(57)【要約】【課題】半導体ウエハ等の基板を、所望の温度状態に制御すること。【解決手段】熱板の温度の温度を制御する方法は、各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、目標温度と基板の複数の計測点における温度との関係情報としての行列を求める第１の工程と、基板を前記熱板に載置し、目標温度の調整前の基板の温度を複数の計測点で計測した計測温度に基づいて温度分布情報を求め、第１の工程で求めた関係情報および温度分布情報に基づいて調整情報を決定する第２の工程と、第２の工程で求めた調整情報に基づいて目標温度を調整する第３の工程とを含む。【選択図】図２８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の加熱処理を行う加熱処理ユニットにおいて、前記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前記熱板の温度を制御する制御方法であって、
前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を求める第１の工程と、
基板を前記熱板に載置し、前記目標温度の調整前の基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて温度分布情報を求め、前記第１の工程で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて調整情報を算出し、調整情報を決定する第２の工程と、
前記第２の工程で求めた前記調整情報に基づいて前記目標温度を調整する第３の工程とを含むことを特徴とする温度制御方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、時間的に異なる複数の前記パルス応答波形を合成することを特徴とする請求項１に記載の温度制御方法。
【請求項３】
前記調整情報が、前記複数の各目標温度についての予め設定された時点における調整値であり、前記第２の工程では、前記調整値を、前記行列の逆行列および前記温度分布情報に基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載の温度制御方法。
【請求項４】
前記第２の工程では、少なくとも調整値をランダムに変化させるとともに、前記行列を含む評価式を用いた探索手法によって調整値の最適値を探索することを特徴とする請求項３に記載の温度制御方法。
【請求項５】
前記第２の工程では、前記温度分布情報を求める処理と、前記第１の工程で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて調整情報を算出する処理とを複数回繰り返して調整情報を決定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の温度制御方法。
【請求項６】
前記第２の工程では、複数の調整情報の算出処理のそれぞれを異なる時間について行うことを特徴とする請求項５に記載の温度制御方法。
【請求項７】
前記第２の工程では、前記調整情報の算出処理に先立って、基板を前記熱板に載置して温度を安定化する温度安定化処理を１回または複数回行うことを特徴とする請求項１から請求項６に記載の温度制御方法。
【請求項８】
前記第２の工程では、温度安定化処理の際に、前記目標温度が定常温度の際におけるオフセット調整を行うことを特徴とする請求項７に記載の温度制御方法。
【請求項９】
基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御するとともに、調整情報に応じて、前記各目標温度を調整する温度制御装置の前記調整情報を求める調整装置であって、
前記目標温度と基板の温度との関係を示す関係情報と、前記目標温度の調整前の基板の温度分布情報とに基づいて、前記基板の温度を所望の温度状態に調整するための前記調整情報を演算する演算手段を備え、
前記演算手段は、
前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を算出する第１の算出部と、
前記目標温度の調整前の前記基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて、前記温度分布情報を算出する第２の算出部とを備えることを特徴とする調整装置。
【請求項１０】
前記第１の算出部は、時間的に異なる複数の前記パルス応答波形を合成することを特徴とする請求項９に記載の調整装置。
【請求項１１】
前記調整情報が、前記複数の各目標温度についての予め設定された時点における調整値であり、前記演算手段は、前記調整値を、前記行列の逆行列および前記温度分布情報に基づいて算出することを特徴とする請求項１０に記載の調整装置。
【請求項１２】
前記演算手段は、少なくとも調整値をランダムに変化させるとともに、前記行列を含む評価式を用いた探索手法によって調整値の最適値を探索することを特徴とする請求項１１に記載の調整装置。
【請求項１３】
基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御するとともに、調整情報に応じて、前記各目標温度を調整する温度制御装置の前記調整情報を求める調整装置であって、
前記目標温度を変化させたときの基板の複数の計測点における計測温度および前記目標温度の調整前の基板の前記複数の計測点における計測温度に基づいて、基板の温度を所望の温度状態に調整するための前記調整情報を演算する演算手段を備え、
前記演算手段は、
前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を算出する第１の算出部と、
前記目標温度の調整前の基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて、前記温度分布情報を算出する第２の算出部とを備えることを特徴とする調整装置。
【請求項１４】
前記所望の温度状態が、基板の前記複数の計測点における計測温度のバラツキが抑制された状態であることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項１５】
前記温度制御装置が、前記各目標温度と前記各検出温度との偏差に基づいて温度制御を行なうものであって、前記調整情報に応じて、前記各目標温度および前記各検出温度の少なくともいずれか一方を調整する請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項１６】
基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御する温度調節器であって、
前記請求項９から請求項１５のいずれか１項に記載の調整装置によって求められた前記調整情報に応じて、前記各目標温度を調整することを特徴とする温度調節器。
【請求項１７】
基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御する温度調節器であって、
前記目標温度と基板の温度との関係を示す関係情報を用いて、基板の温度を所望の温度状態に調整するための前記調整情報を演算する演算手段を備え、
前記演算手段は、
前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を算出する第１の算出部と、
前記目標温度の調整前の前記基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて、前記温度分布情報を算出する第２の算出部とを備えることを特徴とする温度調節器。
【請求項１８】
基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御するとともに、調整情報に応じて前記各目標温度を調整する温度制御装置の前記調整情報を求めるプログラムであって、
前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を演算する第１の手順と、
前記目標温度の調整前の基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて温度分布情報を演算し、前記第１の手順で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて、基板を所望の温度状態に調整するための調整情報を演算する第２の手順とを、
コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１９】
前記第１の手順は、時間的に異なる複数の前記パルス応答波形を合成することを特徴とする請求項１８に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記調整情報が、前記複数の各目標温度についての予め設定された時点における調整値であり、前記第２の手順では、前記調整値を、前記行列の逆行列および前記温度分布情報に基づいて算出することを特徴とする請求項１９に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記第２の手順では、少なくとも調整値をランダムに変化させるとともに、前記行列を含む評価式を用いた探索手法によって調整値の最適値を探索することを特徴とする請求項２０に記載のプログラム。
【請求項２２】
前記第２の手順では、前記温度分布情報を演算する処理と、前記第１の手順で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて調整情報を算出する処理とを複数回繰り返して調整情報を決定することを特徴とする請求項１８から請求項２１のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項２３】
前記第２の手順では、複数の調整情報の算出処理のそれぞれを異なる時間について行うことを特徴とする請求項２２に記載のプログラム。
【請求項２４】
前記第２の手順では、前記調整情報の演算処理に先立って、試験用基板を前記熱板に載置して温度を安定化する温度安定化処理を１回または複数回実行させることを特徴とする請求項１８から請求項２３に記載のプログラム。
【請求項２５】
前記第２の手順では、温度安定化処理の際に、前記目標温度が定常温度の際におけるオフセット調整を行うことを特徴とする請求項２４に記載のプログラム。
【請求項２６】
前記所望の温度状態が、前記基板の複数の計測点における計測温度のバラツキが抑制された状態であることを特徴とする請求項１８から請求項２５のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項２７】
前記請求項１８から請求項２６のいずれか１項に記載のプログラムをコンピュータに読み取り可能に記録したことを特徴とする記録媒体。
【請求項２８】
基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、基板の熱処理を行う熱処理装置であって、
基板を載置し、基板を加熱する熱板と、請求項１６に記載の温度調節器と、前記温度調節器の出力によって、前記熱板を加熱する操作手段と、前記熱板の温度を複数の検出点で検出する温度検出手段とを備えることを特徴とする加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御する温度制御方法、この温度制御方法に好適な調整装置、温度調節器、プログラム、記録媒体および加熱処理装置に関し、特に、過渡時における温度のばらつきを抑制するのに好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウエハにレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成されている。そして、レジスト液の塗布後の加熱処理（プリベーク）、露光後の加熱処理（ポストエクスポージャーベーク）、現像後の加熱処理（ポストベーク）等、種々の加熱処理が行われている。
【０００３】
これらレジスト塗布、露光後の現像、および加熱処理等は、これらの処理を行う処理ユニットが複数搭載され、搬送装置により順次搬送して一連の処理を行うレジスト塗布・現像システムにより行われる。
【０００４】
このような塗布現像システムの中で、加熱処理を行う加熱処理ユニットとしては、内部にヒータおよび温度センサが配設されて目標温度に温度制御された熱板上に、被処理基板である半導体ウエハを載置して加熱処理を行うようにしたものが一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−０６７６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、このような加熱処理ユニットにおいては、円盤状の半導体ウエハの熱板による熱処理をバラツキなく均―に行うために、熱板の温度を均―になるように制御しているが、半導体ウエハを熱板に搭載して熱処理を開始した過渡時などにおいては、熱板の温度を均―に制御していても、半導体ウエハの温度と熱板の温度とは同一ではなく、また、半導体ウエハは、その面内の位置、例えば、中央位置より外周位置が放熱し易いために、半導体ウエハの面内で温度のバラツキが生じてしまう。また、レジスト塗布・現像システムには多数の加熱処理ユニットが搭載されているが、これらの加熱処理ユニット間のバラツキも存在し、加熱処理ユニットによっても基板の加熱温度のバラツキが生じてしまう。
【０００６】
このように従来では、熱板の温度を所望の状態に制御しても、半導体ウエハの温度を所望の温度状態にするのが困難であった。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、半導体ウエハ等の基板を、所望の温度状態に制御することができる温度制御方法、この温度制御方法に好適な調整装置、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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点では、基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の加熱処理を行う加熱処理ユニットにおいて、前記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前記熱板の温度を制御する制御方法であって、前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を求める第１の工程と、基板を前記熱板に載置し、前記目標温度の調整前の基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて温度分布情報を求め、前記第１の工程で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて調整情報を算出し、調整情報を決定する第２の工程と、前記第２の工程で求めた前記調整情報に基づいて前記目標温度を調整する第３の工程とを含むことを特徴とする温度制御方法を提供する。
【０００９】
ここで、関係情報とは、目標温度と基板の温度との関係を示す情報をいい、この関係情報は、基板の温度および目標温度のうち一方から他方を予測できるものであるのが好ましい。この関係情報は、目標温度から基板の温度への過渡的な入出力関係を示す情報であるのが好ましく、例えば、干渉具合を表す行列、伝達関数、あるいは、状態空間表現などであるのが好ましい。
【００１０】
なお、目標温度の調整は、過渡状態、定常状態のいずれの状態でも適用できるものであり、必要なときにのみ、例えば、目標温度の設定を変更した時や過渡時にのみ行うようにすることができる。
【００１１】
調整前とは、関係情報を用いた目標温度の調整を行う前、すなわち、本発明による調整を行う前、したがって、従来と同様の制御状態をいう。
【００１２】
温度分布情報とは、基板の温度の分布を示す情報をいい、基板の各位置における温度あるいは各位置における基準温度からの温度差などの情報をいう。この温度分布情報から調整前の基板の温度分布、例えば、基板の温度のバラツキを把握することができる。目標温度の調整前の基板の温度分布情報は、予め計測した過去の処理における基板の温度として求めることができる。
【００１３】
調整情報とは、目標温度の調整に用いる情報をいい、例えば、調整後の目標温度の値そのものであってもよいし、調整前の目標温度を基準として、それに加算あるいは減算すべき温度の値であってもよく、この調整情報は、目標温度の調整が必要な期間における複数の時点における温度の値、あるいは、前記期間における時系列の温度データであってもよく、さらに、時系列の温度データに対応する伝達関数などであってもよい。
【００１４】
複数の計測点は、基板において温度を所望の温度に制御しようとする位置（箇所）、例えば、温度のバラツキを抑制しようとする位置であるのが好ましい。  バラツキとは、例えば、複数の計測点で計測される平均温度からのバラツキや基準となる計測点で検出される基準温度からのバラツキなどをいう。
【００１５】
また、パルス応答波形を合成するとは、実際に計測したステップ応答波形に基づき、重ね合わせの理などを利用して、パルス応答波形を演算することをいう。この合成によって、種々の目標温度の入力波形に対する応答波形を求めることができる。
【００１６】
上記第１の観点によれば、第１の工程において、試験用基板を用いて計測したステップ応答波形を用いてパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、前記目標温度と前記試験基板の前記複数の計測点における温度との関係を示す関係情報を求め、第２の工程において、前記試験用基板を用いて調整前の前記試験用基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて求めた温度分布情報と、前記第１の工程で求めた前記関係情報とに基づいて調整情報を決定し、第３工程において、前記第２の工程で求めた前記調整情報に基づいて前記目標温度を調整するので、基板の複数の計測点における温度を所望の温度にすることができ、例えば、複数の計測点の温度のバラツキを抑制した状態にすることができる。
【００１７】
上記第１の観点において、前記第１の工程は、時間的に異なる複数の前記パルス応答波形を合成するようにすることができる。
【００１８】
ここで、時間的に異なる複数の応答波形とは、時間差のある複数の目標温度の変化に個別的に対応する基板の複数の計測点の複数の応答波形をいう。また、行列は、複数の各目標温度の変化に対する基板の複数の計測点の温度変化を示すものであるのが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、時間的に異なる複数の前記パルス応答波形から三角波応答波形を合成し、関係情報としての行列を求めるので、時間的な影響を考慮した行列となり、かかる行列を用いることにより、基板の温度を、所望の温度状態に高い精度で制御できる。所望の温度状態とは、例えば、基板の位置による温度バラツキが抑制された均一な状態、あるいは、望ましい温度分布となっている状態等をいう。
【００２０】
また、上記第１の観点において、前記調整情報が、前記複数の各目標温度についての予め設定された時点における調整値であり、前記第２の工程では、前記調整値を、前記行列の逆行列および前記温度分布情報に基づいて算出するようにすることができる。
【００２１】
ここで、予め設定された時点は、基板を所望の温度に制御したい時点であるのが好ましく、複数の時点であるのが好ましい。各時点は、基準となる時点、例えば、基板の処理が開始された時点を基準として設定されるのが好ましい。また、逆行列は、擬似逆行列であってもよい。なお、逆行列を用いることなく、連立方程式を解いて調整値を算出するようにしてもよい。
【００２２】
このような構成によれば、所望の温度状態からの温度のずれに対応する温度分布情報から逆行列を用いて前記温度のずれを解消するのに必要な調整値を、予め設定された時点に対応して算出することができ、この調整値に応じて目標温度を調整することにより、予め設定された時点における基板の温度のずれが解消されて所望の温度状態に制御される。
【００２３】
さらに、上記第１の観点において、前記第２の工程では、少なくとも調整値をランダムに変化させるとともに、前記行列を含む評価式を用いた探索手法によって調整値の最適値を探索することができる。
【００２４】
探索手法としては、例えば、遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッド・アニーリング（ＳＡ）法などがある。なお、最適値の検索は、算出された調整値を初期値とし、行列を含む評価式を用いた遺伝的アルゴリズムによって調整値の最適値を探索するようにしてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、遺伝的アルゴリズムなどの探索手法によって調整値の最適値を探索するので、探索された調整値を用いて目標温度を調整することにより、基板の温度をより高い精度で所望の温度状態に制御することができる。
【００２６】
さらにまた、上記第１の観点において、前記温度分布情報を求める処理と、前記第１の工程で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて調整情報を算出する処理とを複数回繰り返して調整情報を決定するようにすることができる。
【００２７】
このように、これら処理を複数回繰り返して調整情報を決定することにより、高精度の調整情報を得ることができる。この場合に、複数の調整情報の算出処理のそれぞれを異なる時間について行うようにすることができる。
【００２８】
さらにまた、前記第２の工程では、前記調整情報の算出処理に先立って、基板を前記熱板に載置して温度を安定化する温度安定化処理を１回または複数回行うようにすることができる。
【００２９】
これにより、調整情報の算出処理の際に温度安定性を高めることができ、高精度で調整情報を求めることができる。
【００３０】
前記第２の工程では、温度安定化処理の際に基板面内の温度と目標温度との温度差を合わせこむオフセット調整を行うようにすることができ、これにより、調整時間を短縮することができる。
【００３１】
本発明の第２の観点では、基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御するとともに、調整情報に応じて、前記各目標温度を調整する温度制御装置の前記調整情報を求める調整装置であって、前記目標温度と基板の温度との関係を示す関係情報と、前記目標温度の調整前の基板の温度分布情報とに基づいて、前記基板の温度を所望の温度状態に調整するための前記調整情報を演算する演算手段を備え、前記演算手段は、前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を算出する第１の算出部と、前記目標温度の調整前の前記基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて、前記温度分布情報を算出する第２の算出部とを備えることを特徴とする調整装置を提供する。
【００３２】
ここで、前記関係情報は、当該調整装置の記憶部に格納していてもよいし、外部の記憶装置に格納されている関係情報を読み出して用いてもよいし、あるいは、計測データに基づいて、関係情報を演算算出するようにしてもよい。当該調整装置と温度制御装置とを、無線あるいは有線で接続し、演算手段で演算した調整情報を、温度制御装置に通信で送信するのが好ましい。
【００３３】
前記目標温度を変化させたときの前記基板の複数の計測点における計測温度あるいは前記目標温度の調整前の前記基板の温度を複数の計測点で計測した計測温度のデータは、予め計測されてファイル等に格納されたデータを用いてもよいし、温度ロガー等の計測装置を当該調整装置に接続し、計測して得られる計測温度のデータそのものを用いるようにしてもよい。
【００３４】
上記第２の観点によれば、第１の算出部において、各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測するだけで、目標温度をパルス状に変化させたときの複数の計測点におけるパルス応答波形を合成するので、かかる応答波形を利用して、目標温度と基板の複数の計測点の温度との間の詳細な関係を示す関係情報を得ることができ、第２の算出部において、前記調整の前の基板の温度を複数の計測点で計測した計測温度に基づいて、調整情報を演算することができる。
【００３５】
上記第２の観点において、上記前記第１の算出部は、時間的に異なる複数の前記パルス応答波形を合成するようにすることができる。また、前記調整情報が、前記複数の各目標温度についての予め設定された時点における調整値であり、前記演算手段は、前記調整値を、前記行列の逆行列および前記温度分布情報に基づいて算出するようにすることができる。さらに、前記演算手段は、少なくとも調整値をランダムに変化させるとともに、前記行列を含む評価式を用いた探索手法によって調整値の最適値を探索するようにすることができる。
【００３６】
本発明の第３の観点では、基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御するとともに、調整情報に応じて、前記各目標温度を調整する温度制御装置の前記調整情報を求める調整装置であって、前記目標温度を変化させたときの基板の複数の計測点における計測温度および前記目標温度の調整前の基板の前記複数の計測点における計測温度に基づいて、基板の温度を所望の温度状態に調整するための前記調整情報を演算する演算手段を備え、前記演算手段は、前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を算出する第１の算出部と、前記目標温度の調整前の基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて、前記温度分布情報を算出する第２の算出部とを備えることを特徴とする調整装置を提供する。
【００３７】
上記第３の観点によれば、目標温度を変化させたときの基板の複数の計測点における計測温度および目標温度の調整前の基板の前記複数の計測点における計測温度に基づいて、基板を所望の温度状態にするための目標温度の調整情報を演算するので、この調整情報を温度制御装置に与え、温度制御装置が、調整情報に応じて、目標温度を調整して処理手段の温度を制御することにより、基板が所望の温度状態に制御されて処理される。
【００３８】
上記第２および第３の観点において、前記所望の温度状態が、前記基板の複数の計測点における計測温度のバラツキが抑制された状態であることが好ましい。ここで、バラツキが抑制された状態とは、目標温度の調整を行う前、すなわち、従来よりもバラツキが抑制された状態をいう。また、前記温度制御装置が、前記各目標温度と前記各検出温度との偏差に基づいて温度制御を行なうものであって、前記調整情報に応じて、前記各目標温度および前記各検出温度の少なくともいずれか一方を調整するように構成することができる。
【００３９】
このように、温度制御装置は、目標温度と検出温度との偏差を小さくするように制御することにより、目標温度に代えて検出温度を調整して目標温度を調整した場合と同じ作用効果を奏することができ、あるいは、目標温度および検出温度の両者を調整して同じ作用効果を奏することができる。
【００４０】
本発明の第４の観点では、基板を処理する処理手段の温度を複数の検出点で検出した各検出温度が、複数の各目標温度に一致するように前記処理手段の温度を制御する温度調節器であって、本発明に係る調整装置によって求められた調整情報に応じて、前記各目標温度を調整するものである。
【００４１】
この温度調節器において、調整装置からの調整情報を通信によって受信し、その中に設けられた記憶部に格納することが好ましい。
【００４２】
上記第４の観点によれば、調整情報に応じて、目標温度を調整することにより、基板を所望の温度状態に制御して処理することができる。
【００４３】
本発明の第５の観点では、基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御する温度調節器であって、前記目標温度と基板の温度との関係を示す関係情報を用いて、基板の温度を所望の温度状態に調整するための前記調整情報を演算する演算手段を備え、前記演算手段は、前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を算出する第１の算出部と、前記目標温度の調整前の前記基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて、前記温度分布情報を算出する第２の算出部とを備えることを特徴とする温度調節器を提供する。
【００４４】
上記第５の観点では、関係情報を用いて、基板を所望の温度状態にするための目標温度の調整情報を演算し、この調整情報に応じて、目標温度を調整して処理手段の温度を制御するので、基板が所望の温度状態に制御されることになる。
【００４５】
本発明の第６の観点では、基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、熱板に載置した状態で基板の熱処理を行う熱処理装置において、前記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、複数の各目標温度に一致するように前記熱板の温度を制御するとともに、調整情報に応じて前記各目標温度を調整する温度制御装置の前記調整情報を求めるプログラムであって、前記各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、目標温度を三角状に変化させた場合の三角波応答波形を合成し、合成した応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係情報としての行列を演算する第１の手順と、前記目標温度の調整前の基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて温度分布情報を演算し、前記第１の手順で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて、基板を所望の温度状態に調整するための調整情報を演算する第２の手順とを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラムを提供する。
【００４６】
上記第６の観点によれば、当該プログラムを、コンピュータに実行させることにより、第１の手順で、目標温度と基板の温度との関係を示す関係情報を演算し、第２の手順で、前記関係情報と調整の前の前記基板の温度分布情報とに基づいて、前記基板の温度を所望の温度状態に調整するための前記調整情報を演算するので、この調整情報を温度制御装置に与え、温度制御装置が、調整情報に応じて、目標温度を調整して熱板の温度を制御することにより、基板が所望の温度状態に制御されて処理されることになる。
【００４７】
上記第６の観点において、前記第１の手順は、時間的に異なる複数の前記パルス応答波形を合成するようにすることができる。また、前記調整情報が、前記複数の各目標温度についての予め設定された時点における調整値であり、前記第２の手順では、前記調整値を、前記行列の逆行列および前記温度分布情報に基づいて算出するようにすることができる。さらに、前記第２の手順では、少なくとも調整値をランダムに変化させるとともに、前記行列を含む評価式を用いた探索手法によって調整値の最適値を探索するようにすることができる。
【００４８】
また、上記第６の観点において、前記第２の手順では、前記温度分布情報を演算する処理と、前記第１の手順で求めた前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて調整情報を算出する処理とを複数回繰り返して調整情報を決定するようにすることができる。この場合に、複数の調整情報の算出処理のそれぞれを異なる時間について行うようにすることができる。
【００４９】
また、上記第６の観点において、前記第２の手順では、前記調整情報の演算処理に先立って、試験用基板を前記熱板に載置して温度を安定化する温度安定化処理を１回または複数回実行させるようにすることができる。この場合に、温度安定化処理の際に、前記目標温度が定常温度の際におけるオフセット調整を行うようにすることができる。
【００５０】
本発明の第７の観点では、上記プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００５１】
ここで、記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５２】
本発明の第８の観点では、基板に対してレジストを塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後のレジスト膜の現像を行う塗布現像システムに搭載され、基板の熱処理を行う熱処理装置であって、基板を載置し、基板を加熱する熱板と、上記温度調節器と、前記温度調節器の出力によって、前記熱板を加熱する操作手段と、前記熱板の温度を複数の検出点で検出する温度検出手段とを備えることを特徴とする加熱処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００５３】
以上のように本発明によれば、各目標温度をステップ状に個別に変化させたときの基板の前記複数の計測点における計測温度のステップ応答波形を計測し、計測した前記ステップ応答波形を用いて、パルス状の目標温度の変化に対するパルス応答波形を合成し、このパルス応答波形に基づいて、前記目標温度と基板の前記複数の計測点における温度との関係を示す関係情報を求め、前記目標温度の調整前の基板の温度を前記複数の計測点で計測した計測温度に基づいて温度分布情報を求め、前記関係情報および前記温度分布情報に基づいて調整情報を算出し、調整情報を決定し、この調整情報に基づいて前記目標温度を調整するので、調整された目標情報となるように熱板の温度状態が制御される結果、熱板で処理される基板の温度を所望の状態とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の温度制御方法が適用される加熱処理ユニットが搭載されたレジスト塗布・現像処理システムを示す概略平面図、図２はその正面図、図３はその背面図である。
【００５５】
このレジスト塗布・現像処理システム１は、搬送ステーションであるカセットステーション１１と、複数の処理ユニットを有する処理ステーション１２と、処理ステーション１２に隣接して設けられる露光装置１４と処理ステーション１２との間でウエハＷを受け渡すためのインターフェイスステーション１３とを有している。
【００５６】
レジスト塗布・現像処理システム１において処理を行う複数枚のウエハＷが水平に収容されたウエハカセット（ＣＲ）が他のシステムからカセットステーション１１へ搬入される。また逆にレジスト塗布・現像処理システム１における処理が終了したウエハＷが収容されたウエハカセット（ＣＲ）がカセットステーション１１から他のシステムへ搬出される。さらにカセットステーション１１はウエハカセット（ＣＲ）と処理ステーション１２との間でのウエハＷの搬送を行う。
【００５７】
カセットステーション１１においては、図１に示すように、カセット載置台２０上にＸ方向に沿って１列に複数（図１では５個）の位置決め突起２０ａが形成されており、ウエハカセット（ＣＲ）はウエハ搬入出口を処理ステーション１２側に向けてこの突起２０ａの位置に載置可能となっている。
【００５８】
カセットステーション１１には、ウエハ搬送機構２１がカセット載置台２０と処理ステーション１２との間に位置するように設けられている。このウエハ搬送機構２１は、カセット配列方向（Ｘ方向）およびウエハカセット（ＣＲ）中のウエハＷの配列方向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送用ピック２１ａを有しており、このウエハ搬送用ピック２１ａは、図１中に示されるθ方向に回転可能である。これにより、ウエハ搬送用ピック２１ａはいずれかのウエハカセット（ＣＲ）に対してアクセスでき、かつ、後述する処理ステーション１２の第３処理ユニット群Ｇ３に設けられたトランジションユニット（ＴＲＳ−Ｇ３）にアクセスできるようになっている。
【００５９】
処理ステーション１２には、システム前面側に、カセットステーション１１側から順に、第１処理ユニット群Ｇ１と第２処理ユニット群Ｇ２が設けられている。また、システム背面側に、カセットステーション１１側から順に、第３処理ユニット群Ｇ３、第４処理ユニット群Ｇ４および第５処理ユニット群Ｇ５が配置されている。また、第３処理ユニット群Ｇ３と第４処理ユニット群Ｇ４との間に第１主搬送部Ａ１が設けられ、第４処理ユニット群Ｇ４と第５処理ユニット群Ｇ５との間に第２主搬送部Ａ２が設けられている。さらに、第１主搬送部Ａ１の背面側には第６処理ユニット群Ｇ６が設けられ、第２主搬送部Ａ２の背面側には第７処理ユニット群Ｇ７が設けられている。
【００６０】
図１および図２に示すように、第１処理ユニット群Ｇ１は、カップ（ＣＰ）内でウエハＷをスピンチャックＳＰに載せて所定の処理を行う液供給ユニットとしての５台のスピンナ型処理ユニット、例えば、３つのレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）と、露光時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）が計５段に重ねられている。また第２処理ユニット群Ｇ２では、５台のスピンナ型処理ユニット、例えば、現像ユニット（ＤＥＶ）が５段に重ねられている。
【００６１】
第３処理ユニット群Ｇ３は、図３に示すように、下から、温調ユニット（ＴＣＰ）、カセットステーション１１と第１主搬送部Ａ１との間でのウエハＷの受け渡し部となるトランジションユニット（ＴＲＳ−Ｇ３）、ウエハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、所望のオーブン型処理ユニット等を設けることができるスペア空間Ｖ、ウエハＷに精度のよい温度管理下で加熱処理を施す３つの高精度温調ユニット（ＣＰＬ−Ｇ３）、ウエハＷに所定の加熱処理を施す４つの高温度熱処理ユニット（ＢＡＫＥ）が１０段に重ねられて構成されている。
【００６２】
第４処理ユニット群Ｇ４は、図３に示すように、下から、高精度温調ユニット（ＣＰＬ−Ｇ４）、レジスト塗布後のウエハＷに加熱処理を施す４つのプリベークユニット（ＰＡＢ）、現像処理後のウエハＷに加熱処理を施す５つのポストベークユニット（ＰＯＳＴ）が１０段に重ねられて構成されている。
【００６３】
第５処理ユニット群Ｇ５は、図３に示すように、下から、４つの高精度温調ユニット（ＣＰＬ−Ｇ５）、６つの露光後現像前のウエハＷに加熱処理を施すポストエクスポージャーベークユニット（ＰＥＢ）が１０段に重ねられている。
【００６４】
第３〜５処理ユニット群Ｇ３〜Ｇ５に設けられている高温度熱処理ユニット（ＢＡＫＥ）、プリベークユニット（ＰＡＢ）、ポストベークユニット（ＰＯＳＴ）、ポストエクスポージャーベークユニット（ＰＥＢ）は、後述するように全て同じ構造を有しており、本実施形態の加熱処理ユニットを構成する。なお、第３〜５処理ユニット群Ｇ３〜Ｇ５の積み重ね段数およびユニットの配置は、図示するものに限らず、任意に設定することが可能である。
【００６５】
第６処理ユニット群Ｇ６は、下から、２つのアドヒージョンユニット（ＡＤ）と、２つのウエハＷを加熱する加熱ユニット（ＨＰ）とが４段に重ねられて構成されている。アドヒージョンユニット（ＡＤ）にはウエハＷを温調する機構を持たせてもよい。また、第７処理ユニット群Ｇ７は、下から、レジスト膜厚を測定する膜厚測定装置（ＦＴＩ）と、ウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置（ＷＥＥ）とが２段に重ねられて構成されている。ここで、周辺露光装置（ＷＥＥ）は多段に配置しても構わない。また、第２主搬送部Ａ２の背面側には、第１主搬送部Ａ１の背面側と同様に加熱ユニット（ＨＰ）等の熱処理ユニットを配置することもできる。
【００６６】
第１主搬送部Ａ１には第１主ウエハ搬送装置１６が設けられ、この第１主ウエハ搬送装置１６は、第１処理ユニット群Ｇ１、第３処理ユニット群Ｇ３、第４処理ユニット群Ｇ４と第６処理ユニット群Ｇ６に備えられた各ユニットに選択的にアクセス可能となっている。また、第２主搬送部Ａ２には第２主ウエハ搬送装置１７が設けられ、この第２主ウエハ搬送装置１７は、第２処理ユニット群Ｇ２、第４処理ユニット群Ｇ４、第５処理ユニット群Ｇ５、第７処理ユニット群Ｇ７に備えられた各ユニットに選択的にアクセス可能となっている。
【００６７】
第１主ウエハ搬送装置１６は、図４に示すように、ウエハＷを保持する３本のアーム７ａ，７ｂ，７ｃを有している。これら、アーム７ａ〜７ｃは、基台５２に沿って前後移動可能になっている。基台５２は支持部５３に回転可能に支持されて、支持部５３に内蔵されたモータにより回転されるようになっている。支持部５３は鉛直方向に延びる支持柱５５に沿って昇降可能となっている。支持柱５５には、鉛直方向に沿ってスリーブ５５ａが形成されており、支持部５３から側方に突出するフランジ部５６がスリーブ５５ａにスライド可能となっており、支持部５３は図示しない昇降機構によりフランジ部５６を介して昇降されるようになっている。このような構成によって、第１主ウエハ搬送装置１６のアーム７ａ〜７ｃは、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の各方向に移動可能で、かつＸＹ面内で回転可能であり、これにより先に述べたように、第１処理ユニット群Ｇ１、第３処理ユニット群Ｇ３、第４処理ユニット群Ｇ４および第６処理ユニット群Ｇ６の各ユニットにそれぞれアクセス可能となっている。
【００６８】
なお、アーム７ａとアーム７ｂとの間に両アームからの放射熱を遮る遮蔽板８が取り付けられている。また、最上段のアーム７ａの先端部上方には発光素子（図示せず）が取り付けられたセンサ部材５９が設けられており、基台５２の先端には受光素子（図示せず）が設けられていて、これら発光素子および受光素子からなる光学センサによりアーム７ａ〜７ｃにおけるウエハＷの有無とウエハＷのはみ出し等が確認されるようになっている。さらに、図４に示す壁部５７は第１処理ユニット群Ｇ１側にある第１主搬送部Ａ１のハウジングの一部であり、壁部５７には、第１処理ユニット群Ｇ１の各ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行う窓部５７ａが形成されている。第２主ウエハ搬送装置１７は第１主ウエハ搬送装置１６と同様の構造を有している。
【００６９】
第１処理ユニット群Ｇ１とカセットステーション１１との間には液温調ポンプ２４およびダクト２８が設けられ、第２処理ユニット群Ｇ２とインターフェイスステーション１３との間には液温調ポンプ２５およびダクト２９が設けられている。液温調ポンプ２４、２５は、それぞれ第１処理ユニット群Ｇ１と第２処理ユニット群Ｇ２に所定の処理液を供給するものである。また、ダクト２８、２９は、レジスト塗布・現像処理システム１外に設けられた図示しない空調器からの清浄な空気を各処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５の内部に供給するためのものである。
【００７０】
第１処理ユニット群Ｇ１〜第７処理ユニット群Ｇ７は、メンテナンスのために取り外しが可能となっており、処理ステーション１２の背面側のパネルも取り外しまたは開閉可能となっている。また、第１処理ユニット群Ｇ１と第２処理ユニット群Ｇ２の下方には、第１処理ユニット群Ｇ１と第２処理ユニット群Ｇ２に所定の処理液を供給するケミカルユニット（ＣＨＭ）２６、２７が設けられている。
【００７１】
インターフェイスステーション１３は、処理ステーション１２側の第１インターフェイスステーション１３ａと、露光装置１４側の第２インターフェイスステーション１３ｂとから構成されており、第１インターフェイスステーション１３ａには第５処理ユニット群Ｇ５の開口部と対面するように第１ウエハ搬送体６２が配置され、第２インターフェイスステーション１３ｂにはＸ方向に移動可能な第２ウエハ搬送体６３が配置されている。
【００７２】
第１ウエハ搬送体６２の背面側には、図３に示すように、下から順に、露光装置１４から搬出されたウエハＷを一時収容するアウト用バッファカセット（ＯＵＴＢＲ）、露光装置１４に搬送されるウエハＷを一時収容するイン用バッファカセット（ＩＮＢＲ）、周辺露光装置（ＷＥＥ）が積み重ねられて構成された第８処理ユニット群Ｇ８が配置されている。イン用バッファカセット（ＩＮＢＲ）とアウト用バッファカセット（ＯＵＴＢＲ）は、複数枚、例えば２５枚のウエハＷを収容できるようになっている。また、第１ウエハ搬送体６２の正面側には、図２に示すように、下から順に、２段の高精度温調ユニット（ＣＰＬ−Ｇ９）と、トランジションユニット（ＴＲＳ−Ｇ９）とが積み重ねられて構成された第９処理ユニット群Ｇ９が配置されている。
【００７３】
第１ウエハ搬送体６２は、Ｚ方向に移動可能かつθ方向に回転可能で、さらにＸ−Ｙ面内において進退自在なウエハ受け渡し用のフォーク６２ａを有している。このフォーク６２ａは、第５処理ユニット群Ｇ５、第８処理ユニット群Ｇ８、第９処理ユニット群Ｇ９の各ユニットに対して選択的にアクセス可能であり、これによりこれらユニット間でのウエハＷの搬送を行うことが可能となっている。
【００７４】
第２ウエハ搬送体６３も同様に、Ｘ方向およびＺ方向に移動可能、かつ、θ方向に回転可能であり、さらにＸ−Ｙ面内において進退自在なウエハ受け渡し用のフォーク６３ａを有している。このフォーク６３ａは、第９処理ユニット群Ｇ９の各ユニットと、露光装置１４のインステージ１４ａおよびアウトステージ１４ｂに対して選択的にアクセス可能であり、これら各部の間でウエハＷの搬送を行うことができるようになっている。
【００７５】
図２に示すように、カセットステーション１１の下部にはこのレジスト塗布・現像処理システム１全体を制御する集中制御部１９が設けられている。この集中制御部１９は、図５に示すように、レジスト塗布・現像処理システム１の各ユニットおよび各搬送機構等の各構成部を制御する、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ１０１を有し、このプロセスコントローラ１０１には、工程管理者がレジスト塗布・現像処理システム１の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、レジスト塗布・現像処理システム１の各構成部の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェイス１０２と、レジスト塗布・現像処理システム１で実行される各種処理をプロセスコントローラ１０１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じてレジスト塗布・現像処理システム１の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピや、各種データベース等が格納された記憶部１０３とが接続されている。レシピは記憶部１０３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスク等の固定的に設けられているものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００７６】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェイス１０２からの指示等を受けて、任意のレシピを記憶部１０３から呼び出してプロセスコントローラ１０１に実行させることで、プロセスコントローラ１０１の制御下で、レジスト塗布・現像処理システム１において所望の各種処理が行われる。
【００７７】
このように構成されるレジスト塗布・現像処理システム１においては、ウエハカセット（ＣＲ）から処理前のウエハＷを１枚ずつウエハ搬送機構２１により取り出し、このウエハＷを処理ステーション１２の処理ユニット群Ｇ３に配置されたトランジションユニット（ＴＲＳ−Ｇ３）に搬送する。次いで、ウエハＷに対し、温調ユニット（ＴＣＰ）で温調処理を行った後、第１処理ユニット群Ｇ１に属するボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）で反射防止膜の形成、加熱ユニット（ＨＰ）における加熱処理、高温度熱処理ユニット（ＢＡＫＥ）におけるベーク処理を行う。ボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）によるウエハＷへの反射防止膜の形成前にアドヒージョンユニット（ＡＤ）によりアドヒージョン処理を行ってもよい。次いで、高精度温調ユニット（ＣＰＬ−Ｇ４）でウエハＷの温調を行った後、ウエハＷを第１処理ユニット群Ｇ１に属するレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）へ搬送後、レジスト液の塗布処理を行う。その後、第４処理ユニット群Ｇ４に設けられたプリベークユニット（ＰＡＢ）でウエハＷにプリベーク処理を施し、周辺露光装置（ＷＥＥ）で周辺露光処理を施した後、高精度温調ユニット（ＣＰＬ−Ｇ９）等で温調する。その後、ウエハＷを第２ウエハ搬送体６３により露光装置１４内に搬送する。露光装置１４により露光処理がなされたウエハＷを第２ウエハ搬送体６３によってトランジションユニット（ＴＲＳ−Ｇ９）に搬入し、第１ウエハ搬送体６２によって、第５処理ユニット群Ｇ５に属するポストエクスポージャーベークユニット（ＰＥＢ）にてポストエクスポージャーベーク処理を施し、さらに第２処理ユニット群Ｇ２に属する現像ユニット（ＤＥＶ）へ搬送して現像処理を施した後、ポストベークユニット（ＰＯＳＴ）でポストベーク処理を行い、高精度温調ユニット（ＣＰＬ−Ｇ３）で温調処理を行った後、トランジションユニット（ＴＲＳ−Ｇ３）を介してカセットステーション１１のウエハカセット（ＣＲ）の所定位置へ搬送する。
【００７８】
次に、本発明の制御方法が実施される加熱処理ユニットについて詳細に説明する。前述したように、高温度熱処理ユニット（ＢＡＫＥ）、プリベークユニット（ＰＡＢ）、ポストベークユニット（ＰＯＳＴ）、ポストエクスポージャーベークユニット（ＰＥＢ）は全て同じ構造を有し、本実施形態の加熱処理ユニットを構成しており、冷却機能付き加熱処理ユニット（ＣＨＰ）として構成されている。図６は加熱処理ユニット（ＣＨＰ）を示す断面図、図７はその内部の概略平面図である。
【００７９】
この加熱処理ユニット（ＣＨＰ）は、ケーシング１１０と、その内部の一方側に設けられた加熱部（熱処理部）１２０と、他方側に設けられた冷却部１４０とを有している。
【００８０】
加熱部（熱処理部）１２０は、ウエハＷを加熱して露光後ベーク処理を行うものであり、ウエハＷを加熱する円板状の熱板１２１と、上部が開放された扁平円筒状をなし、その内部空間に熱板１２１を支持する支持部材１２２と、外部から中心部に向かって次第に高くなるような円錐状をなし、支持部材１２２の上方を覆うカバー１２３とを有している。カバー１２３は、中央の頂上部には排気管に接続される排気口１２５を有している。このカバー１２３は、図示しない昇降機構により昇降するようになっており、上昇した状態でウエハＷの熱板１２１に対する搬入出が可能となっている。そして、下降した状態でその下端が支持部材１２２の上端と密着して加熱処理空間Ｓを形成する。また、支持部材１２２は、ケーシング１１０の底面に配置されたスペーサー１２４の上に固定されている。
【００８１】
熱板１２１は例えばアルミニウムで構成されており、その表面にはプロキシミティピン１２６が設けられている。そして、このプロキシミティピン１２６上に熱板１２１に近接した状態でウエハＷが載置されるようになっている。加熱プレート１２１には後述するように複数のチャンネルに分割されたヒータ１２７が埋設されており、ヒータ１２７の各チャンネルに通電することにより、熱板１２１の各チャンネルが所定温度に加熱される。
【００８２】
熱板１２１にはその中央部に３つの貫通孔１２９が形成されており（図６では２つのみ図示）、これら貫通孔１２９にはウエハＷを昇降させるための昇降ピン１３０が昇降自在に設けられている。これら昇降ピン１３０は支持板１３１に支持されており、この支持板１３１を介してケーシング１１０の下方に設けられたシリンダ機構１３２により昇降されるようになっている。
【００８３】
冷却部１４０は、加熱部１２０で加熱されたウエハＷを冷却して所定温度に保持するためのものであり、冷媒流路（図示せず）が設けられた冷却板１４１と、冷却板１４１を水平方向に沿って移動させてウエハＷを加熱部１２０との間で搬送する駆動機構１４２とを有している。冷却板１４１上にはプロキシミティピン１４３が設けられており、ウエハＷはこのプロキシミティピン１４３の上に保持プレート１４１に近接した状態で載置され、冷却処理される。駆動機構１４２は、ベルト機構やボールネジ機構等の適宜の機構により冷却板１４１をガイド１４４に沿って移動させる。冷却板１４１はウエハＷの熱板１２１に対する受け取り受け渡しの際には加熱部（熱処理部）１２０に移動し、冷却する際には、図示の基準位置に位置される。冷却板１４１には、このように移動する際に冷却板１４１と昇降ピン１３０との干渉を避けるために、図７に示すように、保持プレート１４１に搬送方向に沿った溝１４５が形成されている。
【００８４】
次に、この加熱処理ユニット（ＣＨＰ）における熱板１２１の温度制御機構について図８のブロック図を参照して説明する。図８に示すように、被処理体であるウエハＷを熱処理する熱板１２１の温度を調節する温度調節器１５０が設けられている。温度調節器１５０は、設定された目標温度と、熱板１２１の表面近傍に設けられた温度センサ（図示せず）からの検出温度との偏差に基づいて、ＰＩＤ演算等を行って操作量を図示しないＳＳＲ（ソリッドステートリレー）や電磁開閉器等に出力して熱板１２１に配設されたヒータ（図示せず）の通電を制御して熱板１２１の温度を目標温度になるように制御する。この例では、図９に示すように、熱板１２１は、チャンネル１２１ａ〜１２１ｉに９分割されており、各チャンネルに対応して温度センサおよびヒータが配置されており、各チャンネル毎に温度制御される。温度調節器１５０は集中制御部１９に接続されている。
【００８５】
熱板１２１におけるウエハＷの熱処理工程においては、順番に熱処理される多数のウエハＷ自体の温度は計測されず、熱板１２１の温度が、温度調節器１５０によって制御される。
【００８６】
このようなウエハＷの熱処理では、目標温度に整定した熱板１２１に、ウエハＷが搭載されて熱処理が開始されると、ウエハＷの面内の位置による放熱のし易さの違い等に起因して円盤状のウエハＷの面内における温度のバラツキが生じる。
【００８７】
図１０は、目標温度に整定した熱板１２１に、温度センサを取り付けた試験用のウエハＣＷを搭載して熱処理を行なった場合の試験用のウエハＣＷの複数の計測点の計測温度の変化を示すものである。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は複数の計測点の各計測温度を、複数の計側温度の平均値に対する温度差として示している。なお、この図１０では、３点の計測温度を代表的に示している。
【００８８】
この図１０に示すように、試験用のウエハＣＷを、熱板１２１に搭載して熱処理を開始した時点ｔ＝ｔ０の直後から各点の計測温度にバラツキが生じ、最大のバラツキに達した後、徐々にバラツキが小さくなって均一となっている。
【００８９】
ウエハＷを、均―に熱処理するためには、ウエハＷの面内における温度のバラツキを抑制し、各計測点の計測温度を平均値に近づける必要があり、ウエハＷの温度のバラツキが抑制された所望の状態で熱処理することが望まれる。
【００９０】
本実施の形態では、加熱対象であるウエハＷの面内における温度のバラツキを抑制するために、熱板１２１の温度を制御するものであり、具体的には、ウエハＷが熱板１２１に搭載されて目標温度に到達した際の温度制御のみならず、熱処理温度に到達する前の過渡時において、熱板１２１の温度を制御する温度調節器１５０の目標温度を調整するものである。この目標温度の調整によって、ウエハＷの温度のバラツキを抑制するような温度の分布を熱板１２１に形成し、この熱板１２１に形成された温度の分布によって、ウエハＷの温度のバラツキを抑制するものである。つまり、目標温度を調整して、加熱対象であるウエハＷの温度のバラツキを抑制するように、熱板１２１に温度のバラツキを生じさせるものである。
【００９１】
このため、目標温度を調整するための調整情報が、後述のようにして、温度調節器１５０に与えられ、温度調節器１５０は、この調整情報に基づいて、目標温度を調整すればよい。
【００９２】
温度調節器１５０の目標温度を調整して加熱対象であるウエハＷの温度のバラツキを抑制するためには、温度調節器１５０の目標温度とウエハＷの温度との間の関係を把握する必要がある。
【００９３】
例えば、目標温度をどのように変化させるとウエハＷの温度がどのように変化するかを予測できれば、逆に、ウエハＷの温度を、そのバラツキを抑制するように変化させるには、目標温度を、どのように調整すればよいかを予測することができる。
【００９４】
そこで、目標温度とウエハＷの温度との関係を示す関係情報を、次のようにして求めるようにしている。
【００９５】
具体的には、各チャンネルの目標温度の変化に対するウエハＷの温度変化の影響を計測し、目標温度の変化がウエハＷの温度に与える影響を行列として求める。
【００９６】
ここで、各チャンネルの目標温度を変化させてヒータによる熱板１２１の加熱を制御すると、各チャンネルのヒータによる熱の干渉が生じ、前記行列は、この干渉の影響を示しており、以下の説明では、この行列を干渉行列という。
【００９７】
図１１は、目標温度の変化に対するウエハＷの温度変化の影響を計測するための構成の一例を示す図であり、図８に対応する部分には、同一の参照符号を付す。この図１１に示すように、複数の計測点に温度センサ（図示せず）が取り付けられた試験用ウエハＣＷが熱板１２１の上に載置される。一方、試験用ウエハＣＷの温度センサからの検出信号を受けて温度を計測する温度ロガー１５３が設けられている。そして、調整装置としてのパーソナルコンピュータ１５４が温度ロガー１５３および温度調節器１５０に接続されている。パーソナルコンピュータ１５４は、温度調整動作の際のみに用いられ、集中制御部１９の機能の一部または全部を有している。パーソナルコンピュータ１５４は、温度ロガー１５３からの情報に基づいて、目標温度を調整するための調整情報を温度調節器１５０に出力するようになっている。このパーソナルコンピュータ１５４は、温度ロガー１５３および温度調節器１５０との通信によって、温度調節器１５０の目標温度を変更できるとともに、この目標温度と試験用ウエハＷの各計測点の計測温度とを同期して計測することができる。試験用ウエハＣＷの複数の計測点としては、温度のバラツキを抑制しようとする複数の位置（箇所）が選択される。なお、パーソナルコンピュータ１５４の代わりに、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などを用いてもよく、集中制御部１９により直接制御するようにしてもよい。
【００９８】
試験用ウエハＣＷの複数の温度センサから取り出された信号線は送信器１５１に接続されている。これら試験用ウエハＣＷと送信器１５１は、レジスト塗布現像システム１のカセットステーション１１の専用ポート（図示せず）に収容されており、温度計測の際に、ウエハ搬送機構２１と第１主搬送装置１６または第２主搬送装置とにより、温度制御対象の加熱処理ユニットに搬送される。このとき、試験用ウエハＣＷのみが熱板１２１の上に載置され、送信器１５１は搬送装置の上に載置されたままの状態にしておくか、または加熱処理ユニットのケーシングの外側に設けられた専用ポートに置くようにする。
【００９９】
一方、温度ロガー１５３には受信器１５２が接続されており、この受信器１５２が送信器１５１から無線で送信された試験用ウエハＣＷの温度センサの検出信号を受信し、その信号を温度ロガー１５３に送るようになっている。
【０１００】
パーソナルコンピュータ１５４は、後述する制御を行う制御プログラムが格納されているＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体がセットされており、この記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより、後述のようにして干渉行列および調整情報を演算する演算手段として機能する。パーソナルコンピュータ１５４の代わりに集中制御部１９を用いる場合には、記憶部１０３にこのような記憶媒体がセットされる。
【０１０１】
このように構成される装置により温度制御を行う場合には、まず、試験用ウエハＣＷを熱板１２１に搭載しておき、温度調節器１５０に対して、全チャンネルの目標温度ＳＰを、図１２（ａ）に示すように、熱処理を行う所定温度Ｔに設定して温度制御を開始する。
【０１０２】
熱板１２１の温度が所定温度Ｔに達して整定した状態において、図１２（ａ）に示すように、第１のチャンネルｃｈ１の目標温度ＳＰを、ステップ状に、例えば、１℃変化させてＴ＋１とし、そのときの試験用ウエハＣＷの温度を複数の計測点で、図１２（ｂ）に示すように、それぞれ計測する。この図１２（ｂ）では、３つの計測点の計測温度の温度変化の波形を代表的に示しており、変化前を０℃として示している。
【０１０３】
同様に、試験用ウエハＣＷを搭載した熱板１２１が、所定温度Ｔに整定した状態において、第２のチャンネルｃｈ２の目標温度を、ステップ状に１℃変化させ、そのときの試験用のウエハＷの温度を前記複数の計測点で、それぞれ計測する。
【０１０４】
以下、同様にして、各チャンネル毎に順番に目標温度ＳＰを、ステップ状に１℃変化させ、そのときの試験用のウエハＷの温度を前記複数の計測点で、それぞれ計測する。
【０１０５】
これによって、各チャンネルの目標温度を、個別に１℃ステップ状に変化させたときに、ウエハＷの複数の計測点の計測温度がどのように変化するかのステップ応答波形が得られることになる。
【０１０６】
このようにして計測されたステップ応答波形を利用して、種々の目標温度の変化、例えば、パルス状や三角波状の目標温度の変化に対する試験用ウエハＣＷの複数の計測点の応答波形を演算して合成する。
【０１０７】
例えば、目標温度ＳＰを、図１３（ａ）に示すように、所定温度Ｔから１℃パルス状に変化させた場合、すなわち、パルス状の目標温度の入力に対して出力としての試験用ウエハＣＷの各計測点における図１３（ｂ）に示されるパルス応答波形を、次のようにして合成することができる。
【０１０８】
図１４および図１５は、パルス応答波形の合成を説明するための図であり、図１４は、目標温度の入力（変化）を示し、図１５は、目標温度の入力に対応する出力としての試験用ウエハＣＷの各計測点の応答波形を示している。
【０１０９】
図１４（ａ），図１５（ａ）にそれぞれ示すステップ状の１℃の入力およびその出力であるステップ応答波形を、図１４（ｂ），図１５（ｂ）にそれぞれ示すようにΔｔ、例えば、１秒それぞれ遅延させ、この遅延させたステップ状の入力およびステップ応答波形を、図１４（ａ），図１５（ａ）にそれぞれ示す遅延前のステップ状の入力およびステップ応答波形からそれぞれ減算することにより、図１４（ｃ）に示す１℃、１秒のパルス状の入力およびこの入力に対する出力であるパルス応答波形を図１５（ｃ）に示すように算出することができる。この図１４（ｃ）、図１５（ｃ）は、図１３（ａ）、（ｂ）と同じ波形である。
【０１１０】
このように図１２（ａ）に示す目標温度のステップ入力に対する図１２（ｂ）に示すステップ応答波形を計測することにより、図１３（ａ）に示す目標温度のパルス入力に対する図１３（ｂ）に示すパルス応答波形を演算によって合成することができる。
【０１１１】
なお、上述の遅延時間Δｔは、ステップ応答波形の必要な温度変化が得られるように適宜選択される。
【０１１２】
このパルス応答波形の合成を、各チャンネルについて行うことにより、各チャンネル毎に、パルス状の目標温度の変化に対する試験用ウエハＣＷの複数の計測点におけるパルス応答波形を求めることができる。
【０１１３】
このパルス応答渡形から目標温度の変化に対する試験用ウエハＣＷの複数の計測点における温度の影響を示す干渉行列を得ることができる。
【０１１４】
図１６は、干渉行列の一例を示すものであり、各行が、試験用ウエハＣＷの複数の計測点１〜ｋ（ｋは２以上の整数）に対応し、各列が、１〜ｐ（ｐは２以上の整数）の各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐに対応している。
【０１１５】
この図１６は、図１３（ａ）に示すように目標温度を１℃、１秒間パルス状に変化させた時点を基準時点ｔ＝ｔ０としたときの予め定めた経過時点ｔ＝ｔ１におけるウエハＷの複数の計測点における図１３（ｂ）に示すパルス応答波形から求められる干渉行列の一例である。この予め定めた経過時点ｔ＝ｔ１は、目標温度を変化させた基準時点ｔ＝ｔ０を、例えば、ウエハＷが熱板１２１に搭載されて熱処理が開始された時点としたときに、ウエハＷの温度のバラツキを抑制したい時点に対応するように選ばれる。
【０１１６】
図１３において、例えば、第１のチャンネルｃｈ１の目標温度を、同図（ａ）に示すようにパルス状に変化させたとした場合に、同図（ｂ）に示すように経過時点ｔ＝ｔ１における第１〜第３の各計測点１〜３の温度変化ａ１１，ａ２１，ａ３１とすると、この温度変化ａ１１，ａ２１，ａ３１が、図１６の干渉行列の一部を構成することになる。
【０１１７】
このように図１６の干渉行列は、各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐの目標温度をパルス状に変化させたとした場合の経過時点ｔ＝ｔ１における各計測点１〜ｋの応答波形から算出することができる。
【０１１８】
この図１６の干渉行列から、試験用ウエハＣＷの各計測点の温度変化を予測することができる。図１６に示すように、例えば、第１のチャンネルｃｈ１の目標温度を、１℃、１秒間パルス状に変化させたとすると、経過時点ｔ＝ｔ１において、例えば、ウエハＷの計測点１では、０．１２℃（ａ１１）変化し、計測点２では、０．２１℃（ａ２１）変化し、また、例えば、第２のチャンネルｃｈ２の目標温度を、１℃、１秒間パルス状に変化させたとすると、経過時点ｔ＝ｔ１において、例えば、ウエハＷの計測点１では、０．０３℃（ａ１２）変化し、計測点２では、０．０８℃（ａ２２）変化する。
【０１１９】
この図１６と同様に、目標温度を１℃、１秒間パルス状に変化させた基準時点ｔ＝ｔ０から任意の経過時点における干渉行列を、図１３（ｂ）に示すパルス応答波形から同様に求めることができる。すなわち、ウエハＷ（試験用ウエハＣＷ）の温度のバラツキを抑制しようとする複数の時点を予め設定し、各時点に対応した干渉行列を求めることができる。
【０１２０】
次に、本実施の形態の干渉行列について具体的に説明する。
干渉行列は、上述のように目標温度の変化に対するワークの計測点の応答波形から求めるのであるが、目標温度の急激な変化は、操作量の飽和を招き、制御を困難にする場合がある。
【０１２１】
そこで、本実施形態では、ウエハＷの温度のバラツキを効果的に抑制することができるようにするために、目標温度をパルス状に変化させるのではなく、図１７に示すように、目標温度を略三角波状に変化させた場合の応答波形から干渉行列を求めるようにしている。
【０１２２】
図１８は、この三角波状の波形の合成を説明するための図であり、同図（ａ）は、上述の図１３のパルス状の波形を利用したものであり、同図（ｂ）は上述の図１２のステップ状の波形を利用したものである。
【０１２３】
図１７に示す略三角波状の波形は、図１８（ａ）に示すように、高さ（温度変化）が異なる微小な時間幅の複数のパルス状の入力を積算して得ることができる。この微小なパルス状の入力およびそのパルス応答波形は、図１３のパルス状の入力およびその応答波形について、その高さ（温度変化）は、比例関係により、その時間幅は、上述の図１４と同様に遅延時間Δｔを時間幅に対応させて減算することにより、合成することができる。
【０１２４】
微小なパルス状の入力、例えば、高さが、０．１℃で、時間幅が０．１秒の微小なパルス状の入力およびそのパルス応答波形は、上述の図１３の高さが、１℃で、時間幅が１秒のパルス状の入力およびそのパルス応答波形の高さをそれぞれ０．１倍し、さらに、それを０．１秒それぞれ遅延させたパルス状の入力およびそのパルス応答波形を、遅延前のパルス状の入力およびそのパルス応答波形からそれぞれ減算することにより合成することができる。
【０１２５】
また、図１７に示す略三角波状の波形は、図１８（ｂ）に示すように、高さ（温度変化）が小さく時間幅が徐々に小さくなる複数の矩形を積層したものとして合成することができる。積層する各矩形は、図１２のステップ状の入力およびその応答波形の高さを比例関係で算出し、さらに、それを前記時間幅に相当する分遅延させ、この遅延させた波形を、遅延前のステップ状の入力およびその応答波形から滅算することにより算出することができる。
【０１２６】
この略三角波状の波形は、より微小なパルス入力あるいはステップ入力を利用することにより、滑らかな三角波状に合成することができ、以下の説明および図においては、三角波状として説明する。この三角波の高さは、上述と同様に、例えば、１℃であり、その時間幅は、上述の図１０のウエハＷの温度のバラツキを抑制しようとする期間を、複数に分割した時間幅に選定される。この複数は、演算処理の負担およびバラツキ抑制の効果などを考慮して定められる。
【０１２７】
このように目標温度の三角波状の入力およびその応答波形から干渉行列を演算することにより、操作量の飽和が生じるのを回避した干渉行列を得ることができる。
【０１２８】
図１９は、この実施の形態の干渉行列Ａの詳細を示すものであり、この実施の形態では、ウエハＷ（試験用ウエハＣＷ）の温度のバラツキを精度高く抑制するために、時間的および空間的な干渉を考慮した行列となっている。なお、図１９においては、各行列Ａ１１〜Ａｍｎを構成する各要素である温度変化を、共通にａ１１〜ａｋｐで統一して示しているが、計測点１〜ｋとチャンネルｃｈ１〜ｃｈｐとの対応を示すものであり、具体的な温度変化の数値が同一であることを示すものではない。
【０１２９】
すなわち、図１９の干渉行列Ａは、図２０に示す時間的な干渉の関係を考慮した行列で構成され、さらに、図２０の各行列は、例えば、図２１に示す空間的（位置的）な関係を考慮した行列で構成されており、行列の中に行列を含む二重構造となっている。
【０１３０】
まず、図２０に示す時間的な関係を考慮した行列について説明する。
図２２は、図２０の干渉行列を説明するための波形図であり、同図（ａ）は、目標温度の三角波状の変化を入力として、同図（ｂ）は、その応答波形を出力としてその一例を示したものである。
【０１３１】
上述の図１６の干渉行列では、各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐの目標温度のパルス状の入力は、同一のタイミングのみであったが、この実施の形態では、一定の時間差を持たせた第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の複数のタイミングの目標温度の入力に対応したものとなっている。
【０１３２】
すなわち、第１のタイミングで各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐに、三角波状の入力をそれぞれ与えたとしたときの各応答波形から対応する行列を算出し、次に、一定時間遅延させた第２のタイミングで各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐに、三角波状の入力をそれぞれ与えたとしたときの各応答波形から対応する行列を算出し、以下、同様にして第ｎのタイミングで各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐに、三角波状の入力をそれぞれ与えたとしたときの各応答波形から対応する行列を算出するものである。
【０１３３】
このとき、目標温度の入力の第１〜第ｎのタイミングに拘わらず、図２２に示す応答波形の各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍ（ｍは２以上の整数）は、第１のタイミングの目標温度の入力、すなわち、第１のタイミングの目標温度を三角波状に変化させた時点ｔ＝ｔ０を基準とし、この基準時点ｔ＝ｔ０から各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍが規定されることになる。つまり、目標温度の入力のタイミングが遅れることによって、応答波形のタイミングも遅れるのであるが、基準時点ｔ＝ｔ０および各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍは、遅らせることなく、第１のタイミングのときに固定し、この固定した各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍに対して遅れた応答波形から干渉行列を算出することになる。
【０１３４】
図２０の干渉行列Ａの各行は、図２２（ｂ）の応答波形の第１のタイミングの目標温度の入力の基準時点ｔ＝ｔ０からの各経過時点ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３…ｔｍにそれぞれ対応するものであり、例えば、最上段の第１の行の行列Ａ１１〜Ａ１ｎは、経過時点ｔ＝ｔ１における関係を示す行列であり、次の行の行列Ａ２１〜Ａ２ｎは、経過時点ｔ＝ｔ２における関係を示す行列であり、同様に、最下段の行の行列Ａｍ１〜Ａｍｎは、経過時点ｔ＝ｔｍの時点における関係を示す行列である。
【０１３５】
ここで、各経過時点ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３…ｔｍは、上述の図１０に示される試験用ウエハＣＷの温度のバラツキが生じている期間において、バラツキを抑制したい各時点に対応するように予め決定される。その際、第１のタイミングの目標温度を三角波状に変化させる基準時点ｔ＝ｔ０を、例えば、ウエハＷが熱板１２１に搭載されて熱処理が開始される時点に対応させる。
【０１３６】
図２０の干渉行列Ａの各列は、図２２（ａ）に示すように、一定の時間差のある複数の三角波状の目標温度の入力にそれぞれ対応するものであり、例えば、左端の第１の列の行列Ａ１１〜Ａｍ１は、最も早い第１のタイミングの目標温度の三角波状の入力に対する関係を示す行列であり、図２２に対応するものである。また、次の列の行列Ａ１２〜Ａｍ２は、第１のタイミングよリ一定時間遅れた第２のタイミングの目標温度の三角波状の入力に対する関係を示す行列であり、同様に、右端の列の行列Ａ１ｎ〜Ａｍｎは、最も遅い第ｎのタイミングの目標温度の三角波状の入力に対する関係を示す行列である。
【０１３７】
ここで、図２２（ａ）に示される複数の三角波状の目標温度の入力は、少なくとも目標温度の変化が連続的なものとなるように、タイミングの早い三角波に次のタイミングの三角波の一部が重なるように設定するのが好ましく、この実施の形態では、三角波の底辺の１／２に相当する一定時間遅延させたものとなっている。なお、遅延時間を一定とすることにより、演算処理が容易となるが、必ずしも遅延時間は一定でなくてもよい。
【０１３８】
以上のように図２０に示す干渉行列Ａは、各行が、三角波応答波形の各経過時点ｔ＝ｔ１、ｔ２、…、ｔｍに対応し、各列が、時間差のある複数の目標温度の各入力に対応するので、行と列とが交差する位置の行列、例えば、行列Ａ２１は、第１列であるから三角波状の目標温度の入力が第１のタイミングであって、第２行であるから三角波応答波形の経過時点ｔ２に対応する行列であり、また、例えば、行列Ａ１２は、第２列であるから三角波状の目標温度の入力が第２のタイミングであって、第１行であるから三角波応答波形の経過時点ｔ１に対応する行列である。
【０１３９】
このように図２０に示す干渉行列Ａは、各行が、三角波応答波形の各経過時点ｔ＝ｔ１、ｔ２、…、ｔｍに対応し、各列が、時間差のある複数の目標温度の各入力に対応するので、目標温度の入力および三角波応答波形の時間的な影響を示す干渉行列となっている。
【０１４０】
なお、第１〜第ｎの各タイミング毎に、第１〜第ｐの各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐ毎の三角波状の目標温度の入力があり、各目標温度の入力に個別的に対応して複数の計測点１〜ｋ毎の三角波応答波形があるが、図２２（ａ）では、各タイミングにおける各チャンネルの目標温度の入力を、一つの三角波で代表的に示し、図２２（ｂ）では、各チャンネルおよび各計測点にそれぞれ対応する複数の応答波形を一つの応答波形で代表的に示している。
【０１４１】
次に、図２１に基づいて、干渉行列Ａの空間的（位置的）な関係について説明する。この図２１は、図２０の干渉行列Ａの内の行列Ａ２１を代表的に示すものである。
【０１４２】
行列Ａ２１は、上述のように、干渉行列Ａの第１列であるから三角波状の目標温度の入力が第１のタイミングであって、第２行であるから三角波応答波形の経過時点ｔ２に対応する行列である。
【０１４３】
この行列Ａ２１は、図２１に示すように、各列が、第１〜第ｐの各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐに対応しており、各行が、ウエハＷの第１〜第ｋの各計測点ｓ１〜ｓｋにそれぞれ対応している。
【０１４４】
例えば、左端の第１列、最上段の第１行は、図２３（ａ）に示すように、第１のタイミングの第１のチャンネルｃｈ１の三角波状の目標温度の入力に対する図２３（ｂ）に示す三角波応答波形の第１の計測点ｓ１の経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａ１１を示しており、第１列、第２行は、第１のチャンネルｃｈ１の三角波状の目標温度の入力に対する三角波応答波形の第２の計測点ｓ２の経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａ２１を示しており、同様に、第１列、最下段の行は、第１のチャンネルの三角波状の目標温度の入力に対する三角波応答波形の第ｋの計測点ｓｋの経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａｋ１を示している。なお、図２３（ｂ）には、３つの計測点ｓ１〜ｓ３の三角波応答波形を代表的に示しており、また、図２３（ａ）は、第１のタイミングの三角波状の入力を示しており、第１のチャンネルｃｈ１以外のチャンネルの三角波は、分かりやすいように高さを低くして示しているが、実際は、各チャンネルとも同じ高さの三角波となっている。
【０１４５】
また、行列Ａ２１の例えば、第２列、第１行は、第２のチャンネルｃｈ２の三角波状の目標温度の入力に対する第１の計測点ｓ１の三角波応答波形の経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａ１２を示しており、第２列、第２行は、第２のチャンネルｃｈ２の三角波状の目標温度の入力に対する第２の計測点ｓ２の三角波応答波形の経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａ２２を示しており、同様に、第２列、最下段の行は、第２のチャンネルｃｈ２の三角波状の目標温度の入力に対する第ｋの計測点ｓｋの応答波形の経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａｋ２を示している。
【０１４６】
同様に、例えば、右端の第ｐ列、第１行は、第ｐのチャンネルｃｈｐの三角波状の目標温度の入力に対する第１の計測点ｓ１の三角波応答波形の経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａ１ｐを示しており、第ｐ列、第２行は、第ｐのチャンネルｃｈｐの三角波状の目標温度の入力に対する第２の計測点ｓ２の三角波応答波形の経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａ２ｐを示しており、同様に、第ｐ列、最下段の行は、第ｐのチャンネルｃｈｐの三角波状の目標温度の入力に対する応答波形の第ｋの計測点ｓｋの経過時点ｔ＝ｔ２における温度変化ａｋｐを示している。
【０１４７】
このように行列Ａ２１は、各行が、応答波形の各計測，点ｓ１〜ｓｋに対応し、各列が、各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐに対応するので、ウエハＷにおける位置、各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐに個別的に対応するヒータや温度センサの配置などの空間的な位置の影響を示す干渉行列となっており、これは、行列Ａ２１に限らず、図２０の干渉行列を構成する各行列も同様である。
【０１４８】
したがって、図２０、その詳細を示す図１９の干渉行列Ａは、時間的、空間的な影響を考慮した行列となっている。
【０１４９】
以上が、本実施の形態に用いる干渉行列Ａについての説明であり、図８のパーソナルコンピュータ１５４では、上述のようにして計測したステップ応答波形から演算処理によってかかる干渉行列Ａを算出し、例えば、干渉行列用のファイルに格納する。
【０１５０】
さらに、パーソナルコンピュータ１５４は、上述の図１０に示す熱処理を行った場合のウエハＷの複数の計測点１〜ｋの計測温度のデータも試練用のウエハＷを用いて計測し、データファイルに格納する。すなわち、この実施の形態による目標温度の調整を行う前の状態で、ウエハＷの熱処理を行った場合のウエハＷの複数の計測点１〜ｋの温度を計測し、データファイルに格納する。
【０１５１】
パーソナルコンピュータ１５４は、干渉行列Ａと、試験用ウエハＣＷの複数の計測点１〜ｋの温度の計測データとに基づいて、バラツキを抑制するための目標温度の調整ための調整情報としての調整値を次のようにして算出する。
【０１５２】
ここで、目標温度の第１〜第ｎの各タイミングにおける各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐの三角波状の目標温度の温度変化（三角波の高さ）をｃ１〜ｃｎとし、ウエハＷの各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍにおける各計測点の温度変化をｂ１〜ｂｍとすると、各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍにおけるウエハＷの各計測点１〜ｋの温度変化ｂ１〜ｂｍは、干渉行列Ａを用いて次式で表すことができる。
【０１５３】
【数１】
2008166514.tif 000003
【０１５４】
この式（１）において、ｂ１は、経過時点ｔ＝ｔ１における各計測点１〜ｋの温度変化を示すベクトルであり、ｂ２は、経過時点ｔ＝ｔ２における各計測点１〜ｋの温度変化を示すベクトルであり、同様に、ｂｍは、経過時点ｔ＝ｔｍにおける各計測点１〜ｋの温度変化を示すベクトルである。
【０１５５】
また、ｃ１は、第１のタイミングにおける各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐの三角波状の目標温度の温度変化（三角波の高さ）を示すベクトルであり、ｃ２は、第２のタイミングにおける各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐの三角波状の目標温度の温度変化（三角波の高さ）を示すベクトルであり、同様に、ｃｎは、第ｎのタイミングにおける各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐの三角波状の目標温度の温度変化（三角波の高さ）を示すベクトルである。
【０１５６】
この式（１）は、第１〜第ｎの各タイミングにおける各チャンネルの目標温度の温度変化ｃ１〜ｃｎに対する、各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍにおけるウエハＷの各計測点１〜ｋの温度変化ｂ１〜ｂｍを示している。
【０１５７】
すなわち、式（１）より、第１〜第ｎの各タイミングの三角波状の目標温度の三角波の高さをｃ１〜ｃｎとすれば、ウエハＷの各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍにおける計測点の温度変化が、ｂ１〜ｂｍとなることを示している。
【０１５８】
したがって、逆に、各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍにおけるウエハＷの各計測点の温度変化ｂ１〜ｂｍを、バラツキを抑制するような温度変化に選べば、そのような温度変化を生じさせるのに必要な目標温度の温度変化（三角波の高さ）ｃ１〜ｃｎ、すなわち、目標温度の調整値ｃ１〜ｃｎは、干渉行列Ａの逆行列Ａ−１を用いて次式で算出できることになる。
【０１５９】
【数２】
2008166514.tif 000004
【０１６０】
干渉行列Ａの逆行列Ａ−１が求められる場合には、式（２）によって、目標温度の調整値ｃ１〜ｃｎを算出することができるが、一般に、制御できるチャンネル数ｃｈ１〜ｃｈｐに比べて、ウエハＷの計測点１〜ｋの数の方が多いので、逆行列Ａ−１を求めるのは困難である。このため、この実施の形態では、逆行列Ａ−１に代えて、擬似逆行列（ＡＴ＊Ａ）−１＊ＡＴを用いるようにしている。なお、ＡＴは、干渉行列Ａの転置行列である。
【０１６１】
パーソナルコンピュータ１５４は、上述の図１０に示す熱処理を行った場合のウエハＷの複数の計測点１〜ｋの計測温度のデータからバラツキを抑制するような温度変化を温度分布情報として算出する。
【０１６２】
例えば、図１０において、経過時点ｔ＝ｔ１における計測点１の計測温度ｂ１１が、平均値よりも０．０８℃高いときには、そのパラツキを抑制するように−０．０８℃を、経過時点ｔ＝ｔ１における計測点１の温度分布情報として算出し、また、経過時点ｔ＝ｔ１における計測点２の計測温度ｂ２１が、平均値よりも０．０４℃低いときには、そのバラツキを抑制するように＋０．０４℃を、経過時点ｔ＝ｔ１における計測点２の温度分布情報として算出し、また、経過時点ｔ＝ｔ１における計測点３の計測温度ｂ３１が、平均値よりも０．０８℃低いときには、そのバラツキを抑制するように＋０．０８℃を、経過時点ｔ＝ｔ１における計測点３の温度分布情報として算出し、以下同様にして、経過時点ｔ＝ｔ１における計測点ｋまでの温度分布情報を算出する。更に、同様にして各経過時点ｔ＝ｔ２〜ｔｍにおける各計測点１〜ｋの温度分布情報を算出する。
【０１６３】
この算出した温度のバラツキを抑制するための各経過時点ｔ＝ｔ１〜ｔｍの温度分布情報が、上述の式（２）におけるｂ１〜ｂｍとして用いられる。
【０１６４】
パーソナルコンピュータ４は、この抽出した温度分布情報ｂ１〜ｂｍと、干渉行列Ａの逆行列Ａ−１に代えて用いる擬似逆行列（ＡＴ＊Ａ）−１＊ＡＴとから式（２）に従って目標温度の調整値ｃ１〜ｃｎを算出するものである。
【０１６５】
この調整値ｃ１〜ｃｎは、熱板２によるウエハＷの熱処理ための目標温度である所定温度Ｔに対して、プラスまたはマイナスの温度値のベクトルであり、この調整値ｃ１〜ｃｎ（以下「ｃ」と略記する）を、目標温度の加算値として、目標温度に加算すれば、目標温度が調整されることになる。
【０１６６】
この調整値ｃは、上述のように干渉行列Ａの逆行列Ａ−１ではなく、干渉行列Ａに基づく擬似逆行列（ＡＴ＊Ａ）−１＊ＡＴを用いて算出されるので、誤差を生じることになるが、算出される調整値ｃによって、温度のバラツキの抑制効果が十分であると判断するときには、この算出された調整値ｃを用いればよい。
【０１６７】
本実施の形態では、温度のバラツキの抑制効果を、一層高めるために、算出された調整値ｃを、初期値の一つにするとともに、ランダムに発生させた調整値の初期値とを初期集団とし、干渉行列Ａを含む評価式を用いた遺伝的アルゴリズムによって調整値ｃの最適値を探索するようにしている。
【０１６８】
ここで、評価式は、下記の式を用いている。
ｂ’＝ｂ−Ａｃ
Ａは上述の干渉行列、ｃは調整値、ｂは温度のバラツキを抑制するように算出された上述の温度分布情報のベクトルであり、上述のｂ１〜ｂｍに対応するものである。
【０１６９】
上述の式（１）で示すように、逆行列Ａ〜１を用いて調整値ｃを算出することができる場合には、ｂとＡｃとは、等しくなり、評価値ｂ’は０となるが、本実施の形態では、逆行列Ａ−１ではなく、擬似逆行列（ＡＴ＊Ａ）−１＊ＡＴを用いて調整値ｃを算出しているので、評価値ｂ’は、０とはならない。
【０１７０】
そこで、本実施の形態では、バラツキ幅が小さい、すなわち、評価値ｂ’の最大値と最小値の差が最小となる調整値ｃを探索し、最終的な調整値ｃとする。
【０１７１】
すなわち、初期値として、擬似逆行列を用いて上述のようにして算出された調整値ｃおよびランダムに発生させた調整値からなる、例えば、１００通りほど調整値の初期集団を準備し、各調整値について、上述の評価式によって評価値ｂ’を算出し、さらに、その評価値ｂ’の最大値と最小値との差である最大のバラツキ幅を算出する第１の処理を行い、このバラツキ幅が小さく良好なものを中心に、調整値を選択する第２の処理を行い、この選択した調整値の内で、交叉や突然変異を発生させて、調整値を１００通りほどに増やす第３の処理を行い、この第１，第２，第３の処理を１世代として、以下同様に繰り返し、第１の処理で算出される評価値ｂ’のバラツキ幅が、０に近づいたときに処理を停止し、その世代で最も差が小さいバラツキ幅の調整値ｃを、最終的な調整値ｃとするものである。
【０１７２】
パーソナルコンピュータ１５４は、以上のようにして探索した目標温度の調整値ｃを、通信によって、温度調節器１５０に対して送信する。
【０１７３】
図２４は、温度調節器１５０の内部構成をブロック図であり、パーソナルコンピュータ１５４から与えられる調整値ｃを含む調整データに基づいて、設定されている所定温度Ｔの目標温度ＳＰに加算する加算波形を生成するＳＰ加算波形生成部１５５と、加算波形が加算された調整後の目標温度と熱板１２１からの検出温度ＰＶとの偏差に応じて、ＰＩＤ演算を行って操作量を出力するＰＩＤコントローラ１５６とを備えている。ＳＰ加算波形生成部１５５およびＰＩＤコントローラ１５６は、マイクロコンピュータによって構成される。
【０１７４】
図２５は、一つのチャンネルの加算波形の一例を示すものであり、ＳＰ加算波形生成部１５５には、パーソナルコンピュータ１５４から第１〜第ｎの各タイミングの三角波の高さに対応する調整値ｃ（ｃ１〜ｃｎ）が、各チャンネルに個別的に対応して与えられる。ＳＰ加算波形生成部１５５は、図２５に示すように、各三角波の頂点を結ぶ加算波形を生成する。このとき、ＳＰ加算波形の生成を開始する時点は、例えば、試験用ウエハＣＷが熱板１２１に搭載されて熱処理が開始される時点であり、上述の基準時点ｔ＝ｔ０に対応するものである。この試験用ウエハＣＷの熱板１２１への搭載の時点は、例えば、試験用ウエハＣＷの熱板１２１への搭載を行う主搬送装置１６または１７を制御する集中制御部１９からの図示しないタイミング信号により、あるいは、熱板１２１の検出温度の変化から検出することができる。
【０１７５】
ウエハＷの通常の熱処理工程において、温度調節器１５０では、所定温度Ｔに設定された目標温度ＳＰに、この加算波形を加算して内部の目標温度とし、この内部の目標温度に、熱板１２１の検出温度ＰＶが一致するように制御を行なうものである。
【０１７６】
したがって、各チャンネルの目標温度に、例えば、図２６に示されるような加算波形が加算されて目標温度が調整されることにより、例えば、図１０のウエハＷの温度のバラツキが、図２７に示すように抑制されて均―な熱処理が行なわれることになる。
【０１７７】
次に、以上のようなモデルによる熱板特性の生成、それを用いた温度の調整、調整された温度での実処理までの一連のフローについて説明する。
図２８はパーソナルコンピュータ１５４を用いた上記フローを説明するためのフローチャートである。
【０１７８】
まず、熱板１２１の各チャンネルｃｈ１〜ｃｈｐ毎に目標温度をステップ状に変化させて試験用ウエハＣＷの各計測点１〜ｋの応答波形を計測し、この応答波形から演算処理によって干渉行列Ａを算出し（第１の手順）、ファイルに保存する（ステップｎ１）。このモデルは、設定温度を変化させた場合にウエハ応答を表す行列型モデルであり、熱板特性を示すものである。すなわち、ステップｎ１では熱板特性データを生成する。
【０１７９】
次に、調整工程を実施する。
ここでは、まず、試験用ウエハＣＷを用いて、目標温度に整定した熱板１２１にウエハＷを搭載して熱処理を行ったときのウエハＷの各計測点１〜ｋの計測温度の時系列データを調整データとして取得し、ファイルに保存する（ステップｎ２）。
【０１８０】
次いで、熱板の特性データである干渉行列データおよび調整データである時系列データから抽出した温度のバラツキを抑制するための温度分布情報から目標温度の調整値を算出し（第２の手順）、遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）によって調整パラメータを計算する（ステップｎ３）。
【０１８１】
この場合に、熱板の温度プロファイルは通常、図２９に示すようなカーブを描き、１回の調整によって所望のプロファイルに調整することが必ずしも容易ではないため、高精度の調整値を得るために、この調整工程を複数回繰り返すことが好ましい。理想的には、この調整工程は、調整値が収束するまで繰り返すことであるが、これでは調整時間が定まらず、長くなることもあるので、決められた回数繰り返すようにすることが好ましい。
【０１８２】
具体的には、例えば、最初に図２９の温度プロファイルのａ部分の調整を行い、次にｂ部分の調整を行い、最後にｃ部分の調整を行うというように３回の調整工程を行う。
【０１８３】
また、この調整工程の際に、合わせてリカバリーの調整、すなわち目標温度であるウエハＷの加熱温度までの到達時間の調整を行うことが好ましい。この際の調整は、図１１の装置により、調整前の条件で熱処理を行って試験用ウエハＣＷの温度を計測し、調整前の昇温時間を算出し、その昇温時間と目標昇温時間との差Δｔを算出し、予め求めた関係式ｂ＝ｆ（Δｔ）を用いて調整値ｂを算出することにより行われる。さらに、この際に、電源電圧のばらつきを調整してもよい。
【０１８４】
上記温度プロファイルの調整（過渡調整）を行う際には、試験用ウエハＣＷを加熱処理ユニット（ＣＨＰ）に搬入して行うが、初期段階ではケーシング等が十分に加熱されていないため、取得データの信頼性が低いおそれがある。そこで、温度プロファイルの調整（過渡調整）の前に、試験用ウエハＣＷの搬入動作を１回または複数回行うシーケンスとすることが好ましい。これにより、温度安定性が高い状態で信頼性の高い調整を行うことができる。
【０１８５】
この温度安定のための動作の際に、オフセット調整、すなわちウエハの加熱設定温度の調整を行うことが好ましい。このオフセット調整では、ウエハを熱板に載置した後の指定時間経過時点での平均温度の調整を行う。これにより、その後の温度プロファイル調整を短時間で円滑に行うことが可能となる。
【０１８６】
実際の調整工程の例としては図３０に示すようなものを挙げることができる。
すなわち、オフセット調整前の状態において、温度安定化のための動作を兼ねたオフセット調整を３回行い、その後、上記ステップｎ２、ｎ３で示したウエハ面内の温度プロファイル調整（過渡調整）を３回繰り返して行う。
【０１８７】
そして、上記調整工程により決定した調整値のデータを、温度調節器１５０に転送する（ステップｎ４）
【０１８８】
この調整値に基づいて、温度調節器１５０の目標温度を調整し、実ウエハの加熱処理を行う（ステップｎ５）。実ウエハの加熱処理においては、各チャンネル毎に、図３１に示すように、ウエハの載置を検知してから、時定数（熱板温度変化の時刻を規定する定数；Ｔｎ）とゲイン（時刻Ｔｎの熱板温度変化量を規定する定数；Ｃｎ）により制御を行う。
【０１８９】
本実施形態に示すような温度制御手法を採用することにより、設定温度に至る過渡期も含めてウエハ面内温度の均一性を各段に向上させることができる。また、試験用ウエハＣＷの温度に基づいて各加熱処理ユニットの熱板の温度を制御するので、加熱処理ユニットの固体間差を低減することができる。
【０１９０】
次に、実際に本発明の制御方法を採用した場合の効果について説明する。
図３２は、ウエハの温度プロファイル（平均値）と、その際の温度均一性（ばらつき）を、従来の方法と本発明とで比較して示す図である。この図に示すように、ウエハ温度が設定温度（定常温度）に至るまでの過渡期において、温度ばらつきが３０％程度低減できることが確認された。
【０１９１】
なお、ウエハの温度のバラツキを抑制しようとする時点ｔ＝ｔ０〜ｔｍを変更する場合には、パーソナルコンピュータ１５４に変更する時点ｔ＝ｔ０〜ｔｍ設定入力することにより、その時点に対応する干渉行列Ａが算出されるとともに、温度分布情報が算出され、これらに基づいて、調整値が算出される。
【０１９２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく種々変更可能である。例えば上記実施の形態では、遺伝的アルゴリズムを用いて最適な調整値を探索したが、山登り法、シミュレーテンド・アニーリング（ＳＡ）法など、あるいは、可能性のある範囲を虱潰しに探索する全探索などの他の探索手法を用いてもよい。
【０１９３】
また、上記実施の形態では、ヒータにより熱板を加熱する加熱処理に適用した例について示したが、これに限らず、ペルチェ素子等の熱電素子を用いた場合や、加熱と冷却とを併用する温度制御に適用してもよい。
【０１９４】
さらに、上記実施の形態では、温度調節器１５０には演算機能を持たせず、パーソナルコンピュータ１５４に演算機能を持たせた例を示したが、温度調節器１５０に演算機能を持たせてもよい。
【０１９５】
さらにまた、上記実施の形態では、加熱対象の基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、これに限らず、例えばＬＣＤ用のガラス基板等の他の基板であっても適用可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明は、半導体ウエハ等の基板にレジスト塗布・現像処理を施す装置に適用される加熱処理ユニットの温度制御に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】本発明の温度制御方法が適用される加熱処理ユニットが搭載されたレジスト塗布・現像処理システムを示す概略平面図。
【図２】図１に示すレジスト塗布・現像処理システムの正面図。
【図３】図１に示すレジスト塗布・現像処理システムの背面図。
【図４】図１のレジスト塗布・現像処理システムに備えられた主ウエハ搬送装置の概略構造を示す斜視図。
【図５】図１のレジスト塗布・現像処理システムの制御系を示すブロック図。
【図６】本発明の制御方法が実施される加熱処理ユニットを示す断面図。
【図７】本発明の制御方法が実施される加熱処理ユニットの内部を示す概略平面図。
【図８】加熱処理ユニットにおける熱板の温度制御機構を示すブロック図。
【図９】加熱処理ユニットにおける熱板の分割状態を説明するための図。
【図１０】ウエハの各計測点の計測温度の平均値からのバラツキを示す図。
【図１１】試験用ウエハの温度を計測し、それに基づいて熱板の温度制御を行うための装置の構成を示す図。
【図１２】ステップ入力およびステップ応答波形を示す図。
【図１３】パルス入力およびパルス応答波形を示す図。
【図１４】パルス入力の合成を説明するための波形図。
【図１５】パルス応答波形の合成を説明するための波形図。
【図１６】干渉行列の一例を示す図。
【図１７】三角波状の入力を示す図。
【図１８】図１７の三角状入力の合成を説明するための図。
【図１９】干渉行列の詳細構成を示す図。
【図２０】干渉行列の構成を示す図である。
【図２１】図２０の干渉行列の一部の行列を示す図である。
【図２２】目標温度の入力とその応答波形である出力を示す図。
【図２３】目標温度の入力とその応答波形である出力を示す図。
【図２４】温度調節器を示すブロック図。
【図２５】目標温度の加算波形の一例を示す図。
【図２６】各チャンネルの目標温度の加算波形を示す図。
【図２７】本発明により温度分布のバラツキが抑制されたウエハの各計測点の計測温度を示す図。
【図２８】本発明に従って、熱板特性の生成、それを用いた温度の調整、調整された温度での実処理までの一連のフローを説明するためのフローチャート。
【図２９】温度プロファイルを調整する調整工程を複数回行う場合における各回の調整部分の一例を示す模式図。
【図３０】実際の調整工程の例を説明するための図。
【図３１】実処理時の温度制御方法を説明するための図。
【図３２】本発明の効果を説明するための図。
【符号の説明】
【０１９８】
１９；集中制御部
１２０；加熱部
１２１；熱板
１２７；電気ヒータ
１５０；温度調整器
１５３；ロガー
１５４；パーソナルコンピュータ
１５５；ＳＰ加算波形生成部
１５６；ＰＩＤコントローラ
ＣＨＰ；加熱処理ユニット
【図１】
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【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】
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【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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