TWI779008B - 加熱裝置及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI779008B
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Abstract

本發明之目的為提供在晶圓的面內可進行均勻性良好的加熱處理之技術。 為達成前述目的，在將晶圓W載置於熱板23之後的升溫期，使各加熱模組及各被加熱區域間的晶圓W到達基準溫度為止的所需時間一致，並且使升溫過度期的溫度變化分布之升溫曲線一致。因此，由於在各被加熱區域中，溫度變化分布一致，並且在晶圓W的面內及加熱模組2之間，升溫過度期的累算熱量一致，故晶圓W的圖案之線寬會一致。因此，在晶圓W的面內，即使在由彼此相異的加熱模組2所處理的晶圓W之間，也可進行均勻性良好的加熱處理。

Description

加熱裝置及基板處理裝置
本發明係關於將基板載置於載置台並且加熱的技術。
在半導體製造處理中，於半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)等的基板形成塗布膜之後，在設置加熱器的載置台載置基板並且進行加熱處理。作為加熱處理，舉出對於在基板上所形成的阻劑膜於曝光前後例如以100℃前後的溫度進行的處理。阻劑圖案的線寬受到各種因素左右，但作為其中一個因素，可舉出加熱處理時的加熱溫度。
然後，由於藥液的熱處理溫度依存性變高的傾向，加熱處理時的晶圓之熱履歷的晶圓之面內間的差及晶圓間(面間)的差對於阻劑圖案的線寬之晶圓的面內均勻性及晶圓間均勻性造成的影響變大。
進行加熱處理的加熱模組構成為：將晶圓的被加熱區域分割成複數，在各分割區域設置加熱器，並且對於各加熱器進行獨立發熱控制。作為加熱器的控 制系統之參數的調整手法，如同專利文獻1所記載，已知將在複數個量測點量測載置台(熱板)的溫度時的各量測溫度控制成與各目標溫度一致的手法。
另外，晶圓被載置於加熱溫度已安定的熱板，然後被升溫到目標溫度。然而，即使在目標溫度相等時，有時在每個晶圓的被加熱區域，溫度到達目標溫度為止的溫度變動的分布彼此會有出入。因此，在各被加熱區域，到達目標溫度為止的升溫時之累算熱量相異，而有在每個加熱模組或晶圓的面內，圖案的線寬不一致的問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4391518號
本發明係基於以上情況而完成者，其目的為提供不論在基板的面內亦或基板間，皆可進行均勻性良好的加熱處理之技術。
本發明的加熱裝置為將基板載置於載置台並且加熱的加熱裝置，其特徵為：具備：複數個加熱器，其被設置在前述載置台，彼此獨立地被控制發熱量；溫度檢測器，其檢測由各加熱器所加熱的被加熱區域的溫度；及 溫度控制部，其被設置在每個加熱器，前述溫度控制部具備：調節部，其運算設定溫度與前述溫度檢測部的檢測溫度之間的偏差而輸出加熱器的供給功率之控制訊號；加法部，其將處理溫度也就是目標溫度與修正值相加而得到前述設定溫度，及修正值輸出部，其輸出前述修正值，前述修正值輸出部被構成為：在表示於加熱器的發熱量已穩定的狀態下將基板載置於載置台之後的經過時間與溫度之間的關係之基板的溫度變化分布中，以朝向基板的處理溫度之升溫途中的預先決定之基準時點的溫度成為基準溫度的方式，輸出規定每個前述經過時間的修正值之時序資料。
本發明的加熱裝置具備儲存部，其就與前述複數個加熱器各自相對應之基板的被加熱區域，針對將從預先決定的第1時點到第2時點為止分割成複數區段的複數個時間區間之各者，儲存偏移值，前述加法部構成為將前述目標溫度、修正值與前述偏移值相加，前述第1時點係為在加熱器的發熱量已穩定的狀態下將基板載置於載置台之後的基板之溫度變化分布中，朝向基板的處理溫度之升溫途中的時點，前述第2時點係為在前述溫度變化分布中，基板到達處理溫度之後的時點，前述偏移值被設定成：就與複數個加熱器各自相對應之基板的被加熱區域，從前述第1時點到第2時點為止之間的累算熱量在被加熱區域之間為一致。
本發明的基板處理裝置係為具備將各個基板載置於載置台並且加熱的複數個上述的加熱模組之基板處理裝置，其特徵為： 前述偏移值被設定成：就與複數個加熱器各自相對應之基板的被加熱區域而言，從前述第1時點至第2時點為止之間的累算熱量在複數個模組之間一致。
本發明係在複數個加熱模組之各者，使與被加熱處理的基板之複數個加熱器相對應的被加熱區域之加熱處理時的累算熱量在1個加熱模組之中一致，並且在複數個加熱模組之間一致。因此，不論在基板的面內亦或基板間，皆可進行均勻性良好的加熱處理。
W:晶圓
W1:調整用晶圓
1:塗布、顯影裝置
11:載體
12:載體載置台
13:搬運路徑
14:顯影模組
15:交付模組
16:搬運機構
2:加熱模組
21:框體
22:搬運口
23:熱板
24:支持銷
25:冷卻板
26:移動機構
3:加熱器
4:溫度感測器
5:溫度控制部
50:修正值輸出部
51:目標值輸出部
52:偏移值
53:第1加法部
54:第2加法部
55:調節部
56:溫調器
6:控制器
61:匯流排
62:CPU
63:記憶體
64:輸入部
65:溫度變化分布取得部
66:修正值作成部
67:第1偏移值算出部
68:第2偏移值算出部
69:累算熱量算出部
【圖1】為前述塗布、顯影裝置的立體圖。
【圖2】為前述塗布、顯影裝置的處理區塊之立體圖。
【圖3】為在前述處理區塊所設置的加熱模組之縱剖側面圖。
【圖4】為在前述加熱模組所設置的熱板之平面圖。
【圖5】為構成在前述加熱模組所設置的溫調器之控制系統的區塊圖。
【圖6】為在前述加熱模組所設置的控制器之區塊圖。
【圖7】為表示由溫度感測器所取得的溫度變化分布之特性圖。
【圖8】為表示升溫期的累算熱量與CD之間的關係之特性圖。
【圖9】為表示修正值之例的特性圖。
【圖10】為構成在第2實施形態的加熱模組所設置的溫調器之控制系統的區塊圖。
【圖11】為表示在第2實施形態的加熱模組所設置的控制器之區塊圖。
【圖12】為表示前述熱板的溫度之偏移值的設定步驟之流程圖。
【圖13】為表示在前述設定步驟中由溫度感測器所取得的溫度變化分布之特性圖。
【圖14】為表示前述熱板的溫度之第2調整用偏移值群被儲存的表格之示意圖。
【圖15】為表示在前述設定步驟由溫度感測器所取得的溫度變化分布之特性圖。
【圖16】為表示從前述第2調整用偏移值算出處理用偏移值之用的資料之特性圖。
【圖17】為表示調整前述熱板的溫度之用的參數也就是第2調整用偏移值被儲存的表格之模式圖。
【圖18】為表示使用前述處理用偏移值所取得的溫度變化分布之特性圖。
【圖19】為表示使用前述處理用偏移值所取得的溫度變化分布之特性圖。
【圖20】為表示評估實驗的結果之特性圖。
【圖21】為表示評估實驗的結果之特性圖。
【圖22】為表示評估實驗的結果之特性圖。
【圖23】為表示評估實驗的結果之特性圖。
【圖24】為表示評估實驗的結果之特性圖。
下文說明將本發明的第1實施形態之基板處理裝置應用於塗布、顯影裝置1之例。如圖1所示，塗布、顯影裝置1係將載體區塊D1、處理區塊D2、介面區塊D3依序以水平直線狀連接而構成。尚且，將各區塊D1~D3的配列方向設成前後方向。又，在介面區塊D3，曝光裝置D4被連接在與處理區塊D2為相反側處。
在載體區塊D1，設置載體載置台12，其載置收納複數片圓形的基板也就是晶圓W的載體11。處理區塊D2具備各2個單位區塊E1、E2、E3，單位區塊E1~E3彼此層合。將晶圓W搬運到2個相同單位區塊E的任一者予以處理。
單位區塊E1係為用於對晶圓W塗布反射防止膜形成用的藥液，並且對塗布該藥液後的晶圓W進行加熱處理，來形成反射防止膜的區塊。單位區塊E2係為用於對晶圓W塗布阻劑，並且對塗布該阻劑後的晶圓W進行加熱處理，而形成阻劑膜的區塊。單位區塊E3係為用於對藉由曝光裝置D4沿著既定的圖案使阻劑膜曝光之後的晶圓W進行加熱處理，並且對加熱處理後的晶圓W供給顯影液，而在晶圓W形成阻劑圖案的區塊。單位區塊E3的加熱處理係被稱為事後加熱(PEB)，用於在曝光後除去駐波，或者當阻劑為化學增幅型時，在被曝光的處所進行化學反應。
在各區塊D1~D3，分別設置晶圓W的搬運機構，載體11內的晶圓W係以載體區塊D1→單位區塊E1→單位區塊E2→介面區塊D3→曝光裝置D4→介面區塊D3→單位區塊E3的順序搬運，並且進行上述的各處理，而在晶圓W形成阻劑圖案。之後，晶圓W被搬運到載體區塊D1，並且返回載體11。
圖2為表示單位區塊E3的立體圖。在單位區塊E3的中央部，設置朝向前後方向延伸的晶圓W之搬運路徑13。在搬運路徑13的左右之一方側，設置進行上述的PEB之加熱模組2。多個加熱模組2被配置成分別沿著前後方向、上下方向的矩陣狀。尚且，加熱模組2相當於加熱裝置。在搬運路徑13的左右之另一方側，如 上文所述，設置對於接受PEB的晶圓W供給顯影液的顯影模組14。圖中15為用於對載體區塊D1交付晶圓W而載置晶圓W的交付模組。
圖中16為晶圓W的搬運機構，其在交付模組15、顯影模組14、加熱模組2及介面區塊D3之間搬運晶圓W。藉由搬運機構16而從介面區塊D3搬入到單位區塊E3的晶圓W係被搬運到多數個加熱模組2之中的任一者予以處理。各加熱模組2構成為：如同下文所述設定參數，藉此使在晶圓W的面內所形成的阻劑圖案之均勻性變高，並且在晶圓W間所形成的阻劑圖案之均勻性變高。
圖3為加熱模組2的縱剖側面圖。加熱模組2具備框體21，在框體21的搬運路徑13側之側面，形成有晶圓W的搬運口22。圖中23為表面被加熱的水平熱板，圖中24為在熱板23的表面設置複數個支持銷。晶圓W被載置於支持銷24上，並且以從熱板23的表面略為浮起的狀態被加熱。圖中25為用於載置加熱前後的晶圓W並且進行溫調及冷卻的冷卻板，藉由移動機構26在圖3所示的熱板23之外側的待機位置與熱板23上之間水平移動，並且中介單位區塊E3的搬運機構16與熱板23之間的交付作業。相對於待機位置的冷卻板25，搬運機構16會升降，在該搬運機構16與冷卻板25之間，晶圓W被交付。又，藉由在熱板23所設置的未圖示之升降銷的升降與冷卻板25的移動之間的協調動作，而在熱板23與冷卻板25之間，晶圓W被交付。
針對構成晶圓W的載置台之熱板23，參考圖4的平面圖進一步詳細說明。在熱板23，於平面所見彼此相異的區域，分別埋設加熱器3。在圖4作為一例，表示於11個區域分別設置加熱器3。針對各加熱器3，作為1頻道(1ch)~11頻道(11ch)的加熱器3，有附加頻道編號以彼此區別記載的情況。藉由1ch~11ch的加熱器3 之發熱量彼此獨立地被控制，熱板23的各加熱器3被設置的區域係獨立地被控制溫度。換言之，將熱板23的表面設定為分割成11區，以被分割的各區域之溫度被個別控制的方式，在每個分割區域設置加熱器3。藉由這個熱板23的構成，將在熱板23被載置的晶圓W之溫度控制為成為與熱板23的分割區域相對應之每個區域的加熱器3之溫度。也就是說，與1ch~11ch的加熱器3之各者相對應的11個晶圓W之被加熱區域由各加熱器3個別加熱。
在熱板23之上述的每個分割區域，設置檢測加熱器3的溫度再輸出檢測訊號的溫度檢測部也就是加熱器用溫度感測器4。又，加熱模組2具備：溫度控制部5，其針對每個加熱器3調整加熱器3的發熱量，並且控制由該加熱器3所加熱的被加熱區域。也就是說，對於1個熱板23，設置11頻道分的溫度控制部5。在下文中，針對溫度控制部5、溫度控制部5所包含的各構成要素及熱板23的分割區域，也與加熱器3同様，有附加頻道編號予以標記的情況。
圖5為表示包含溫度控制部5的控制系統之區塊圖。針對加熱器3、加熱器用溫度感測器4、溫度控制部5，以表示該等要素的符號3~5之後附加的連字號之後的數字，表示頻道編號。因此，例如1ch的溫度控制部5標示為5-1，11ch的溫度控制部5標示為5-11。然而，針對構成溫度控制部5的後述之加法部或調節部等，為了方便，省略頻道編號的標記。在1ch~11ch的溫度控制部5，連接電腦也就是控制器6，從控制器6對於各溫度控制部5傳送分別表示晶圓W的目標值、及相對於目標值之偏移值的訊號。
1ch~11ch的溫度控制部5係彼此以同樣方式構成。以1ch的溫度控制部5為代表予以說明。溫度控制部5由目標值輸出部51、修正值輸出部50、第1加法部53、 第2加法部54及調節部55所構成。目標值輸出部51例如具備：將與從控制器6傳送的晶圓W之溫度的目標值相對應的串列訊號變換成並列訊號的串列/並列變換部；儲存並列訊號的暫存器；及將暫存器所儲存的數位訊號變換成類比訊號的數位/類比變換部等。修正值輸出部50例如具備：將與修正從控制器6傳送的晶圓W之溫度的目標值之用的後述之修正值相對應的串列訊號變換成並列訊號的串列/並列變換部；儲存並列訊號的暫存器；及將暫存器所儲存的數位訊號變換成類比訊號的數位/類比變換部等。
第1加法部53係將從目標值輸出部51輸出的晶圓W之溫度的目標值與從修正值輸出部50輸出的修正值相加，然後將與加熱器3的設定溫度相對應的該加法值輸出到後段。第2加法部54係算出第1加法部53的輸出值與加熱器用溫度感測器4的輸出值之間的偏差分，將該偏差分輸出到調節部55。調節部55係將前述偏差分基於規定的傳達函數而進行運算，再輸出欲供給到加熱器3的功率之指令值。調節部55例如對前述偏差分進行PID運算。
針對從控制器6傳送到溫度控制部5的晶圓W之溫度的目標值，例如在各頻道間共用。針對從控制器6傳送到溫度控制部5的修正值，對各個頻道分別設定。各頻道的溫度控制部5構成圖6所示的溫調器56。又，控制器6及溫調器56構成控制部。在圖6，表示在設定上述的修正值時等所使用的後述之調整用的晶圓W1被載置在熱板23上的狀態。控制器6係具備分別連接到匯流排61的CPU62、記憶體(記憶部)63、輸入部64、溫度變化分布取得部65及修正值作成部66。溫度變化分布取得部65例如構成為被輸入在與調整用晶圓W1的各加熱器3相對應的被加熱區域各者所設置的溫度檢測部之溫度檢測訊號(晶圓W的溫度)，並且作成溫度變化分布，其為表示隨著晶圓W被載置在支持銷24的時序以後之時間經過，晶 圓W的各被加熱區域之溫度變化的特性圖。又，修正值作成部66係為基於各被加熱區域的溫度變化分布，而設定後述的修正值之用的程式。尚且，也可藉由加熱器3側所設置的溫度檢測部，而檢測晶圓的溫度。
接著，說明修正值。即使將在熱板23所設置的各加熱器3設成與溫度控制部5為相同構成，並且設計成使表示晶圓W的溫度之時間變化的溫度變化分布成為相同，與晶圓W被載置在熱板23之後的各加熱器3相對應的晶圓W之被加熱區域的升溫曲線也完全不會相同。圖7為與加熱器3相對應的熱板23上之晶圓W的被加熱區域之溫度變化分布，(1)為成為基準的溫度變化分布，(2)、(3)為調整前的(將修正值設為零時的)溫度變化分布。若將溫度變化分布的溫度上升部分稱為升溫曲線，則在此例，(2)的升溫曲線位在基準的升溫曲線之下側，(3)的升溫曲線位在基準的升溫曲線之上側。尚且，相對於基準的升溫曲線，(2)、(3)的升溫曲線之偏移程度係以比實際誇大的方式記載。
當在晶圓W上彼此相異的部位，升溫曲線彼此相異的話，相對於升溫時的晶圓W之累算熱量不會一致，故顯影後的晶圓W上之圖案的線寬(CD：Critical Dimension)在面內會變得不一致。圖8為表示在升溫曲線全體被供給到晶圓W的被加熱區域之累算熱量(升溫過度累算熱量)的變化量與該被加熱區域之CD的尺寸之間的關係之關係圖，將基準的升溫曲線(作為目標的溫度變化分布)之累算熱量設為零。
由圖8可知，上述的累算熱量與CD之間具有相關關係。因此，修正值被設定成與各加熱器3相對應的晶圓W上之被加熱區域的升溫曲線趨向於基準的升溫曲線(十分接近)。在晶圓W被載置於熱板23之後經過某段時間的時點ta，基準的 升溫曲線之溫度為Ts的話，為了使(2)的升溫曲線趨向於基準的升溫曲線，必須使溫度到達Ts的時間從tb縮短到ta。因此，在溫度控制部5，為了使目標值(目標溫度)在比時點ta之前的時點變大，而預先求得欲相加到目標值的修正值，具體而言為修正值的時序資料，再將該修正值加到目標值。圖9表示修正值的時序資料，(2)′為用於使(2)的升溫曲線趨向於基準的升溫曲線而設定的修正值資料。尚且，橫軸的零點為在溫度呈穩定化的熱板23載置晶圓W的時點(在支持銷24上載置晶圓W的時點)。
又，在圖9，表示目標值在於熱板23載置晶圓W之後為一定的情況之修正值，但在本發明，如同後述的實施形態所記載，也可應用於目標值不為一定的情況。
又，為了使(3)的升溫曲線趨向於基準的升溫曲線，而必須將到達溫度Ts的時間從tc延遲到ta。於是，在溫度控制部5，為了使目標值(目標溫度)在比時點ta之前的時點變小，而將(3)′所示的修正值加到目標值。如此一來，針對與各加熱器3相對應的溫度控制部5的各者，事先求得在圖9作為一例所顯示的修正值，然後儲存在例如控制器6的記憶體63，從晶圓W被載置於熱板23的時點讀取修正值也就是時序資料(也包含零的值)，再傳送到溫度控制部5的修正值輸出部50。尚且，圖9的修正值之特性圖以示意的圖案表示，並未表示正確的值。
僅著眼於溫度控制部5的話，符號50所示的部位為修正值輸出部，但以裝置全體來看，也可包含記憶體63及從記憶體63內讀取修正值的部位而統稱為修正值輸出部。
接著，針對與各加熱模組2的1ch~11ch之加熱器3相對應的修正值之設定方法予以說明。如圖6所說明般，使用者在熱板23上載置調整用晶圓W1，例如針 對1ch~11ch的加熱器3，基於從調整用晶圓W1的各溫度感測器所輸出的溫度檢測訊號，而取得1ch~11ch的溫度變化分布。例如以1ch的加熱器3為例予以說明的話，使用者從已取得的溫度變化分布求得基準溫度，例如到達86℃的時刻tb。尚且，將目標溫度設為T1(℃)，將即將在熱板23載置之前的晶圓W之溫度設成T2(℃)的話，基準溫度為從{T2+(T1-T2)×0.6}~{T2+(T1-T2)×0.99}的範圍所選擇的溫度。
然後，算出從將晶圓W載置於熱板23的時刻，至到達作為目標的溫度變化分布之基準溫度為止的所需時間ta，及在1ch的溫度變化分布，至到達基準溫度為止的所需時間tb之間的時間差△T(△T=ta-tb)。
就修正值而言，例如依照修正值，作成溫度變化分布產生變化的模擬，再預先求得配合△T並且使到達基準溫度為止的所需時間趨向於作為目標的溫度變化分布之用的修正值，然後於記憶體63例如以資料表形式予以儲存。然後，配合上述的時間差△T，如上文所述，調整在1ch~11ch的各加熱器3到達被加熱區域的基準溫度為止的所需時間，然後以使溫度變化分布一致的方式，讀取從記憶體63讀取的修正值。
又，CPU62會進行各種運算，以便執行設定輸入到上述的熱板23之各頻道的加熱器3之修正值的工程。輸入部64係由滑鼠或鍵盤或觸控式面板等所構成，為了使熱板23的調整工程之流程進行，而設計成使裝置的使用者可執行各種操作。
溫度變化分布取得部65、修正值作成部66分別由例如電腦程式所構成，以可設定與上述的各被加熱區域相對應的修正值之方式，而組成步驟群組。該程式係由硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡、軟磁碟等儲存媒體安裝到控制器6。
接著，說明第1實施型態的加熱裝置之作用。首先，在進行晶圓W的處理之前，從控制器6輸出成為與作為處理對象的晶圓W之種類相對應的目標值之溫度，再將加熱器3的溫度調整成目標溫度。接著，如上文所述，在曝光裝置D4經過曝光之後的晶圓W被搬入加熱模組2。晶圓W藉由外部的搬運機構16而被載置到冷卻板25，例如將溫度調整到23℃之後，藉由未圖示的升降銷與冷卻板25之間的協同作用，而交付到升降銷。然後，當升降銷下降，在支持銷24上載置晶圓W的話，控制器6會在晶圓W被載置於支持銷24的時點，將輸入到與各加熱器3相對應的被加熱區域之修正值的時序資料從記憶體63開始讀取。
晶圓W係藉由各被加熱區域所對應的加熱器3而被加熱。如上文所述，各加熱器3的輸出圖案係由目標值、及與各被加熱區域相對應的修正值所決定。因此，在各被加熱區域之間到達溫度變化分布的基準溫度之時刻會與到達作為目標的溫度變化分布之基準溫度的時刻一致。藉此，各被加熱區域的溫度變化分布會與作為目標的溫度變化分布(十分接近)一致。因此，晶圓W的各被加熱區域之升溫的時間帶之累算熱量會一致，使得在晶圓W所形成的圖案之線寬一致。
在上述的實施型態，在將晶圓W載置於熱板23之後的升溫期，使各加熱模組2及各被加熱區域間的晶圓W到達基準溫度為止的所需時間一致，並且使升溫過度期的溫度變化分布之升溫曲線一致。因此，在各被加熱區域，溫度變化分布會一致，在晶圓W的面內及加熱模組2間，升溫過度期的累算熱量會一致，故 晶圓W的圖案之線寬會一致。因此，即使在晶圓W的面內，在彼此相異的加熱模組2所處理的晶圓W間，也可進行均勻性良好的加熱處理。
又，本發明的加熱裝置並不限定於PEB，也可為曝光前加熱模組等加熱裝置。
其中，在基準溫度過低的情況，有加上修正值的時間變短，到達基準溫度以後之溫度曲線的一致程度變低的疑慮。又，基準溫度過於接近目標溫度的話，每單位時間的溫度變化會變少，求得到達基準溫度為止的所需時間時，到達時間的誤差會變大，即使在使到達基準溫度的時刻一致的情況，升溫曲線也難以一致。因此，將目標溫度設成T1(℃)，將即將在熱板23載置之前的晶圓W之溫度設成T2(℃)的話，將基準溫度設成{T2+(T1-T2)×0.6}~{T2+(T1-T2)×0.99}較佳。
又，修正值可不必以使到達基準溫度的時間一致之方式設定，而是以使晶圓W的升溫之時間帶的累算熱量一致的方式設定。
[第二實施形態]
又，本發明係可針對第1實施型態所說明的加熱裝置，使各被加熱區域之加熱處理時的累算熱量在1個的加熱模組2之中一致。進一步，可使該種手法在複數個加熱模組2之間一致，而構成為使該種加熱模組一致的基板處理裝置。以下說明該種第2實施型態的基板處理裝置所使用的複數個加熱模組2。圖10表示加熱模組2所應用的溫調器56之控制系統。該溫調器56的控制系統係與圖5所示的第1實施型態所示的加熱模組2所應用的溫調器56相同，在各溫度控制部5-1~5-11，將目標值與修正值在第1加法部53相加。然後，構成為將從第1加法部53輸出的輸出值與從控制器6輸出的偏移值在偏移用加法部57相加，再將與設定溫 度相對應的該加法值輸出到第2加法部54。在圖5，記載第1加法部53及偏移用加法部57，但也可使用1個加法部將目標值、修正值及偏移值相加。
就從控制器6傳送到溫度控制部5的偏移值，針對每個頻道分別設定。該偏移值也可稱為修正值，但為了避免與上文所述的修正值之間產生混淆，而採用不同用語。又，詳情如下文所述，該偏移值係針對對於晶圓W進行加熱處理的時間帶之規定的每個區間(時間區間)△t而設定。也就是說，在晶圓W的加熱處理中，被傳送到各頻道的溫度控制部5之偏移值會隨著時間而變化。
又，如圖11所示，控制器6除了具備分別連接到匯流排61的CPU62、記憶體(記憶部)63、輸入部64、溫度變化分布取得部65、及修正值作成部66，還具備累算熱量算出部69及第1偏移值算出部67、第2偏移值算出部68。
CPU62除了進行實行上述的第1實施型態所示的熱板23之調整工程的流程之用的各種運算，還進行實行下文所述的熱板23之調整工程的流程之用的各種運算。又，在記憶體63，儲存傳送到上述的溫度控制部5並且針對每個加熱器3以及每個時間區間設定的偏移值。累算熱量算出部69、第1偏移值算出部67、第2偏移值算出部68係與溫度變化分布取得部65及修正值作成部66相同，分別例如藉由電腦程式而構成，並且以可實行下文所述的流程之方式，而組成步驟群組。
接著，參考圖12的流程圖，說明1個加熱模組2的熱板之調整工程。裝置的使用者如圖6所說明般在熱板23上載置調整用晶圓W1，例如針對1ch~11ch的加熱器3分別輸入步驟，再基於從調整用晶圓W1的各溫度感測器輸出的資料，而取得1ch~11ch的溫度變化分布。使用者從已取得的溫度變化分布，以對晶圓W進行加熱處理的時候，將進行處理的時間帶內隔著規定的時間間隔觀看時，頻 道間的溫度為一致之方式，將構成溫度控制部5的調節部55所儲存的傳達函數之時間常數或增益等適當的參數予以算出，然後設定該傳達函數(步驟S1)。欲補足的話，在進行加熱處理的時間帶，例如以使成為晶圓W升溫途中的規定之溫度(例如45℃)的時刻、及該時刻以後的每個規定的時間之晶圓W的溫度在頻道間一致的方式，設定傳達函數。
之後，從控制器6對各頻道的溫度控制部5，分別輸入對晶圓W進行加熱處理時的該晶圓W之處理溫度(將偏移值設為0)作為目標值，在各加熱器3的溫度上升，該加熱器3的發熱量成為穩定的狀態之後，與對於晶圓W進行加熱處理時相同，將調整用晶圓W1載置於熱板23加熱，而取得1ch~11ch的溫度變化分布。圖13作為一例表示1ch的溫度變化分布之圖。圖的橫軸表示將調整用晶圓W1載置於熱板23開始加熱之後的經過時間。圖的縱軸表示藉由調整用晶圓W1的溫度感測器所檢測的溫度。
針對1ch~11ch的溫度變化分布，例如將對調整用晶圓W1開始加熱之後經過規定的時間之後，晶圓W的溫度朝向處理溫度升溫途中成為規定之溫度的時刻，例如成為55℃的時刻設成t0，從該時刻t0(第1時點)每隔區間△t分別設定時刻t1、t2、t3‧‧‧tn(n=整數)。就時刻t0~時刻tn的各者而言，在1ch~11ch的溫度變化分布間為彼此一致。第2時點也就是時刻tn在溫度變化分布中為晶圓W到達處理溫度之後的時點，例如為了使晶圓W降溫，而藉由升降銷從熱板23向上推使加熱處理結束的時刻。如此一來，晶圓W從熱板23上升的時點為從該熱板23將晶圓W搬出的時點。就上述的區間△t，將時刻t0~時刻t1間設成區間△t1，將時刻t1~時刻t2間設成區間△t2，將時刻t2~時刻t3間設成區間△t3，將時刻t3~時刻t4 間設成區間△t4‧‧‧將時刻tn-1~時刻tn設成區間△tn。然後，就1ch~11ch的各溫度變化分布，分別算出每個區間△t的累算熱量(步驟S2)。
以下針對1個頻道的區間△td(d為任意的數)之累算熱量，表示具體的算出方法。該累算熱量的取得方式如下：例如如圖13所示，作成溫度變化分布的圖，由在區間△td內表示時刻t0之溫度的線段、及溫度變化分布的圖線所包圍的區域之面積。在圖13中，作為一例，對於與△t3的累算熱量相對應的區域附加斜線表示。
然後，針對每個區間△t算出1ch~11ch的累算熱量之平均值，該平均值被設定為算出該平均值的區間△t之累算熱量的基準值(步驟S3)。也就是說，在該步驟S3，分別算出區間△t1的1ch~11ch之累算熱量的平均值、區間△t2的1ch~11ch之累算熱量的平均值‧‧‧區間△tn的1ch~11ch之累算熱量的平均值。
然後，針對每個頻道，運算區間△t的累算熱量以及該區間△t之累算熱量的基準值之間的差分，再算出與該運算值相對應的值作為各頻道的該區間△t之偏移值。具體說明的話，例如在區間△t1，1ch的累算熱量為X1，2ch的累算熱量為X2，將區間△t1的基準值設為Y的話，則運算X1-Y、X2-Y。然後，與X1-Y相對應的值被設為在區間△t1輸出到1ch的溫度控制部5之偏移值，與X2-Y相對應的值被設為在區間△t1輸出到2ch的溫度控制部5之偏移值。針對各區間△t以及各頻道，如此設定偏移值，然後作成各頻道編號、區間△t的編號及偏移值彼此對應的圖表，再儲存到控制器6的記憶體63(步驟S4)。
在該步驟S4所取得的偏移值係為在對晶圓W進行加熱處理的時候，針對每個區間△t使由1ch~11ch的加熱器3所加熱之各區域的累算熱量大致一致之用的偏移值，為了與在之後的步驟所取得的偏移值區別，而記載為第1調整用偏移值。以下的步驟係為使用第1調整用偏移值，而算出使在各頻道間每個區間△t的累算熱量高度一致之用的偏移值之步驟。
取得該第1調整用偏移值之後，與上述的步驟S2相同，將調整用晶圓W1載置於加熱器3的發熱量已穩定的熱板23予以加熱，取得1ch~11ch的溫度變化分布，算出每個頻道以及每個區間△t的累算熱量。然而，在對該調整用晶圓W1加熱時，使用在步驟S4所取得的第1調整用偏移值。也就是說，在每個區間△t針對各頻道所設定的第1調整用偏移值從控制器6的記憶體63讀取而傳送到各頻道的溫度控制部5，加熱器3的輸出針對每個頻道以及每個區間△t受到控制，而對調整用晶圓W1加熱。
然後，從所取得的各累算熱量，與上述的步驟S3相同，針對每個區間△t，算出1ch~11ch的累算熱量之平均值作為基準值。然後，與步驟S4相同，針對每個頻道運算區間△t之累算熱量、及該區間△t之累算熱量的基準值之間的差分，然後算出與該運算值相對應的值作為各頻道的該區間△t之偏移值(為了方便，記載為第2調整用偏移值)。然後，例如如圖14所示，作成各頻道編號、區間△t的編號及第2調整用偏移值彼此對應的圖表，再儲存到控制器6的記憶體63(步驟S5)。也就是說，在步驟S4所取得的第1調整用偏移值係被更新成在該步驟S5所算出的第2調整用偏移值。
如上文所述，第2調整用偏移值係為使每個區間△t由1ch~11ch的加熱器3所加熱的晶圓W之各區域的累算熱量高度一致之用的偏移值，因此，藉由使用第2調整用偏移值對晶圓W進行加熱處理，可將晶圓W十分均勻地加熱。換言之，能夠以在晶圓W的面內使阻劑圖案的CD之均勻性變高的方式，而進行加熱處理。然而，如上文所述，在單位區塊E3設置多個加熱模組2，在模組間，該特性方面可能存在差異。之後的步驟係用於消弭該特性的差異，以便在加熱模組2間十分均勻地對晶圓W進行加熱處理。換言之，可在各加熱模組2所處理的晶圓W間使CD一致。
取得該第2調整用偏移值之後，與上述的步驟S4相同，對調整用晶圓W1加熱，取得1ch~11ch的溫度變化分布。然而，在加熱該調整用晶圓W1時，使用在步驟S5所取得的第2調整用偏移值。然後，針對1ch~11ch的溫度變化分布，取得從預先設定的時刻tm(0<m<n)到時刻tn為止的累算熱量。作為一例，在圖15表示1ch的溫度變化分布。然後，在該曲線，對於取得該面積作為累算熱量的區域附加斜線，並且表示為P0。例如，時刻tm被設定為調整用晶圓W1的升溫結束，並且溫度穩定化的時序附近的時刻。
如此針對各頻道分別取得時刻tm~時刻tn之累算熱量的話，則例如基於圖16所示的圖，可針對各頻道決定偏移值的修正量。該圖的縱軸表示時刻tm~時刻tn的累算熱量，橫軸表示偏移值的修正量。在該圖，將時刻tm~時刻tn的累算熱量為基準累算熱量(5102)時的修正量設為0，並且配合所取得的累算熱量與基準累算熱量之間的偏差，而決定偏移值的修正量。也就是說，偏移值的修正量係基於基準累算熱量及已取得的累算熱量之間的差分而決定。尚且，由於依照後述的評估實驗，可確認時刻tm~時刻tn的累算熱量、及圖案的CD之間具有相關關 係，故可藉由預先進行實驗而取得如同該圖般的時刻tm~時刻tn之累算熱量與偏移值的修正量之間的相關關係。
如此針對各頻道取得偏移值的修正量的話，該修正量例如分別被加到△t1~△tn的各第2調整用偏移值。也就是說，針對一個頻道所取得的修正量被加到該頻道的△t1~△tn之各第2調整用偏移值。也就是說，在圖14的圖表所儲存的各第2調整用偏移值如圖17所示予以更新。如此加上修正量而獲得修正的第2調整用偏移值被設為處理用偏移值(步驟S6)。
之後，與上述的步驟S5相同，加熱調整用晶圓W1，取得1ch~11ch的溫度變化分布。然而，在加熱該調整用晶圓W1時，使用在步驟S6所取得的處理用偏移值。然後，從溫度變化分布針對各頻道取得時刻tm~時刻tn的累算熱量，判定該累算熱量是否收斂到容許範圍(步驟S7)。判定為收斂到容許範圍的情況，則視為所設定的處理用偏移值為適當，而結束熱板的調整工程。判定為不適當的情況，則視為所設定的處理用偏移值為不適當，而例如從上述的任意步驟重新進行調整工程。
尚且，在上述的步驟，利用來自調整用晶圓W1的溫度檢測訊號而作成溫度變化分布的作業係由溫度變化分布取得部進行。基於溫度變化分布的各區間△t而算出累算熱量的作業及算出時刻tm~時刻tn之累算熱量的作業係由累算熱量算出部69進行。又，算出每個區間△t的累算熱量之平均值的作業、及算出與每個區間△t的該平均值相對之各頻道的累算熱量之偏差的作業係由第1偏移值算出部6進行。利用上述的圖16之圖算出處理用偏移值之作業係由第2偏移值算出部68進行。
以下說明1個加熱模組2的熱板23之調整工程，但對於其他加熱模組2的熱板23也採用同樣的調整工程。也就是說，針對每個加熱模組2設定處理用偏移值。為了在模組間使累算熱量一致，上述的步驟S6所使用的時刻tm~時刻tn之累算熱量與偏移值的修正量之間的相關關係(圖16的圖)在各模組的熱板之調整工程使用共通的值。也就是說，作為求得修正量之用的基準累算熱量(在圖16為5102)在各模組的熱板之調整工程使用共通的值。
又，就在上述步驟S1~S7及各加熱模組2所使用的調整用晶圓W1而言，考慮到使累算熱量在晶圓W的面內以及晶圓W間一致的目的，較佳為使用具有同様的溫度特性者。因此，例如，在上述的步驟S1~S7使用共通的調整用晶圓W1，並且在各模組的熱板之調整工程使用共通的調整用晶圓W1為較佳。另外，在調整用晶圓W1以ch1~ch11的加熱器3分別加熱的各區域之面積為相同，材質也相同。因此，在上述的熱板之調整工程，將來自調整用晶圓W1的溫度檢測訊號之數位值視為累算熱量。
藉由如此進行調整的加熱模組2對晶圓W進行的加熱處理，除了對晶圓W加熱而非對調整用晶圓W1加熱，與上述的調整工程之步驟S7的調整用晶圓W1之加熱同樣地進行。也就是說，就每個區間△t針對各頻道所設定的處理用偏移值從控制器6的記憶體63之圖表讀取而傳送到溫度控制部5，加熱器3的輸出針對每個頻道、每個區間△t受到控制而將晶圓W加熱。
另外，圖18為從在進行上述的步驟S1~S7之調整工程的一個加熱模組2所加熱的調整用晶圓W1所取得之任意一個頻道的溫度變化分布。如上文所述，調整 用晶圓W1係以與晶圓W大致相同的方式構成，因此可說是晶圓W的溫度變化分布。尚且，如上文所述，由於在頻道間每個區間△t的累算熱量被調整為一致，因此其他10個頻道的溫度變化分布也與圖15所示者大致相同。圖中，將與時刻t0~時刻tn的累算熱量相對應的區域表示為P1。為了方便，將該區域P1設為累算熱量P1。
圖19為從在進行上述的步驟S1~S7之調整工程的其他加熱模組2所加熱的調整用晶圓W1所取得之任意一個頻道的溫度變化分布。圖中，將與時刻t0~tn的累算熱量相對應的區域表示為P2。為了方便，將該區域P2設為累算熱量P2。如上文所述，以累算熱量P1、P2彼此一致的方式，在各加熱模組2設定偏移值。更具體而言，例如將累算熱量P1、P2的平均值設為基準累算熱量時，相對於基準累算熱量，累算熱量P1、P2分別收斂在±0.5%以內為較佳，若收斂在±0.2%以內則更佳。尚且，基準累算熱量可為與P1、P2無關聯之預先設定的值。
若依照上述的塗布、顯影裝置1，則可針對進行PEB的複數個加熱模組2，使與被加熱處理的晶圓W之複數個加熱器3相對應的被加熱區域之加熱處理時的累算熱量，在1個加熱模組2之中一致，並且在複數個加熱模組2之間一致。因此，不論在晶圓W的面內亦或晶圓W間，皆可進行均勻性良好的加熱處理。
上述的塗布、顯影裝置1之單位區塊E2除了設置阻劑塗布模組取代顯影模組14之外，採用與單位區塊E3相同的構成。然後，以阻劑塗布模組被塗布阻劑的晶圓W被搬運到在單位區塊E2所設置的多數個加熱模組之中的一個予以加熱處理，被塗布的阻劑乾燥之後形成阻劑膜。即使對於該單位區塊E2的多數個加熱 模組，藉由進行上述的熱板之調整工程，可在晶圓W的面內及晶圓W間十分均勻地形成阻劑膜，而可在晶圓W的面內及晶圓W間提升CD的均勻性。
因此，除了如第1實施型態所示使用修正值，使各被加熱區域的溫度變化分布之升溫曲線一致之外，還可利用偏移值使累算熱量一致，藉此可使晶圓W的面內之累算溫度十分一致，而可進行均勻性良好的加熱處理。
又，對於單位區塊E1，除了設置反射防止膜形成用的藥液塗布模組取代阻劑塗布模組，也採用與單位區塊E2相同的構成。對於該單位區塊E1的多數個加熱模組，也同樣可進行熱板的調整工程。
另外，在上述的調整工程，在步驟S2以後的步驟重新取得偏移值。例如，藉由執行上述的步驟S1，然後利用與步驟S2以後的步驟相異的手法，使得在規定的時間增量觀看時，晶圓W升溫例如成為55℃的時刻以後的各時刻之溫度在頻道間一致，而視為已設定偏移值。此時，在上述的步驟S2以後的步驟，可算出已經設定的偏移值之增減量。又，在上述的步驟S3、S5，針對每個△t算出各頻道的累算熱量之平均值，將該平均值作為基準值，但也可將預先設定好的值作為基準值使用。
又，在加熱模組2，對於1個頻道的加熱器3設置1個溫度感測器4，藉此進行該加熱器3的發熱量之控制，但也可對於1個頻道的加熱器3配置複數個溫度感測器4，例如基於該複數個溫度感測器4的輸出之平均值，而進行加熱器3的發熱量之控制。
為了在晶圓W的面內使累算熱量更加一致，可重複執行上述的步驟S5複數次。具體而言，使用在第1次的步驟S5所取得的偏移值，執行第2次的步驟S5，重新取得偏移值。在執行第3次的步驟S5時，使用在第2次的步驟S5所取得的偏移值。如此使用在前一個步驟S5所算出的偏移值來執行下一個步驟S5。
在上述的步驟S6，將調整用晶圓W1載置於熱板23之後，針對每個被加熱區域，求得從預先設定的時點也就是例如到達處理溫度的時點，到將該調整用晶圓W1從熱板23搬出為止的累算熱量。其中，「將調整用晶圓W1從熱板23搬出為止」並不限於將調整用晶圓W1從熱板23搬出的時點，即使為比該時點略微之前的時點，只要為能夠達成使累算熱量均勻化之目的的時點，則也包含該時點。尚且，累算熱量為均勻係指前述複數個加熱模組的前述被加熱區域之累算熱量相對於基準累算熱量收斂到±0.5%以內。
又，步驟S7的處理用偏移值之適當與否的判定並不限於取得溫度變化分布予以使用。例如，將形成有曝光完畢的阻劑膜之晶圓W加熱，將該晶圓W顯影而形成圖案，然後量測該圖案的CD。藉由判定該CD適當與否，可判定處理用偏移值適當與否。
評估實驗
以下，說明與本發明相關的評估實驗。
‧評估實驗1
執行利用第2實施型態的塗布、顯影裝置1之處理，然後在複數個晶圓W形成阻劑圖案。在該處理，在加熱模組2針對每個晶圓W以上述的時刻tm~時刻tn 之累算熱量成為彼此相異的值之方式進行處理。針對晶圓W量測阻劑圖案的CD，然後算出平均值，調查該平均值與累算熱量之間的對應關係。
圖20之特性圖中的繪圖表示該評估實驗1的結果、特性圖的縱軸、橫軸分別表示CD的平均值、累算熱量。從繪圖取得近似直線，算出決定係數R2為0.9894，而確認時刻tm~時刻tn與阻劑圖案的CD之間的相關性高。因此，可知如上述的步驟S6所說明般依照累算熱量來修正偏移值，藉此可在加熱模組2間使CD一致。
‧評估實驗2
在評估實驗2-1，進行第2實施形態所說明的熱板23之調整工程。之後，在經過調整的熱板23將調整用晶圓W1加熱，取得溫度變化分布，再算出各頻道的時刻t0~時刻tn之累算熱量。在評估實驗2-2，執行步驟S1，然後使得在規定的時間增量觀看時，晶圓W升溫成為規定的溫度之時刻以後的各時刻之溫度在頻道間一致，來設定偏移值。也就是說，在評估實驗2-2，不取得如同上述的熱板23之調整工程般的每個區間△t以及各頻道的累算熱量，即設定偏移值。設定該偏移值之後，在與評估實驗2-1進行同樣設定的熱板23將調整用晶圓W1加熱，然後算出各頻道的時刻t0~時刻tn之累算熱量。
圖21、圖22的特性圖分別表示評估實驗2-1、2-2的結果。各特性圖的橫軸表示頻道編號，各特性圖的縱軸表示累算熱量。相較於評估實驗2-2，在評估實驗2-1，可抑制頻道間的累算熱量之不一致。因此，從該評估實驗2的結果，推測出藉由進行上述的熱板23之調整工程，可在晶圓W的面內進一步抑制阻劑圖案的CD之不一致。
‧評估實驗3
評估實驗3-1係與評估實驗2-1相同，進行在第2實施形態所說明的熱板23之調整工程，然後設定偏移值。之後，在經過調整的熱板23將調整用晶圓W1加熱，然後取得溫度變化分布，從該溫度調整曲線，取得在時刻t0~時刻tn所檢測的溫度之累算值。然後，使用該熱板23，對於阻劑膜被曝光的晶圓W進行PEB，之後將阻劑膜顯影而形成阻劑圖案。然後，在晶圓W的面內各部，量測圖案的CD，再算出3σ。
評估實驗3-2係與評估實驗2-2同樣，利用與在第2實施形態所說明的手法相異的手法設定偏移值。之後，在與評估實驗3-1同様經過調整的熱板23將調整用晶圓W1加熱，取得溫度變化分布，然後取得在時刻t0~時刻tn所檢測的溫度之累算值。又，與評估實驗3-1同樣使用該熱板23進行PEB，形成阻劑圖案，然後在晶圓W的面內各部，量測圖案的CD，再算出3σ。
圖23、圖24的特性圖分別表示評估實驗3-1、3-2的結果。特性圖的橫軸表示頻道編號，特性圖的縱軸表示溫度的累算值。從各特性圖可知，評估實驗3-1相較於評估實驗3-2，在頻道間，檢測溫度的累算值之偏差小。因此，在評估實驗3-1，視為可將晶圓W面內十分均勻地加熱。又，3σ在評估實驗3-1為0.179nm，在評估實驗3-2為0.321nm。因此，從該3σ可確認在評估實驗3-1中，CD的不一致受到抑制。
‧評估實驗4
使用第2實施型態所示的塗布、顯影裝置，作為加熱模組2的調整方法，將經執行第2實施型態的調整方法之例設為評估實驗4-1。又，針對修正值設定值，將僅經執行圖12所示的流程圖之例設為評估實驗4-2。
在評估實驗4-1及4-2的各者，量測6個加熱模組2的升溫過度期之累算熱量。表1表示該結果。
Figure 107102806-A0305-02-0029-2
如表1所示，在評估實驗4-2，於加熱模組2間，升溫過度期的累算熱量之差異為11℃‧秒，但在評估實驗4-1，於加熱模組2間，升溫過度期的累算熱量之差異為2℃‧秒。
若依照該結果，則藉由修正各加熱器3的設定溫度，使各被加熱區域的溫度變化分布一致，可縮小晶圓W升溫期間的累算熱量之差異。

Claims (5)

  1. 一種加熱裝置，將基板載置於載置台以進行加熱，具備：複數個加熱器，被設置在該載置台，其發熱量彼此獨立地受到控制；溫度檢測器，其檢測由各加熱器所加熱的被加熱區域的溫度；及溫度控制部，被設置在各該加熱器，該溫度控制部具備：調節部，其運算設定溫度與該溫度檢測部的檢測溫度之間的偏差，而輸出加熱器的供給功率之控制訊號；加法部，其將處理溫度也就是目標溫度與修正值相加，而得到該設定溫度，及修正值輸出部，其輸出該修正值，該修正值輸出部構成為：在表示「於加熱器的發熱量已穩定的狀態下，將基板載置於載置台之後的經過時間與溫度之間的關係」之基板的溫度變化分布中，以朝向基板的處理溫度之升溫途中的預先決定之基準時點的溫度作為基準溫度的方式，輸出規定每個該經過時間的修正值之時序資料，若令該目標溫度為T1，令即將將基板載置於載置台之前的溫度為T2，則該基準溫度為從{T2+(T1-T2)×0.6}~{T2+(T1-T2)×0.99}的範圍所選擇的溫度。
  2. 如申請專利範圍第1項之加熱裝置，更具備：儲存部，其就與該複數個加熱器各自相對應之基板的被加熱區域而言，針對將從預先決定的第1時點到第2時點為止分割成複數區段的複數個時間區間之各者，儲存偏移值； 該加法部構成為將該目標溫度、修正值與該偏移值相加；該第1時點係為在加熱器的發熱量已穩定的狀態下，將基板載置於載置台之後的基板之溫度變化分布中，朝向基板的處理溫度之升溫途中的時點；該第2時點係為在該溫度變化分布中，基板到達處理溫度之後的時點；該偏移值被設定成：就與複數個加熱器各自相對應之基板的被加熱區域而言，從該第1時點到第2時點為止之間的累算熱量在被加熱區域之間為一致。
  3. 一種基板處理裝置，具備將各個基板載置於載置台以進行加熱的複數個申請專利範圍第2項所記載的加熱裝置，其特徵為：該偏移值被設定成：就與複數個加熱器各自相對應之基板的被加熱區域而言，從該第1時點至第2時點為止之間的累算熱量在複數個加熱裝置之間一致。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中該複數個加熱裝置各自的該被加熱區域之累算熱量，相對於作為該複數個加熱裝置的該被加熱區域之累算熱量的平均值之基準累算熱量，收斂在±0.5%以內。
  5. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中該複數個加熱裝置各自的該被加熱區域之累算熱量，相對於預先設定的基準累算熱量，收斂在±0.5%以內。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107479339B (zh) * 2017-09-01 2019-11-05 京东方科技集团股份有限公司 显影装置及其显影方法
KR102225682B1 (ko) * 2018-09-28 2021-03-12 세메스 주식회사 기판의 열처리 방법
CN109585483B (zh) * 2018-12-04 2021-05-04 上海华力微电子有限公司 一种处理半导体晶圆的方法
JP7292115B2 (ja) 2019-06-07 2023-06-16 東京エレクトロン株式会社 温度調整装置及び温度制御方法。
KR102263718B1 (ko) * 2019-06-10 2021-06-11 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US11533783B2 (en) * 2019-07-18 2022-12-20 Applied Materials, Inc. Multi-zone heater model-based control in semiconductor manufacturing
KR102403198B1 (ko) 2019-07-19 2022-05-27 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN111415887A (zh) * 2020-03-27 2020-07-14 宁波润华全芯微电子设备有限公司 一种晶圆加热装置
US11768484B2 (en) * 2021-03-31 2023-09-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor wafer cooling

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496749B1 (en) * 1998-10-07 2002-12-17 Kokusai Electric Co., Ltd. Semiconductor producing apparatus and temperature control method therefor
TW200614406A (en) * 2004-08-11 2006-05-01 Tokyo Electron Ltd Temperature measurement method of heating plate, substrate processing apparatus and computer program for temperature measurement of heating plate
TW200741880A (en) * 2006-03-09 2007-11-01 Hitachi Int Electric Inc Temperature regulation method
TW200842938A (en) * 2007-02-09 2008-11-01 Tokyo Electron Ltd Temperature control method, temperature regulator, and heating treatment apparatus
TW200845279A (en) * 2007-03-20 2008-11-16 Sokudo Co Ltd Substrate transport apparatus and heat treatment apparatus
US20100124726A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Hitachi-Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus, semiconductor device manufacturing method and temperature controlling method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11329993A (ja) * 1998-05-15 1999-11-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP3755814B2 (ja) * 2001-08-07 2006-03-15 東京エレクトロン株式会社 熱処理方法及び熱処理装置
JP4033809B2 (ja) * 2003-06-16 2008-01-16 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法
JP4444090B2 (ja) * 2004-12-13 2010-03-31 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法，熱処理板の温度設定装置，プログラム及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2008141071A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
JP4391518B2 (ja) 2006-12-28 2009-12-24 東京エレクトロン株式会社 温度制御方法、調整装置、温度調節器、プログラム、記録媒体および加熱処理装置
JP6237264B2 (ja) * 2014-01-24 2017-11-29 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置、熱処理方法及び記憶媒体
JP2015184234A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 温度測定装置および温度測定方法
JP6539568B2 (ja) * 2015-11-04 2019-07-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理方法および熱処理装置
JP6512089B2 (ja) * 2015-12-15 2019-05-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理装置の調整方法
US10157761B2 (en) * 2016-08-17 2018-12-18 Kelk Ltd. Temperature controller of semiconductor wafer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496749B1 (en) * 1998-10-07 2002-12-17 Kokusai Electric Co., Ltd. Semiconductor producing apparatus and temperature control method therefor
TW200614406A (en) * 2004-08-11 2006-05-01 Tokyo Electron Ltd Temperature measurement method of heating plate, substrate processing apparatus and computer program for temperature measurement of heating plate
TW200741880A (en) * 2006-03-09 2007-11-01 Hitachi Int Electric Inc Temperature regulation method
TW200842938A (en) * 2007-02-09 2008-11-01 Tokyo Electron Ltd Temperature control method, temperature regulator, and heating treatment apparatus
TW200845279A (en) * 2007-03-20 2008-11-16 Sokudo Co Ltd Substrate transport apparatus and heat treatment apparatus
US20100124726A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Hitachi-Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus, semiconductor device manufacturing method and temperature controlling method

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