(57)【要約】【課題】ウエハの面内において、均一性が良好な加熱処理を行うことができる技術を提供すること。【解決手段】ウエハＷを熱板２３に載置した後の昇温期において各加熱モジュール２及び各被加熱領域間におけるウエハＷが基準温度に到達するまでの所要時間を揃え、昇温過度期の温度推移プロファイルの昇温カーブを揃えている。そのため各被加熱領域において、温度推移プロファイルが揃い、ウエハＷの面内及び加熱モジュール２間において昇温過度期における積算熱量が揃うため、ウエハＷのパターンの線幅が揃う。従って、ウエハＷの面内においても、互いに異なる加熱モジュール２にて処理されたウエハＷ間においても、均一性が良好な加熱処理を行うことができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置台に載置して加熱する加熱装置において、
前記載置台に設けられ、互いに独立して発熱量が制御される複数のヒータと、
各ヒータにより加熱される被加熱領域の温度を検出する温度検出部と、
各ヒータ毎に設けられた温度制御部と、を備え、
前記温度制御部は、
設定温度と前記温度検出部の検出温度との偏差を演算してヒータの供給電力の制御信号を出力する調節部と、
プロセス温度である目標温度と補正値とを加算して前記設定温度を得る加算部と、
前記補正値を出力する補正値出力部と、を備え、
前記補正値出力部は、ヒータの発熱量が安定した状態で基板を載置台に載置した後の経過時間と温度との関係を示す基板の温度推移プロファイルにおいて、基板のプロセス温度に向かう昇温途中の予め決められた基準時点における温度が基準温度となるように、前記経過時間毎の補正値を規定した時系列データを出力するように構成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記目標温度をＴ１、基板を載置台に載置する直前の温度Ｔ２とすると、前記基準温度は、｛Ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）×０．６｝〜｛Ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）×０．９９｝の範囲から選択された温度であることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記複数のヒータの各々に対応する基板の被加熱領域について、予め決められた第１の時点から第２の時点までを複数に分割した複数の時間区間毎にオフセット値が記憶されている記憶部を備え、
前記加算部は、前記目標温度と補正値と前記オフセット値とを加算するように構成され、
前記第１の時点は、ヒータの発熱量が安定している状態で載置台に基板が載置された後の基板の温度推移プロファイルにおいて、基板のプロセス温度に向かう昇温途中の時点であり、前記第２の時点は前記温度推移プロファイルにおいて基板が処理温度に達した後の時点であり、
前記オフセット値は、複数のヒータの各々に対応する基板の被加熱領域について、前記第１の時点から第２の時点に至るまでの間の積算熱量が被加熱領域の間で揃うように設定されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
各々基板を載置台に載置して加熱する複数の請求項１ないし３のいずれか一項に記載された加熱モジュールを備えた基板処理装置において、
前記オフセット値は、複数のヒータの各々に対応する基板の被加熱領域について、前記第１の時点から第２の時点に至るまでの間の積算熱量が複数のモジュールの間で揃っていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
前記複数の加熱モジュールにおける前記被加熱領域の積算熱量が基準積算熱量に対して±０．５％以内に収まっていることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を載置台に載置して加熱する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいては、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）などの基板に塗布膜を形成した後に、ヒータが設けられている載置台に基板を載せて加熱処理を行うことが行われている。加熱処理としては、基板に形成されたレジスト膜に対して露光前後に例えば１００℃前後の温度で行う処理が挙げられる。レジストパターンの線幅は、種々の要因に左右されるが、その要因の一つとして加熱処理時の加熱温度が挙げられる。
【０００３】
そして薬液の熱処理温度依存性が高くなる傾向にあることから、加熱処理時のウエハの熱履歴におけるウエハの面内間の差及びウエハ間(面間)の差がレジストパターンの線幅におけるウエハの面内均一性及びウエハ間均一性に及ぼす影響が大きくなっている。  
【０００４】
加熱処理を行う加熱モジュールは、ウエハの被加熱領域を複数に分割し、各分割領域ごとにヒータを設けて、各ヒータを独立して発熱制御するように構成されている。ヒータの制御系のパラメータの調整手法としては、特許文献１に記載されているように、載置台（熱板）の温度を複数の計測点で計測した際の各計測温度が、各目標温度に一致するように制御する手法が知られている。
【０００５】
ところでウエハは、加熱温度が安定した熱板に載置され、目標温度に昇温される。しかしながら目標温度が等しいときにも、ウエハの被加熱領域ごとに、温度が目標温度に到達するまでの温度推移のプロファイルが互いにずれてしまい揃わないことがある。そのため各被加熱領域において目標温度に到達するまでの昇温時の積算熱量が異なってしまい、加熱モジュール毎あるいは、ウエハの面内においてパターンの線幅が揃わない問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３９１５１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板の面内においても基板間においても、均一性が良好な加熱処理を行うことができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の加熱装置は、基板を載置台に載置して加熱する加熱装置において、
前記載置台に設けられ、互いに独立して発熱量が制御される複数のヒータと、
各ヒータにより加熱される被加熱領域の温度を検出する温度検出部と、
各ヒータ毎に設けられた温度制御部と、を備え、
前記温度制御部は、
設定温度と前記温度検出部の検出温度との偏差を演算してヒータの供給電力の制御信号を出力する調節部と、
プロセス温度である目標温度と補正値とを加算して前記設定温度を得る加算部と、
前記補正値を出力する補正値出力部と、を備え、
前記補正値出力部は、ヒータの発熱量が安定した状態で基板を載置台に載置した後の経過時間と温度との関係を示す基板の温度推移プロファイルにおいて、基板のプロセス温度に向かう昇温途中の予め決められた基準時点における温度が基準温度となるように、前記経過時間毎の補正値を規定した時系列データを出力するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の加熱装置は、前記複数のヒータの各々に対応する基板の被加熱領域について、予め決められた第１の時点から第２の時点までを複数に分割した複数の時間区間毎にオフセット値が記憶されている記憶部を備え、
前記加算部は、前記目標温度と補正値と前記オフセット値とを加算するように構成され、
前記第１の時点は、ヒータの発熱量が安定している状態で載置台に基板が載置された後の基板の温度推移プロファイルにおいて、基板のプロセス温度に向かう昇温途中の時点であり、前記第２の時点は前記温度推移プロファイルにおいて基板が処理温度に達した後の時点であり、
前記オフセット値は、複数のヒータの各々に対応する基板の被加熱領域について、前記第１の時点から第２の時点に至るまでの間の積算熱量が被加熱領域の間で揃うように設定されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の基板処理装置は、各々基板を載置台に載置して加熱する複数の上述の加熱モジュールを備えた基板処理装置において、
前記オフセット値は、複数のヒータの各々に対応する基板の被加熱領域について、前記第１の時点から第２の時点に至るまでの間の積算熱量が複数のモジュールの間で揃っていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、複数の加熱モジュールの各々にて、加熱処理される基板における複数のヒータに対応する被加熱領域の加熱処理時の積算熱量を、１台の加熱モジュールの中で揃え、かつ複数の加熱モジュールの間で揃えている。従って、基板の面内においても基板間においても、均一性が良好な加熱処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】前記塗布、現像装置の斜視図である。
【図２】前記塗布、現像装置の処理ブロックの斜視図である。
【図３】前記処理ブロックに設けられる加熱モジュールの縦断側面図である。
【図４】前記加熱モジュールに設けられる熱板の平面図である。
【図５】前記加熱モジュールに設けられる温調器を構成する制御系のブロック図である。
【図６】前記加熱モジュールに設けられるコントローラのブロック図である。
【図７】温度センサにより取得される温度推移プロファイルを示す特性図である。
【図８】昇温期の積算熱量とＣＤとの関係を示す特性図である。
【図９】補正値の例を示す特性図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る加熱モジュールに設けられる温調器を構成する制御系のブロック図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る加熱モジュールに設けられるコントローラのブロック図である。
【図１２】前記熱板の温度のオフセット値の設定工程を示すフローチャートである。
【図１３】前記設定工程において温度センサにより取得される温度推移プロファイルを示す特性図である。
【図１４】前記熱板の温度の第２の調整用オフセット値群が格納されたテーブルを示す模式図である。
【図１５】前記設定工程において温度センサにより取得される温度推移プロファイルを示す特性図である。
【図１６】前記第２の調整用オフセット値から処理用オフセット値を算出するためのデータを表す特性図である。
【図１７】前記熱板の温度を調整するためのパラメータである第２の調整用オフセット値が格納されたテーブルを示す模式図である。
【図１８】前記処理用オフセット値を用いて取得される温度推移プロファイルを示す特性図である。
【図１９】前記処理用オフセット値を用いて取得される温度推移プロファイルを示す特性図である。
【図２０】評価試験の結果を示す特性図である。
【図２１】評価試験の結果を示す特性図である。
【図２２】評価試験の結果を示す特性図である。
【図２３】評価試験の結果を示す特性図である。
【図２４】評価試験の結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置を塗布、現像装置１に適用した例について説明する。図１に示すように塗布、現像装置１は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３とをこの順番で、水平に直線状に接続して構成されている。なお各ブロックＤ１〜Ｄ３の配列方向を前後方向とする。また、インターフェイスブロックＤ３には露光装置Ｄ４が、処理ブロックＤ２と反対側に接続されている。
【００１４】
キャリアブロックＤ１には、円形の基板であるウエハＷが複数枚格納されたキャリア１１が載置される載置台１２が設けられる。処理ブロックＤ２は、単位ブロックＥ１、Ｅ２、Ｅ３を２つずつ備えており、単位ブロックＥ１〜Ｅ３は、互いに積層されている。２つの同じ単位ブロックＥについては、いずれか一方へウエハＷが搬送されて処理される。
【００１５】
単位ブロックＥ１はウエハＷへの反射防止膜形成用の薬液の塗布と、当該薬液塗布後のウエハＷの加熱処理とを行い、反射防止膜を形成するためのブロックである。単位ブロックＥ２は、ウエハＷへのレジストの塗布と、当該レジスト塗布後のウエハＷの加熱処理とを行い、レジスト膜を形成するためのブロックである。単位ブロックＥ３は、露光装置Ｄ４によって所定のパターンに沿ってレジスト膜が露光された後のウエハＷの加熱処理と、加熱処理後のウエハＷへの現像液の供給とを行い、ウエハＷにレジストパターンを形成するためのブロックである。単位ブロックＥ３の加熱処理は、ポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）と呼ばれる露光後の定在波の除去や、レジストが化学増幅型で有る場合に露光された箇所での化学反応を行うためのものである。
【００１６】
各ブロックＤ１〜Ｄ３にはウエハＷの搬送機構が各々設けられており、キャリア１１内のウエハＷは、キャリアブロックＤ１→単位ブロックＥ１→単位ブロックＥ２→インターフェイスブロックＤ３→露光装置Ｄ４→インターフェイスブロックＤ３→単位ブロックＥ３の順で搬送されて、上記の各処理が行われ、ウエハＷにレジストパターンが形成される。その後、ウエハＷは、キャリアブロックＤ１に搬送されて、キャリア１１に戻される。
【００１７】
図２は、単位ブロックＥ３を示す斜視図である。単位ブロックＥ３の中央部には、前後方向に伸びるウエハＷの搬送路１３が設けられている。搬送路１３の左右の一方側には、上記したＰＥＢを行う加熱モジュール２が設けられている。加熱モジュール２は、前後方向、上下方向に夫々沿ったマトリクス状に多数配置されている。なお加熱モジュール２は加熱装置に相当する。搬送路１３の左右の他方側には、上記のようにＰＥＢを受けたウエハＷに現像液を供給する現像モジュール１４が設けられている。図中１５は、キャリアブロックＤ１へウエハＷを受け渡すためにウエハＷが載置される受け渡しモジュールである。
【００１８】
図中１６はウエハＷの搬送機構であり、受け渡しモジュール１５と、現像モジュール１４と、加熱モジュール２と、インターフェイスブロックＤ３との間でウエハＷを搬送する。搬送機構１６によりインターフェイスブロックＤ３から単位ブロックＥ３に搬入されたウエハＷは、多数の加熱モジュール２のうちのいずれかに搬送されて処理される。各加熱モジュール２は、後述のようにパラメータが設定されることで、ウエハＷの面内において形成されるレジストパターンの均一性が高く、且つウエハＷ間で形成されるレジストパターンの均一性が高くなるように構成されている。
【００１９】
図３は、加熱モジュール２の縦断側面図である。加熱モジュール２は筐体２１を備えており、筐体２１における搬送路１３側の側面には、ウエハＷの搬送口２２が形成されている。図中２３は表面が加熱される水平な熱板であり、図中２４は熱板２３の表面に複数設けられる支持ピンである。ウエハＷは支持ピン２４上に載置され、熱板２３の表面から若干浮いた状態で加熱される。図中２５は、加熱前後のウエハＷを載置して温調及び冷却するための冷却プレートであり、移動機構２６によって図３に示す熱板２３の外側の待機位置と熱板２３上との間で水平に移動し、単位ブロックＥ３の搬送機構１６と熱板２３との受け渡しを仲介する。待機位置における冷却プレート２５に対して搬送機構１６が昇降して、当該搬送機構１６と冷却プレート２５との間でウエハＷが受け渡される。また、熱板２３に設けられる図示しない昇降ピンの昇降と冷却プレート２５の移動との協働で熱板２３と冷却プレート２５との間でウエハＷが受け渡される。
【００２０】
ウエハＷの載置台をなす熱板２３について、図４の平面図を参照してさらに詳しく説明する。熱板２３には、平面で見て互いに異なる領域に各々ヒータ３が埋設されている。図４では一例として、１１個の領域に各々ヒータ３が設けられる構成を示している。各ヒータ３については、１チャンネル（１ｃｈ）〜１１チャンネル（１１ｃｈ）のヒータ３として、チャンネル番号を付すことで互いに区別して記載する場合が有る。１ｃｈ〜１１ｃｈのヒータ３の発熱量が互いに独立して制御されることで、熱板２３の各ヒータ３が設けられる領域が、独立して温度制御される。言い換えれば、熱板２３の表面が１１分割されるように設定されており、分割された各領域の温度が個別に制御されるように、分割領域毎にヒータ３が設けられている。このような熱板２３の構成によって、熱板２３に載置されるウエハＷの温度は、熱板２３の分割領域に対応する領域ごとにヒータ３の温度となるように制御される。つまり、１ｃｈ〜１１ｃｈのヒータ３の各々に対応する１１個のウエハＷの被加熱領域が、各ヒータ３によって個別に加熱される。
【００２１】
熱板２３には上記の分割領域ごとに、ヒータ３の温度を検出して検出信号を出力する温度検出部であるヒータ用温度センサ４が設けられている。また加熱モジュール２は、ヒータ３毎にヒータ３の発熱量を調整して、当該ヒータ３による被加熱領域の制御する温度制御部５を備えている。即ち１つの熱板２３に対して１１チャンネル分の温度制御部５が設けられる。以下では、温度制御部５、温度制御部５に含まれる各構成要素及び熱板２３の分割領域についてもヒータ３と同様に、チャンネル番号を付して表記する場合がある。
【００２２】
図５は、温度制御部５を含む制御系を示すブロック図である。ヒータ３、ヒータ用温度センサ４、温度制御部５については、これらの要素を表す符号３〜５の後ろに付したハイフンの後ろの数字で、チャンネル番号を示している。従って、例えば１ｃｈの温度制御部５は５−１、１１ｃｈの温度制御部５は５−１１と表記している。ただし、温度制御部５を構成する後述の加算部や調節部などについては、便宜上、チャンネル番号の表記を省いている。１ｃｈ〜１１ｃｈの温度制御部５には、コンピュータであるコントローラ６が接続されており、コントローラ６から各温度制御部５にウエハＷの目標値、目標値に対するオフセット値を夫々表す信号が送信される。
【００２３】
１ｃｈ〜１１ｃｈの温度制御部５は、互いに同様に構成されている。代表して１ｃｈの温度制御部５について説明する。温度制御部５は、目標値出力部５１、補正値出力部５０、第１の加算部５３、第２の加算部５４及び調節部５５により構成されている。目標値出力部５１は、例えばコントローラ６から送信されたウエハＷの温度の目標値に対応するシリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル／パラレル変換部、パラレル信号を保持するレジスタ、レジスタに保持されたディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換部などを備えている。補正値出力部５０は、例えばコントローラ６から送信されたウエハＷの温度の目標値を補正するための後述の補正値に対応するシリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル／パラレル変換部、パラレル信号を保持するレジスタ、レジスタに保持されたディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換部などを備えている。
【００２４】
第１の加算部５３は、目標値出力部５１から出力されるウエハＷの温度の目標値と補正値出力部５０から出力される補正値とを加算し、ヒータ３の設定温度に対応する当該加算値を後段に出力する。第２の加算部５４は、第１の加算部５３の出力値とヒータ用温度センサ４の出力値との偏差分を算出し、この偏差分を調節部５５へ出力する。調節部５５は、前記偏差分を所定の伝達関数に基づいて演算を行ってヒータ３へ供給する電力の指令値を出力する。調節部５５は、例えば前記偏差分に対してＰＩＤ演算を行う。
【００２５】
コントローラ６から温度制御部５へ送信されるウエハＷの温度の目標値については、例えば各チャンネル間で共通とされる。コントローラ６から温度制御部５へ送信される補正値については、チャンネル毎に個別に設定されている。各チャンネルの温度制御部５は、図６に示す温調器５６を構成する。また、コントローラ６及び温調器５６は、制御部を構成する。図６には、既述の補正値を設定する場合等に使用される後述の調整用のウエハＷ１が熱板２３上に載置されている状態が示されている。コントローラ６はバス６１に各々接続された、ＣＰＵ６２、メモリ（記憶部）６３、入力部６４、温度推移プロファイル取得部６５及び補正値作成部６６を備えている。温度推移プロファイル取得部６５は、例えば調整用ウエハＷ１における各ヒータ３に対応する被加熱領域ごとに設けられた温度検出部の温度検出信号（ウエハＷの温度）が入力されるように構成され、ウエハＷが支持ピン２４に載置されたタイミング以降の時間経過に対するウエハＷの各被加熱領域の温度の変化を示す特性図である温度推移プロファイルを作成する。また補正値作成部６６は、各被加熱領域の温度推移プロファイルに基づいて、後述の補正値を設定するためのプログラムである。なおヒータ３側に設けられた温度検出部により、ウエハの温度を検出してもよい。
【００２６】
次に補正値について説明する。熱板２３に設けられた各ヒータ３は、温度制御部５を同じ構成として、ウエハＷの温度の時間変化を示す温度推移プロファイルを同じになるように設計しても、ウエハＷが熱板２３に載置された後における各ヒータ３に対応するウエハＷの被加熱領域の昇温カーブは、全く同じにはならない。図７は、ヒータ３に対応する熱板２３上のウエハＷの被加熱領域における温度推移プロファイルであり、（１）は基準となる温度推移プロファイル、（２）、（３）は調整前の（補正値をゼロとしたときの）温度推移プロファイルである。温度推移プロファイルにおける温度上昇部分を昇温カーブと呼ぶとすると、この例では、（２）の昇温カーブは、基準の昇温カーブの下側に位置しており、（３）の昇温カーブは、基準の昇温カーブの上側に位置している。なお、基準の昇温カーブに対する（２）、（３）の昇温カーブの外れの程度は、実際よりも誇張して記載してある。
【００２７】
ウエハＷ上の互に異なる部位にて昇温カーブが互に異なると、昇温時におけるウエハＷに対する積算熱量が揃わなくなってくるので、現像後のウエハＷ上のパターンの線幅（ＣＤ：Critical Dimension）が面内で揃わなくなる。図８は昇温カーブ全体においてウエハＷの被加熱領域に供給される積算熱量（昇温過度積算熱量）の変化量と当該被加熱領域のＣＤの寸法との関係を示す関係図であり、基準の昇温カーブ（目標とする温度推移プロファイル）における積算熱量をゼロとしている。
【００２８】
図８から分かるように、上記の積算熱量とＣＤとは相関関係がある。そこで、補正値は、各ヒータ３に対応するウエハＷ上の被加熱領域の昇温カーブが基準の昇温カーブに一致させるように（極めて近づくように）設定されている。ウエハＷが熱板２３に載置された後のある時間が経過した時点ｔａにおいて、基準の昇温カーブにおける温度がＴｓであるとすると、（２）の昇温カーブを基準の昇温カーブに一致させるためには、温度がＴｓに到達する時間をｔｂからｔａまで短縮する必要がある。そこで、温度制御部５において、目標値（目標温度）を時点ｔａよりも前の時点で大きくするために、目標値に加算すべき補正値、詳しくは補正値の時系列データを事前に求めておき、この補正値を目標値に加算するようにしている。図９は、補正値の時系列データを示しており、（２）´は、（２）の昇温カーブを基準の昇温カーブに近づけるために設定された補正値データである。なお横軸のゼロ点は、温度が安定化している熱板２３にウエハＷを載置した時点（支持ピン２４上にウエハＷが載置された時点）である。
また図９では、目標値が熱板２３にウエハＷを載置した後一定である場合における補正値を示しているが、本発明では、後述の実施形態にて記載しているように目標値が一定でない場合にも適用できる。
【００２９】
また（３）の昇温カーブを基準の昇温カーブに一致させるためには、温度がＴｓに到達する時間をｔｃからｔａまで遅らせる必要がある。そこで、温度制御部５において、目標値（目標温度）を時点ｔａよりも前の時点で小さくするために（３）´に示される補正値を目標値に加算するようにしている。こうして各ヒータ３に対応する温度制御部５の各々について、図９に一例を示したような補正値が事前に求められ、例えばコントローラ６のメモリ６３に記憶され、ウエハＷが熱板２３に載置された時点から補正値である時系列データ（ゼロの値も含む）が読み出されて温度制御部５の補正値出力部５０に送られる。なお図９の補正値の特性図は、模式的なパターンで示しており、正確な値を示すものではない。
温度制御部５だけに着目すると、符号５０で示される部位は補正値出力部であるが、装置全体で見たときには、メモリ６３及びメモリ６３内から補正値を読み出す部位も含めて補正値出力部ということができる。
【００３０】
続いて各加熱モジュール２における１ｃｈ〜１１ｃｈのヒータ３に対応した補正値の設定方法について説明する。ユーザーは、図６で説明したように熱板２３上に調整用ウエハＷ１を載置し、例えば１ｃｈ〜１１ｃｈのヒータ３について、調整用ウエハＷ１の各温度センサから出力される温度検出信号に基づいて１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルを取得する。例えば１ｃｈのヒータ３を例に説明すると、ユーザーは、取得された温度推移プロファイルから基準温度、例えば８６℃に到達する時刻ｔｂを求める。なお基準温度は、目標温度をＴ１（℃）、熱板２３に載置する直前のウエハＷの温度をＴ２（℃）とすると、｛Ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）×０．６｝〜｛Ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）×０．９９｝の範囲から選択された温度である。
【００３１】
そしてウエハＷを熱板２３に載置した時刻から、目標とする温度推移プロファイルにおける基準温度に到達するまでの所要時間ｔａと、１ｃｈの温度推移プロファイルにおいて、基準温度に到達するまでの所要時間ｔｂとの時間差ΔＴ（ΔＴ＝ｔａ−ｔｂ）を算出する。
補正値は、例えば補正値に従って、温度推移プロファイルが変化するシミュレーションを作成し、予めΔＴに応じた、基準温度に到達するまでの所要時間を目標とする温度推移プロファイルに揃えるための補正値を求めておき、メモリ６３に例えばデータテーブルとして記憶させておく。そして既述の時間差ΔＴに応じて、前述のように１ｃｈ〜１１ｃｈの各ヒータ３において被加熱領域の基準温度に到達するまでの所要時間を調整し、温度推移プロファイルを揃えるようにメモリ６３から読み出す補正値が読み出される。
【００３２】
またＣＰＵ６２は、既述の熱板２３の各チャンネルのヒータ３に入力する補正値を設定する工程を実行するための各種の演算が行われる。入力部６４はマウスやキーボードやタッチパネルなどによって構成され、熱板２３の調整工程のフローを進行させるために、装置のユーザーが各種の操作を行えるように設けられている。
【００３３】
温度推移プロファイル取得部６５、補正値作成部６６は、夫々例えばコンピュータプログラムによって構成されており、既述の各被加熱領域に対応した補正値を設定できるようにステップ群が組まれている。このプログラムは、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの記憶媒体からコントローラ６にインストールされる。
【００３４】
続いて第１の実施の形態に係る加熱装置の作用について説明する。ますウエハＷの処理を行う前に、コントローラ６から処理対象となるウエハＷの種別に対応する目標値となる温度が出力されて、ヒータ３の温度が目標温度に調整される。続いて既述のように露光装置Ｄ４にて露光された後のウエハＷが加熱モジュール２に搬入される。ウエハＷは、外部の搬送機構１６により冷却プレート２５に載置され、例えば２３℃に調温された後、図示しない昇降ピンと冷却プレート２５との協働作用により、昇降ピンに受け渡される。次いで昇降ピンが下降し、支持ピン２４上にウエハＷが載置されると、コントローラ６は、ウエハＷが支持ピン２４に載置されたタイミングで、各ヒータ３に対応した被加熱領域に入力する補正値の時系列データをメモリ６３からの読み出しを開始する。
ウエハＷは、各被加熱領域が対応するヒータ３により加熱される。既述のように各ヒータ３の出力パターンは、目標値と、各被加熱領域に対応する補正値により決定されている。そのため各被加熱領域の間で温度推移プロファイルにおける基準温度に到達する時刻が、目標とする温度推移プロファイルにおける基準温度に到達する時刻と揃う。これにより各被加熱領域の温度推移プロファイルが目標とする温度推移プロファイルと揃う（きわめて近づく）。従ってウエハＷの各被加熱領域における昇温する時間帯の積算熱量が揃い、ウエハＷに形成されたパターンの線幅が揃う。
【００３５】
上述の実施の形態においては、ウエハＷを熱板２３に載置した後の昇温期において各加熱モジュール２及び各被加熱領域間におけるウエハＷが基準温度に到達するまでの所要時間を揃え、昇温過度期の温度推移プロファイルの昇温カーブを揃えている。そのため各被加熱領域において、温度推移プロファイルが揃い、ウエハＷの面内及び加熱モジュール２間において昇温過度期における積算熱量が揃うため、ウエハＷのパターンの線幅が揃う。従って、ウエハＷの面内においても、互いに異なる加熱モジュール２にて処理されたウエハＷ間においても、均一性が良好な加熱処理を行うことができる。
また本発明の加熱装置は、ＰＥＢに限らず、露光前加熱モジュールなどの加熱装置であってもよい。
【００３６】
ここで基準温度が低すぎる場合には、補正値を加算する時間が短くなり基準温度到達以後の、温度プロファイルの一致の程度が低くなる懸念がある。また基準温度が目標温度に近すぎると、単位時間当たりの温度変化が少なくなり、基準温度に到達するまでの所要時間を求めたときに到達時間の誤差が大きくなり、基準温度に到達する時刻を揃えた場合にも、昇温カーブが揃いにくくなる。そのため基準温度は、目標温度をＴ１（℃）、熱板２３に載置する直前のウエハＷの温度をＴ２（℃）とすると、｛Ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）×０．６｝〜｛Ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）×０．９９｝とすることが好ましい。
また補正値は、基準温度に到達する時間を揃えることに代えて、ウエハＷの昇温する時間帯における積算熱量を揃えるように設定してもよい。
【００３７】
［第２の実施の形態］
また本発明は、第１の実施の形態にて説明した加熱装置に対して、各被加熱領域の加熱処理時の積算熱量を、１台の加熱モジュール２の中で揃えるようにしてもよい。さらにこのような手法を、かつ複数の加熱モジュール２の間で揃え、このような加熱モジュールを揃えた基板処理装置として構成してもよい。このような第２の実施の形態に係る基板処理装置に用いられる複数の加熱モジュール２について説明する。図１０は、加熱モジュール２に適用される温調器５６の制御系を示す。この温調器５６の制御系は、図５に示した第１の実施の形態に示した加熱モジュール２に適用した温調器５６と同様に、各温度制御部５−１〜５−１１にて、目標値と補正値とを第１の加算部５３にて加算する。そして第１の加算部５３から出力される出力値と、コントローラ６から出力されたオフセット値と、をオフセット用加算部５７にて加算して、設定温度に対応する当該加算値を第２の加算部５４に出力するように構成している。図５では、第１の加算部５３と、オフセット用加算部５７と、を記載しているが、１つの加算部を用いて目標値、補正値及びオフセット値を加算してもよい。
【００３８】
コントローラ６から温度制御部５へ送信されるオフセット値については、チャンネル毎に個別に設定されている。このオフセット値は、補正値ともいうことができるが、既述の補正値との間で混乱を避けるため、用語を分けている。また、詳しくは後述するが、このオフセット値はウエハＷに加熱処理を行う時間帯における所定の区間（時間区間）Δｔごとに設定される。つまり、ウエハＷの加熱処理中において、各チャンネルの温度制御部５に送信されるオフセット値は、時間に応じて変化する。
【００３９】
また図１１に示すように、コントローラ６はバス６１に各々接続された、ＣＰＵ６２、メモリ（記憶部）６３、入力部６４、温度推移プロファイル取得部６５、及び補正値作成部６６に加えて、積算熱量算出部６９及び第１のオフセット値算出部６７、第２のオフセット値算出部６８を備えている。
ＣＰＵ６２は既述の第１の実施の形態に示した熱板２３の調整工程のフローを実行するための各種の演算に加えて、後述する熱板２３の調整工程のフローを実行するための各種の演算が行われる。またメモリ６３には、上記の温度制御部５に送信される、ヒータ３毎に且つ時間区間毎に設定されたオフセット値が記憶される。積算熱量算出部６９、第１のオフセット値算出部６７、第２のオフセット値算出部６８は、温度推移プロファイル取得部６５及び補正値作成部６６と同様に夫々例えばコンピュータプログラムによって構成されており、後述のフローを実行できるようにステップ群が組まれている。
【００４０】
続いて図１２のフローチャートを参照して、１つの加熱モジュール２の熱板の調整工程について説明する。装置のユーザーは、図６で説明したように熱板２３上に調整用ウエハＷ１を載置し、例えば１ｃｈ〜１１ｃｈのヒータ３について各々ステップ入力をして、調整用ウエハＷ１の各温度センサからの出力に基づいて、１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルを取得する。ユーザーは、取得された温度推移プロファイルから、ウエハＷを加熱処理するにあたって処理を行う時間帯内を所定の時間間隔をおいて見たときにチャンネル間で温度が揃うように、温度制御部５の調節部５５に格納される伝達関数を構成する時定数やゲインなどの適切なパラメータを算出して、当該伝達関数を設定する（ステップＳ１）。補足すると、加熱処理を行う時間帯において、例えばウエハＷが昇温する途中の所定の温度（例えば４５℃）となる時刻と、この時刻以降の所定の時間毎のウエハＷの温度とが、チャンネル間で合わせこまれるように、伝達関数が設定される。
【００４１】
然る後、コントローラ６から各チャンネルの温度制御部５に、目標値としてウエハＷを加熱処理する際における当該ウエハＷのプロセス温度を、オフセット値を０として夫々入力し、各ヒータ３の温度が上昇して、当該ヒータ３の発熱量が安定した状態になった後、ウエハＷに対して加熱処理を行う場合と同様に調整用ウエハＷ１を熱板２３に載置して加熱し、１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルを取得する。図１３は、一例として１ｃｈの温度推移プロファイルのグラフを示している。グラフの横軸は調整用ウエハＷ１を熱板２３に載置して加熱を開始してからの経過時間を示している。グラフの縦軸は、調整用ウエハＷ１の温度センサによって検出される温度を示している。
【００４２】
１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルについて、例えば調整用ウエハＷ１の加熱を開始してから所定の時間経過後で、ウエハＷの温度がプロセス温度に向けて昇温途中の所定の温度となる時刻、例えば５５℃になる時刻をｔ０とし、この時刻ｔ０（第１の時点）から区間Δｔ刻みで時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・ｔｎ（ｎ＝整数）を設定する。時刻ｔ０〜時刻ｔｎの各々については、１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイル間で互いに一致している。第２の時点である時刻ｔｎは、温度推移プロファイルにおいて、ウエハＷがプロセス温度に達した後の時点であり、例えばウエハＷを降温させるために昇降ピンにより熱板２３から突き上げて加熱処理を終了する時刻である。このようにウエハＷが熱板２３から上昇した時点が、当該熱板２３からウエハＷが搬出された時点である。上記の区間Δｔについて、時刻ｔ０〜時刻ｔ１間を区間Δｔ１、時刻ｔ１〜時刻ｔ２間を区間Δｔ２、時刻ｔ２〜時刻ｔ３間を区間Δｔ３、時刻ｔ３〜時刻ｔ４間を区間Δｔ４・・・時刻ｔｎ−１〜時刻ｔｎを区間Δｔｎとする。そして、１ｃｈ〜１１ｃｈの各温度推移プロファイルについて夫々、区間Δｔ毎の積算熱量が算出される（ステップＳ２）。
【００４３】
１つのチャンネルにおける区間Δｔｄ（ｄは任意の数）の積算熱量について、具体的な算出方法を示す。この積算熱量は、例えば図１３に示すように温度推移プロファイルのグラフを作成したものとして、区間Δｔｄ内において時刻ｔ０における温度を示す線分と、温度推移プロファイルのグラフ線とに囲まれる領域の面積として取得される。図１３中では一例として、Δｔ３の積算熱量に対応する領域に斜線を付して示している。
【００４４】
続いて、区間Δｔ毎に１ｃｈ〜１１ｃｈの積算熱量の平均値が算出され、この平均値は当該平均値を算出した区間Δｔにおける積算熱量の基準値として設定される（ステップＳ３）。つまり、このステップＳ３では、区間Δｔ１における１ｃｈ〜１１ｃｈの積算熱量の平均値、区間Δｔ２における１ｃｈ〜１１ｃｈの積算熱量の平均値・・・区間Δｔｎにおける１ｃｈ〜１１ｃｈの積算熱量の平均値が、各々算出される。
【００４５】
そしてチャンネル毎に区間Δｔにおける積算熱量と、当該区間Δｔの積算熱量の基準値との差分が演算され、この演算値に対応する値が各チャンネルについての当該区間Δｔのオフセット値として算出される。具体的に説明すると、例えば区間Δｔ１において、１ｃｈの積算熱量がＸ１、２ｃｈの積算熱量がＸ２であり、区間Δｔ１の基準値がＹとすると、Ｘ１−Ｙ、Ｘ２−Ｙが演算される。そして、Ｘ１−Ｙに対応する値が区間Δｔ１において１ｃｈの温度制御部５に出力するオフセット値とされ、Ｘ２−Ｙに対応する値が区間Δｔ１において２ｃｈの温度制御部５に出力するオフセット値とされる。各区間Δｔ毎且つ各チャンネル毎に、このようにオフセット値が設定され、各チャンネル番号と区間Δｔの番号とオフセット値とが互いに対応付けられたテーブルが作成されて、コントローラ６のメモリ６３に記憶される（ステップＳ４）。
【００４６】
このステップＳ４で取得されるオフセット値は、ウエハＷに加熱処理を行うにあたり、区間Δｔ毎に１ｃｈ〜１１ｃｈのヒータ３により加熱される各領域の積算熱量を大まかに揃えるためのオフセット値であり、後のステップで取得されるオフセット値と区別するために第１の調整用オフセット値として記載する。以下のステップは、第１の調整用オフセット値を用いて、各チャンネル間で区間Δｔ毎の積算熱量をさらに精度高く揃えるためのオフセット値を算出するステップである。
【００４７】
当該第１の調整用オフセット値の取得後、上記したステップＳ２と同様に調整用ウエハＷ１をヒータ３の発熱量が安定した熱板２３に載置して加熱し、１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルを取得して、チャンネル毎且つ区間Δｔ毎の積算熱量を算出する。ただし、この調整用ウエハＷ１の加熱時には、ステップＳ４で取得した第１の調整用オフセット値が用いられる。つまり、区間Δｔ毎に各チャンネルについて設定された第１の調整用オフセット値がコントローラ６のメモリ６３から読み出されて各チャンネルの温度制御部５に送信され、ヒータ３の出力がチャンネル毎且つ区間Δｔ毎に制御されて、調整用ウエハＷ１の加熱が行われる。
【００４８】
そして、取得された各積算熱量から、上記のステップＳ３と同様に区間Δｔ毎に１ｃｈ〜１１ｃｈの積算熱量の平均値が基準値として算出される。続いて、ステップＳ４と同様に、チャンネル毎に区間Δｔにおける積算熱量と、当該区間Δｔの積算熱量の基準値との差分が演算され、この演算値に対応する値が各チャンネルについての当該区間Δｔのオフセット値（便宜上、第２の調整用オフセット値と記載する）として算出される。そして、例えば図１４に示すように、各チャンネル番号と区間Δｔの番号と第２の調整用オフセット値とが対応付けられたテーブルが作成され、コントローラ６のメモリ６３に記憶される（ステップＳ５）。つまり、ステップＳ４で取得された第１の調整用オフセット値は、このステップＳ５で算出された第２の調整用オフセット値に更新される。
【００４９】
上記したように第２の調整用オフセット値は、区間Δｔ毎に１ｃｈ〜１１ｃｈのヒータ３により加熱されるウエハＷの各領域の積算熱量を高精度に揃えるためのオフセット値であり、従って第２の調整用オフセット値を用いてウエハＷに加熱処理を行うことで、ウエハＷを均一性高く加熱することができる。言い換えると、ウエハＷの面内でレジストパターンのＣＤの均一性が高くなるように加熱処理を行うことができる。しかし、上記のように単位ブロックＥ３に加熱モジュール２は多数設けられており、モジュール間でその特性に差が存在し得る。以降のステップは、この特性の差をキャンセルし、加熱モジュール２間で均一性高くウエハＷを加熱処理を行えるようにするために行うステップである。言い換えると、各加熱モジュール２において処理されるウエハＷ間でＣＤを揃えるために行うステップである。
【００５０】
当該第２の調整用オフセット値の取得後、上記したステップＳ４と同様に調整用ウエハＷ１を加熱し、１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルを取得する。ただし、この調整用ウエハＷ１の加熱時には、ステップＳ５で取得した第２の調整用オフセット値が用いられる。そして、１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルについて、予め設定した時刻ｔｍ（０＜ｍ＜ｎ）から時刻ｔｎに至るまでの積算熱量が取得される。一例として、図１５には１ｃｈの温度推移プロファイルを示している。そして、このプロファイルにおいて、その面積が積算熱量として取得される領域に斜線を付してＰ０として表示している。例えば時刻ｔｍは、調整用ウエハＷ１の昇温が終了し、温度が安定化するタイミング付近の時刻として設定される。
【００５１】
このように各チャンネルについて時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量が各々取得されると、例えば図１６に示すグラフに基づいて、各チャンネル毎にオフセット値の補正量が決定される。このグラフの縦軸は時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量を、横軸はオフセット値の補正量を夫々示している。このグラフでは、時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量が基準積算熱量（５１０２）であるときの補正量を０とし、取得された積算熱量の基準積算熱量との偏差に応じて、オフセット値の補正量が決まる。つまり、オフセット値の補正量が、基準積算熱量と取得された積算熱量との差分に基づいて決定される。なお、後述の評価試験により、時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量と、パターンのＣＤとの間には相関関係が有ることが確認されているため、予め実験を行うことでこのグラフのような時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量とオフセット値の補正量との相関関係を取得することができる。
【００５２】
そのように各チャンネル毎にオフセット値の補正量が取得されると、この補正量が例えばΔｔ１〜Δｔｎの各第２の調整用オフセット値に夫々加算される。つまり、一のチャンネルについて取得された補正量が、当該チャンネルのΔｔ１〜Δｔｎの各第２の調整用オフセット値に加算される。即ち、図１４のテーブルに記憶された各第２の調整用オフセット値が、図１７に示すように更新される。このように補正量が加算されることで補正された第２の調整用オフセット値は、処理用オフセット値とする（ステップＳ６）。
【００５３】
その後、上記したステップＳ５と同様に調整用ウエハＷ１を加熱し、１ｃｈ〜１１ｃｈの温度推移プロファイルを取得する。ただし、この調整用ウエハＷ１の加熱時には、ステップＳ６で取得した処理用オフセット値が用いられる。そして、温度推移プロファイルから各チャンネル毎に、時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量が取得され、この積算熱量が許容範囲に収まっているか否かが判定される（ステップＳ７）。許容範囲に収まっていると判定された場合は、設定された処理用オフセット値が適切であるものとして、熱板の調整工程を終了する。不適切と判定した場合は、設定された処理用オフセット値が不適切であるものとして、例えば既述の任意のステップから調整工程をやり直す。
【００５４】
なお、上記の工程において、調整用ウエハＷ１からの温度検出信号による温度推移プロファイルの作成は、温度推移プロファイル取得部によって行われる。温度推移プロファイルに基づく各区間Δｔの積算熱量の算出及び時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量の算出は、積算熱量算出部６９により行われる。また、区間Δｔ毎の積算熱量の平均値の算出、及び区間Δｔ毎の当該平均値に対する各チャンネルの積算熱量の偏差の算出は、第１のオフセット値算出部６７により行われる。上記の図１６のグラフからの処理用オフセット値の算出は、第２のオフセット値算出部６８により行われる。
【００５５】
１つの加熱モジュール２の熱板２３の調整工程について説明したが、他の加熱モジュール２の熱板２３についても同様の調整工程を行う。即ち、処理用オフセット値が、加熱モジュール２毎に設定される。モジュール間で積算熱量を揃えるために、既述のステップＳ６で用いた時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量とオフセット値の補正量との相関関係（図１６のグラフ）は、各モジュールの熱板の調整工程において、共通のものが用いられる。つまり補正量を求めるための基準積算熱量（図１６では５１０２）としては、各モジュールの熱板の調整工程で共通の値が用いられる。
【００５６】
また、上記のステップＳ１〜Ｓ７及び各加熱モジュール２で使用される調整用ウエハＷ１は、積算熱量をウエハＷの面内且つウエハＷ間で揃えるという目的から、同様の温度特性を有するものが用いられることが好ましい。従って、例えば、上記のステップＳ１〜Ｓ７では共通の調整用ウエハＷ１を用い、且つ各モジュールの熱板の調整工程で共通の調整用ウエハＷ１を用いることが好ましい。ところで、調整用ウエハＷ１でｃｈ１〜ｃｈ１１のヒータ３で各々加熱される各領域の面積は同じであり、材質も同じである。そのため、上記の熱板の調整工程においては、調整用ウエハＷ１からの温度検出信号のディジタル値を積算熱量として取り扱っている。
【００５７】
このように調整が行われた加熱モジュール２によるウエハＷの加熱処理は、調整用ウエハＷ１の代わりにウエハＷが加熱されることを除いて、上記の調整工程におけるステップＳ７の調整用ウエハＷ１の加熱と同様に行われる。つまり、区間Δｔ毎に各チャンネルについて設定された処理用オフセット値が、コントローラ６のメモリ６３のテーブルから読み出されて温度制御部５に送信され、ヒータ３の出力がチャンネル毎、且つ区間Δｔ毎に制御されてウエハＷが加熱される。
【００５８】
ところで図１８は、上記のステップＳ１〜Ｓ７の調整工程が行われた一の加熱モジュール２で加熱される調整用ウエハＷ１から取得される、任意の一つのチャンネルの温度推移プロファイルである。上記のように調整用ウエハＷ１は、ウエハＷと略同様に構成されるのでウエハＷの温度推移プロファイルであるとも言える。なお、上記のようにチャンネル間で区間Δｔごとに積算熱量が揃えられているので、他の１０個のチャンネルの温度推移プロファイルも図１５に示すものと略同様である。図中、時刻ｔ０〜時刻ｔｎにおける積算熱量に対応する領域をＰ１として示している。便宜上、この領域Ｐ１を積算熱量Ｐ１とする。
【００５９】
図１９は、上記のステップＳ１〜Ｓ７の調整工程が行われた他の加熱モジュール２で加熱される調整用ウエハＷ１から取得される、任意の一つのチャンネルの温度推移プロファイルである。図中、時刻ｔ０〜ｔｎにおける積算熱量に対応する領域をＰ２として示している。便宜上、この領域Ｐ２を積算熱量Ｐ２とする。既述したように、積算熱量Ｐ１、Ｐ２は互いに揃うように各加熱モジュール２でオフセット値の設定が行われている。より具体的に、例えば積算熱量Ｐ１、Ｐ２の平均値を基準積算熱量としたとき、基準積算熱量に対して±０．５％以内に積算熱量Ｐ１、Ｐ２は各々収まっていることが好ましく、±０．２％以内に収まっていればより好ましい。なお、基準積算熱量は、Ｐ１、Ｐ２と無関係に予め設定された値であってもよい。
【００６０】
上記の塗布、現像装置１によれば、ＰＥＢを行う複数の加熱モジュール２について、加熱処理されるウエハＷにおける複数のヒータ３に対応する被加熱領域の加熱処理時の積算熱量を、１台の加熱モジュール２の中で揃え、かつ複数の加熱モジュール２の間で揃えている。従って、ウエハＷの面内においてもウエハＷ間においても、均一性が良好な加熱処理を行うことができる。
【００６１】
上記の塗布、現像装置１の単位ブロックＥ２は、現像モジュール１４の代わりにレジスト塗布モジュールが設けられることを除いて、単位ブロックＥ３と同様に構成されている。そして、レジスト塗布モジュールでレジストが塗布されたウエハＷは、単位ブロックＥ２に設けられる多数の加熱モジュールのうちの一つに搬送されて加熱処理されて、塗布されたレジストが乾燥してレジスト膜が形成される。この単位ブロックＥ２の多数の加熱モジュールについても、既述の熱板の調整工程を行うようにすることで、ウエハＷの面内及びウエハＷ間で均一性高くレジスト膜を形成することができ、ウエハＷの面内及びウエハＷ間でＣＤの均一性を向上させることができる。
【００６２】
従って第１の実施の形態に示すように補正値を用い、各被加熱領域の温度推移プロファイルの昇温カーブを揃えることに加えて、オフセット値により積算熱量を揃えることで、ウエハＷの面内における積算温度をより高精度に揃えることができ、均一性が良好な加熱処理を行うことができる。
また、単位ブロックＥ１についてもレジスト塗布モジュールの代わりに反射防止膜形成用の薬液塗布モジュールが設けられることを除いて、単位ブロックＥ２と同様の構成である。この単位ブロックＥ１の多数の加熱モジュールについても同様に、熱板の調整工程を行うようにしてもよい。
【００６３】
ところで、上記の調整工程においては、ステップＳ２以降のステップでオフセット値を新規に取得している。例えば、上記のステップＳ１が実行され、さらにステップＳ２以降のステップとは異なる手法によって、所定の時間刻みで見たときにウエハＷが昇温して例えば５５℃となる時刻以降の各時刻の温度がチャンネル間で合わせ込まれるように、既にオフセット値が設定されているものとする。その場合は、上記のステップＳ２以降のステップでは、既に設定されているオフセット値の増減量を算出するようにしてもよい。また、上記のステップＳ３、Ｓ５ではΔｔ毎に各チャンネルの積算熱量の平均値を算出して、それを基準値としているが、予め設定しておいた値を基準値として用いてもよい。
【００６４】
また、加熱モジュール２では１つのチャンネルのヒータ３に対して１つの温度センサ４が設けられることで、当該ヒータ３の発熱量の制御が行われているが、１つのチャンネルのヒータ３に対して複数の温度センサ４を配置し、例えば当該複数の温度センサ４の出力の平均値に基づいて、ヒータ３の発熱量の制御が行われるようにしてもよい。
【００６５】
ウエハＷの面内でより精度高く積算熱量を揃えるために、上記のステップＳ５は複数回、繰り返し行うようにしてもよい。具体的には、１回目のステップＳ５で取得されたオフセット値を用いて、２回目のステップＳ５を行い、オフセット値を新たに取得する。３回目のステップＳ５を行う場合には、２回目のステップＳ５で取得されたオフセット値を使用する。このように１つ前のステップＳ５で算出されたオフセット値を用いて次のステップＳ５を行うようにする。
【００６６】
上記のステップＳ６では、調整用ウエハＷ１を熱板２３に載置した後において、予め設定した時点である例えばプロセス温度に到達する時点から当該調整用ウエハＷ１を熱板２３から搬出するまでの積算熱量を被加熱領域ごとに求めている。ここで「調整用ウエハＷ１を熱板２３から搬出するまで」とは、調整用ウエハＷ１を熱板２３から搬出した時点に限らず、この時点よりも少し前の時点であっても、積算熱量の均一化という目的を達することができる時点であれば、当該時点も含まれる。なお積算熱量が均一であるとは、前記複数の加熱モジュールにおける前記被加熱領域の積算熱量が基準積算熱量に対して±０．５％以内に収まっているこという。
【００６７】
また、ステップＳ７における処理用オフセット値の適否の判定は、温度推移プロファイルを取得して用いることに限られない。例えば、露光済みのレジスト膜が形成されたウエハＷを加熱し、このウエハＷを現像してパターンを形成し、このパターンのＣＤを測定する。このＣＤが適切か否かを判定することで、処理用オフセット値の適否を判定することができる。
【００６８】
評価試験
以下、本発明に関連して行われた評価試験について説明する。
・評価試験１
第２の実施の形態に係る塗布、現像装置１による処理を行い、複数のウエハＷにレジストパターンを形成した。この処理において、加熱モジュール２ではウエハＷごとに既述の時刻ｔｍ〜時刻ｔｎの積算熱量が、互いに異なる値となるように処理を行った。ウエハＷ毎にレジストパターンのＣＤを測定して平均値を算出し、当該平均値と積算熱量との対応関係を調べた。
【００６９】
図２０の特性図中のプロットは、この評価試験１の結果を示している、特性図の縦軸、横軸はＣＤの平均値、積算熱量を夫々表している。プロットから近似直線を取得し、決定係数Ｒ２を算出したところ０．９８９４であり、時刻ｔｍ〜時刻ｔｎとレジストパターンのＣＤとの間の相関は高いことが確認された。従って、既述のステップＳ６で説明したように積算熱量に従ってオフセット値を補正することにより、加熱モジュール２間でＣＤを揃えることが可能であることが分かる。
【００７０】
・評価試験２
評価試験２−１として、第２の実施形態で説明した熱板２３の調整工程を行った。その後、調整を行った熱板２３で調整用ウエハＷ１を加熱し、温度推移プロファイルを取得して、各チャンネルの時刻ｔ０〜時刻ｔｎの積算熱量を算出した。評価試験２−２として、ステップＳ１を行い、さらに所定の時間刻みで見たときにウエハＷが昇温して所定の温度となる時刻以降の各時刻の温度がチャンネル間で合わせ込まれるようにオフセット値を設定した。つまり、評価試験２−２では既述の熱板２３の調整工程のような区間Δｔ毎且つ各チャンネル毎の積算熱量の取得を行わずにオフセット値を設定した。このオフセット値の設定後、評価試験２−１と同様に設定を行った熱板２３で調整用ウエハＷ１を加熱し、各チャンネルの時刻ｔ０〜時刻ｔｎの積算熱量を算出した。
【００７１】
図２１、図２２の特性図は、評価試験２−１、２−２の結果を夫々示している。各特性図の横軸はチャンネル番号を示しており、各特性図の縦軸は積算熱量を示している。評価試験２−２に比べて、評価試験２−１ではチャンネル間での積算熱量のばらつきが抑えられている。従って、この評価試験２の結果から、上記の熱板２３の調整工程を行うことで、ウエハＷの面内でレジストパターンのＣＤのばらつきをより大きく抑制できることが推測される。
【００７２】
・評価試験３
評価試験３−１として、評価試験２−１と同じく、第２の実施形態で説明した熱板２３の調整工程を行い、オフセット値を設定した。その後、調整を行った熱板２３で調整用ウエハＷ１を加熱し、温度推移プロファイルを取得し、この温度調整プロファイルから、時刻ｔ０〜時刻ｔｎで検出される温度の積算値を取得した。さらにこの熱板２３を用いて、レジスト膜が露光されたウエハＷにＰＥＢを行い、その後レジスト膜を現像してレジストパターンを形成した。そして、ウエハＷの面内各部でパターンのＣＤを測定し、３σを算出した。
【００７３】
評価試験３−２として、評価試験２−２と同じように第２の実施形態で説明した手法とは異なる手法でオフセット値を設定した。その後、評価試験３−１と同様に調整を行った熱板２３で調整用ウエハＷ１を加熱し、温度推移プロファイルを取得して、時刻ｔ０〜時刻ｔｎで検出される温度の積算値を取得した。また、評価試験３−１と同様に、この熱板２３を用いてＰＥＢを行い、レジストパターンを形成し、ウエハＷの面内各部でパターンのＣＤを測定し、３σを算出した。
【００７４】
図２３、図２４の特性図は、評価試験３−１、３−２の結果を夫々示している。特性図の横軸はチャンネル番号を、特性図の縦軸は温度の積算値を夫々示している。各特性図から明らかなように評価試験３−１では評価試験３−２に比べて、チャンネル間において検出温度の積算値の偏差が小さい。従って、評価試験３−１では、ウエハＷ面内をより均一性高く加熱することができると考えられる。また、３σについては、評価試験３−１が０．１７９ｎｍであり、評価試験３−２が０．３２１ｎｍであった。従って、この３σから評価試験３−１の方が、ＣＤのばらつきが抑えられていることが確認された。
【００７５】
・評価試験４
第２の実施の形態に示した塗布、現像装置を用い、加熱モジュール２の調整方法として、第２の実施の形態に係る調整方法を行った例を評価試験４−１とした。また補正値に値をに設定し、図１２に示すフローチャートのみを行った例を評価試験４−２とした。
評価試験４−１及び４−２の各々において、６つの加熱モジュール２の昇温過度期における積算熱量の測定を行った。表１は、この結果を示す。
［表１］
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【００７６】
表１に示すように評価試験４−２においては、加熱モジュール２間で昇温過度期における積算熱量の開きが１１℃・秒であったが、評価試験４−１においては、加熱モジュール２間で昇温過度期における積算熱量の開きが２℃・秒であった。
この結果によれば、各ヒータ３の設定温度を補正して、各被加熱領域における温度推移プロファイルを揃えることで、ウエハＷが昇温する間における積算熱量の開きを小さくすることができると言える。
【符号の説明】
【００７７】
Ｗ        ウエハ
Ｗ１      調整用ウエハ
１        塗布、現像装置
２        加熱モジュール
２３      熱板
３        ヒータ
４        温度センサ
５        温度制御部
５６      温調器
６        コントローラ
【図１】
2018125335.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2018125335.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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