JP2004072000A

JP2004072000A - 加熱装置

Info

Publication number: JP2004072000A
Application number: JP2002232318A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Nishino; 勝裕西野; Hirobumi Fukumoto; 博文福本; Kenichi Asahi; 憲一旭
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】フォトリソ工程のレジストベーキングなどで、大口径ウエハを均一に加熱し、パターン寸法ばらつきを小さくできる加熱装置を提供する。
【解決手段】８インチ以上の大口径のウエハ２を効率的に加熱するために設けられ、ホットプレート５２、５４を一定温度に保つように独立に温度制御する複数のヒーター８ａ〜８ｄと、ホットプレート５２、５４で加熱される位置にウエハ２を支持するウエハ支持部材６ａ、６ｂと、ウエハ支持部材６ａ、６ｂにより支持されたウエハ２を回転させるウエハ回転機構５と備え、ウエハ２を回転させながら加熱処理することによりウエハ面内を均一に加熱できる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフォトリソグラフィー工程において、フォトレジスト塗布後、露光後、あるいは現像後のウエハを加熱する加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体集積回路の製造に用いられるウエハは、フォトレジストを塗布後、露光後、あるいは現像後において、フォトレジスト表層および内部に残った溶媒を揮発させるために所定の温度に加熱する場合がある。このようなウエハの加熱は、従来、図９に示すような加熱装置で行われていた。この装置においてはピン状のウエハ支持部材１１とホットプレート９とヒータ８と温度測定器１０で構成され、加熱器７の内部にウエハ２を固定して加熱を行う。ここでヒータ８は通常板状の広い面積をもつもので、下部ホットプレート９内に設置されている。また、温度測定器（熱電対）１０は、温度制御回路１４に接続されており、ホットプレート９を一定温度に設定する。
【０００３】
近年、半導体集積回路の微細化が進み、パターン加工線幅についてウエハ面内均一性の向上に対する要求は強くなる一方である。更に、ウエハ２が直径２００ｍｍ〜３００ｍｍと大口径化に伴い、ウエハ２を加熱する加熱器７も大口径化される。このとき加熱器７を構成するヒータ８は、図９のように単一のヒータ８で構成することは適切ではない。そのようにすると、ホットプレート９の熱容量が大口径化によって大きくなるため、短時間に加熱器７の温度を上げることが困難となるからである。
【０００４】
そこで、図１０に示すような加熱装置が用いられる。この装置では、複数の独立したヒータ８ａ〜８ｄを備え、それぞれが温度測定器１０ａ〜１０ｄ、温度制御回路１４ａ〜１４ｄに接続されて加熱器７全体を一定の温度に制御している。ホットプレート９はウエハに対応して円状であり、ヒータ８ａ〜８ｄも円環状であり、しかも平面で見て円環が例えば４分割されているような配置になっている。そのようにすると、ホットプレート９の、それぞれのヒータに対する熱容量を小さくできるため、短時間に加熱器７の温度を上げることが可能となるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図１０に示された構成では、複数のヒータ８ａ〜８ｄにおいて、各ヒータはそれぞれ固有に制御されるため固有の温度を持ち、この分割されたヒータで加熱されるウエハ２の面内温度は、加熱するヒータのそれぞれの温度に依存する。分割された個々のヒータ８ａ〜８ｄはそれぞれ独立に、ある一定の温度範囲内を変動しながらそのヒータが設置された部分のホットプレート９を温度制御する。従って隣接する他のヒータが設置されたホットプレート部分との間にわずかな温度差が常にでき、ウエハ２には面内温度分布が１℃以下の範囲ではあるが生じることになる。このようなわずかな加熱温度分布にも最近の０．２５μｍ以下というような微細パターンでは、フォトレジストにおいて加工寸法が大きく左右されウエハ面内分布が生じ、半導体集積回路の製造歩留りに影響するという問題があった。
【０００６】
近年、半導体集積回路の微細化に伴いフォトリソグラフィー工程用レジストとしては、化学増幅形レジストが用いられるようになった。これは、レジストを構成する感光剤として酸発生剤を用い、その酸が触媒となって加熱によりレジストを構成する樹脂の架橋や分解を連鎖反応的に促進し、パターンを形成するものである。ここで、加熱とは、現像の前に行う９０〜１５０℃、９０秒程度の加熱であり、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　Ｂａｋｅ）といわれる。ＰＥＢの条件は、レジストの感度、解像力、レジストプロファイル、安定性など、レジスト性能全般にわたりきわめて大きな影響を及ぼす。例えば、図３に、ポジ形化学増幅形レジスト（東京応化工業株式会社製　ＴＤＵＲ‐Ｐ５４０）の現像寸法のＰＥＢ温度依存性のグラフを表す。ＰＥＢ温度が１℃上昇すると、レジスト現像寸法は、９ｎｍ細くなる。ここで、ウエハ２に±０．４℃の面内温度分布が生じたとき、レジスト現像寸法は同一ウエハ内で±３．６ｎｍ変動することになる。
【０００７】
本発明は、ウエハ面内温度が均一になるように加熱できる加熱装置を提供することを主たる目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の加熱装置は、基板を加熱するホットプレートと、ホットプレートに近接して基板を支持し回転させる支持回転機構部と、ホットプレート内に配列されそれぞれ独立にホットプレートを同一の所定の温度に加熱する複数のヒータとを備えたものである。
【０００９】
この請求項１の構成によれば、支持回転機構部を設けて基板（ウエハ）を回転させるようにしたことにより、大口径のウエハに対応した大口径のホットプレートを有効に加熱するために複数個のヒータを備え、それぞれが独立に温度制御されていても、ウエハ面内温度分布の影響を抑制することが可能となり、ウエハを均一に加熱することが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の加熱装置は、請求項１記載の加熱装置において、支持回転機構部は、基板をホットプレートの上部に近接させホットプレートを貫通して基板を下側から支持するピン形状をした少なくとも３個の支持部材と、支持部材を周回運動させることにより基板を回転させる回転機構部とからなり、ホットプレートは、ピン形状をした支持部材が周回運動できるようにホットプレートを貫通する溝が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項２の構成によれば、加熱するホットプレートの上部に基板が支持される構成において基板を回転させる構成を実現でき、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１２】
請求項３記載の加熱装置は、請求項１記載の加熱装置において、支持回転機構部は、基板をホットプレートの下部に近接して支持することを特徴とする。
【００１３】
この請求項３の構成によれば、加熱するホットプレートの下部に基板が支持される構成であり、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１４】
請求項４記載の加熱装置は、請求項１、２または３記載の加熱装置において、基板の温度を直接測定する第１の温度測定器と、ホットプレートの温度を測定する第２の温度測定器と、第１および第２の温度測定器による測定温度差が設定値を超えたときに検出信号を発する検出手段と、検出信号に応答して第１および第２の温度測定器による測定温度差が設定値以下になるようにヒータを制御するヒータ制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
この請求項４の構成によれば、請求項１、２または３の効果に加え、ホットプレートと基板との温度差をなくし、実質的に同一の温度に保つことができる。
【００１６】
請求項５記載の加熱装置は、請求項１、２、３または４記載の加熱装置において、基板の回転中に基板の位置ずれを検出する検出手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
この請求項５の構成によれば、請求項１、２、３または４の効果に加え、基板の位置ずれが検出されたときに、位置ずれを補正することにより、基板温度の良好な面内均一性を確保できるだけでなく、基板を１枚ずつ複数枚加熱するときに再現性よく加熱することが可能となる。
【００１８】
請求項６記載の加熱装置は、請求項５記載の加熱装置において、基板の位置ずれを検出する検出手段は、基板が正しい位置での基板の周端部に向けて光を出射する発光部と、発光部と基板を挟んで上下に配置され、かつ発光部から基板の周端部に向けて出射される光の光路上に配置された受光部とを有することを特徴とする。
【００１９】
この請求項６の構成によれば、請求項５における検出手段を具体的に構成することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態による加熱装置について説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る加熱装置の一例を示す概略図であり、加熱装置の断面を示す図である。また、図２は本加熱装置のホットプレート部を平面的に見た構造図である。
【００２２】
本実施の形態では、ウエハ２は、ピン状のウエハ支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの上に４点支持されており、下部ホットプレート５２、５４の表面に数ミリと近接して置かれ、主として熱輻射と間の空気による伝導・対流によって加熱されるようになっている。ウエハ支持部材の本数は少なくとも３本あればよいし、また４本以上あってもよい。図１ではウエハ支持部材６ｃ、６ｄは見えない。ウエハ２の上面側にはホットプレート５０が配置され、ウエハ２の下面側には、ヒータを内蔵したホットプレート５２、５４が配置されている。これら上下２つのホットプレートはウエハ２上に形成されたレジスト膜などを外気からできるだけ遮断する役目も果たす。
【００２３】
下部ホットプレート５２、５４の内部には、円環を４つに切断した形状の８個のヒータ８ａ〜８ｈが内蔵されており、それぞれのヒータすべてにそれぞれ実質的に熱電対である温度測定器１０ａ〜１０ｈ（１０ｅ〜１０ｈは図示されていない）が組み込まれ、またヒータそれぞれは温度制御回路１４ａ〜１４ｈ（１４ｅ〜１４ｈは図示されていない）に接続されており、この構成によってヒータ８ａ〜８ｈはそれぞれ独立に温度制御され、ホットプレートを含む加熱器全体が一定温度に保たれるようになっている。このようにヒータを８個に分割し、それぞれのヒータによって加熱することで、大口径化し、熱容量が大きくなったホットプレート５２、５４を短時間に効率よく加熱する。
【００２４】
ウエハ支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、ウエハ支持ブロック１８を介してモータ１２に接続されており、モータ１２でウエハ支持ブロック１８を回転させることにより、ウエハ支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを回転させるが、ウエハ支持部材６ａ〜６ｄが自由に下部ホットプレート５２、５４を突き抜けて自由に回転するようにウエハ支持部材溝２０が設けられている。モータ１２は、モータ制御回路１６に接続されており、これにより外部からの電気制御によりウエハ支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを自動的に回転させるため、ウエハ２を自動的に回転させることが可能となっており、これが本発明の一つの特徴となっている。下部ホットプレート（５２、５４）を貫通するウエハ支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、それらを支持するウエハ支持ブロック１８と、モータ１２と、モータ制御回路１６とで、ウエハ回転機構５を構成している。また、ウエハ回転機構５を設けるために下部ホットプレートにウエハ支持部材溝２０が設けられている。図２では、ウエハ支持部材溝２０は１つであるが、ウエハ支持部材溝２０は、複数個設けても良い。そのようにすれば、ウエハ支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの本数を必要に応じてさらに増やすことが可能となる。
【００２５】
図１、図２に示す加熱装置によれば、ウエハ２を回転しながら加熱するので特に円状に分割して置かれたヒータ８ａ，８ｄ，８ｈ，８ｅによるホットプレート５４上の位置による温度分布、および同じくヒータ８ｂ，８ｃ，８ｇ，８ｆによるホットプレート５２上の位置による温度分布が平均化され、ウエハ２全体として温度面内分布が減少し、均一性が向上する。
【００２６】
図４は、図３に示す特性の化学増幅型レジストを用いてＰＥＢ加熱処理を行った後パターン露光・現像した後のレジストパターン寸法において、そのウエハ面内現像寸法平均値のウエハ毎の変動測定結果を示すグラフである。この図におけるＰＥＢは２ヘッドの異なるホットプレートを備えた装置で行ったものであり、奇数番号のウエハと偶数番号のウエハとは互いに別のホットプレートでＰＥＢ処理されている。図４中、Ａは全ウエハ２５枚の現像寸法の平均値を示す線、Ｃは従来のウエハを回転しない場合の熱処理による寸法変動幅、Ｂは本実施の形態のウエハを回転した場合の寸法変動幅を示す。ホットプレートが異なると分割ヒータによる温度制御均一性が異なるので測定寸法で見ても平均値が奇数および偶数番号のウエハ間で異なる。
【００２７】
従来のウエハを回転しない場合（ウエハＮｏ．１〜１３）、ウエハ面内温度分布が±０．４℃で、現像寸法の変動幅Ｃが±３．６ｎｍであるのに対し、本実施の形態のウエハ回転機構を用いて、例えば、３０ｒｐｍのウエハ回転を導入した場合（ウエハＮｏ．１４〜２５）、ウエハ面内温度分布を±０．２℃に抑えることが可能で、このとき現像寸法の変動幅Ｂは±１．８ｎｍとなるため、より高い精度でレジスト現像寸法を制御することが可能となる。
【００２８】
以上のように本実施の形態によれば、ウエハ回転機構５を設けて、加熱されるホットプレート（５２、５４）に対してウエハ２を回転させるようにしたことにより、大口径のウエハ２に対応した大口径のホットプレート（５２、５４）を有効に加熱するために複数個のヒータ８ａ〜８ｈを備え、それぞれが独立に温度制御されていても、ウエハ面内温度分布の影響を抑制することが可能となり、ウエハ２を均一に加熱することが可能となり、ウエハ２上に形成されたレジストのパターン寸法のばらつきを小さくすることができる。従って８インチ径以上のウエハの加熱に適用して特にその効果が大きい。
【００２９】
図１、図２に示した加熱装置においては分割ヒータを下部ホットプレート５２、５４の内部に設け、ウエハ２を回転させたがこの配置以外も可能である。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図５は本発明の第２の実施の形態による加熱装置の概略断面図である。図１の加熱装置では複数のヒータを下部ホットプレート５２、５４に内蔵するようにしていたのに対し、図５の加熱装置では複数のヒータをウエハ２の上方の上部ホットプレート５０に内蔵するようにした構成である。すなわち上部ホットプレート５０の内部に複数（この例では図１と同じ８個）のヒータ８ａ’〜８ｈ’（８ａ’〜８ｄ’は図示されていない）および温度測定器１０ａ’〜１０ｈ’（１０ａ’〜１０ｄ’は図示されていない）を設置した構造となっている。これに伴いウエハ２と上部ホットプレート５０表面とは非常に近接して配置されており、輻射や伝導、対流によってウエハ２が加熱される。本実施の形態におけるヒータ８ａ’〜８ｈ’、温度測定器１０ａ’〜１０ｈ’および温度制御回路１４ａ’〜１４ｈ’（１４ａ’〜１４ｄ’は図示されていない）は、それぞれ第１の実施の形態の場合のヒータ８ａ〜８ｈ、温度測定器１０ａ〜１０ｈおよび温度制御回路１４ａ〜１４ｈと設置場所が異なる以外は同じ構成であり、ヒータの平面的な形状、配置も下部ホットプレート５２、５４を上部ホットプレート５０に替えれば図２と同じである。他の部分の構成は図１、図２と同様であるから同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。
【００３１】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様、ウエハ２を回転しながら熱処理するので第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図６は本発明の第３の実施の形態による加熱装置の概略断面図である。図１、図５と同一部分には同一符号を付している。
【００３３】
図６は、下部ホットプレート５２、５４と上部ホットプレート５０の内部の両方にヒータを内蔵させた構造の加熱装置であり、各ヒータ８ａ〜８ｈを、温度測定器１０ａ〜１０ｈ、温度制御回路１４ａ〜１４ｈによって所定の温度に制御するとともに、各ヒータ８ａ’〜８ｈ’を、温度測定器１０ａ’〜１０ｈ’、温度制御回路１４ａ’〜１４ｈ’によって所定の温度に制御しながらウエハ支持部材６ａ、６ｂに保持されたウエハ２を回転させ加熱できるようになっている。ヒータは図２と同様な円環を４分割した形状および配列で上部および下部ホットプレート５０、５２・５４にそれぞれ８個、合計１６個設けられており、しかも上部および下部ホットプレート５０、５２・５４がウエハ２に近接して設けられているので、これによって第１、第２の実施の形態の加熱装置よりも短時間に効率的に加熱することが可能となる。そして言うまでもなく、ウエハ２を回転することによってウエハ面内温度分布の均一性を向上させることができる。
【００３４】
（第４の実施の形態）
上記第１〜第３の実施の形態による加熱装置では、温度制御されたホットプレートから微小距離離して置かれたウエハに対して、熱を輻射、伝導、対流の形で輸送しウエハ上の温度均一性を確保するものであった。したがって実際のホットプレートの温度とウエハ上の実際の温度とは微小な差が存在する。図７は、本発明の第４の実施の形態による加熱装置を示す概略断面図であり、実際のウエハ上の温度をも制御することを可能とするものである。
【００３５】
図７において、ホットプレート５０，５２，５４、ヒータ８ａ〜８ｄ、温度測定器１０ａ〜１０ｄ、温度制御回路１４ａ〜１４ｄ、ウエハ回転機構５の配置構成は図１と同様である。この装置ではさらにウエハ支持部材６ａ、６ｂの先端にウエハ２の表面温度を計測する温度計測器２８ａ、２８ｂを配置している。温度計測器２８ａ、２８ｂで計測される温度Ｉａ、Ｉｂは、ウエハ支持部材６ａ、６ｂを介して接続された比較器３０ａ・３０ｂ、３０ｃ・３０ｄに入力される。
【００３６】
比較器３０ａ、３０ｂは、温度計測器２８ａで計測される温度Ｉａと温度測定器１０ａ、１０ｂで測定された温度Ｒａ、Ｒｂとを比較して、温度差Ｉａ−Ｒａ、Ｉａ−Ｒｂがあらかじめ設定した所定の値（設定値）を超えたときに検出信号Ｓａ、Ｓｂを出力する。検出信号Ｓａ、Ｓｂは温度制御回路１４ａ、１４ｂにフィードバックされ、温度制御回路１４ａ、１４ｂはヒータ８ａ、８ｂの電力などを制御して温度差Ｉａ−Ｒａ、Ｉａ−Ｒｂが設定値以下となるようにする。同様に比較器３０ｃ、３０ｄは、温度計測器２８ｂで計測される温度Ｉｂと温度測定器１０ｃ、１０ｄで測定された温度Ｒｃ、Ｒｄとを比較して、温度差Ｉｂ−Ｒｃ、Ｉｂ−Ｒｄが設定値を超えたときに検出信号Ｓｃ、Ｓｄを出力する。検出信号Ｓｃ、Ｓｄは温度制御回路１４ｃ、１４ｄにフィードバックされ、温度制御回路１４ｃ、１４ｄはヒータ８ｃ、８ｄの電力などを制御して温度差Ｉｂ−Ｒｃ、Ｉｂ−Ｒｄが設定値以下となるようにする。
【００３７】
なお、上記では、図７で示された部分についてのみ説明しているが、第１の実施の形態同様、図２のようにウエハ支持部材が４本、ヒータ等が８個配置されており、図示されていない部分についても同様に構成している。すなわち、図示されていないウエハ支持部材６ｃ、６ｄ（図２参照）の先端にウエハ２の表面温度を計測する温度計測器２８ｃ、２８ｄ（図示せず）を配置し、温度計測器２８ｃ、２８ｄで計測される温度Ｉｃ、Ｉｄは、ウエハ支持部材６ｃ、６ｄを介して接続された比較器３０ｅ・３０ｆ、３０ｇ・３０ｈ（図示せず）に入力される。そして、比較器３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈおよび温度制御回路１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ（図示せず）は、前述の比較器３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄおよび温度制御回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと同様の構成である。
【００３８】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、上述のようにウエハ２とヒータ内蔵のホットプレート（５２，５４）との測定温度差が設定値以下となるようにヒータを制御することで、ウエハ２とホットプレートとの温度差を実質的になくし、実質的に同一温度に保つことができる。
【００３９】
さらに、比較器３０ａ〜３０ｈの検出信号（Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ等）を図に示さないインターロック回路に入力すれば、前記温度差が所定の値を超えたときに、例えば図に示さない異常音発生器から異常音を発生させることが可能となる。これにより、加熱装置で発生した異常を速やかに知ることが可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態の特徴とする構成、すなわち第１の実施の形態の構成に対し追加された構成を、第２，第３の実施の形態にも同様に適用できることは言うまでもない。
【００４１】
（第５の実施の形態）
図８は、本発明の第５の実施の形態による加熱装置を示す概略断面図である。本実施の形態では、ウエハ２の外周部にレーザ光２６を照射するレーザ光源２４と、レーザ光２６を検出するレーザ検出器２２とを設けたことが特徴であり、他の構成は第１の実施の形態と同じ（その構成のよる効果も同じ）であり、説明を省略する。
【００４２】
レーザ光源２４からはレーザ光２６が放射され、ウエハ２が回転加熱されているときにウエハ２の端部に設けられた切欠き部（ノッチ）がレーザ光２６照射位置を通過する瞬間、レーザ光２６がレーザ検出器２２で検出される。
【００４３】
これに対してウエハ２が回転加熱されているとき、レーザ光２６がレーザ検出器２２で瞬間ではなく長い時間検出されたときは、ウエハ２の中心がモータ１２の回転中心から外れているときで、これによりウエハ２が円形状のホットプレート５０，５２，５４の中心とほぼ一致して対象に回転しているかどうかを検出させることが可能である。このときウエハ２の中心の位置をホットプレートの中心位置に一致するように補正すれば、ウエハ温度の良好な面内均一性を確保できるだけでなく、ウエハ２を１枚ずつ複数枚加熱するときに再現性良く加熱することが可能となる。なお、この例では、ウエハ２のノッチを検出することを示したが、ウエハ２によってはオリフラを検出することも可能である。
【００４４】
また、ウエハにノッチやオリフラがなくてもレーザ光照射位置をウエハ２の極端部でかつ、レーザ光２６が常にさえぎられる位置に設定することで、ウエハ２の中心がずれていると回転中にレーザ光２６がレーザ検出器２２で検出されるときがあるので、ウエハ２の位置ずれを検出することができる。
【００４５】
本実施の形態では、第１の実施の形態の構成に対しレーザ光源２４とレーザ検出器２２とを設けたが、第２〜第４の実施の形態に対しても同様に適用できることは言うまでもない。
【００４６】
以上に述べた第１〜第５の実施の形態による加熱装置では、ホットプレートに内蔵した分割ヒータの平面内配列は、すべて図２に示したように、４分割されているが、内外２つの同心環状（８ａ、８ｄ、８ｈ、８ｅのグループと８ｂ、８ｃ、８ｇ、８ｆのグループ）に配列されている。ウエハを回転したとき、８ａ、８ｄ、８ｈ、８ｅ間に温度ばらつきがあった場合や、８ｂ、８ｃ、８ｇ、８ｆ間に温度ばらつきがあった場合にはウエハ回転によって温度は平均化されるが、内部と外部との環状配列ヒータグループ間に温度ばらつきがあった場合は、環形状と回転方向が平行であるから温度が平均化されにくい可能性がある。従ってヒータ形状を直線状とし、複数のヒータをホットプレートの中心から放射状に配列する、すなわちヒータの長手方向を回転方向と直角、あるいは少なくとも角度を持つように配列することによってホットプレート全面に渡ってウエハに与える温度分布を平均化し、ばらつきを解消することが望ましい。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、支持回転機構部を設けて基板（ウエハ）を回転させるようにしたことにより、大口径のウエハに対応した大口径のホットプレートを有効に加熱するために複数個のヒータを備え、それぞれが独立に温度制御されていても、ウエハ面内温度分布の影響を抑制することが可能となり、ウエハを均一に加熱することが可能となる。従って８インチ径以上のウエハの加熱に適用して特にその効果が大きく、フォトリソ工程のレジストベーキングなどで、大口径ウエハを均一に加熱し、レジストパターン寸法ばらつきを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による加熱装置を示す概略断面図
【図２】図１の加熱装置のホットプレート部を示す平面図
【図３】レジスト現像寸法のＰＥＢ温度依存性を示す図
【図４】ウエハ回転の有無によるレジスト現像寸法の変動を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態による加熱装置を示す概略断面図
【図６】本発明の第３の実施の形態による加熱装置を示す概略断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態による加熱装置を示す概略断面図
【図８】本発明の第５の実施の形態による加熱装置を示す概略断面図
【図９】第１の従来例の加熱装置を示す概略断面図
【図１０】第２の従来例の加熱装置を示す概略断面図
【符号の説明】
２　ウエハ
３、７　加熱器
５　ウエハ回転機構
６ａ〜６ｄ、１１　ウエハ支持部材
８、８ａ〜８ｈ、８ｅ’〜８ｈ’　ヒータ
９、５０、５２、５４　ホットプレート
１０ａ〜１０ｄ、１０ｅ’〜１０ｈ’　温度測定器
１２　モータ
１４ａ〜１４ｄ、１４ｅ’〜１４ｈ’　温度制御回路
１６　モータ制御回路
１８　ウエハ支持ブロック
２０　ウエハ支持部材溝
２２　レーザ検出器
２４　レーザ光源
２６　レーザ光

Claims

基板を加熱するホットプレートと、前記ホットプレートに近接して前記基板を支持し回転させる支持回転機構部と、前記ホットプレート内に配列されそれぞれ独立に前記ホットプレートを同一の所定の温度に加熱する複数のヒータとを備えた加熱装置。
前記支持回転機構部は、前記基板を前記ホットプレートの上部に近接させ前記ホットプレートを貫通して前記基板を下側から支持するピン形状をした少なくとも３個の支持部材と、前記支持部材を周回運動させることにより前記基板を回転させる回転機構部とからなり、前記ホットプレートは、前記ピン形状をした支持部材が周回運動できるように前記ホットプレートを貫通する溝が形成されたことを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
前記支持回転機構部は、前記基板を前記ホットプレートの下部に近接して支持することを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
前記基板の温度を直接測定する第１の温度測定器と、前記ホットプレートの温度を測定する第２の温度測定器と、前記第１および第２の温度測定器による測定温度差が設定値を超えたときに検出信号を発する検出手段と、前記検出信号に応答して前記第１および第２の温度測定器による測定温度差が設定値以下になるように前記ヒータを制御するヒータ制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１、２または３記載の加熱装置。
前記基板の回転中に前記基板の位置ずれを検出する検出手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の加熱装置。
前記基板の位置ずれを検出する検出手段は、前記基板が正しい位置での前記基板の周端部に向けて光を出射する発光部と、前記発光部と前記基板を挟んで上下に配置され、かつ前記発光部から前記基板の周端部に向けて出射される光の光路上に配置された受光部とを有することを特徴とする請求項５記載の加熱装置。