(57)【要約】【課題】熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置において、前記熱処理機構の温度を簡易な方法で適切に校正する。【解決手段】温度校正装置の温度検査治具１０は、熱処理板上に載置される被処理ウェハ７０と、被処理ウェハ７０上に設けられた複数のホイートストンブリッジ回路７１とを有している。ホイートストンブリッジ回路７１は、温度変化に応じて抵抗値が変化する４つの測温抵抗体７２と、接触子４１が接触する４つのコンタクトパッド７３と有している。温度校正装置の制御部では、ホイートストンブリッジ回路７１が平衡状態となるように、すなわちホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになるように、熱処理板の温度を調節する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置に対し、前記熱処理機構の温度を測定するための温度測定装置であって、
基板と、
前記基板上に設けられ、温度変化に応じて抵抗値が変化する複数の測温抵抗体を備えたホイートストンブリッジ回路と、を有することを特徴とする、温度測定装置。
【請求項２】
前記ホイートストンブリッジ回路は、所定の抵抗値を有する固定抵抗体を備えることを特徴とする、請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置に対し、前記熱処理機構の温度を校正するための温度校正装置であって、
基板と、
前記基板上に設けられ、温度変化に応じて抵抗値が変化する複数の測温抵抗体を備えたホイートストンブリッジ回路と、
前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態となるように、前記熱処理機構の温度を調節する制御部と、を有することを特徴とする、温度校正装置。
【請求項４】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、
前記制御部は、複数の前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項３に記載の温度校正装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が所定の値になるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項３又は４に記載の温度校正装置。
【請求項６】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、
前記制御部は、複数の前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が等しくなるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項３〜５のいずれかに記載の温度校正装置。
【請求項７】
前記ホイートストンブリッジ回路は、所定の抵抗値を有する固定抵抗体を備えることを特徴とする、請求項３又は４に記載の温度校正装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記ホイートストンブリッジ回路において異なる箇所のオフセット電圧を測定し、それぞれの場合において当該ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項３〜７のいずれかに記載の温度校正装置。
【請求項９】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、
複数の前記ホイートストンブリッジ回路は、千鳥状、格子状、又は連続して蛇行状に配置されていることを特徴とする、請求項３〜８のいずれかに記載の温度校正装置。
【請求項１０】
前記熱処理機構は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度調節可能であることを特徴とする、請求項３〜９のいずれかに記載の温度校正装置。
【請求項１１】
熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置に対し、温度校正装置を用いて前記熱処理機構の温度を校正する温度校正方法であって、
基板と、
前記基板上に設けられ、温度変化に応じて抵抗値が変化する複数の測温抵抗体を備えたホイートストンブリッジ回路と、から構成される前記温度校正装置を用いて、
前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態となるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、温度校正方法。
【請求項１２】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、
複数の前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項１１に記載の温度校正方法。
【請求項１３】
前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が所定の値になるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の温度校正方法。
【請求項１４】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、
複数の前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が等しくなるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれかに記載の温度校正方法。
【請求項１５】
前記ホイートストンブリッジ回路は、所定の抵抗値を有する固定抵抗体を備えることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の温度校正方法。
【請求項１６】
前記ホイートストンブリッジ回路において異なる箇所のオフセット電圧を測定し、それぞれの場合において当該ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれかに記載の温度校正方法。
【請求項１７】
前記熱処理機構は、複数の領域に区画され、
前記領域毎に前記熱処理機構の温度を調節することを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれかに記載の温度校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置に対し、前記熱処理機構の温度を測定するための温度測定装置、当該温度測定装置を備え、前記熱処理機構の温度を校正するための温度校正装置、及び当該温度校正装置を用いた温度校正方法に関する。なお、ここで言う校正とは、熱処理機構の温度を計測し、当該熱処理機構の温度を所望の値に調節することを意味する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィー工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布した後の加熱処理（プリベーキング処理）、レジスト膜に所定のパターンを露光した後の加熱処理（ポストエクスポージャーベーキング処理）、露光されたレジスト膜を現像した後の加熱処理（ポストベーキング処理）などの種々の熱処理が行われている。また、これら加熱処理後にウェハの温度を調節する熱処理も行われている。さらに、エッチング処理や成膜処理などのプラズマ処理においても、ウェハの温度を調節する熱処理が行われている。
【０００３】
上述した熱処理は、例えば熱処理装置において所定の温度に設定された熱処理板上にウェハを載置して行われる。そして、この熱処理を適切に行うためには、熱処理板上のウェハの温度分布を事前に計測し、当該計測結果に基づいて熱処理板の温度を適宜補正することが重要である。そこで、従来、この熱処理におけるウェハの温度を計測することが行われている。
【０００４】
かかるウェハの温度の計測には、複数の温度センサと、当該複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点とがウェハ表面に設けられたウェハ型温度センサを用いることが提案されている。かかる場合、熱処理装置の内部に設けられた接触子をウェハ上の接点に接触させる。接点からの出力信号は、接触子を介して熱処理装置の外部に設けられたデータ管理部に出力される。そして、データ管理部では、出力信号に基づいて、ウェハの温度が判別される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８７６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１のウェハ型温度センサ上では、複数の温度センサは個別に接点と接続されているため、各温度センサの抵抗値がすべて測定される。かかる場合、データ管理部において管理されるデータ、すなわち計測される温度の数が非常に多くなる。そうすると、これら温度の計測結果に基づいて熱処理板の温度を調節する場合、当該温度の制御が非常に複雑なものなる。したがって、熱処理板の温度調節に改善の余地があった。
【０００７】
また、無線式の計測装置を用いた場合であっても、上記特許文献１と同様に、ウェハ上に設けられた複数の温度センサの抵抗値がすべて測定されるので、熱処理板の温度制御が非常に複雑になる。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置において、前記熱処理機構の温度を簡易な方法で適切に校正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置に対し、前記熱処理機構の温度を測定するための温度測定装置であって、基板と、前記基板上に設けられ、温度変化に応じて抵抗値が変化する複数の測温抵抗体を備えたホイートストンブリッジ回路と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、温度測定装置の基板上に形成されたホイートストンブリッジ回路が平衡状態となるように、すなわち、ホイートストンブリッジ回路におけるオフセット電圧がゼロになるように、熱処理機構の温度を調節することができる。かかる場合、オフセット電圧がゼロになるので、ホイートストンブリッジ回路における複数の測温抵抗体の抵抗値、すなわち当該測温抵抗体で計測される基板の温度が等しくなる。したがって、本発明によれば、基板を水平面内で均一に熱処理するように、熱処理機構の温度を適切に調節することができる。そして、このように温度調節された熱処理機構によって、後続の基板に対する熱処理を適切に行うことができる。
【００１１】
また、基板上の複数の領域において温度を測定しようとすると、複数の測温抵抗体が必要になるため、従来の方法を用いると、当該測温抵抗体の数に応じた複数箇所の温度が計測される。そうすると、これら複数のパラメータを用いて熱処理機構の温度が調節されることになる。これに対して、本発明によれば、熱処理機構の温度を調節するために用いるパラメータは、ホイートストンブリッジ回路のオフセット電圧の１つのみである。したがって、本発明によれば、簡易な制御で熱処理機構の温度を調節することができる。
【００１２】
前記ホイートストンブリッジ回路は、所定の抵抗値を有する固定抵抗体を備えていてもよい。なお、固定抵抗体とは、温度変化に対して、抵抗値の変化がゼロ、若しくは抵抗値の変化が無視できるほど小さいものを言う。
【００１３】
別な観点による本発明は、熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置に対し、前記熱処理機構の温度を校正するための温度校正装置であって、基板と、前記基板上に設けられ、温度変化に応じて抵抗値が変化する複数の測温抵抗体を備えたホイートストンブリッジ回路と、前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態となるように、前記熱処理機構の温度を調節する制御部と、を有することを特徴としている。なお、ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるとは、当該ホイートストンブリッジ回路の中点間の電位差がゼロになる状態をいい、すなわちホイートストンブリッジ回路のオフセット電圧がゼロになる状態をいう。
【００１４】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、前記制御部は、複数の前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【００１５】
前記制御部は、前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が所定の値になるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。かかる場合、ホイートストンブリッジ回路における測温抵抗体の抵抗値を所定の値にすることができる。したがって、基板を所定の温度で均一に熱処理するように、熱処理機構の温度を調節することができる。なお、かかる場合でも、熱処理機構の温度を調節するためのパラメータは、ホイートストンブリッジ回路のオフセット電圧と電流値の２つであるため、従来よりも簡易な制御で熱処理機構の温度を調節することができる。
【００１６】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、前記制御部は、複数の前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が等しくなるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【００１７】
前記ホイートストンブリッジ回路は、所定の抵抗値を有する固定抵抗体を備えていてもよい。
【００１８】
前記制御部は、前記ホイートストンブリッジ回路において異なる箇所のオフセット電圧を測定し、それぞれの場合において当該ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【００１９】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、複数の前記ホイートストンブリッジ回路は、千鳥状、格子状、又は連続して蛇行状に配置されていてもよい。
【００２０】
前記熱処理機構は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度調節可能であってもよい。
【００２１】
また別な観点による本発明は、熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置に対し、温度校正装置を用いて前記熱処理機構の温度を校正する温度校正方法であって、基板と、前記基板上に設けられ、温度変化に応じて抵抗値が変化する複数の測温抵抗体を備えたホイートストンブリッジ回路と、から構成される前記温度校正装置を用いて、前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態となるように、前記熱処理機構の温度を調節することを特徴としている。
【００２２】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、複数の前記ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【００２３】
前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が所定の値になるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【００２４】
前記ホイートストンブリッジ回路は複数設けられ、複数の前記ホイートストンブリッジ回路における電流値が等しくなるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【００２５】
前記ホイートストンブリッジ回路は、所定の抵抗値を有する固定抵抗体を備えていてもよい。
【００２６】
前記ホイートストンブリッジ回路において異なる箇所のオフセット電圧を測定し、それぞれの場合において当該ホイートストンブリッジ回路が平衡状態になるように、前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【００２７】
前記熱処理機構は、複数の領域に区画され、前記領域毎に前記熱処理機構の温度を調節してもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、熱処理機構を用いて基板を所定の温度に熱処理する熱処理装置において、前記熱処理機構の温度を簡易な方法で適切に校正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態にかかる温度校正装置と熱処理装置の構成の概略を示す説明図である。
【図２】熱処理板の構成の概略を示す平面図である。
【図３】温度検査治具の構成の概略を示す平面図である。
【図４】ホイートストンブリッジ回路の構成の概略を示す説明図である。
【図５】温度検査治具の構成の概略を示す側面図である。
【図６】他の実施の形態にかかる温度検査治具の構成の概略を示す平面図である。
【図７】他の実施の形態にかかるホイートストンブリッジ回路の配置を示す説明図である。
【図８】他の実施の形態にかかる温度検査治具の構成の概略を示す平面図である。
【図９】他の実施の形態にかかる温度検査治具の構成の概略を示す平面図である。
【図１０】他の実施の形態にかかる温度検査治具の構成の概略を示す平面図である。
【図１１】他の実施の形態にかかる温度検査治具の構成の概略を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる温度校正装置１と、当該温度校正装置１が適用される熱処理装置２の構成の概略を示す説明図である。温度校正装置１は、熱処理装置２に対して後述する熱処理機構としての熱処理板５０の温度の調節を行い、当該熱処理板５０に載置される温度検査治具１０を有している。また、熱処理装置２は、熱処理板５０上に基板としてのウェハＷを載置して、当該ウェハＷの熱処理を行う。
【００３１】
熱処理装置２は、図１に示すように側面に温度検査治具１０又はウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２０を有している。処理容器２０内には、上側に位置して鉛直方向に昇降動自在な蓋部材３０と、下側に位置して蓋部材３０と一体となって処理室Ｋを形成する熱板収容部３１が設けられている。
【００３２】
蓋部材３０は、略円筒形状を有している。蓋部材３０の下面外周部には突起部４０が形成され、当該突起部４０が熱板収容部３１と当接して処理室Ｋが形成されるようになっている。また、蓋部材３０の下面には、鉛直下方に延伸する、例えばポゴピン等の接触子４１が複数設けられている。接触子４１には、導電性を有する材料が用いられる。複数の接触子４１は、温度検査治具１０の後述するコンタクトパッド７３に対応（対向）して配置されている。また、蓋部材３０の上面中央部には、排気部４２が設けられている。処理室Ｋ内の雰囲気は、排気部４２から均一に排気される。
【００３３】
熱板収容部３１は、熱処理板５０を収容して熱処理板５０の外周部を保持する環状の保持部材５１と、その保持部材５１の外周を囲む略筒状のサポートリング５２を備えている。
【００３４】
熱処理板５０は、図２に示すように複数、例えば４つの熱板領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に区画されている。熱処理板５０は、例えば平面視において４等分に区画されている。すなわち、熱板領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ中心角が９０度の扇形状を有している。
【００３５】
熱処理板５０の各熱板領域Ｒ１〜Ｒ４には、電気供給により発熱するヒータ５３が個別に内蔵され、各熱板領域Ｒ１〜Ｒ４毎に加熱できる。各熱板領域Ｒ１〜Ｒ４のヒータ５３の発熱量は、後述する制御部１００により調節されている。制御部１００は、ヒータ５３の発熱量を調節して、各熱板領域Ｒ１〜Ｒ４の温度を所定の温度に制御できる。
【００３６】
図１に示すように熱処理板５０の下方には、温度検査治具１０又はウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン６０が設けられている。昇降ピン６０は、昇降駆動機構６１により鉛直方向に昇降できる。熱処理板５０の中央部付近には、熱処理板５０を厚み方向に貫通する貫通孔６２が形成されている。昇降ピン６０は、熱処理板５０の下方から上昇して貫通孔６２を通過し、熱処理板５０の上方に突出できるようになっている。
【００３７】
次に、温度校正装置１の構成について説明する。温度校正装置１は、図１に示したように熱処理板５０上に載置される温度検査治具１０を有している。温度検査治具１０は、図３に示すように基板としての被処理ウェハ７０を有している。被処理ウェハ７０は、ウェハＷと同一材料、例えばシリコンで構成され、ウェハＷと同一の平面形状を有している。なお、正確な温度を測定する為、被処理ウェハ７０は実際のウェハＷと同一であることが望ましいが、これに限られず、形状、材質等が異なっていても構わない。例えば、ＬＥＤ用高放熱基板を使用することもできる。この基板はベース基板として、Ａｌ若しくはＣｕなどの金属が使用されているので、耐熱性も高く、高熱伝導性により高温環境下でも被処理ウェハ７０の反りが問題にならない。
【００３８】
被処理ウェハ７０上には、複数のホイートストンブリッジ回路７１が形成されている。本実施の形態では、複数のホイートストンブリッジ回路７１は、被処理ウェハ７０のほぼ全面に亘って千鳥状に配置されている。各ホイートストンブリッジ回路７１は、図３及び図４に示すように４つの測温抵抗体７２と４つのコンタクトパッド７３とが配線７４で電気的に接続された構成を有している。なお、これら測温抵抗体７２、コンタクトパッド７３、配線７４は、例えば被処理ウェハ７０にフォトリソグラフィー処理を行うことによって一括して形成される。また、被処理ウェハ７０が導体である場合には、これらの素子が形成される前に、表面に十分な絶縁加工を行えばよい。
【００３９】
測温抵抗体７２は、温度変化に対して抵抗値が変化する抵抗体であり、例えばＲＴＤ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）やサーミスタなどが用いられる。測温抵抗体７２は、被処理ウェハ７０の温度の測定点に配置されている。
【００４０】
コンタクトパッド７３には、図５に示すように熱処理板５０の温度調節時に接触子４１が接触する。コンタクトパッド７３には、導電性を有する材料、例えばアルミニウムが用いられる。図４に示すように４つのコンタクトパッド７３はホイートストンブリッジ回路７１における頂点部に配置されている。そして、直列する２つの測温抵抗体７２、７２の両端部に設けられた一対のコンタクトパッド７３ａ、７３ａは、ホイートストンブリッジ回路７１に電圧を印加するために用いられる。また、直列する２つの測温抵抗体７２、７２の中間点に設けられた一対のコンタクトパッド７３ｂ、７３ｂは、当該コンタクトパッド７３ｂ、７３ｂ間の電圧を測定するために用いられる。すなわち、コンタクトパッド７３ｂ、７３ｂは、ホイートストンブリッジ回路７１におけるオフセット電圧を測定するために用いられる。なお、図４中の矢印は、ホイートストンブリッジ回路７１に電圧を印加した際の電流を示している。
【００４１】
なお、配線７４には、コンタクトパッド７３と同様に、例えばアルミニウムが用いられる。
【００４２】
また、温度校正装置１は、図１に示すように熱処理装置２の外部に設けられた制御部１００を有している。制御部１００は、例えばコンピュータであって、例えばプロセッサ、メモリ、アンプ、スイッチなどを備えた計測回路を有している。この計測回路によって、制御部１００は、ホイートストンブリッジ回路７１におけるオフセット電圧等を計測することができる。また、制御部１００は、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、例えばホイートストンブリッジ回路７１におけるオフセット電圧に基づいて、熱処理板５０の温度（ヒータ５３の発熱量）を調節するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部１００にインストールされたものであってもよい。また、熱処理装置２自体が、熱処理板５０の温度を調節する温度調節機構を有している場合は、制御部１００は、計測した温度に基づいて、当該温度調節機構を制御するものであってもよい。熱処理装置２が有する機能に応じて、適宜対応すればよい。
【００４３】
次に、以上のように構成された温度校正装置１を用いて、熱処理装置２の熱処理板５０の温度を調節する方法について説明する。
【００４４】
先ず、温度検査治具１０が、熱処理装置２に搬入される。温度検査治具１０は、予め上昇して待機していた昇降ピン６０に受け渡される。その後、昇降ピン６０が下降して、温度検査治具１０が熱処理板５０上に載置される。このとき、熱処理板５０の各熱板領域Ｒ１〜Ｒ４は、制御部１００によって予め定められた初期温度に調節されている。その後、蓋部材３０が所定の位置に下降して、当該蓋部材３０が閉じられる。そして、所定の時間、熱処理板５０上に載置された温度検査治具１０の被処理ウェハ７０に対して熱処理が行われる。
【００４５】
一方、熱処理板５０上に載置された温度検査治具１０のコンタクトパッド７３には、接触子４１が接触している。そして、被処理ウェハ７０に対する熱処理が終了すると、当該被処理ウェハ７０上のコンタクトパッド７３ａ、７３ａに接触子４１を介して所定の電圧が印加される。続いて、コンタクトパッド７３ｂ、７３ｂから接触子４１を介して制御部１００に、測定結果の信号が出力される。こうして制御部１００では、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧（コンタクトパッド７３ｂ、７３ｂ間の電圧）が測定される。そして、制御部１００では、複数のホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになるように、熱処理板５０の温度の調節が行われる。すなわち、制御部１００は、複数のホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになるように、熱処理板５０の温度を熱板領域Ｒ１〜Ｒ４毎に調節する。
【００４６】
なお、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになるとは、当該ホイートストンブリッジ回路７１における４つの測温抵抗体７２の抵抗値が等しくなるということである。すなわち、ホイートストンブリッジ回路７１が設けられた被処理ウェハ７０の温度が均一になるということである。したがって、すべてのホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになると、被処理ウェハ７０全体で温度が均一になる。
【００４７】
以上のように熱処理板５０の温度が調節されると、昇降ピン６０を上昇させ、温度検査治具１０が熱処理装置２から搬出される。こうして、熱処理板５０の温度が調節される。
【００４８】
なお、１回の温度調節ですべてのホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧をゼロにできない場合は、複数回の温度調節を行う。すなわち、被処理ウェハ７０の熱処理、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧の測定、及び熱処理板５０の温度調節が繰り返し行われ、すべてのホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧をゼロにする。
【００４９】
以上の実施の形態によれば、被処理ウェハ７０上に形成されたホイートストンブリッジ回路７１が平衡状態となるように、すなわち、ホイートストンブリッジ回路７１におけるオフセット電圧がゼロになるように、熱処理板５０の温度が調節される。かかる場合、オフセット電圧がゼロになるので、ホイートストンブリッジ回路７１における４つの測温抵抗体７２の抵抗値、すなわちこれら測温抵抗体７２で計測される被処理ウェハ７０の温度が等しくなる。しかも、被処理ウェハ７０上のすべてのホイートストンブリッジ回路７１におけるオフセット電圧がゼロになるので、これらのホイートストンブリッジ回路７１における被処理ウェハ７０の温度が等しくなる。したがって、本実施の形態によれば、被処理ウェハ７０を水平面内で均一に熱処理するように、熱処理板５０の温度を適切に調節することができる。換言すれば、本実施の形態は、熱処理板５０の温度調節に際し、被処理ウェハ７０の温度の面内均一性が確保できればよく、絶対的な温度調節が不要な場合に特に有用である。熱処理板５０の設定出力は、本来、信用に値するものであるが、時間の経過に伴って、出力値がばらつく個体が出てくることは実際の現場ではよくあることである。このような場合は、面内の均一性が確保された時点で、温度調節が十分になされたとみなすことができる。
【００５０】
また、ホイートストンブリッジ回路７１は４つの測温抵抗体７２を備えているため、従来の方法を用いると、４箇所の温度が計測される。そうすると、これら４つのパラメータを用いて熱処理板５０の温度が調節されることになる。これに対して、本実施の形態によれば、熱処理温度５０の温度を調節するために用いるパラメータは、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧の１つのみである。このように本実施の形態によればパラメータ数が少ないため、簡易な制御で熱処理板５０の温度を調節することができる。したがって、熱処理板５０のヒータ５３にかかる負荷を小さくできると共に、熱処理板５０の温度調節を短時間で行うことができる。
【００５１】
ここで、測温抵抗体の抵抗値の測定を行う際に、通常用いられている２線接続式や４線接続式を用いた場合、１つの測温抵抗体に対して２つ又は４つのコンタクトパッド（２本又は４本の配線）が設けられる。これに対して、本実施の形態のホイートストンブリッジ回路７１では、４つの測温抵抗体７２に対して４つのコンタクトパッド７３（４本の配線７４）が設けられている。したがって、本実施の形態によれば、コンタクトパッド７３の数や配線７４の本数を減少させることができる。
【００５２】
さらに、熱処理板５０は複数の熱板領域Ｒ１〜Ｒ４に区画され、各熱板領域Ｒ１〜Ｒ４に個別にヒータ５３が内蔵されている。このため、各熱板領域Ｒ１〜Ｒ４毎に温度を調節することができ、熱処理板５０の温度調節をより厳密に行うことができる。
【００５３】
以上の実施の形態では、熱処理板５０の温度調節を行うパラメータとして、ホイートストンブリッジ回路７１におけるオフセット電圧が用いられていたが、このオフセット電圧に加えて、ホイートストンブリッジ回路７１における電流値を用いてもよい。
【００５４】
かかる場合、熱処理装置２において、熱処理板５０上に載置された温度検査治具１０に熱処理を行った後、当該温度検査治具１０におけるホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧に加えて、当該ホイートストンブリッジ回路７１の電流値が測定される。そして、制御部１００では、すべてのホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになると共に、ホイートストンブリッジ７１の電流値が所定の値になり、且つすべてのホイートストンブリッジ回路７１における電流値が等しくなるように、熱処理板５０の温度が調節される。
【００５５】
本実施の形態によれば、被処理ウェハ７０上のすべてのホイートストンブリッジ回路７１における測温抵抗体７２の抵抗値を等しく所定の値にすることができる。したがって、被処理ウェハ７０を所定の温度で均一に熱処理するように、熱処理板５０の温度を調節することができる。かかる場合でも、熱処理温度５０の温度を調節するためのパラメータは、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧と電流値の２つであるため、従来よりも簡易な制御で熱処理板５０の温度を調節することができる。
【００５６】
なお、以上の実施の形態において、制御部１００には、例えばホイートストンブリッジ回路７１における電流値と被処理ウェハ７０の温度との関係を示すテーブル（図示せず）が記録されていてもよい。かかる場合、制御部１００では、測定されたホイートストンブリッジ回路７１の電流値に基づき、上記テーブルを用いて、被処理ウェハ７０の温度が計測される。これにより、熱処理後の被処理ウェハ７０の絶対温度を把握することができる。
【００５７】
また、ホイートストンブリッジ回路７１において、４つの測温抵抗体７２のうちの１つを、所定の抵抗値を有する固定抵抗体に置き換えてもよい。固定抵抗体とは、温度変化に対して、抵抗値の変化がゼロ、若しくは抵抗値の変化が無視できるほど小さいものを言う。例えば、１つの１３８５Ωを有する固定抵抗体と、３つのＰｔ１０００（測温抵抗体７２）とで構成されたホイートストンブリッジ回路７１を用意する。Ｐｔ１０００は１００℃の時の抵抗値が１３８５Ωになることが分かっている。かかる場合、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになるように制御するだけで、残る３つの測温抵抗体７２が１３８５Ωになることになる。すなわち、この３つの測温抵抗体７２が１００℃に制御されていることになる。固定抵抗体の配置された箇所の温度を測定できなくなってしまうが、電流値を測定することなく、絶対的な温度制御も可能になる。したがって、熱処理板５０の制御されるべき温度が予め決まっている場合に、この方法は非常に有効である。なお、固定抵抗体に置き換えられる数は、１つに限られず、２つ以上あってもよい。
【００５８】
以上の実施形態では、ホイートストブリッジ回路７１のオフセット電圧がゼロになったことをもって、４つの測温抵抗体７２のそれぞれの抵抗が同じになったとみなしてきた。しかし、実際には、ホイートストンブリッジ回路７１の左側２つの測温抵抗体７２が互いに同じ抵抗値を有し、右側２つの測温抵抗体７２が互いに同じ抵抗値を有していれば、左側と右側の測温抵抗体７２とで抵抗値が異なっていても、オフセット電圧はゼロになってしまう。例えば、左側の２つが１０００Ω、右側の２つが９８０Ωの場合である。このような場合においては、ホイートストンブリッジ回路７１の左側と右側とで温度が異なるにも関わらず、４つとも同一の温度であると認識されてしまう恐れがある。このような事態の発生を回避する方法として、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧の測定箇所を変えることが有効である。先ず、オフセット電圧の測定、及びオフセット電圧がゼロになるように制御を行う。ここまでの制御は、上記の実施例で説明した通りである。ここで、被処理ウェハ７０上のコンタクトパッド７３ａ、７３ａ、７３ｂ、７３ｂに接触子４１を接触した状態のまま、第２回目のオフセット電圧の測定を行う。これまではコンタクトパッド７３ａ、７３ａの間に電圧を印加していたが、今度はコンタクトパッド７３ｂ、７３ｂの間に電圧を印加する。続いて、コンタクトパッド７３ａ、７３ａから接触子４１を介して、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧（コンタクトパッド７３ａ、７３ａ間の電圧）を測定する。ここで、第２回目のオフセット電圧（７３ａ、７３ａ間の電圧）もゼロなのであれば、ホイートストンブリッジ回路７１において、４つの測温抵抗体７２はすべて同じ温度であることになる。なお、この第２回目のオフセット電圧の測定は、任意のタイミングで設定される。第１回目のオフセット電圧を測定した後にすぐに行ってもよいし、オフセット電圧がゼロになるように設定された後、確認のために第２回目のオフセット電圧の測定を行ってもよい。
【００５９】
以上の実施の形態では、被処理ウェハ７０上において、複数のホイートストンブリッジ回路７１は千鳥状に配置されていたが、当該複数のホイートストンブリッジ回路７１の配置はこれに限定されない。例えば図６に示すように被処理ウェハ７０上において、複数のホイートストンブリッジ回路７１は格子状に配置されていてもよい。また、例えば図７に示すように複数のホイートストンブリッジ回路７１が連続して配置され、図８に示すように被処理ウェハ７０上において、これら複数のホイートストンブリッジ回路７１が蛇行して配置されていてもよい。いずれの場合においても、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧、あるいはオフセット電圧及び電流値に基づいて、被処理ウェハ７０を均一に熱処理するように、熱処理板５０の温度を調節することができる。
【００６０】
また、以上の実施の形態の複数のコンタクトパッド７３はホイートストブリッジ回路７１における頂点部に配置されていたが、例えば図９に示すように複数のコンタクトパッド７３は、被処理ウェハ７０の周縁部に沿って連続して配置されていてもよい。かかる場合、ホイートストンブリッジ回路７１における頂点部には、２本の配線７４に接続された金属パッド１１０が配置される。そして、各金属パッド１１０と各コンタクトパッド７３は、配線１１１によって接続されている。金属パッド１１０と配線１１１には、導電性を有する材料、例えばアルミニウムが用いられる。なお、本実施の形態において、金属パッド１１０には接触子４１が接触しないため、当該金属パッド１１０を省略して、配線７４と配線１１１を直接接続してもよい。
【００６１】
ここで、温度検査治具１０が熱処理装置２に搬入された際、例えば被処理ウェハ７０が所定の位置から水平面内で回転した状態で熱処理板５０上に載置される場合がある。かかる場合でも、コンタクトパッド７３が被処理ウェハ７０の周縁部に沿って連続して配置されていので、コンタクトパッド７３に接触子４１を確実に接触させることができる。このため、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧や電流値を確実に測定することができ、熱処理板５０の温度を適切に調節することができる。
【００６２】
また、測温抵抗体７２から離間した被処理ウェハ７０の周縁部にコンタクトパッド７３が配置されているので、当該コンタクトパッド７３に接触子４１が接触した際に、当該接触子４１の接触によって測温抵抗体７２が温度変化の影響を受けない。したがって、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧や電流値をより確実に測定することができる。
【００６３】
以上の実施の形態において、図１０に示すように複数のホイートストンブリッジ回路７１のうち、一のホイートストンブリッジ回路を基準ホイートストンブリッジ回路１２０としてもよい。基準ホイートストンブリッジ回路１２０は、４つの測温抵抗体７２に代えて、４つの基準抵抗体１２１を有している。基準抵抗体１２１は、温度変化に応じて抵抗値が変化せず、且つ測温抵抗体７２の抵抗値と所定量以上、例えば３００Ω以上解離した抵抗値を有している。また、基準ホイートストンブリッジ回路１２０は、４つのコンタクトパッド７３に代えて、４つの基準コンタクトパッド１２２を有している。そして、複数のコンタクトパッド７３と基準コンタクトパッド１２２は、被処理ウェハ７０の周縁部に沿って連続して配置されている。なお、基準ホイートストンブリッジ回路１２０の他の構成は、上記実施の形態におけるホイートストンブリッジ回路７１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６４】
以上のように基準抵抗体１２１は、温度変化に応じて抵抗値が変化せず、且つ測温抵抗体７２の抵抗値と所定量以上解離した抵抗値を有しているので、被処理ウェハ７０を熱処理中に測定される、測温抵抗体７２の抵抗値と基準抵抗体１２１の抵抗値を区別することができる。これによって、制御部１００において、熱処理板５０に対する基準抵抗体１２１の位置を把握することができるので、他の測温抵抗体７２の位置を把握することができ、熱処理板５０上の被処理ウェハ７０の水平面内における位置も把握することができる。すなわち、基準抵抗体１２１及び測温抵抗体７２の位置と、熱処理板５０の熱板領域Ｒ１〜Ｒ４を対応付けることができる。したがって、本実施の形態によれば、熱処理板５０の温度調節を熱板領域Ｒ１〜Ｒ４毎に適切に行うことができる。
【００６５】
以上の実施の形態では、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧や電流値を測定する際、温度検査治具１０のコンタクトパッド７３に接触子４１を接触させていたが、本発明はホイートストンブリッジ回路７１を有する種々の温度検査治具１０に適用することができる。
【００６６】
例えば図１１に示すように、有線式の温度検査治具１０を用いてもよい。温度検査治具１０のコンタクトパッド７３は、配線１３０を介してフレキシブルケーブル１３１に接続されている。また、フレキシブルケーブル１３１は、制御部１００に接続されている。本実施の形態では、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧や電流値を測定する際、コンタクトパッド７３に接触子４１を接触させる必要がない。このため、コンタクトパッド７３を省略して、配線７４と配線１１１を直接接続してもよい。また、蓋部材３０の下面に設けられた接触子４１も省略してもよい。
【００６７】
かかる場合、温度検査治具１０は熱処理装置２の内部に配置され、制御部１００は熱処理装置２の外部に配置される。そして、この状態で被処理ウェ７０に熱処理が行われ、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧や電流値が測定される。
【００６８】
なお、本実施の形態の有線式の温度検査治具１０において、計測回路は制御部１０に設けられていたが、当該計測回路を被処理ウェハ７０上に設けてもよい。
【００６９】
また、温度検査治具１０には、無線式の温度検査治具を用いてもよい。かかる場合、制御部１００に設けられていた計測回路（図示せず）は被処理ウェハ７０上に設けられる。そして、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧や電流値は、計測回路から無線で制御部１００に出力される。
【００７０】
以上のように有線式又は無線式の温度検査治具１０のいずれを用いた場合でも、ホイートストンブリッジ回路７１のオフセット電圧、あるいはオフセット電圧及び電流値に基づいて、被処理ウェハ７０を均一に熱処理するように、熱処理板５０の温度を調節することができる。
【００７１】
以上の実施の形態では、熱処理板５０は、４つの熱板領域Ｒ１〜Ｒ４に区画されていたが、その数は任意に選択できる。また、熱処理板５０の熱板領域Ｒ１〜Ｒ４の形状も任意に選択できる。
【００７２】
また、以上の実施の形態の熱処理装置２において行われる熱処理は、例えばフォトリソグラフィー処理における熱処理であってもよいし、エッチング処理や成膜処理などのプラズマ処理における熱処理であってもよい。この場合にウェハＷに移動する熱は、熱処理板５０にからの熱に限られず、エッチングガスやプラズマからの伝熱も含むことになる。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１    温度校正装置
２    熱処理装置
１０  温度検査治具
３０  蓋部材
４１  接触子
５０  熱処理板
７０  被処理ウェハ
７１  ホイートストンブリッジ回路
７２  測温抵抗体
７３  コンタクトパッド
１００  制御部
１２０  基準ホイートストンブリッジ回路
１２１  基準抵抗体
１２２  基準コンタクトパッド
１３１  フレキシブルケーブル
Ｒ１〜Ｒ４  熱板領域
Ｗ    ウェハ
【図１】
2012230023.tif 000003
【図２】
2012230023.tif 000004
【図３】
2012230023.tif 000005
【図４】
2012230023.tif 000006
【図５】
2012230023.tif 000007
【図６】
2012230023.tif 000008
【図７】
2012230023.tif 000009
【図８】
2012230023.tif 000010
【図９】
2012230023.tif 000011
【図１０】
2012230023.tif 000012
【図１１】
2012230023.tif 000013