(57)【要約】【課題】熱処理温度の変更に伴なう熱処理効率の低下を抑制することを可能にする熱処理装置および熱処理方法を提供する。【解決手段】熱処理装置１００においては、設定温度に保持された熱処理プレート１０上に基板Ｗが載置されることにより、基板Ｗに熱処理が行われる。熱処理プレート１０の設定温度を変更する際の熱処理装置１００の変更動作条件が、予め記憶部５１に記憶されている。設定温度の変更時には、記憶された変更動作条件に従ってメインヒータ１１およびブースターヒータ１２が駆動される。このとき、熱処理プレート１０の温度の変化が検出され、検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように記憶部５１に記憶された変更動作条件が変更される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に熱処理を行う熱処理装置であって、
基板が載置されるプレート部材と、
前記プレート部材上に載置された基板に前記プレート部材を通して熱処理を行う熱処理部と、
前記プレート部材の温度を設定された第１の温度から設定された第２の温度へ変更する際の前記熱処理部の動作条件を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された動作条件に従って前記熱処理部を動作させる動作制御部と、
前記プレート部材の温度を検出する温度検出器と、
前記動作条件に従って前記熱処理部が動作する際に前記温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された動作条件を変更する条件変更部とを備える、熱処理装置。
【請求項２】
前記動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、
前記条件変更部は、前記検出された温度の変化が前記基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された前記一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更する、請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記熱処理部は、前記プレート部材に対して加熱または冷却を行う第１の状態と前記プレート部材に対して加熱および冷却を行わない第２の状態とに切り替え可能に構成され、
前記一または複数の制御パラメータは、前記熱処理部の前記第１および第２の状態の切替タイミングを含む、請求項２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記熱処理部は、ＰＩＤ制御が可能に構成され、
前記一または複数の制御パラメータは、前記プレート部材の温度を前記第１の温度から前記第２の温度へ変更するための前記ＰＩＤ制御の比例パラメータ、積分パラメータおよび微分パラメータのうち少なくとも１つを含む、請求項２または３記載の記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記一または複数の制御パラメータは、前記熱処理部の出力の上限を含む、請求項２または３記載の記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記条件変更部は、前記プレート部材の温度が前記第１の温度から前記第２の温度へ変化する期間のうち特定時点に前記温度検出器により検出された温度の変化率が、前記基準波形のうち前記特定時点に対応する部分の温度の変化率に近づくように前記動作条件の変更を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記条件変更部は、前記プレート部材の温度が前記第１の温度から前記第２の温度へ変化する期間のうち特定時点に前記温度検出器により検出された温度の値が、前記基準波形のうち前記特定時点に対応する部分の温度の値に近づくように前記動作条件の変更を行う、請求項１〜６のいずれか一項に記載の記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記条件変更部は、前記検出された温度の波形に発生する、前記第２の温度に対するオーバーシュート量またはアンダーシュート量が小さくなるように前記動作条件の変更を行う、請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項９】
基板に熱処理を行う熱処理方法であって、
プレート部材上に基板を載置するステップと、
前記載置された基板に前記プレート部材を通して熱処理部による熱処理を行うステップと、
前記プレート部材の温度を設定された第１の温度から設定された第２の温度へ変更する際の前記熱処理部の動作条件を記憶部に記憶するステップと、
前記記憶部に記憶された動作条件に従って前記熱処理部を動作させるステップと、
前記プレート部材の温度を温度検出器により検出するステップと、
前記動作条件に従って前記熱処理部が動作する際に前記温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された動作条件を変更するステップとを含む、熱処理方法。
【請求項１０】
前記動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、
前記動作条件を変更するステップは、前記検出された温度の変化が前記基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された前記一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更することを含む、請求項９記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に熱処理を行う熱処理装置および熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等に用いられるＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、半導体基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等の各種基板に熱処理を行うために、熱処理装置が用いられている。
【０００３】
熱処理装置においては、例えば予め設定された熱処理温度に保持されたプレート部材上で基板が所定時間支持されることにより熱処理が行われる。複数の基板に対して順次熱処理が行われる場合、それらの複数の基板には、共通の熱処理温度が設定されるとは限らない。順次熱処理される２枚の基板について、互いに異なる熱処理温度が設定される場合には、一方の基板の熱処理後他方の基板の熱処理前にプレート部材の温度を変更する必要がある。
【０００４】
プレート部材の温度は、種々の方法で変更される。例えば、特許文献１に記載された温度変更システムにおいては、ベークプレート部（プレート部材）に含まれるヒータ層の駆動状態が調整されることにより、当該ベークプレート部の温度を上昇または下降させることが可能となっている。さらに、その温度変更システムにおいては、能動冷却プレートにより冷却された受動冷却プレートが、サーマルパッドを介してベークプレート部に接触することにより、当該ベークプレート部の温度を大きく下降させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６５８０８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、熱処理装置においては、プレート部材の温度を変更するための動作条件が変更前後の２つの温度に応じて予め定められている。しかしながら、熱処理装置が設けられる空間の温度または熱処理装置の個体差等によっては、予め定められた動作条件に従って熱処理装置を動作させても、正確な温度変更が困難な場合がある。この場合、プレート部材の温度を正確に変更するために微調整を繰り返すと、温度変更に要する時間が長くなり、熱処理効率が低下する。
【０００７】
本発明の目的は、熱処理温度の変更に伴なう熱処理効率の低下を抑制することを可能にする熱処理装置および熱処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る熱処理装置は、基板に熱処理を行う熱処理装置であって、基板が載置されるプレート部材と、プレート部材上に載置された基板にプレート部材を通して熱処理を行う熱処理部と、プレート部材の温度を設定された第１の温度から設定された第２の温度へ変更する際の熱処理部の動作条件を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部を動作させる動作制御部と、プレート部材の温度を検出する温度検出器と、動作条件に従って熱処理部が動作する際に温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、記憶部に記憶された動作条件を変更する条件変更部とを備える。
【０００９】
その熱処理装置においては、第１の温度に調整されたプレート部材上に基板が載置されることにより、載置された基板に熱処理が行われる。または、第２の温度に調整されたプレート部材上に基板が載置されることにより、載置された基板に熱処理が行われる。複数の基板が順次熱処理されることにより第１の温度に対応する熱処理および第２の温度に対応する熱処理がこの順で行われる。この場合、第１の温度に対応する熱処理後第２の温度に対応する熱処理前にプレート部材の温度を第１の温度から第２の温度に変更する必要がある。
【００１０】
第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変更時には、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部が動作する。このとき、プレート部材の温度の変化が検出され、検出された温度の変化が基準波形に近づくように記憶部に記憶された動作条件が変更される。
【００１１】
複数の基板が順次処理されることによりプレート部材の温度が再度第１の温度から第２の温度へ変更される際には、前回の温度変更時に変更された動作条件に従って熱処理部が動作する。それにより、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化が前回の温度変更時に比べて基準波形に近づく。
【００１２】
このように、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変更が行われるごとに動作条件が変更されることにより、第１の温度から第２の温度への温度変更時におけるプレート部材の温度変化が漸次適切に修正される。したがって、基板の熱処理温度の変更に伴う熱処理装置の調整時間を適切に短縮することができる。その結果、熱処理温度の変更に伴なう熱処理効率の低下を抑制することが可能になる。
【００１３】
（２）動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、条件変更部は、検出された温度の変化が基準波形に近づくように、記憶部に記憶された一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更してもよい。
【００１４】
この場合、一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更する簡単な処理で、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化を調整することができる。
【００１５】
（３）熱処理部は、プレート部材に対して加熱または冷却を行う第１の状態とプレート部材に対して加熱および冷却を行わない第２の状態とに切り替え可能に構成され、一または複数の制御パラメータは、熱処理部の第１および第２の状態の切替タイミングを含んでもよい。
【００１６】
この場合、熱処理部の第１および第２の状態の切替タイミングを変更することにより、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化を大きく調整することができる。
【００１７】
（４）熱処理部は、ＰＩＤ制御が可能に構成され、一または複数の制御パラメータは、プレート部材の温度を第１の温度から第２の温度へ変更するためのＰＩＤ制御の比例パラメータ、積分パラメータおよび微分パラメータのうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００１８】
この場合、比例パラメータ、積分パラメータおよび微分パラメータの値のうち少なくとも１つを変更することにより、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化を調整することができる。
【００１９】
（５）一または複数の制御パラメータは、熱処理部の出力の上限を含んでもよい。
【００２０】
この場合、熱処理部の出力の上限を変更することにより、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化を微調整することができる。
【００２１】
（６）条件変更部は、プレート部材の温度が第１の温度から第２の温度へ変化する期間のうち特定時点に温度検出器により検出された温度の変化率が、基準波形のうち特定時点に対応する部分の温度の変化率に近づくように動作条件の変更を行ってもよい。
【００２２】
この場合、プレート部材の温度の変化率に基づいて、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化が適切に調整される。
【００２３】
（７）条件変更部は、プレート部材の温度が第１の温度から第２の温度へ変化する期間のうち特定時点に温度検出器により検出された温度の値が、基準波形のうち特定時点に対応する部分の温度の値に近づくように動作条件の変更を行ってもよい。
【００２４】
この場合、プレート部材の温度の値に基づいて、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化が適切に調整される。
【００２５】
（８）条件変更部は、検出された温度の波形に発生する、第２の温度に対するオーバーシュート量またはアンダーシュート量が小さくなるように動作条件の変更を行ってもよい。
【００２６】
この場合、第２の温度に対するオーバーシュート量またはアンダーシュート量に基づいて、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化が適切に調整される。
【００２７】
（９）第２の発明に係る熱処理方法は、基板に熱処理を行う熱処理方法であって、プレート部材上に基板を載置するステップと、載置された基板にプレート部材を通して熱処理部による熱処理を行うステップと、プレート部材の温度を設定された第１の温度から設定された第２の温度へ変更する際の熱処理部の動作条件を記憶部に記憶するステップと、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部を動作させるステップと、プレート部材の温度を温度検出器により検出するステップと、動作条件に従って熱処理部が動作する際に温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、記憶部に記憶された動作条件を変更するステップとを含む。
【００２８】
その熱処理方法においては、第１の温度に調整されたプレート部材上に基板が載置されることにより、載置された基板に熱処理が行われる。または、第２の温度に調整されたプレート部材上に基板が載置されることにより、載置された基板に熱処理が行われる。複数の基板が順次熱処理されることにより第１の温度に対応する熱処理および第２の温度に対応する熱処理がこの順で行われる。この場合、第１の温度に対応する熱処理後第２の温度に対応する熱処理前にプレート部材の温度を第１の温度から第２の温度に変更する必要がある。
【００２９】
第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変更時には、記憶部に記憶された動作条件に従って熱処理部が動作する。このとき、プレート部材の温度の変化が検出され、検出された温度の変化が基準波形に近づくように記憶部に記憶された動作条件が変更される。
【００３０】
複数の基板が順次処理されることによりプレート部材の温度が再度第１の温度から第２の温度へ変更される際には、前回の温度変更時に変更された動作条件に従って熱処理部が動作する。それにより、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化が前回の温度変更時に比べて基準波形に近づく。
【００３１】
このように、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変更が行われるごとに動作条件が変更されることにより、第１の温度から第２の温度への温度変更時におけるプレート部材の温度変化が漸次適切に修正される。したがって、基板の熱処理温度の変更に伴う熱処理装置の調整時間を適切に短縮することができる。その結果、熱処理温度の変更に伴なう熱処理効率の低下を抑制することが可能になる。
【００３２】
（１０）動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、動作条件を変更するステップは、検出された温度の変化が基準波形に近づくように、記憶部に記憶された一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更することを含んでもよい。
【００３３】
この場合、一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更する簡単な処理で、第１の温度から第２の温度へのプレート部材の温度変化を調整することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、熱処理温度の変更に伴なう熱処理効率の低下を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は本発明の一実施の形態に係る熱処理装置の構成を示す模式的側面図である。
【図２】複数の基板について順次加熱処理が行われる場合の熱処理プレートの温度変化の一例を示す図である。
【図３】複数の設定温度のうち２つの設定温度の組み合わせごとに設定される変更動作条件の一例を示す図である。
【図４】低い開始温度から高い目標温度にかけて熱処理プレートの温度を上昇させるための変更動作条件の変更例を説明するための図である。
【図５】高い開始温度から低い目標温度にかけて熱処理プレートの温度を下降させるための変更動作条件の変更例を説明するための図である。
【図６】設定温度の変更についての実験結果を説明するための図である。
【図７】図１の制御装置において実行される設定温度変更処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図１の熱処理装置を備える基板処理装置の一例を示す模式的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態に係る熱処理装置および熱処理方法について図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、基板とは、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等に用いられるＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、半導体基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。以下の説明においては、熱処理装置の一例として基板に加熱処理を行う熱処理装置を説明する。
【００３７】
（１）熱処理装置の構成
図１は本発明の一実施の形態に係る熱処理装置の構成を示す模式的側面図である。図１に示すように、熱処理装置１００は、熱処理プレート１０、能動冷却プレート２０、受動冷却プレート３０、昇降装置４０および制御装置５０を含む。
【００３８】
熱処理プレート１０は、扁平な円柱形状を有する金属製の伝熱プレートであり、平坦な上面および下面を有する。熱処理プレート１０の上面は、加熱処理の対象となる基板Ｗの外径よりも大きい外径を有する。熱処理プレート１０の上面には、基板Ｗの下面を支持する複数のプロキシミティボール等が設けられている。図１では、熱処理プレート１０上に載置される基板Ｗが一点鎖線で示される。
【００３９】
熱処理プレート１０には、メインヒータ１１、ブースターヒータ１２および温度センサ１９が設けられている。温度センサ１９は、熱処理プレート１０の上面の温度を検出し、検出した温度に対応する検出信号を後述する温度取得部５５へ出力する。
【００４０】
メインヒータ１１およびブースターヒータ１２の各々は、例えばマイカヒータまたはペルチェ素子等で構成される。メインヒータ１１およびブースターヒータ１２には、発熱駆動部１３が接続されている。発熱駆動部１３は、例えば熱処理プレート１０の温度が予め設定された温度（設定温度）で保持されるようにメインヒータ１１を駆動する。また、発熱駆動部１３は、例えば熱処理プレート１０の温度が短時間で上昇するようにブースターヒータ１２を駆動する。
【００４１】
能動冷却プレート２０は、熱処理プレート１０よりも下方の位置で、熱処理プレート１０の下面から所定距離、離れるように配置されている。能動冷却プレート２０は、熱処理プレート１０に向く上面を有する。能動冷却プレート２０の上面には、高い熱伝導率を有する熱伝導シート（図示せず）が設けられている。
【００４２】
能動冷却プレート２０には、冷却機構２１が設けられている。冷却機構２１は、例えば能動冷却プレート２０内に形成される冷却水通路またはペルチェ素子等で構成される。冷却機構２１には、冷却駆動部２２が接続されている。冷却駆動部２２は、能動冷却プレート２０の上面の温度が熱処理プレート１０の温度よりも低くなるように冷却機構２１を駆動する。
【００４３】
受動冷却プレート３０は、熱処理プレート１０と能動冷却プレート２０との間の空間で、昇降装置４０により昇降可能に支持されている（図１の白抜きの矢印参照）。受動冷却プレート３０は、金属製の円板状部材であり、上面および下面を有する。受動冷却プレート３０の上面は熱処理プレート１０の下面に対向し、受動冷却プレート３０の下面は能動冷却プレート２０の上面に対向する。受動冷却プレート３０の上面には、高い熱伝導率を有する熱伝導シート（図示せず）が設けられている。
【００４４】
昇降装置４０は、例えばエアシリンダで構成される。昇降装置４０には、昇降駆動部４１が接続されている。昇降駆動部４１は、例えば受動冷却プレート３０が能動冷却プレート２０に接するように昇降装置４０を駆動する。この場合、受動冷却プレート３０が能動冷却プレート２０により冷却される。また、昇降駆動部４１は、例えば受動冷却プレート３０が熱処理プレート１０に接するように昇降装置４０を駆動する。この場合、熱処理プレート１０が受動冷却プレート３０により冷却される。
【００４５】
制御装置５０は、発熱駆動部１３、冷却駆動部２２および昇降駆動部４１を含む熱処理装置１００の各構成要素の動作を制御する。制御装置５０の詳細は後述する。なお、上記の熱処理装置１００には、熱処理プレート１０と熱処理装置１００の外部装置（例えば搬送ロボット）との間で基板Ｗの受渡を行うための受け渡し機構（図示せず）がさらに設けられている。
【００４６】
（２）熱処理装置１００における複数の基板Ｗの熱処理
図１の熱処理装置１００においては、複数の基板Ｗがそれぞれの熱処理の内容に応じた設定温度で順次加熱処理される。図２は、複数の基板Ｗについて順次加熱処理が行われる場合の熱処理プレート１０の温度変化の一例を示す図である。
【００４７】
図２に示すグラフにおいては、縦軸が熱処理プレート１０の温度を表し、横軸が時間を表す。また、熱処理プレート１０の温度変化が太い実線で示される。本例では、２８枚の基板Ｗについて、４枚の基板Ｗごとに熱処理の内容が変更される。そのため、熱処理プレート１０の設定温度は４枚の基板Ｗごとに変更されている。
【００４８】
具体的には、時点ｔ１〜ｔ２の期間、時点ｔ５〜ｔ６の期間および時点ｔ１３〜ｔ１４の期間の各々において、熱処理プレート１０の温度が設定温度９０℃に保持された状態で基板Ｗの加熱処理が行われる。また、時点ｔ３〜ｔ４の期間、時点ｔ７〜ｔ８の期間および時点ｔ１１〜ｔ１２の期間において、熱処理プレート１０の温度が設定温度１１５℃に保持された状態で基板Ｗの加熱処理が行われる。さらに、時点ｔ９〜ｔ１０の期間において、熱処理プレート１０の温度が設定温度１４０℃に保持された状態で基板Ｗの加熱処理が行われる。
【００４９】
設定温度に保持された熱処理プレート１０上に未処理の基板Ｗが載置される際には、例えば図２に白抜きの矢印で示すように、熱処理プレート１０の温度はわずかに低下する。その後、熱処理プレート１０の温度は、図１のメインヒータ１１が継続して駆動されることにより設定温度まで比較的微小時間で復帰する。
【００５０】
図２に一点鎖線で取り囲むように設定温度の変更に伴って熱処理プレート１０の温度を大きく変化させる場合には、メインヒータ１１の出力を調整するのみでは、温度変更を短時間で行うことが難しい場合がある。そのため、本例では、設定温度の上昇時に、変更開始直後からブースターヒータ１２が駆動される。また、温度センサ１９の検出信号に基づいてメインヒータ１１についてのＰＩＤ（比例積分微分）制御が行われる。さらに、メインヒータ１１の出力の上限が調整される。一方、設定温度の下降時に、変更開始直後から熱処理プレート１０が受動冷却プレート３０により冷却される。また、温度センサ１９の検出信号に基づいてメインヒータ１１についてのＰＩＤ制御が行われる。
【００５１】
予め定められた複数の設定温度が存在する場合、一の設定温度から他の設定温度まで熱処理プレート１０の温度を変更するための熱処理装置１００の動作条件はシミュレーションまたは実験等により求めることができる。そこで、熱処理プレート１０においては、複数の設定温度のうち２つの設定温度の組み合わせごとに、設定温度の変更時における動作条件（以下、変更動作条件と呼ぶ。）が予め設定されている。
【００５２】
図３は、複数の設定温度のうち２つの設定温度の組み合わせごとに設定される変更動作条件の一例を示す図である。以下の説明では、変更前の設定温度を適宜開始温度と呼び、変更後の設定温度を適宜目標温度と呼ぶ。
【００５３】
変更動作条件には、加熱停止パラメータの値が含まれる。加熱停止パラメータは、ブースターヒータ１２についての制御パラメータであって、加熱を停止すべき熱処理プレート１０の温度を示す。換言すれば、加熱停止パラメータの値は、設定温度の変更時（上昇時）にブースターヒータ１２が発熱するオン状態からブースターヒータ１２が発熱しないオフ状態に切り替わるべきタイミングを示す。図３では加熱停止パラメータが「加熱停止」と表記されている。図３の加熱停止パラメータの値は、目標温度から加熱を停止すべき温度を減算した値で示される。
【００５４】
また、変更動作条件には、メインヒータ１１についてのＰＩＤ制御のパラメータの値が含まれる。また、変更動作条件には、メインヒータ１１の出力の上限を示す上限パラメータの値が含まれる。図３では上限パラメータが「ヒータ上限」と表記されている。上限パラメータの値は、例えばメインヒータ１１の定格出力に対して許容される出力の上限の比率（％）で表される。
【００５５】
さらに、変更動作条件には、冷却停止パラメータの値が含まれる。冷却停止パラメータは、昇降装置４０についての制御パラメータであって、冷却を停止すべき熱処理プレート１０の温度を示す。換言すれば、冷却停止パラメータの値は、設定温度の変更時（下降時）に受動冷却プレート３０が熱処理プレート１０に接触する接触状態から受動冷却プレート３０が熱処理プレート１０から離間する非接触状態に切り替わるべきタイミングを示す。図３では冷却停止パラメータが「冷却停止」と表記されている。図３の冷却停止パラメータの値は、冷却を停止すべき熱処理プレート１０の温度から目標温度を減算した値で示される。
【００５６】
図３の例によれば、開始温度９０℃から目標温度１１５℃への変更に対応する変更動作条件は、加熱停止パラメータ「５」、比例パラメータ「０．２」、積分パラメータ「１５」、微分パラメータ「３」および上限パラメータ「８０」（％）を含む。また、開始温度１１５℃から目標温度９０℃への変更に対応する変更動作条件は、冷却停止パラメータ「５」、比例パラメータ「０．２」、積分パラメータ「１５」、微分パラメータ「３」および上限パラメータ「８０」（％）を含む。
【００５７】
ところで、熱処理装置１００が設けられる空間の温度または熱処理装置１００の個体差等によっては、予め設定された変更動作条件が適切であるとは限らない。そこで、本実施の形態では、熱処理プレート１０の設定温度が変更されるごとに、その変更時の熱処理プレート１０の温度変化が理想的な基準波形に近づくように変更動作条件が変更される。理想的な基準波形は、例えば熱処理プレート１０の構成、メインヒータ１１およびブースターヒータ１２の発熱能力および能動冷却プレート２０および受動冷却プレート３０の冷却能力に基づいて定められる。
【００５８】
図２の例では、例えば時点ｔ２〜ｔ３の期間における設定温度の変更時に熱処理プレート１０の温度変化に大きなオーバーシュートが発生した場合、当該オーバーシュートが小さくなるように変更動作条件が変更される。その後、時点ｔ６〜ｔ７の期間における設定温度の変更時には、変更後の変更動作条件に従って熱処理装置１００が動作する。それにより、設定温度の変更に要する時間が、時点ｔ２〜ｔ３の期間における設定温度の変更時に比べて短縮される。さらに、時点ｔ６〜ｔ７の期間における設定温度の変更時においても、時点ｔ２〜ｔ３の期間における設定温度の変更時と同様に、変更動作条件が変更される。それにより、時点ｔ７よりも後の時点で、設定温度９０℃から設定温度１１５℃への変更が生じる場合には、その変更に要する時間がさらに短縮される。
【００５９】
また、図２の例では、例えば時点ｔ４〜ｔ５の期間における設定温度の変更時に熱処理プレート１０の温度変化に大きなアンダーシュートが発生した場合、当該アンダーシュートが小さくなるように変更動作条件が変更される。その後、時点ｔ１２〜ｔ１３の期間における設定温度の変更時には、変更後の変更動作条件に従って熱処理装置１００が動作する。それにより、設定温度の変更に要する時間が、時点ｔ４〜ｔ５の期間における設定温度の変更時に比べて短縮される。さらに、時点ｔ１２〜ｔ１３の期間における設定温度の変更時においても、時点ｔ４〜ｔ５の期間における設定温度の変更時と同様に、変更動作条件が変更される。それにより、時点ｔ１３よりも後の時点で、開始温度１１５℃から目標温度９０℃への変更が生じる場合には、その変更に要する時間がさらに短縮される。
【００６０】
上記のように、熱処理装置１００においては、熱処理プレート１０の設定温度が変更されるごとに変更動作条件が変更される。それにより、設定温度の変更に要する時間が順次短縮される。その結果、熱処理温度の変更に伴なう熱処理効率の低下が抑制される。
【００６１】
（３）変更動作条件の具体的な変更例
図４は、低い開始温度ＳＴから高い目標温度ＴＴにかけて熱処理プレート１０の温度を上昇させるための変更動作条件の変更例を説明するための図である。図４の上段のグラフには、設定温度の変更時に検出される熱処理プレート１０の温度の変化が太い実線で示される。また、当該設定温度の変更に対応して予め定められた基準波形が一点鎖線で示される。本例では、基準波形に示されるように、時点ｔ２０から時点ｔ２２にかけて設定温度の変更が行われることが望まれる。
【００６２】
変更動作条件を変更するために、時点ｔ２０から時点ｔ２２までの期間のうち予め定められた特定時点（本例では、時点ｔ２０，ｔ２２の中間時点）ｔ２１における熱処理プレート１０の温度の変化率（本例では、上昇速度）が取得される。取得された変化率が、特定時点ｔ２１における基準波形の変化率と対比される。また、特定時点ｔ２１における熱処理プレート１０の温度値が取得され、取得された温度値が、特定時点ｔ２１における基準波形の温度値と対比される。さらに、熱処理プレート１０の温度のオーバーシュート量ＯＳが取得される。
【００６３】
変化率の対比の結果、取得された変化率と基準波形の変化率との差分が、その変化率について予め定められた許容範囲外にある場合には変更動作条件を変更することが望ましい。そこで、変化率の差分が許容範囲外にありかつ取得された変化率の絶対値が基準波形の変化率の絶対値よりも低い場合には、熱処理プレート１０に供給される熱量が大きくなるように変更動作条件を変更する必要がある。一方、変化率の差分が許容範囲外にありかつ取得された変化率の絶対値が基準波形の変化率の絶対値よりも高い場合には、熱処理プレート１０に供給される熱量が小さくなるように変更動作条件を変更する必要がある。
【００６４】
また、温度値の対比の結果、取得された温度値と基準波形の温度値との差分が、その温度値について予め定められた許容範囲外にある場合には変更動作条件を変更することが望ましい。そこで、温度値の差分が許容範囲外にありかつ取得された温度値が基準波形の温度値よりも低い場合には、熱処理プレート１０に供給される熱量が大きくなるように変更動作条件を変更する必要がある。一方、温度値の差分が許容範囲外にありかつ取得された温度値が基準波形の温度値よりも高い場合には、熱処理プレート１０に供給される熱量が小さくなるように変更動作条件を変更する必要がある。
【００６５】
さらに、取得されたオーバーシュート量ＯＳが、オーバーシュート量について予め定められた許容範囲を超える場合には変更動作条件を変更することが望ましい。そこで、オーバーシュート量ＯＳが許容範囲を超える場合には、熱処理プレート１０に供給される熱量が小さくなるように変更動作条件を変更する必要がある。
【００６６】
図４の中段に、予め設定された変更動作条件に従うブースターヒータ１２の状態が示される。本例では、ブースターヒータ１２は、時点ｔ２０から時点ｔ２２にかけてオン状態で維持される。熱処理プレート１０に供給される熱量を小さくする場合には、図４に白抜きの矢印ａ１１で示すように、加熱停止パラメータの値を変更することによりブースターヒータ１２をオフ状態に切り替えるタイミングを早めればよい。一方、熱処理プレート１０に供給される熱量を大きくする場合には、図４に白抜きの矢印ａ１２で示すように、加熱停止パラメータの値を変更することによりブースターヒータ１２をオフ状態に切り替えるタイミングを遅くすればよい。
【００６７】
図４の下段に、予め設定された変更動作条件に従うメインヒータ１１の出力波形が示される。本例では、メインヒータ１１は、時点ｔ２０から熱処理プレート１０の温度を上昇させるために出力を増大させる。その後、変更動作条件に従うＰＩＤ制御により熱処理プレート１０の温度に応じて出力が調整される。熱処理プレート１０に供給される熱量を小さくする場合には、図４に白抜きの矢印ａ１３で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを小さく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に低くすればよい。あるいは、図４に白抜きの矢印ａ１４で示すように、例えば上限パラメータを小さく変更することにより、メインヒータ１１の出力の上限を低くすればよい。
【００６８】
一方、熱処理プレート１０に供給される熱量を大きくする場合には、図４に白抜きの矢印ａ１５で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを大きく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に高くすればよい。あるいは、図４に白抜きの矢印ａ１６で示すように、例えば上限パラメータを大きく変更することにより、メインヒータ１１の出力の上限を高くすればよい。
【００６９】
図５は、高い開始温度ＳＴから低い目標温度ＴＴにかけて熱処理プレート１０の温度を下降させるための変更動作条件の変更例を説明するための図である。図５の上段のグラフには、図４の例と同様に、設定温度の変更時に検出される熱処理プレート１０の温度の変化が太い実線で示される。また、当該設定温度の変更に対応して予め定められた基準波形が一点鎖線で示される。本例では、基準波形に示されるように、時点ｔ３０から時点ｔ３２にかけて熱処理プレート１０の温度の変更が行われることが望まれる。
【００７０】
変更動作条件を変更するために、時点ｔ３０から時点ｔ３２までの期間のうち予め定められた特定時点（本例では、時点ｔ３０，ｔ３２の中間時点）ｔ３１における熱処理プレート１０の温度の変化率（本例では、下降速度）が取得される。取得された変化率が、特定時点ｔ３１における基準波形の変化率と対比される。また、特定時点ｔ３１における熱処理プレート１０の温度値が取得され、取得された温度値が、特定時点ｔ３１における基準波形の温度値と対比される。さらに、熱処理プレート１０の温度のアンダーシュート量ＵＳが取得される。
【００７１】
変化率の対比の結果、変化率の差分が許容範囲外にありかつ取得された変化率の絶対値が基準波形の変化率の絶対値よりも低い場合には、熱処理プレート１０から除去される熱量が大きくなるように変更動作条件を変更する必要がある。一方、変化率の差分が許容範囲外にありかつ取得された変化率の絶対値が基準波形の変化率の絶対値よりも高い場合には、熱処理プレート１０から除去される熱量が小さくなるように変更動作条件を変更する必要がある。
【００７２】
また、温度値の対比の結果、温度値の差分が許容範囲外にありかつ取得された温度値が基準波形の温度値よりも低い場合には、熱処理プレート１０から除去される熱量が小さくなるように変更動作条件を変更する必要がある。一方、温度値の差分が許容範囲外にありかつ取得された温度値が基準波形の温度値よりも高い場合には、熱処理プレート１０から除去される熱量が大きくなるように変更動作条件を変更する必要がある。
【００７３】
さらに、取得されたアンダーシュート量ＵＳが、アンダーシュート量について予め定められた許容範囲を超える場合には変更動作条件を変更することが望ましい。そこで、アンダーシュート量ＵＳが許容範囲を超える場合には、熱処理プレート１０から除去される熱量が小さくなるように変更動作条件を変更する必要がある。
【００７４】
図５の中段に、予め設定された変更動作条件に従う受動冷却プレート３０の状態が示される。本例では、受動冷却プレート３０は、時点ｔ３０から時点ｔ３２にかけて接触状態で維持される。熱処理プレート１０から除去される熱量を小さくする場合には、図５に白抜きの矢印ａ２１で示すように、冷却停止パラメータの値を変更することにより受動冷却プレート３０を非接触状態に切り替えるタイミングを早めればよい。一方、熱処理プレート１０から除去される熱量を大きくする場合には、図５に白抜きの矢印ａ２２で示すように、冷却停止パラメータの値を変更することにより受動冷却プレート３０を非接触状態に切り替えるタイミングを遅くすればよい。
【００７５】
図５の下段に、予め設定された変更動作条件に従うメインヒータ１１の出力波形が示される。本例では、メインヒータ１１は、時点ｔ３０から熱処理プレート１０の温度を下降させるために出力を低下させる。その後、変更動作条件に従うＰＩＤ制御により熱処理プレート１０の温度に応じて出力が調整される。熱処理プレート１０に供給される熱量を小さくする場合には、図５に白抜きの矢印ａ２３で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを小さく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に低くすればよい。
【００７６】
一方、熱処理プレート１０に供給される熱量を大きくする場合には、図５に白抜きの矢印ａ２４で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを大きく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に高くすればよい。
【００７７】
図６は、設定温度の変更についての実験結果を説明するための図である。本発明者は、図３の変更動作条件に基づいて熱処理装置１００を動作させることにより熱処理プレート１０の設定温度を９０℃から１４０℃に変更させた。その結果、図６の上段に太い実線で示すように、熱処理プレート１０の温度は、一点鎖線で示される基準波形に沿って時点ｔ４０から時点ｔ４１までの間ほぼ一定速度で上昇した。しかしながら、時点ｔ４１以降に比較的大きなオーバーシュートが発生した。
【００７８】
そこで、本発明者は、図６の中段に示すように、図３の開始温度９０℃から目標温度１４０℃への変更に対応する変更動作条件のうち、加熱停止パラメータの値を「１」から「５」に変更した。この変更は、熱処理プレート１０の温度を上昇させるためにブースターヒータ１２をオン状態にした後、ブースターヒータ１２をオフ状態に切り替えるタイミングを早めることを意味する。
【００７９】
その後、変更後の変更動作条件に基づいて熱処理装置１００を再度動作させることにより熱処理プレート１０の設定温度を９０℃から１４０℃に変更させた。その結果、図６の下段に示すように、熱処理プレート１０の温度は、基準波形に沿って変化し、オーバーシュート量が低減された。
【００８０】
（４）制御装置５０
図１に示すように、制御装置５０は、機能部として、記憶部５１、発熱制御部５２、冷却制御部５３、昇降制御部５４、温度取得部５５および条件変更部５６を有する。制御装置５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）およびＲＯＭ（リードオンリメモリ）により構成される。ＣＰＵがＲＯＭまたは他の記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、上記の各機能部が実現される。なお、制御装置５０の機能的な構成要素の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
【００８１】
記憶部５１は、複数の設定温度のうち２つの設定温度の組み合わせごとに設定された複数の変更動作条件を記憶する。発熱制御部５２は、熱処理プレート１０の設定温度を上昇させる際の変更時に、記憶部５１に記憶された変更動作条件に従って動作するように発熱駆動部１３を制御する。冷却制御部５３は、熱処理装置１００の電源がオンされている間、能動冷却プレート２０が冷却されるように冷却駆動部２２を制御する。昇降制御部５４は、熱処理プレート１０の設定温度を下降させる際の変更時に、記憶部５１に記憶された変更動作条件に従って動作するように昇降装置４０を制御する。
【００８２】
温度取得部５５は、温度センサ１９から出力される検出信号に基づいて、設定温度の変更時における熱処理プレート１０の温度を取得する。より具体的には、温度取得部５５は、温度センサ１９から出力される検出信号を一定周期でサンプリングすることにより圧力の変化を取得する。
【００８３】
条件変更部５６は、熱処理プレート１０の設定温度が変更される際に温度センサ１９により検出されて取得された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、記憶部５１に記憶された変更動作条件を変更する。
【００８４】
なお、熱処理装置１００は、図示しない操作部を備える。使用者は、操作部を操作することにより、記憶部５１に初期の変更動作条件を記憶させることができる。すなわち、使用者は、初期の変更動作条件の設定を行うことができる。
【００８５】
（５）設定温度変更処理
変更動作条件の変更を伴う熱処理装置１００の動作は、図１の制御装置５０が下記の設定温度変更処理を実行することにより行われる。図７は、図１の制御装置５０において実行される設定温度変更処理の一例を示すフローチャートである。以下の説明では、オーバーシュート量およびアンダーシュート量をシュート量と総称する。設定温度変更処理は、熱処理装置１００の電源がオンされることにより開始される。
【００８６】
まず、図１の発熱制御部５２および昇降制御部５４は、熱処理プレート１０の設定温度を変更すべきか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定は、例えば、発熱制御部５２および昇降制御部５４のいずれかが、熱処理装置１００の外部から設定温度の変更を指令する信号を受けたか否かに基づいて行われる。
【００８７】
設定温度を変更すべきでない場合、発熱制御部５２および昇降制御部５４は、ステップＳ１１の処理に戻る。一方、設定温度を変更すべきである場合、発熱制御部５２または昇降制御部５４は、当該設定温度の変更に対応する変更動作条件を図１の記憶部５１から読込む（ステップＳ１２）。
【００８８】
次に、発熱制御部５２または昇降制御部５４は、その変更動作条件に基づいて発熱駆動部１３または昇降駆動部４１を制御することにより熱処理プレート１０の温度を調整する（ステップＳ１３）。温度取得部５５は、熱処理プレート１０の設定温度が変更される際の熱処理プレート１０の温度の変化を取得する（ステップＳ１４）。
【００８９】
熱処理プレート１０の設定温度の変更が完了すると、条件変更部５６は、取得された温度の変化に基づいて、設定温度変更中の特定時点における温度の変化率が予め定められた許容範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００９０】
温度の変化率が許容範囲から外れている場合、条件変更部５６は、取得された温度変化に基づいて、特定時点における取得された温度の変化率と基準波形の変化率との差分を算出する（ステップＳ１６）。一方、温度の変化率が許容範囲内にある場合、条件変更部５６は、取得された温度変化に基づいて、設定温度変更中の特定時点における温度値が予め定められた許容範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００９１】
温度値が許容範囲から外れている場合、条件変更部５６は、取得された温度変化に基づいて、特定時点における取得された温度値と基準波形の温度値との差分を算出する（ステップＳ１８）。一方、温度値が許容範囲内にある場合、条件変更部５６は、取得された温度変化に基づいて、設定温度の変更中に発生したシュート量が予め定められた許容範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００９２】
シュート量が許容範囲から外れている場合、条件変更部５６は、取得された温度変化に基づいて、取得されたシュート量と基準波形のシュート量との差分を算出する（ステップＳ２０）。一方、シュート量が許容範囲内にある場合、発熱制御部５２および昇降制御部５４は、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００９３】
上記のステップＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２０の処理後、条件変更部５６は、算出された変化率、温度値またはシュート量の差分に基づいて、変更動作条件のうち変更すべきパラメータを決定する（ステップＳ２１）。例えば、条件変更部５６は、算出された差分のレベルに応じて変更すべきパラメータを決定する。具体的には、条件変更部５６は、差分のレベルが高い場合に加熱停止パラメータまたは冷却停止パラメータを変更すべきパラメータとして決定する。また、条件変更部５６は、差分のレベルが中程度である場合にＰＩＤ制御の比例パラメータを変更すべきパラメータとして決定する。さらに、条件変更部５６は、差分のレベルが低い場合に上限パラメータを変更すべきパラメータとして決定する。
【００９４】
次に、条件変更部５６は、決定されたパラメータについて、予め定められた方法に従って当該パラメータを変更する（ステップＳ２２）。例えば、条件変更部５６は、決定されたパラメータについて、予め定められた値分パラメータを変更する。その後、発熱制御部５２および昇降制御部５４は、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００９５】
上記の設定温度変更処理において、ステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１９のうち一部の処理は省略されてもよい。この場合、省略される処理に付随する差分の算出処理も省略される。
【００９６】
（６）効果
上記のように、熱処理装置１００は、熱処理プレート１０について一の設定温度から他の設定温度に変更する際に、記憶部５１に記憶された変更動作条件に従って動作する。このとき、熱処理プレート１０の温度の変化が検出され、検出された温度の変化が当該一の設定温度から他の設定温度への変更に対応する基準波形に近づくように変更動作条件が変更される。
【００９７】
それにより、熱処理プレート１０の温度が一の設定温度から他の設定温度へ再度変更される際には、前回の温度変更時に変更された変更動作条件に従って熱処理装置１００が動作する。それにより、熱処理プレート１０の温度変化が前回の設定温度の変更時に比べて基準波形に近づく。
【００９８】
このように、熱処理プレート１０の設定温度の変更が行われるごとに、設定温度の変更時における熱処理プレート１０の温度変化が漸次適切に修正される。したがって、基板Ｗの熱処理温度の変更に伴う熱処理装置１００の調整時間を適切に短縮することができる。これらの結果、熱処理温度の変更に伴なう熱処理効率の低下を抑制することが可能になる。
【００９９】
（７）図１の熱処理装置１００を備える基板処理装置
図８は、図１の熱処理装置１００を備える基板処理装置の一例を示す模式的ブロック図である。図８に示すように、基板処理装置４００は、露光装置５００に隣接して設けられ、制御部４１０、塗布処理部４２０、現像処理部４３０、熱処理部４４０および基板搬送装置４５０を備える。熱処理部４４０は、基板Ｗに加熱処理を行う複数の図１の熱処理装置１００と、基板Ｗに冷却処理のみを行う複数のクーリングプレート（図示せず）とを含む。
【０１００】
制御部４１０は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、塗布処理部４２０、現像処理部４３０、熱処理部４４０および基板搬送装置４５０の動作を制御する。
【０１０１】
基板搬送装置４５０は、基板処理装置４００による基板Ｗの処理時に、基板Ｗを塗布処理部４２０、現像処理部４３０、熱処理部４４０および露光装置５００の間で搬送する。
【０１０２】
塗布処理部４２０は、未処理の基板Ｗの一面上にレジスト膜を形成する（塗布処理）。レジスト膜が形成された塗布処理後の基板Ｗには、露光装置５００において露光処理が行われる。現像処理部４３０は、露光装置５００による露光処理後の基板Ｗに現像液を供給することにより、基板Ｗの現像処理を行う。熱処理部４４０は、塗布処理部４２０による塗布処理、現像処理部４３０による現像処理、および露光装置５００による露光処理の前後に基板Ｗの熱処理を行う。
【０１０３】
なお、塗布処理部４２０は、基板Ｗに反射防止膜を形成してもよい。この場合、熱処理部４４０には、基板Ｗと反射防止膜との密着性を向上させるための密着強化処理を行うための処理ユニットが設けられてもよい。また、塗布処理部４２０は、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜を保護するためのレジストカバー膜を基板Ｗに形成してもよい。
【０１０４】
上記のように、熱処理部４４０の複数の熱処理装置１００においては、上記の設定温度変更処理が行われる。それにより、複数の基板Ｗに異なる設定温度で順次熱処理が行われる際に、熱処理プレート１０の温度を短時間で適切に調整することができる。その結果、基板Ｗの製造効率が向上する。
【０１０５】
（８）他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態においては、熱処理プレート１０を加熱する構成および冷却する構成を有する熱処理装置１００について説明したが、本発明はこれに限定されない。熱処理装置１００は、熱処理プレート１０を冷却する構成（上記の例では、能動冷却プレート２０、受動冷却プレート３０および昇降装置４０）を有さなくてもよい。あるいは、熱処理装置１００は、熱処理プレート１０を加熱する構成（上記の例では、メインヒータ１１およびブースターヒータ１２）を有さなくてもよい。この場合においても、熱処理装置１００の設定温度を上昇または下降させるときの調整に要する時間が短縮される。
【０１０６】
（ｂ）熱処理装置１００においては、熱処理プレート１０の上面が複数の領域にそれぞれ分割されるとともに、各領域に対応するように当該部分を加熱するための構成が設けられてもよい。すなわち、熱処理プレート１０の複数の領域の各々についてメインヒータ１１、ブースターヒータ１２および発熱駆動部１３が設けられてもよい。または、熱処理プレート１０の複数の領域の各々についてメインヒータ１１およびブースターヒータ１２が設けられかつ発熱駆動部１３が複数のメインヒータ１１およびブースターヒータ１２を独立して駆動可能に構成されてもよい。
【０１０７】
この場合、記憶部５１には、熱処理プレート１０の複数の領域の各々について変更動作条件が記憶されてもよい。また、条件変更部５６は、例えば設定温度の変更時における熱処理プレート１０の複数の領域の温度の変化が基準波形に近づくようにかつ全ての領域にそれぞれ対応する変更動作条件の複数のパラメータを変更してもよい。このような構成によれば、熱処理プレート１０の上面の複数の領域についてより詳細な温度調整を行うことが可能になる。なお、本例では、複数の領域のうち一の領域について設定温度の変更時に取得される温度の変化を基準波形としてもよい。
【０１０８】
（ｃ）上記実施の形態においては、熱処理プレート１０にメインヒータ１１およびブースターヒータ１２が設けられるが、本発明はこれに限定されない。メインヒータ１１が熱処理プレート１０の温度を短時間で上昇させることが可能に構成される場合、ブースターヒータ１２は設けられなくてもよい。
【０１０９】
（９）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明する。上記実施の形態では、熱処理装置１００が熱処理装置の例であり、熱処理プレート１０がプレート部材の例であり、メインヒータ１１、ブースターヒータ１２、発熱駆動部１３、能動冷却プレート２０、受動冷却プレート３０および昇降装置４０が熱処理部の例であり、記憶部５１が記憶部の例であり、発熱制御部５２、冷却制御部５３および昇降制御部５４が動作制御部の例であり、温度センサ１９が温度検出器の例であり、温度取得部５５および条件変更部５６が条件変更部の例である。
【０１１０】
また、上記実施の形態においては、ブースターヒータ１２がオン状態にあることまたは受動冷却プレート３０が接触状態にあることが、熱処理部が第１の状態にあることの例である。また、ブースターヒータ１２がオフ状態にありかつ受動冷却プレート３０が非接触状態にあることが、熱処理部が第２の状態にあることの例である。
【０１１１】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…熱処理プレート，１１…メインヒータ，１２…ブースターヒータ，１３…発熱駆動部，１９…温度センサ，２０…能動冷却プレート，２１…冷却機構，２２…冷却駆動部，３０…受動冷却プレート，４０…昇降装置，４１…昇降駆動部，５０…制御装置，５１…記憶部，５２…発熱制御部，５３…冷却制御部，５４…昇降制御部，５５…温度取得部，５６…条件変更部，１００…熱処理装置，４００…基板処理装置，４１０…制御部，４２０…塗布処理部，４３０…現像処理部，４４０…熱処理部，４５０…基板搬送装置，５００…露光装置，ＯＳ…オーバーシュート量，ＳＴ…開始温度，ＴＴ…目標温度，ＵＳ…アンダーシュート量，Ｗ…基板
【図１】
2020145216.tif 000003
【図２】
2020145216.tif 000004
【図３】
2020145216.tif 000005
【図４】
2020145216.tif 000006
【図５】
2020145216.tif 000007
【図６】
2020145216.tif 000008
【図７】
2020145216.tif 000009
【図８】
2020145216.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月24日(2020.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図４の下段に、予め設定された変更動作条件に従うメインヒータ１１の出力波形が示される。本例では、メインヒータ１１は、時点ｔ２０から熱処理プレート１０の温度を上昇させるために出力を増大させる。その後、変更動作条件に従うＰＩＤ制御により熱処理プレート１０の温度に応じて出力が調整される。熱処理プレート１０に供給される熱量を小さくする場合には、図４に白抜きの矢印ａ１３で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを大きく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に低くすればよい。あるいは、図４に白抜きの矢印ａ１４で示すように、例えば上限パラメータを小さく変更することにより、メインヒータ１１の出力の上限を低くすればよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
一方、熱処理プレート１０に供給される熱量を大きくする場合には、図４に白抜きの矢印ａ１５で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを小さく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に高くすればよい。あるいは、図４に白抜きの矢印ａ１６で示すように、例えば上限パラメータを大きく変更することにより、メインヒータ１１の出力の上限を高くすればよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
図５の下段に、予め設定された変更動作条件に従うメインヒータ１１の出力波形が示される。本例では、メインヒータ１１は、時点ｔ３０から熱処理プレート１０の温度を下降させるために出力を低下させる。その後、変更動作条件に従うＰＩＤ制御により熱処理プレート１０の温度に応じて出力が調整される。熱処理プレート１０に供給される熱量を小さくする場合には、図５に白抜きの矢印ａ２３で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを大きく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に低くすればよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
一方、熱処理プレート１０に供給される熱量を大きくする場合には、図５に白抜きの矢印ａ２４で示すように、例えばＰＩＤ制御の比例パラメータを小さく変更することによりメインヒータ１１の出力波形を全体的に高くすればよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
温度取得部５５は、温度センサ１９から出力される検出信号に基づいて、設定温度の変更時における熱処理プレート１０の温度を取得する。より具体的には、温度取得部５５は、温度センサ１９から出力される検出信号を一定周期でサンプリングすることにより温度の変化を取得する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
この場合、記憶部５１には、熱処理プレート１０の複数の領域の各々について変更動作条件が記憶されてもよい。また、条件変更部５６は、例えば設定温度の変更時における熱処理プレート１０の複数の領域の温度の変化が基準波形に近づくように、全ての領域にそれぞれ対応する変更動作条件の複数のパラメータを変更してもよい。このような構成によれば、熱処理プレート１０の上面の複数の領域についてより詳細な温度調整を行うことが可能になる。なお、本例では、複数の領域のうち一の領域について設定温度の変更時に取得される温度の変化を基準波形としてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に熱処理を行う熱処理装置であって、
基板が載置されるプレート部材と、
前記プレート部材上に載置された基板に前記プレート部材を通して熱処理を行う熱処理部と、
前記プレート部材の温度を設定された第１の温度から設定された第２の温度へ変更する際の前記熱処理部の動作条件を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された動作条件に従って前記熱処理部を動作させる動作制御部と、
前記プレート部材の温度を検出する温度検出器と、
前記動作条件に従って前記熱処理部が動作する際に前記温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された動作条件を変更する条件変更部とを備える、熱処理装置。
【請求項２】
前記動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、
前記条件変更部は、前記検出された温度の変化が前記基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された前記一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更する、請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記熱処理部は、前記プレート部材に対して加熱または冷却を行う第１の状態と前記プレート部材に対して加熱および冷却を行わない第２の状態とに切り替え可能に構成され、
前記一または複数の制御パラメータは、前記熱処理部の前記第１および第２の状態の切替タイミングを含む、請求項２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記熱処理部は、ＰＩＤ制御が可能に構成され、
前記一または複数の制御パラメータは、前記プレート部材の温度を前記第１の温度から前記第２の温度へ変更するための前記ＰＩＤ制御の比例パラメータ、積分パラメータおよび微分パラメータのうち少なくとも１つを含む、請求項２または３記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記一または複数の制御パラメータは、前記熱処理部の出力の上限を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記条件変更部は、前記プレート部材の温度が前記第１の温度から前記第２の温度へ変化する期間のうち特定時点に前記温度検出器により検出された温度の変化率が、前記基準波形のうち前記特定時点に対応する部分の温度の変化率に近づくように前記動作条件の変更を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記条件変更部は、前記プレート部材の温度が前記第１の温度から前記第２の温度へ変化する期間のうち特定時点に前記温度検出器により検出された温度の値が、前記基準波形のうち前記特定時点に対応する部分の温度の値に近づくように前記動作条件の変更を行う、請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記条件変更部は、前記検出された温度の波形に発生する、前記第２の温度に対するオーバーシュート量またはアンダーシュート量が小さくなるように前記動作条件の変更を行う、請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項９】
基板に熱処理を行う熱処理方法であって、
プレート部材上に基板を載置するステップと、
前記載置された基板に前記プレート部材を通して熱処理部による熱処理を行うステップと、
前記プレート部材の温度を設定された第１の温度から設定された第２の温度へ変更する際の前記熱処理部の動作条件を記憶部に記憶するステップと、
前記記憶部に記憶された動作条件に従って前記熱処理部を動作させるステップと、
前記プレート部材の温度を温度検出器により検出するステップと、
前記動作条件に従って前記熱処理部が動作する際に前記温度検出器により検出された温度の変化が予め定められた基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された動作条件を変更するステップとを含む、熱処理方法。
【請求項１０】
前記動作条件は、一または複数の制御パラメータの値を含み、
前記動作条件を変更するステップは、前記検出された温度の変化が前記基準波形に近づくように、前記記憶部に記憶された前記一または複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの値を変更することを含む、請求項９記載の熱処理方法。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2020145216.tif 000011
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2020145216.tif 000012