(57)【要約】【課題】加熱周期の間において流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法を提供する。【解決手段】加熱ユニットにおいて、制御部５０は、要求出力量Ｑに基づいて、（Ａ）要求出力量Ｑが所定の設定値以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器２４ａを設けることなく、全てまたは一部の加熱器２４ａを時分割制御するような制御を行い、（Ｂ）要求出力量Ｑが所定の設定値より大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器２４ａを常時オンとし、残りの加熱器２４ａのうち全てまたは一部の加熱器２４ａを時分割制御するような制御を行う。この際に、加熱周期における加熱器２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるようにする。【選択図】図２
2010080852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の加熱を行う加熱ユニットであって、
各々が流体の加熱を行う複数の加熱器と、
前記各加熱器の制御を行う制御部であって、全ての加熱器または一部の加熱器のオンオフをそれぞれ制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう前記加熱ユニットの要求出力量を算出し、前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、
（Ａ）前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、
（Ｂ）前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、
この際に、前記加熱周期における加熱器が同時にオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるように前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする加熱ユニット。
【請求項２】
前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことであることを特徴とする請求項１記載の加熱ユニット。
【請求項３】
前記制御部において、前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることを特徴とする請求項２記載の加熱ユニット。
【請求項４】
前記制御部は、前記要求出力量に基づいて、
（ａ）前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、
（ｂ）前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、
（ｃ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、
（ｄ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、
（ｅ）前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、
を選択的に行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
【請求項５】
前記加熱器の数は３つであり、
前記制御部は、
前記要求出力量が第１の設定値以下である場合には、前記加熱周期において３つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第１の設定値より大きく第２の設定値以下である場合には、前記加熱周期において２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第２の設定値より大きく第３の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において１つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第３の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において３つの加熱器を常時オンとするような制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
【請求項６】
前記加熱器の数は４つであり、
前記制御部は、
前記要求出力量が第１の設定値以下である場合には、前記加熱周期において４つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第１の設定値より大きく第２の設定値以下である場合には、前記加熱周期において２つまたは３つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第２の設定値より大きく第３の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において１つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの３つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第３の設定値より大きく第４の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において１つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第４の設定値より大きく第５の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において２つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
前記要求出力量が第５の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において４つの加熱器を常時オンとするような制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
【請求項７】
前記制御部は、前記時分割制御における前記所定の時間を一定とし、また、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより０〜１の範囲内にある操作量を算出し、前記操作量と前記加熱器の数とを掛け算することにより前記出力要求量を算出するとともに、前記出力要求量および前記所定の時間に基づいて前記加熱周期の期間を算出するようになっていることを特徴とする請求項２記載の加熱ユニット。
【請求項８】
前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、
前記制御部は、前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に常時オンとするよう各加熱器の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
【請求項９】
前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、
前記制御部は、前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられる加熱器は、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に選択されるように各加熱器の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
【請求項１０】
処理液により基板の処理を行う処理槽と、
前記処理槽から処理液が送られるとともにこの処理液を前記処理槽内に戻す循環流路と、
前記循環流路に設置され、当該循環流路で流される処理液の加熱を行う請求項１乃至９のいずれか一項に記載の加熱ユニットと、
前記処理槽における処理液の温度を測定する温度測定部と、
を備え、
前記加熱ユニットの制御部は、前記温度測定部により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより前記加熱ユニットにおける要求出力量を算出し、当該要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、前記加熱ユニットの前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
各々が流体の加熱を行う複数の加熱器を備えた加熱ユニットによる流体の加熱方法であって、
前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出する工程と、
前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する工程と、
前記要求出力量に基づいて、（Ａ）前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、（Ｂ）前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、この際に、前記加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるように前記各加熱器の制御を行う工程と、
を備えたことを特徴とする流体の加熱方法。
【請求項１２】
前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことであることを特徴とする請求項１１記載の流体の加熱方法。
【請求項１３】
前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることを特徴とする請求項１２記載の流体の加熱方法。
【請求項１４】
前記各加熱器の制御を行う際に、前記要求出力量に基づいて、
（ａ）前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、
（ｂ）前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、
（ｃ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、
（ｄ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、
（ｅ）前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、
を選択的に行うことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の流体の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の加熱を行う加熱ユニット、この加熱ユニットを備えた基板処理装置、および前述の加熱ユニットによる流体の加熱方法に関し、とりわけ、加熱周期の間における流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化しないような加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハやガラス基板等の基板（以下、単にウエハともいう）を純水や薬液等の処理液に浸漬することによってこのウエハを処理する基板処理装置が知られている。このような基板処理装置は、処理液を貯留し、貯留された処理液に例えば５０枚のウエハをまとめて浸漬することにより当該ウエハの処理を行う処理槽と、処理槽から処理液が送られるとともにこの処理液を処理槽内に戻す循環流路とを備えている。
【０００３】
処理槽に貯留される処理液は、ウエハに対する処理を適切に行うために、予め設定された所定の温度に維持されていることが好ましい。このため、循環流路には、当該循環流路で流される処理液の加熱を行う加熱ユニットが設けられており、この加熱ユニットにより循環流路で流される処理液の加熱を行うことによって、処理槽内の処理液を予め設定された所定の温度に維持するようになっている。また、処理槽には、当該処理槽に貯留された処理液の温度を測定する温度測定センサが設けられている。さらに、基板処理装置は、温度測定センサにより測定された処理液の温度に基づいて加熱ユニットを制御する制御部を備えている。この制御部は、温度測定センサにより測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるよう、加熱ユニットを制御してこの加熱ユニットによる処理液の加熱の度合いを調整するようになっている。
【０００４】
より具体的には、加熱ユニットは、並列に設けられた複数（例えば４つ）のヒーターを有しており、制御部により各ヒーターのオンオフの制御が行われることにより、加熱ユニットによる処理液の加熱の度合いを調整するようになっている。制御部による各ヒーターのオンオフの制御方法としては、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。
【０００５】
特許文献１に開示される、各ヒーターのオンオフの制御について図６および図７を用いて説明する。図６に示すように、制御部は、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御するようになっている。ここで、時分割制御とは、各加熱周期において各ヒーターを所定のヒーターオン時間分だけ交互にオンとし、この際に、各ヒーターをオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことをいう。より具体的には、図６に示すように、各加熱周期において、４つのヒーターのうちヒーター１をまずオンとし、このヒーター１をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター２をオンとし、ヒーター２をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター３をオンとし、ヒーター３をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター４をオンとする。また、各ヒーター１〜４は、オンとされてから所定のヒーターオン時間分だけオン状態が継続する。そして、ヒーター４をオンとした後、所定のヒーターオン時間が経過し、このヒーター４がオフとなったときに、一の加熱周期が終了し、次の加熱周期が始まるようになっている。
【０００６】
ここで、各加熱周期において全てのヒーターを同時に一定時間オンとする場合には、加熱ユニットを長時間使用することによりヒーターの寿命に達した際に複数のヒーターまたは全てのヒーターが同時に使用することができなくなるおそれがある。これに対して、図６に示すように、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御したときには、各加熱周期において各ヒーターが交互にオンとなるので、加熱ユニットを長時間使用したときに複数のヒーターまたは全てのヒーターが同時に使用することができなくなるというトラブルを抑制することができる。
【０００７】
なお、加熱ユニットの各ヒーターは、当該ヒーターの内部にあるタングステンが蒸発して消滅したときに断線が生じる。断線が生じるとこのヒーターは使用することができなくなる。ここで、タングステンを蒸発しにくくするためには、ヒーターの使用時に電流値を大きくするとともに、ヒーターのランプ内の温度を高くすることが有効である。ヒーターのランプ内の温度の上昇により、このランプ内の圧力が高まり、タングステンの蒸発を抑制することができる。
【０００８】
より具体的には、ヒーターの内部にあるタングステンの蒸発を抑制するためには、ヒーター内の温度を所定の範囲内の大きさ、具体的には例えば２５０℃〜４００℃の範囲内の大きさとする必要がある。ヒーター内の温度がこの所定の範囲内の大きさとなるためには、１回のヒーターオン時間を所定の大きさ以上、具体的には例えば２秒以上にする必要がある。
【０００９】
【特許文献１】特許第３４６７４０１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に示すような、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御するような方法では、図６に示すように、加熱周期の期間に対するヒーターオン時間の割合が小さい場合には、各ヒーターは交互にオン状態となる。しかしながら、加熱周期の期間に対するヒーターオン時間の割合が大きい場合には、図７に示すように、複数のヒーターが同時にオンとなるときがある。ここで、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御した場合には、各加熱周期においてヒーターが同時にオンとなる数は、図７に示すように１から４まで変化する。このように、各加熱周期においてヒーターが同時にオンとなる数が１から４まで変化した場合には、加熱周期において、加熱ユニットによる処理液に対する加熱の度合いに偏りが生じることとなる。
【００１１】
すなわち、加熱周期の開始時には、１つのヒーターにより処理液が加熱させられ、時間が経過するにつれて処理液を加熱するヒーターの数が増え、加熱周期の中盤では４つのヒーターにより処理液が加熱させられる。その後、時間が経過するにつれて処理液を加熱するヒーターの数が減り、加熱周期の終盤では１つのヒーターにより処理液が加熱させられる。このように、加熱周期の間で、処理液を加熱するヒーターの数が大きく変化するので、処理液に対する加熱の度合いも加熱周期の間で大きく変化してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、加熱周期の間における流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化しないような加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の加熱ユニットは、流体の加熱を行う加熱ユニットであって、各々が流体の加熱を行う複数の加熱器と、前記各加熱器の制御を行う制御部であって、全ての加熱器または一部の加熱器のオンオフをそれぞれ制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう前記加熱ユニットの要求出力量を算出し、前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、（Ａ）前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、（Ｂ）前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、この際に、前記加熱周期における加熱器が同時にオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるように前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことである。
【００１５】
本発明の加熱ユニットによれば、制御部は、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出し、この要求出力量に基づいて、加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する。そして、制御部は、要求出力量が所定の設定値以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることのないような制御を行い、要求出力量が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御を行っている。また、制御部は、加熱周期において、残りの加熱器について全ての加熱器または一部の加熱器を時分割制御するような制御を行っている。そして、この際に、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように制御部は各加熱器のオンオフの制御を行っている。このように、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期において加熱器が同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
【００１６】
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部において、前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることが好ましい。このことにより、時分割制御における前述の所定の時間が所定の大きさよりも短くなってしまい加熱器に断線が生じてしまうことを防止することができる。
【００１７】
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、前記要求出力量に基づいて、（ａ）前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、（ｂ）前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、（ｃ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、（ｄ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、（ｅ）前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、を選択的に行うことが好ましい。
【００１８】
本発明の加熱ユニットにおいては、前記加熱器の数は３つであり、前記制御部は、前記要求出力量が第１の設定値以下である場合には、前記加熱周期において３つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第１の設定値より大きく第２の設定値以下である場合には、前記加熱周期において２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第２の設定値より大きく第３の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において１つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第３の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において３つの加熱器を常時オンとするような制御を行うようになっていてもよい。
【００１９】
あるいは、前記加熱器の数は４つであり、前記制御部は、前記要求出力量が第１の設定値以下である場合には、前記加熱周期において４つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第１の設定値より大きく第２の設定値以下である場合には、前記加熱周期において２つまたは３つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第２の設定値より大きく第３の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において１つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの３つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第３の設定値より大きく第４の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において１つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第４の設定値より大きく第５の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において２つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの２つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第５の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において４つの加熱器を常時オンとするような制御を行うようになっていてもよい。
【００２０】
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、前記時分割制御における前記所定の時間を一定とし、また、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより０〜１の範囲内にある操作量を算出し、前記操作量と前記加熱器の数とを掛け算することにより前記出力要求量を算出するとともに、前記出力要求量および前記所定の時間に基づいて前記加熱周期の期間を算出するようになっていることが好ましい。
【００２１】
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、前記制御部は、前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に常時オンとするよう各加熱器の制御を行うことが好ましい。このことにより、加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器を優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々の加熱器が寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各加熱器の交換頻度を少なくすることができる。
【００２２】
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、  前記制御部は、前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられる加熱器は、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に選択されるように各加熱器の制御を行うことが好ましい。このことにより、加熱周期において一部の加熱器を時分割制御する際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器を優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々の加熱器が寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各加熱器の交換頻度を少なくすることができる。
【００２３】
本発明の基板処理装置は、処理液により基板の処理を行う処理槽と、前記処理槽から処理液が送られるとともにこの処理液を前記処理槽内に戻す循環流路と、前記循環流路に設置され、当該循環流路で流される処理液の加熱を行う上述の加熱ユニットと、前記処理槽における処理液の温度を測定する温度測定部と、を備え、前記加熱ユニットの制御部は、前記温度測定部により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより前記加熱ユニットにおける要求出力量を算出し、当該要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、前記加熱ユニットの前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする。
【００２４】
本発明の流体の加熱方法は、各々が流体の加熱を行う複数の加熱器を備えた加熱ユニットによる流体の加熱方法であって、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出する工程と、前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する工程と、前記要求出力量に基づいて、（Ａ）前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、（Ｂ）前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、この際に、前記加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるように前記各加熱器の制御を行う工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
ここで、前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことであるである。
【００２６】
本発明の流体の加熱方法によれば、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出し、この要求出力量に基づいて、加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する。そして、要求出力量が所定の設定値以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることのないような制御が行われ、要求出力量が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御が行われる。また、加熱周期において、残りの加熱器について全ての加熱器または一部の加熱器を時分割制御するような制御が行われる。そして、この際に、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように制御部は各加熱器のオンオフの制御が行われる。このように、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期において加熱器が同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
【００２７】
本発明の流体の加熱方法においては、前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることが好ましい。このことにより、時分割制御における前述の所定の時間が所定の大きさよりも短くなってしまい加熱器に断線が生じてしまうことを防止することができる。
【００２８】
本発明の流体の加熱方法においては、前記各加熱器の制御を行う際に、前記要求出力量に基づいて、（ａ）前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、（ｂ）前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、（ｃ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、（ｄ）前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、（ｅ）前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、を選択的に行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法によれば、加熱周期の間において流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。まず、図１により、本実施の形態におけるバッチ式の基板処理装置の全体の構成について説明する。
【００３１】
図１に示すように、バッチ式の基板処理装置１は、純水や薬液等の処理液を貯留し、貯留された処理液に例えば５０枚の半導体ウエハやガラス基板等の基板（以下、単にウエハともいう）Ｗをまとめて浸漬することにより当該ウエハＷの処理を行う処理槽１０と、処理槽１０から処理液が送られるとともにこの処理液を処理槽１０内に戻す循環流路２０とを備えている。また、基板処理装置１には、当該基板処理装置１の各構成要素の制御を行う制御部５０が設けられている。
【００３２】
処理槽１０の周囲にはオーバーフロー槽１２が設けられており、処理槽１０からあふれた処理液はオーバーフロー槽１２に送られるようになっている。図１に示すように、オーバーフロー槽１２に送られた処理液も循環流路２０に送られるようになっている。また、処理槽１０内には、当該処理槽１０内に処理液を供給するための例えば処理液供給ノズルからなる処理液供給部１４が設けられている。この処理液供給部１４は循環流路２０の下流端に接続されている。さらに、処理槽１０内には、当該処理槽１０に貯留された処理液の温度を測定する温度測定センサ１６が設けられている。この温度測定センサ１６による処理液の温度の測定結果は制御部５０に送られるようになっている。
【００３３】
循環流路２０には、循環ポンプ２２、加熱部２４、フィルター２６、流量計２８がそれぞれ上流側から順に設けられている。循環ポンプ２２は、処理槽１０に貯留された処理液を引き抜くとともに、この処理液を循環流路２０内で搬送し、処理液供給部１４から処理液を再び処理槽１０内に戻すようになっている。この循環ポンプ２２は制御部５０によりその動作が制御されるようになっている。
【００３４】
加熱部２４は、例えば４つの並列に設けられたヒーター２４ａを有しており、各ヒーター２４ａにより循環流路２０で流される処理液の加熱を行うようになっている。以下、これらの４つのヒーター２４ａを「ヒーター１」〜「ヒーター４」とする（図２および図３参照）。各ヒーター２４ａは制御部５０によりオンオフがそれぞれ他のヒーター２４ａから独立して制御されるようになっている。このような制御部５０による各ヒーター２４ａのオンオフの制御の詳細については後述する。
【００３５】
図１に示すように、循環流路２０にはフィルター２６が設けられており、このフィルター２６により、循環流路２０で流れる処理液の濾過を行うようになっている。
【００３６】
流量計２８は、循環流路２０で流れる処理液の流量を測定するようになっている。この流量計２８による処理液の流量の測定結果は制御部５０に送られるようになっている。
【００３７】
また、基板処理装置１には、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を貯留する過酸化水素水貯留槽３０および当該過酸化水素水貯留槽３０から過酸化水素水をオーバーフロー槽１２に供給する供給管３２がそれぞれ設けられている。過酸化水素水貯留槽３０から供給管３２に送られた過酸化水素水はオーバーフロー槽１２内に送られるようになっている。オーバーフロー槽１２に供給された過酸化水素水は、循環流路２０を経て処理槽１０内に送られることとなる。また、この供給管３２は途中で分岐しており、供給管３２から分岐した分岐管３４は、流量計２８よりも下流側における循環流路２０に接続されている。ここで、分岐管３４には補充ポンプ３６が介設されており、この補充ポンプ３６は制御部５０によりその動作が制御されるようになっている。このような分岐管３４および補充ポンプ３６が設けられていることにより、過酸化水素水貯留槽３０から供給管３２に送られた過酸化水素水を、分岐管３４から、流量計２８よりも下流側における循環流路２０に送ることができるようになり、処理槽１０内への過酸化水素水の供給経路を短縮することができる。
【００３８】
また、基板処理装置１には、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を貯留する硫酸貯留槽４０および当該硫酸貯留槽４０から硫酸を処理槽１０に供給する供給管４２がそれぞれ設けられている。硫酸貯留槽４０から供給管４２に送られた硫酸は処理槽１０内に送られるようになっている。
【００３９】
制御部５０は、基板処理装置１の各構成要素に接続され、各構成要素の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部５０には、温度測定センサ１６による処理槽１０内の処理液の温度の測定結果や、流量計２８による循環流路２０で流される処理液の流量の測定結果が送られるようになっている。また、制御部５０は、循環ポンプ２２、加熱部２４の各ヒーター２４ａ、補充ポンプ３６の動作を制御するようになっている。更に具体的には、制御部５０は、温度測定センサ１６により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるよう、加熱部２４の各ヒーター２４ａのオンオフをそれぞれ制御するようになっている。
【００４０】
本実施の形態において、制御部５０は、ＣＰＵからなる制御コンピュータ５１と、この制御コンピュータ５１に接続された記憶媒体５２とを有している。記憶媒体５２には、後述するウエハＷの処理方法を実行するためのプログラムが、各種の設定データ等とともに格納されている。記憶媒体５２は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリー、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどのディスク状記憶媒体、その他の公知な記憶媒体から構成され得るが、記憶媒体５２として、基板処理装置１の制御コンピュータ５１により実行することが可能なプログラムを記憶することができるものであればどのような種類のものでも用いることができる。
【００４１】
本発明においては、加熱部２４の各ヒーター２４ａおよび制御部５０により加熱ユニットが構成されている。
【００４２】
次に、このような構成からなる基板処理装置１の動作について説明する。
【００４３】
まず、硫酸貯留槽４０から硫酸が供給管４２を介して処理槽１０内に送られる。また、過酸化水素水貯留槽３０から過酸化水素水が供給管３２を介してオーバーフロー槽１２内に送られる。これらの硫酸や過酸化水素水が処理液として用いられる。処理槽１０からあふれた処理液は、オーバーフロー槽１２に送られるようになっている。また、処理槽１０やオーバーフロー槽１２から処理液が循環流路２０に送られ、この処理液は循環ポンプ２２により循環流路２０内を搬送させられ、処理液供給部１４から再び処理槽１０内に戻される。この際に、循環流路２０を流れる処理液は加熱部２４の各ヒーター２４ａにより加熱させられる。また、循環流路２０を流れる処理液はフィルター２６により濾過させられ、不純物が処理液から除去される。また、循環流路２０を流れる処理液は流量計２８によりその流量が測定される。
【００４４】
そして、処理槽１０に貯留された処理液に、例えば５０枚のウエハＷをまとめて浸漬することにより、これらのウエハＷの薬液処理を行う。この際に、処理液の温度が、予め設定された所定の温度が維持されていることが望ましい。
【００４５】
次に、処理槽１０における処理液の温度を予め設定された所定の温度に維持する方法について図２および図３を用いて以下に説明する。このような、処理槽１０における処理液の温度の調整は、前述のように、制御部５０が、温度測定センサ１６による処理液の温度の測定結果に基づいて加熱部２４の各ヒーター２４ａのオンオフをそれぞれ制御することにより行われる。
【００４６】
図２および図３に示すように、制御部５０は、各加熱周期において全てのヒーター２４ａ（すなわち、４つのヒーター２４ａ）または一部のヒーター２４ａをヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター２４ａのオンオフをそれぞれ制御するようになっている。ここで、ヒーターオン時間は、所定の大きさ以上となるよう予め設定されている。具体的には、ヒーターオン時間は例えば２秒に設定されている。
【００４７】
より詳しく説明すると、制御部５０は、温度測定センサ１６により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるよう、例えばＰＩＤ制御等のフィードバック制御を行うことにより０〜１の範囲内にあるＭＶ値（操作量）を算出する。そして、このＭＶ値と、ヒーター２４ａの数とを掛け算し、この掛け算した値を１００倍することによりＱ値（出力要求量）を算出する。ヒーター２４ａが４つ設けられている場合は、Ｑ値は０〜４００の範囲内で変化する。ここで、Ｑ値は、各ヒーター２４ａにそれぞれ要求した出力量（％）の総和となっており、Ｑ値の最大値は設置ヒーター数×１００（％）となっている。
【００４８】
また、予め設定された所定のヒーターオン時間と、Ｑ値（出力要求量）とに基づいて、加熱周期の期間を算出する。加熱周期の期間の具体的な算出方法については後述する。
【００４９】
ここで、制御部５０においてＭＶ値およびＱ値の算出は経時的（連続的）に行われるようになっている。一方、加熱周期の期間は、各々の加熱周期の完了時に算出されるようになっている。なお、加熱周期の期間の算出は、各々の加熱周期の完了時に限定されることはなく、各々の加熱周期の途中でこのような加熱周期の期間の算出を行うようになっていてもよい。また、加熱周期が終了する前に、制御部５０により算出されたＭＶ値が予め設定された所定の大きさ（例えば、０．０５）を超えて乖離したときや、ヒーター２４ａの断線等による故障が検出されたときに、加熱周期の期間の算出を改めて行うようになっていてもよい。
【００５０】
制御部５０は、Ｑ値（出力要求量）に基づいて、各加熱周期において全てのヒーター２４ａ（すなわち、４つのヒーター２４ａ）または一部のヒーター２４ａを、予め設定された所定のヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター２４ａのオンオフをそれぞれ制御する。この際に、制御部５０は、Ｑ値が所定の設定値以下である場合、具体的には例えば２００以下である場合には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター２４ａを設けることなく、この加熱周期において全てのヒーター２４ａまたは一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御を行う。一方、制御部５０は、Ｑ値が所定の設定値より大きい場合、具体的には例えば２００より大きい場合には、図２（ｃ）（ｄ）および図３（ａ）（ｂ）に示すように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター２４ａを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター２４ａのうち全てまたは一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御を行う。そして、この際に、図２（ａ）〜（ｄ）および図３（ａ）（ｂ）に示すように、加熱周期におけるヒーター２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるように、各ヒーター２４ａのオンオフが行われるようになっている。
【００５１】
ここで、時分割制御とは、各加熱周期において各ヒーター２４ａを所定のヒーターオン時間分だけ交互にオンとし、この際に、各ヒーター２４ａをオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことをいう。図２（ａ）に示すような各ヒーター２４ａのオンオフの制御を例として時分割制御について説明すると、各々の加熱周期において、４つのヒーター２４ａのうちヒーター１をまずオンとし、このヒーター１をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター２をオンとし、ヒーター２をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター３をオンとし、ヒーター３をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター４をオンとする。また、各ヒーター１〜４は、オンとされてから所定のヒーターオン時間分だけオン状態が継続する。そして、図２（ａ）に示すように、ヒーター４をオンとした後、所定のヒーターオン時間が経過し、このヒーター４がオフとなったときに、一の加熱周期が終了し、次の加熱周期が始まるようになっている。
【００５２】
制御部５０による各ヒーター２４ａのオンオフの制御についてより具体的に説明すると、制御部５０は、Ｑ値（出力要求量）に基づいて、
（ａ）加熱周期において全てのヒーター２４ａを時分割制御するような制御（図２（ａ）参照）、
（ｂ）加熱周期において一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御（図２（ｂ）参照）、
（ｃ）加熱周期の全期間において一部のヒーター２４ａを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター２４ａのうち全てのヒーター２４ａを時分割制御するような制御（図２（ｃ）、図３（ａ）参照）、
（ｄ）加熱周期の全期間において一部のヒーター２４ａを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター２４ａのうち一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御（図２（ｄ）参照）、
（ｅ）加熱周期の全期間において全てのヒーター２４ａを常時オンとするような制御（図３（ｂ）参照）、
を選択的に行うようになっている。この場合、上記（ａ）〜（ｅ）の制御の選択は、加熱周期におけるヒーター２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるように行われる。
【００５３】
更に詳しく説明すると、制御部５０は、Ｑ値が第１の設定値以下である場合、具体的には例えば１６０以下である場合には、加熱周期において４つのヒーター２４ａ（ヒーター１〜４）を時分割制御するような制御を行う（図２（ａ）参照）。また、制御部５０は、Ｑ値が第１の設定値より大きく第２の設定値以下である場合、具体的には例えば１６０より大きく２００以下である場合には、加熱周期において２つまたは３つのヒーター２４ａ（図２（ｂ）ではヒーター１、２）を時分割制御するような制御を行う（図２（ｂ）参照）。また、制御部５０は、Ｑ値が第２の設定値より大きく第３の設定値以下である場合、具体的には例えば２００より大きく２５０以下である場合には、加熱周期の全期間において１つのヒーター２４ａ（ヒーター１）を常時オンとし、この加熱周期において残りの３つのヒーター２４ａ（ヒーター２〜４）を時分割制御するような制御を行う（図２（ｃ）参照）。
【００５４】
また、制御部５０は、Ｑ値が第３の設定値より大きく第４の設定値以下である場合、具体的には例えば２５０より大きく３００以下である場合には、加熱周期の全期間において１つのヒーター２４ａ（ヒーター１）を常時オンとし、この加熱周期において残りの２つのヒーター２４ａ（ヒーター２、３）を時分割制御するような制御を行う（図２（ｄ）参照）。また、制御部５０は、Ｑ値が第４の設定値より大きく第５の設定値より小さい場合、具体的には例えば３００より大きく４００より小さい場合には、加熱周期の全期間において２つのヒーター２４ａ（ヒーター１、２）を常時オンとし、この加熱周期において残りの２つのヒーター２４ａ（ヒーター３、４）を時分割制御するような制御を行う（図３（ａ）参照）。また、制御部５０は、Ｑ値が第５の設定値である場合、具体的には例えば４００である場合には、加熱周期の全期間において４つのヒーター２４ａ（ヒーター１〜４）を常時オンとするような制御を行う（図３（ｂ）参照）。
【００５５】
制御部５０は、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター２４ａを設けるか否か、常時オンとなるヒーター２４ａを設ける場合にはいくつのヒーター２４ａを加熱周期の全期間において常時オンとするか、そして、加熱周期において残りのヒーター２４ａのうちいくつのヒーター２４ａを時分割制御するかについては、以下のように決定するようになっている。すなわち、制御部５０は、下記条件式を満たすよう、各ヒーター２４ａの制御を行うようになっている。
【００５６】
【数１】
2010080852.tif 000003
【００５７】
上記条件式において、Ｑは、要求出力量（各ヒーター２４ａに要求した出力量（％）の総和）であり、Ｆは、加熱周期の全期間において常時オンとするヒーター２４ａの数であり、Ｎは、加熱周期の全期間において常時オンとするヒーター２４ａ以外のヒーター２４ａのうち時分割制御が行われるヒーター２４ａの数である。
【００５８】
次に、上述のような条件式に基づいて、Ｆを算出する計算式を以下に示す。
【００５９】
【数２】
2010080852.tif 000004
【００６０】
上記計算式によれば、Ｑが２００よりも大きくなれば、Ｆは１以上となる。すなわち、Ｑが２００よりも大きくなれば、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター２４ａを常時オンとし、当該加熱周期において残りのヒーター２４ａのうち全てまたは一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御が行われることとなる。一方、上記計算式によれば、Ｑが２００以下であれば、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター２４ａを設けることなく、当該加熱周期において全てまたは一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御が行われることとなる。
【００６１】
次に、予め設定された所定のヒーターオン時間と、Ｑ値（出力要求量）とに基づいて、加熱周期の期間を算出する方法について、以下の計算式を用いて説明する。
【００６２】
【数３】
2010080852.tif 000005
【００６３】
上記計算式において、Ｔは、加熱周期の期間であり、Ｔａは、予め設定された所定のヒーターオン時間である（図２（ａ）参照）。上記計算式により、Ｔ（加熱周期の期間）を算出することができる。
【００６４】
次に、ヒーター２４ａの時分割制御において、各ヒーター２４ａをオンとするタイミングの間隔、すなわち一のヒーター２４ａがオンとなってから次のヒーター２４ａがオンとなるまでの期間を算出する方法について、以下の計算式を用いて説明する。
【００６５】
【数４】
2010080852.tif 000006
【００６６】
上記計算式において、Ｔｂは、各ヒーター２４ａをオンとするタイミングの間隔である（図２（ａ）参照）。上記計算式により、Ｔｂを算出することができる。
【００６７】
制御部５０は、各ヒーター２４ａ（ヒーター１〜４）についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、この制御部５０は、加熱周期の全期間において一部のヒーター２４ａを常時オンとする際に（図２（ｃ）（ｄ）、図３（ａ）参照）、オンとなっている累積時間が短いヒーター２４ａから順に常時オンとするよう各ヒーター２４ａの制御を行っている。すなわち、４つのヒーター２４ａのうち例えばヒーター４がオンとなっている累積時間が、他の３つのヒーター１〜３がオンとなっている各累積時間よりも短い場合には、加熱周期の全期間において一部のヒーター２４ａを常時オンとする際に、ヒーター４が優先的に常時オンとされるようになっている。
【００６８】
また、制御部５０は、加熱周期において一部のヒーター２４ａを時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられるヒーター２４ａは、オンとなっている累積時間が短いヒーター２４ａから順に選択されるように各ヒーター２４ａの制御を行うようになっている。具体的には、例えば図２（ｂ）に示すように、４つのヒーター２４ａのうち２つのヒーター２４ａの時分割制御が行われ、残りの２つのヒーター２４ａについてはオフとされるような制御が行われる際に、例えばヒーター３、４がオンとなっている累積時間が、他の２つのヒーター１、２がオンとなっている各累積時間よりも短い場合には、時分割制御で用いられるヒーター２４ａとして、ヒーター３、４が優先的に選択されるようになっている。
【００６９】
以上のように本実施の形態の加熱ユニットおよびこの加熱ユニットを備えた基板処理装置１によれば、制御部５０は、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるようＱ値（要求出力量）を算出し、このＱ値に基づいて、加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間（Ｔ）を算出する。そして、制御部５０は、Ｑ値が所定の設定値（例えば、２００）以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター２４ａを設けることのないような制御を行い、Ｑ値が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター２４ａを常時オンとするような制御を行っている。また、制御部５０は、加熱周期において、残りのヒーター２４ａについて全てのヒーター２４ａまたは一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御を行っている。そして、この際に、加熱周期におけるヒーター２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように制御部５０は各ヒーター２４ａのオンオフの制御を行っている。このように、図２（ａ）〜（ｄ）および図３（ａ）（ｂ）に示すように、加熱周期におけるヒーター２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター２４ａを常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期においてヒーター２４ａが同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
【００７０】
また、ヒーターオン時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されており、このヒーターオン時間とＱ値（出力要求量）とに基づいて加熱周期の期間を算出するようになっているので、ヒーターオン時間が所定の大きさよりも短くなってしまいヒーター２４ａに断線が生じてしまうことを防止することができる。
【００７１】
また、制御部５０は、各ヒーター２４ａについてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、この制御部５０は、加熱周期の全期間において一部のヒーター２４ａを常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短いヒーター２４ａから順に常時オンとするよう各ヒーター２４ａの制御を行うようになっている。このことにより、加熱周期の全期間において一部のヒーター２４ａを常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短いヒーター２４ａを優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々のヒーター２４ａが寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各ヒーター２４ａの交換頻度を少なくすることができる。
【００７２】
また、制御部５０は、加熱周期において一部のヒーター２４ａを時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられるヒーター２４ａは、オンとなっている累積時間が短いヒーター２４ａから順に選択されるように各ヒーター２４ａの制御を行うようになっている。このことにより、加熱周期において一部のヒーター２４ａを時分割制御する際に、オンとなっている累積時間が短いヒーター２４ａを優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々のヒーター２４ａが寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各ヒーター２４ａの交換頻度を少なくすることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態による加熱ユニットおよびこの加熱ユニットを備えた基板処理装置１は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
【００７４】
例えば、加熱部２４におけるヒーター２４ａの数は４つに限定されることはない。例えば、ヒーター２４ａの数は３つであってもよく、あるいは５つ以上であってもよい。
【００７５】
ここで、加熱部２４におけるヒーター２４ａの数が３つである場合について図４を用いて説明する。
【００７６】
加熱部２４におけるヒーター２４ａの数が３つである場合でも、制御部５０は、Ｑ値（出力要求量）に基づいて、各加熱周期において全てのヒーター２４ａ（すなわち、３つのヒーター２４ａ）または一部のヒーター２４ａを、予め設定された所定のヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター２４ａのオンオフをそれぞれ制御する。ここで、加熱部２４におけるヒーター２４ａの数が３つであるので、Ｑ値は０〜３００の範囲内で変化する。
【００７７】
制御部５０は、Ｑ値が所定の設定値以下である場合、具体的には例えば２００以下である場合には、図４（ａ）（ｂ）に示すように、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター２４ａを設けることなく、この加熱周期において全てのヒーター２４ａまたは一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御を行う。一方、制御部５０は、Ｑ値が所定の設定値より大きい場合、具体的には例えば２００より大きい場合には、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター２４ａを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター２４ａのうち全てまたは一部のヒーター２４ａを時分割制御するような制御を行う。そして、この際に、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、加熱周期におけるヒーター２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下になるように、各ヒーター２４ａのオンオフが行われるようになっている。
【００７８】
更に詳しく説明すると、制御部５０は、Ｑ値が第１の設定値以下である場合、具体的には例えば１５０以下である場合には、加熱周期において３つのヒーター２４ａ（ヒーター１〜３）を時分割制御するような制御を行う（図４（ａ）参照）。また、制御部５０は、Ｑ値が第１の設定値より大きく第２の設定値以下である場合、具体的には例えば１５０より大きく２００以下である場合には、加熱周期において２つのヒーター２４ａ（ヒーター１、２）を時分割制御するような制御を行う（図４（ｂ）参照）。また、制御部５０は、Ｑ値が第２の設定値より大きく第３の設定値以下である場合、具体的には例えば２００より大きく３００より小さい場合には、加熱周期の全期間において１つのヒーター２４ａ（ヒーター１）を常時オンとし、この加熱周期において残りの２つのヒーター２４ａ（ヒーター２、３）を時分割制御するような制御を行う（図４（ｃ）参照）。また、制御部５０は、Ｑ値が第３の設定値である場合、具体的には例えば３００である場合には、加熱周期の全期間において３つのヒーター２４ａ（ヒーター１〜３）を常時オンとするような制御を行う（図４（ｄ）参照）。
【００７９】
以上のように加熱部２４におけるヒーター２４ａの数が３つである場合でも、制御部５０は、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるようＱ値（要求出力量）を算出し、このＱ値が所定の設定値（例えば、２００）以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター２４ａを設けることのないような制御を行い、Ｑ値が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター２４ａを常時オンとするような制御を行っている。また、制御部５０は、加熱周期において、残りのヒーター２４ａについて時分割制御するような制御を行っている。そして、この際に、加熱周期におけるヒーター２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように制御部５０は各ヒーター２４ａのオンオフの制御を行っている。このように、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、加熱周期におけるヒーター２４ａがオンとなる最大の数と最小の数との差が１以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター２４ａを常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期においてヒーター２４ａが同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
【００８０】
また、基板処理装置として、図１に示すようなバッチ式のものを使用する代わりに、枚葉式の基板処理装置を用いてもよい。図５により、枚葉式の基板処理装置の全体の構成について説明する。なお、図５に示す基板処理装置６１において、図１に示す基板処理装置１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８１】
図５に示すように、バッチ式の基板処理装置６１は、ウエハＷを１枚ずつ処理する処理槽７０を備えている。この処理槽７０は、ウエハチャック７０ａ上に略水平方向に載置されたウエハＷの表面に処理液を供給することにより当該ウエハＷの処理を行うようになっている。処理槽７０の内部には処理液供給ノズル７０ｂが設けられており、この処理液供給ノズル７０ｂからウエハＷの表面に処理液が供給されるようになっている。この処理液供給ノズル７０ｂは、循環流路２０の下流端に接続されている。また、図５に示すように、循環流路２０における流量計２８の下流側には、処理液を貯留する貯留槽７２が介設されている。そして、循環流路２０を流れる処理液は一旦貯留槽７２で貯留され、この貯留槽７２から処理液が処理液供給ノズル７０ｂに送られるようになっている。さらに、貯留槽７２内には、当該貯留槽７２に貯留された処理液の温度を測定する温度測定センサ７６が設けられている。この温度測定センサ７６による処理液の温度の測定結果は制御部８０に送られるようになっている。ここで、貯留槽７２に貯留される処理液の温度と、この貯留槽７２から処理液供給ノズル７０ｂを介してウエハＷの表面に供給される処理液の温度とは略同一となっているので、温度測定センサ７６によって貯留槽７２に貯留された処理液の温度を測定することにより、処理槽７０における処理液の温度を測定することができる。
【００８２】
循環ポンプ２２は、処理槽１０に貯留された処理液を引き抜くとともに、この処理液を循環流路２０内で搬送し、貯留槽７２を経て処理液供給ノズル７０ｂに処理液を送るようになっている。この循環ポンプ２２は制御部８０によりその動作が制御されるようになっている。
【００８３】
制御部８０は、基板処理装置６１の各構成要素に接続され、各構成要素の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部８０には、温度測定センサ７６による、貯留槽７２内の処理液の温度の測定結果が送られるようになっている。また、制御部８０は、温度測定センサ７６により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるように、各加熱周期において全てのヒーター２４ａまたは一部のヒーター２４ａをヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター２４ａのオンオフをそれぞれ制御するようになっている。制御部８０による各ヒーター２４ａのオンオフの制御方法は、前述のような図１に示す制御部５０による各ヒーター２４ａのオンオフの制御方法と同一となっている。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一の実施の形態による基板処理装置の全体の構成を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、ヒーターが４つ設けられた加熱ユニットにおける、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、ヒーターが４つ設けられた加熱ユニットにおける、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、ヒーターが３つ設けられた加熱ユニットにおける、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。
【図５】本発明による他の基板処理装置の全体の構成を示す概略構成図である。
【図６】従来の基板処理装置における、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。
【図７】従来の基板処理装置における、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１    基板処理装置
１０  処理槽
１２  オーバーフロー槽
１４  処理液供給部
１６  温度測定センサ
２０  循環流路
２２  循環ポンプ
２４  加熱部
２４ａ  ヒーター
２６  フィルター
２８  流量計
３０  過酸化水素水貯留槽
３２  供給管
３４  分岐管
３６  補充ポンプ
４０  硫酸貯留槽
４２  供給管
５０  制御部
５１  制御コンピュータ
５２  記憶媒体
６１  基板処理装置
７０  処理槽
７０ａ  ウエハチャック
７０ｂ  処理液供給ノズル
７２  貯留槽
７６  温度測定センサ
８０  制御部
【図１】
2010080852.tif 000007
【図２】
2010080852.tif 000008
【図３】
2010080852.tif 000009
【図４】
2010080852.tif 000010
【図５】
2010080852.tif 000011
【図６】
2010080852.tif 000012
【図７】
2010080852.tif 000013