫度而設於前述各熱板；調節部，其係根據基板的溫度設定值與各溫度檢測部的溫度檢測值的差分來按前述3個的各熱板輸出電力操作訊號；交流電源部，其係為了對分別被設於前述3個熱板的加熱器供給電力，而被共用於前述各熱板；分配部，其係設於前述交流電源部，分別將該交流電源部的3相交流的各相分配至前述各熱板的加熱器；操作部，其係根據前述電力操作訊號，按前述各熱板來控制從此交流電源部的前述分配部所分配而輸出至前述各熱板的加熱器的交流電壓的導通率；電壓檢測部，其係依序檢測出前述分配部的一次側之3相交流的各相的交流電壓；及補正部，其係依據第1補正值與第2補正值的乘算值，一旦電壓檢測值變大或加熱器的電阻值變小，則將從前述調節部輸出至前述熱板的電力操作訊號予以補正成前述導通率會變小，該第1補正值係按照藉由前述電壓檢測部 所檢測出的前述3相交流的其中的一個相的電壓檢測值與預先決定的基準電壓的比率所生成，該第2補正值係按照分配有被檢測出的相的交流電壓的前述熱板的加熱器的電阻值與預先決定的基準電阻值的比率所生成，前述補正部係補正分別被輸出至3個熱板的電力操作訊號，前述基準電壓係於前述交流電壓的電壓變動之中為最小的值，前述基準電阻值係於加熱器的電阻值的偏差之中為最大的值，當前述電壓檢測值為基準電壓，且前述電阻值為基準電阻值時，導通率形成最大。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，前述乘算值係從被共用於3個熱板的上位控制器來輸出至前述補正部。
  3. 一種熱處理方法，係用以藉由設於熱板的加熱器來熱處理被載置於熱板的半導體製造用的基板之熱處理方法，其特徵係具備：藉由分別被設於3個熱板的溫度檢測部來分別檢測出被載置於各熱板的基板的溫度之工程；根據基板的溫度設定值與各溫度檢測部的溫度檢測值的差分，藉由調節部來輸出電力操作訊號至前述3個的各熱板之工程；藉由設在前述各熱板所共用的交流電源部的分配部來 分別將該交流電源部的3相交流的各相分配至分別被設在前述前述3個熱板的加熱器而供給之工程；藉由操作部，根據前述電力操作訊號，按前述各熱板來控制從此交流電源部的前述分配部所分配而輸出至各加熱器的交流電壓的導通率之工程；藉由電壓檢測部，依序檢測出前述分配部的一次側之3相交流的各相的交流電壓之工程；及藉由補正部，依據第1補正值與第2補正值的乘算值，一旦電壓檢測值變大或加熱器的電阻值變小，則將從前述調節部輸出至前述熱板的電力操作訊號予以補正成前述導通率會變小，該第1補正值係按照藉由前述電壓檢測部所檢測出的前述3相交流的其中的一個相的電壓檢測值與預先決定的基準電壓的比率所生成，該第2補正值係按照分配有被檢測出的相的交流電壓的前述加熱器的電阻值與預先決定的基準電阻值的比率所生成之工程，補正前述電力操作訊號的工程係針對3個的熱板之各被輸出的電力操作訊號進行，前述基準電壓係於前述交流電壓的電壓變動之中為最小的值，前述基準電阻值係於加熱器的電阻值的偏差之中為最大的值，當前述電壓檢測值為基準電壓，且前述電阻值為基準電阻值時，導通率形成最大。
  4. 如申請專利範圍第3項之熱處理方法，其中，被共 用於3個的各熱板的上位控制器係包含將前述乘算值輸出至前述補正部的工程。
  5. 一種記憶媒體，係儲存用以藉由設於前述熱板的加熱器來熱處理被載置於熱板的半導體製造用的基板之裝置所使用的程式之記憶媒體，其特徵為：前述程式係偏入步驟群，而使能夠實行如申請專利範圍第3或4項所記載的熱處理方法。
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