特許 6683579 基板処理装置および基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6683579

(24)【登録日】2020年3月30日

(45)【発行日】2020年4月22日

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20200413BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20200413BHJP

   H01L 21/324 20060101ALI20200413BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 P

   H01L21/30 567

   H01L21/324 Q

   H01L21/324 S

   H01L21/324 T

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-187329(P2016-187329)

(22)【出願日】2016年9月26日

(65)【公開番号】特開2018-56205(P2018-56205A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】増田 充弘

(72)【発明者】

【氏名】芝 康裕

【審査官】 杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５１２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００２／０６９３９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−０５０５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６６７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１３４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６５５１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／３２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

その上面内における複数の領域を目標温度に調整可能な温調プレートを有し、該温調プレート上に基板を載置して該基板を温調する温調部と、
前記複数の領域の各温度を検出して複数の温度値を取得する取得部と、
前記目標温度に調整された前記温調プレート上に前記基板を載置した後の期間に前記取得部により取得された前記複数の温度値の推移を基に、該期間における前記複数の温度値の平均値がピークに到達するタイミングを算出する算出部と、
前記タイミングにおける前記複数の温度値のばらつきと予め設定された閾値とを比較する比較部と、
を備える、基板処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記ばらつきは前記複数の温度値の最大値と最小値との差である、基板処理装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記取得部は、前記複数の領域について検出された複数の検出温度値に補正を行って前記複数の温度値を取得する、基板処理装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記温調部は、前記温調プレート上に配されたシートをさらに有し、
前記基板は前記シートを介して前記温調プレート上に載置される、基板処理装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記温調プレートは、前記基板を加熱する加熱プレートであり、
前記ピークは、前記期間中における前記平均値の最下点である、基板処理装置。

【請求項6】

温調プレートの上面内における複数の領域を目標温度に調整する温調工程と、
前記複数の領域が前記目標温度に調整された後、前記温調プレート上に基板を載置する載置工程と、
前記複数の領域の各温度を検出して複数の温度値を取得する取得工程と、
前記載置工程の後の期間における前記取得工程で取得された前記複数の温度値の推移を基に、該期間における前記複数の温度値の平均値がピークに到達するタイミングを算出する算出工程と、
前記タイミングにおける前記複数の温度値のばらつきと予め設定された閾値とを比較する比較工程と、
を備える、基板処理方法。

【請求項7】

請求項６に記載の基板処理方法であって、
前記ばらつきは前記複数の温度値の最大値と最小値との差である、基板処理方法。

【請求項8】

請求項６または請求項７に記載の基板処理方法であって、
前記取得工程は、前記複数の領域について検出された複数の検出温度値に補正を行って前記複数の温度値を取得する、基板処理方法。

【請求項9】

請求項６から請求項８のいずれか１つの請求項に記載の基板処理方法であって、
前記温調プレート上にはシートが配され、
前記載置工程では、前記基板が前記シートを介して前記温調プレート上に載置される、基板処理方法。

【請求項10】

請求項６から請求項９のいずれか１つの請求項に記載の基板処理方法であって、
前記温調プレートは、前記基板を加熱する加熱プレートであり、
前記ピークは、前記期間中における前記平均値の最下点である、基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板の温度調整を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ウエハに温調処理（加熱処理や冷却処理など）を行う装置が知られている。例えば、特許文献１には、加熱プレート上にウエハを載置し、加熱プレートを昇温することでウエハを加熱する装置が開示されている。

【0003】

この種の装置では、例えば加熱プレートと基板との間に異物が付着している場合、加熱プレートと基板とが非平行な状態で配されうる。この場合、基板のうち加熱プレートとの距離が近い領域では該基板が相対的に高温に加熱される一方で、基板のうち加熱プレートからの距離が遠い領域では該基板が相対的に低温に加熱されることになり、基板に加熱ムラが生じることになる。

【0004】

このような加熱ムラは製品の歩留まりを低下させる原因となるため、基板が正常に載置されているかを判定する技術が求められていた。例えば、特許文献１には、加熱プレートの上に基板を載置した際の加熱プレートの温度低下を検出して、この検出結果を基に基板が正常に載置されているかを判定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−１５１２４７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、特許文献１に開示される技術では計算が煩雑であり、基板が正常に載置されているかをより簡易迅速に判定する技術が求められていた。また、このような課題は、加熱処理の際の加熱ムラだけでなく冷却処理の際の冷却ムラについても同様であり、基板に対する温調処理に共通の課題である。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板が正常に載置されているかを簡易迅速に判定する技術を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、第１の態様にかかる基板処理装置は、その上面内における複数の領域を目標温度に調整可能な温調プレートを有し、該温調プレート上に基板を載置して該基板を温調する温調部と、前記複数の領域の各温度を検出して複数の温度値を取得する取得部と、前記目標温度に調整された前記温調プレート上に前記基板を載置した後の期間に前記取得部により取得された前記複数の温度値の推移を基に、該期間における前記複数の温度値の平均値がピークに到達するタイミングを算出する算出部と、前記タイミングにおける前記複数の温度値のばらつきと予め設定された閾値とを比較する比較部と、を備える。

【0009】

第２の態様にかかる基板処理装置は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記ばらつきは前記複数の温度値の最大値と最小値との差である。

【0010】

第３の態様にかかる基板処理装置は、第１または第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記取得部は、前記複数の領域について検出された複数の検出温度値に補正を行って前記複数の温度値を取得する。

【0011】

第４の態様にかかる基板処理装置は、第１から第３のいずれか１つの態様にかかる基板処理装置であって、前記温調部は、前記温調プレート上に配されたシートをさらに有し、前記基板は前記シートを介して前記温調プレート上に載置される。

【0012】

第５の態様にかかる基板処理装置は、第１から第４のいずれか１つの態様にかかる基板処理装置であって、前記温調プレートは、前記基板を加熱する加熱プレートであり、前記ピークは、前記期間中における前記平均値の最下点である。

【0013】

第６の態様にかかる基板処理方法は、温調プレートの上面内における複数の領域を目標温度に調整する温調工程と、前記複数の領域が前記目標温度に調整された後、前記温調プレート上に基板を載置する載置工程と、前記複数の領域の各温度を検出して複数の温度値を取得する取得工程と、前記載置工程の後の期間における前記取得工程で取得された前記複数の温度値の推移を基に、該期間における前記複数の温度値の平均値がピークに到達するタイミングを算出する算出工程と、前記タイミングにおける前記複数の温度値のばらつきと予め設定された閾値とを比較する比較工程と、を備える。

【0014】

第７の態様にかかる基板処理方法は、第６の態様にかかる基板処理方法であって、前記ばらつきは前記複数の温度値の最大値と最小値との差である。

【0015】

第８の態様にかかる基板処理方法は、第６または第７の態様にかかる基板処理方法であって、前記取得工程は、前記複数の領域について検出された複数の検出温度値に補正を行って前記複数の温度値を取得する。

【0016】

第９の態様にかかる基板処理方法は、第６から第８までのいずれか１つの態様にかかる基板処理方法であって、前記温調プレート上にはシートが配され、前記載置工程では、前記基板が前記シートを介して前記温調プレート上に載置される。

【0017】

第１０の態様にかかる基板処理方法は、第６から第９までのいずれか１つの態様にかかる基板処理方法であって、前記温調プレートは、前記基板を加熱する加熱プレートであり、前記ピークは、前記期間中における前記平均値の最下点である。

【発明の効果】

【0018】

第１から第５の態様にかかる基板処理装置および第６から第１０の態様にかかる基板処理方法では、基板が正常に載置されているかを簡易迅速に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】基板処理装置１の概略構成を示す縦断面図である。

【図2】加熱プレート７を示す平面図である。

【図3】シート１１の一部分を示す平面図である。

【図4】発熱部５の構成を示す概略的な平面図である。

【図5】基板処理装置１の情報処理システムを示すブロック図である。

【図6】処理部９０における機能的な構成の一例を概略的に示すブロック図である。

【図7】基板処理装置１の処理例を示すフロー図である。

【図8】加熱処理の際に得られた各値を示すグラフである。

【図9】オフセット補正値を算出する際の一例を表形式で示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。

【0021】

＜１ 実施形態＞
＜１．１ 基板処理装置１の構成＞
図１は、本実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す縦断面図である。図２は、加熱プレート７を示す平面図である。図３は、シート１１の一部分を示す平面図である。図４は、発熱部５の構成を示す概略的な平面図である。

【0022】

基板処理装置１は、主たる構成として、後述する加熱プレート７上に後述するシート１１を介在させて処理対象の基板Ｗを載置することで該基板Ｗを加熱する加熱部１０と、加熱部１０を構成する加熱プレート７の上面における複数の領域の温度を検出する温度センサ８１〜８６と、制御部９と、を備える。

【0023】

加熱部１０は、平面視で基板Ｗよりやや大径の円形状であり、シート１１を介在させて加熱プレート７の上面に載置される基板Ｗを加熱する部分である。加熱部１０は、基台４と、発熱部５と、伝熱部６と、シート１１と、を下から順に積層して有する。本明細書では、基台４、発熱部５、および伝熱部６を含んで構成される部分を特に加熱プレート７と呼ぶ。この加熱プレート７が本発明における温調プレートに相当し、加熱部１０が本発明の温調部に相当する。

【0024】

図４にしめすように、発熱部５は、互いに離間して面一に配された複数（本実施形態では６個）の発熱体５１〜５６を含む。発熱部５の中央部には円形状の発熱体５１が配される。また、円形状の発熱体５１を囲むように環状の発熱体５２が配される。さらに、発熱体５１、５２を囲むように円弧状の４つの発熱体５３〜５６が約９０度の中心角で回転対称に配される。各発熱体５１〜５６は、例えば、マイカヒータ等で構成される。

【0025】

温度センサ８１〜８６（図４に点線丸印で図示）は、複数の発熱体５１〜５６の配置位置に対応して伝熱部６内にそれぞれ埋設される。そして、温度センサ８１〜８６のそれぞれは、伝熱部６の上面（すなわち、加熱プレート７の上面）における各領域を担当し、担当する各領域の温度値を検出する。また、各発熱体５１〜５６の上側に設けられた伝熱部６には、例えば、熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属が利用される。

【0026】

したがって、各温度センサ８１〜８６の検出結果に基づいて制御部９が各発熱体５１〜５６への給電量を制御することで、加熱プレート７を構成する伝熱部６の上面（すなわち、加熱プレート７の上面）内における複数（本実施形態では６個）の領域Ｒ１〜Ｒ６が目標温度に調整される。

【0027】

また、本実施形態では、制御部９が、各温度センサ８１〜８６で検出される各温度値に基づいて、基板Ｗが加熱プレート７上に適切に載置されているかを判定する。この判定処理については、後ほど詳細に説明する。

【0028】

加熱プレート７の上面には、樹脂製のシート１１が設けられている。シート１１は、凸部１３とシール部１５とを含んで構成される。また、シール部１５より外側において、第１開口部Ａ１と第２開口部Ａ２とが設けられている。

【0029】

シート１１は、温度に応じた変形に対して拘束されることなく加熱プレート７の上面に設けられている。より詳しくは、シート１１は、温調処理の際に、比較的広い温度域（例えば、室温から最高加熱温度（約２００度）までの範囲）で昇温または降温する。

【0030】

このとき、シート１１が加熱プレート７とは異なる熱膨張率を有するので、加熱プレート７に対してシート１１が水平方向（面内方向）に伸縮する。シート１１の加熱プレート７に対する相対的な伸縮がシート１１自体の皺や撓み等を伴わずに自由に許容されている状態で、該シート１１が加熱プレート７上に載置されている。具体的には、シート１１を加熱プレート７に固定、固着されることなく直接載置してもよいし、加熱プレート７との間に水平方向への滑りを良好にする物質を介して載置してもよい。

【0031】

凸部１３は、複数個（本実施形態では３７個）であり、規則的に配置されている。各凸部１３は円柱形状であり、その径は上端から下端側にかけてやや太くなっている。各凸部１３の高さは、たとえば、シート１１の凹部から７５μｍであり、シート１１の裏面からでは１２５μｍである。基板Ｗは、各凸部１３の上端に当接されて支持される。シール部１５は、平面視で基板Ｗの外径よりやや小径であり、凸部１３の周囲を囲む環状である。シール部１５の高さは、各凸部１３の高さと同じである。本実施形態では、シール部１５からシート１１の外周縁までは同じ高さで一体に形成されている。このシール部１５が基板Ｗと当接することで、基板Ｗとシート１１との間に側方が閉じた微小空間ｍｓが形成される。なお、シール部１５は基板Ｗの周縁部と当接する部位であり、図２において内周円１５ａと外周円１５ｂとの間によって囲まれる部分である。

【0032】

第１開口部Ａ１は複数個（本実施形態では６個）であり、それぞれシール部１５の外周円１５ｂに接するように等間隔で形成されている。第２開口部Ａ２も複数個（６個）であり、各第１開口部Ａ１の間であって、第１開口部Ａ１よりシート１１の周縁側に設けられている。第１開口部Ａ１は、この発明における開口部に相当する。

【0033】

シート１１は、例えば、耐熱性のある樹脂をエッチング処理することで作られる。樹脂としては、さらに耐薬性が有していることが好ましい。具体的には、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、または耐熱性ゴム材料が、シート１１に用いられる。

【0034】

加熱プレート７上には、シート１１のほかに、それぞれ複数個（本実施形態では６個）のガイド２１と、ボルト２３と、止め輪２５と、ガイド用リング２７とが設けられる。ガイド２１は、上部に傾斜面が形成された略円柱形状である。ガイド２１としては、例えば、基板Ｗに傷をつけないピーク材が利用される。

【0035】

各ガイド２１が、シート１１の各第１開口部Ａ１内に配置されて、加熱プレート７上に載置されている。各ガイド２１も、加熱プレート７に固定、固着されていない。また、各ガイド２１が配置されたとき、各ガイド２１と各第１開口部Ａ１との間に、シート１１の伸縮を許容する程度に十分大きな隙間が形成される。この６個のガイド２１によって基板Ｗの水平方向の位置決めが行われる。

【0036】

ガイド用リング２７は、平面視で各ガイド２１を囲むような中空部を有する円環状を呈した板状物である。ガイド用リング２７の内周縁には各ガイド２１の傾斜面の一部に当接するように、略半円形の切欠きが形成されている。さらに、ガイド用リング２７には、第２開口部Ａ２に対応する位置に６個の貫通孔が形成されている。各貫通孔にはボルト２３が挿通される。各ボルト２３にはガイド用リング２７がボルト２３から脱落するのを防止するために止め輪２５が取り付けられる。そして、各ボルト２３を第２開口部Ａ２に挿通して、加熱プレート７に締結する。なお、ボルト２３と第２開口部Ａ２との間にも、ガイド２１と第１開口部Ａ１との間の隙間と同等、またはそれ以上の隙間が形成されている。

【0037】

ボルト２３が加熱プレート７に所定量埋設されると、ガイド用リング２７はガイド２１に当接するとともに、止め輪から少し浮いた状態になる。これによって、ガイド用リング２７はガイド２１の位置合わせを行う。また、このとき、ガイド用リング２７の下面とシート１１の上面との間にわずかな間隔を形成するように構成されている。本実施形態では、シール部１５より外側のシート１１の厚みが１２５μｍに対し、ガイド用リング２７の下面を加熱プレート７の上面から３００μｍの高さとし、両者の間隔を１７５μｍとしている。

【0038】

また、本実施形態では、排出孔３１および貫通孔４１が、加熱プレート７とシート１１とにわたって貫通している。

【0039】

排出孔３１は、微小空間ｍｓの気体を排出するために設けられている。排出孔３１は複数個（本実施形態では６個）であり、各排出孔３１には、加熱プレート７の下面側（すなわち、基台４の下面側）において、排出配管３３の一端側が共通して連通接続されている。排出配管３３の他端側には真空吸引源３５が連通接続されている。この真空吸引源３５は、例えば、クリーンルームに設けられたバキュームのユーティリティである。排出配管３３には、圧力（負圧）を調整する開閉弁３７と、圧力を計測する圧力計３９とが設けられている。排出配管３３と真空吸引源３５とは、排出手段として機能する。

【0040】

貫通孔４１は、昇降ピン４３を挿通するために設けられている。貫通孔４１は３個であり、平面視で加熱部１０の中心を重心とする正三角形の各頂点にあたる位置にそれぞれ形成されている。各貫通孔４１に挿通される昇降ピン４３は、その下端側で図示省略の昇降機構に連結されている。昇降機構によって昇降ピン４３が昇降することで、図示しない搬送手段との間で基板Ｗの受け渡しを行う。

【0041】

図５は、基板処理装置１の情報処理システムを示すブロック図である。図６は、処理部９０における機能的な構成の一例を概略的に示すブロック図である。図６には、処理部９０がプログラムＰを実行することで実現される各種機能が例示されている。

【0042】

この情報処理システムは、例えば、コンピューター等で構成され、バスラインＢｓを介して接続された、入力部９３、出力部９４、記憶部９５、制御部９およびドライブ９２を備えている。

【0043】

入力部９３は、例えば、情報処理システム１を使用するユーザーの操作等に応じた信号を入力することができる。入力部９３には、例えば、ユーザーの操作に応じた信号を入力可能なマウスおよびキーボード等を含む操作部、ユーザーの音声に応じた信号を入力可能なマイク、ユーザーの動きに応じた信号を入力可能なセンサー、および外部の機器からの信号を入力可能な通信部等が含まれ得る。

【0044】

出力部９４は、各種情報を出力することができる。出力部９４には、例えば、各種情報をユーザーが認識可能な態様で出力可能な表示部およびスピーカー、ならびに各種情報をデータの形式で出力可能な通信部等が含まれ得る。該表示部は、例えば、入力部９３と一体化されたタッチパネルの形態を有していても良い。スピーカーでは、各種情報が可聴的に出力され得る。通信部では、各種情報が情報処理システム１の外部に配された各種機器に対してデータの形式で出力され得る。該通信部は、例えば、通信回線を介して各種外部装置との間においてデータを授受することができる。

【0045】

記憶部９５は、各種の情報を記憶することができる。該記憶部９５、例えば、ハードディスクおよびフラッシュメモリ等の記憶媒体によって構成され得る。記憶部９５では、例えば、１つの記憶媒体を有する構成、２つ以上の記憶媒体を一体的に有する構成、ならびに２つ以上の記憶媒体を２つ以上の部分に分けて有する構成の何れの構成が採用されても良い。

【0046】

記憶部９５には、例えば、後述する加熱処理を行うための基本プログラム、後述する判定処理を行うためのプログラムＰ、およびその他の各種データが記憶され得る。なお、記憶部９５には、メモリ９１が含まれても良い。

【0047】

制御部９は、例えば、プロセッサーとして働く処理部９０および情報を一時的に記憶するメモリ９１等を含む。処理部９０としては、例えば、中央演算部（ＣＰＵ）等の電子回路が採用され、メモリ９１としては、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などが採用され得る。本実施形態では、制御部９において記憶部９５に記憶されているプログラムＰが処理部９０に読み込まれて実行されることで、基板Ｗが加熱プレート７に適切に載置されているか否かが判定される。なお、制御部９における各種情報処理によって一時的に得られる各種情報は、適宜メモリ９１等に記憶され得る。

【0048】

ドライブ９２は、例えば、可搬性の記憶媒体ＳＭの脱着が可能な部分である。ドライブ９２では、例えば、記憶媒体ＳＭが装着されている状態で、該記憶媒体ＳＭと制御部９との間におけるデータの授受が行われ得る。また、プログラムＰが記憶された記憶媒体ＳＭがドライブ９２に装着されることで、記憶媒体ＳＭから記憶部９５内にプログラムＰが読み込まれて記憶される態様が採用されても良い。

【0049】

処理部９０は、プログラムＰを実行することで実現される機能的な構成として、取得部９０１と、算出部９０２と、比較部９０３と、報知部９０４とを有している。これらの各部での処理におけるワークスペースとして、例えば、メモリ９１が使用される。

【0050】

＜１．２ 加熱処理および判定処理の一例＞
図７は、基板処理装置１の処理例を示すフロー図である。図７において、ステップＳＴ１〜ＳＴ４は基板Ｗの加熱処理の一例を示し、ステップＳＴ５〜ＳＴ７は基板Ｗの載置に関する判定処理の一例を示している。図８は、加熱処理の際に得られた各値を示すグラフである。

【0051】

以下では、図７のステップＳＴ１〜ＳＴ４および図８を参照しつつ、加熱処理の流れについて説明する。

【0052】

まず、加熱プレート７の上面内における各領域Ｒ１〜Ｒ６が目標温度に調整される（ステップＳＴ１：温調工程）。すなわち、制御部９が、発熱部５の各発熱体５１〜５６を加熱させて、加熱プレート７の温度を制御する。

【0053】

このとき、取得部９０１が、各領域Ｒ１〜Ｒ６について各温度センサ８１〜８６が検出した６つの温度値（検出温度値と呼ぶ）を基に、６つの温度値（取得温度値と呼ぶ）を取得する（取得工程）。各取得温度値は、各検出温度値と同値であってもよいし、各検出温度値に所定の補正処理を施して得られる値であってもよい。ここでは、各取得温度値が各検出温度値と同値である場合について説明し、各取得温度値が各検出温度値に所定の補正処理を施して得られる値である場合については後述する変形例で説明する。

【0054】

そして、各取得温度値に基づいて制御部９が各発熱体５１〜５６への給電量をフィードバック制御することで、加熱プレート７の上面内における各領域Ｒ１〜Ｒ６が目標温度（例えば、９０度）に調整される。この温調工程および取得工程は、基板Ｗの搬入および搬出の前後も含めて継続的に実行される。

【0055】

各領域Ｒ１〜Ｒ６が目標温度に調整されると、基板Ｗが基板処理装置１に搬入されて、加熱プレート７上に基板Ｗが載置される（ステップＳＴ２：載置工程）。具体的には、まず、各昇降ピン４３の各上端部が同じ高さを維持した状態で、各上端部が各貫通孔４１を通じてシート１１よりも高い位置まで上昇される。そして、図示しない搬送手段によって、基板Ｗが各昇降ピン４３の各上端部に支持されるように受け渡される。その後、各昇降ピン４３の各上端部が同じ高さを維持した状態で、各昇降ピン４３が各貫通孔４１を通じて加熱プレート７の上面よりも低い位置まで下降される。その結果、基板Ｗがシート１１を介して加熱プレート７上に載置される。

【0056】

この載置状態では、基板Ｗはシート１１の凸部１３によって当接支持され、シール部１５によって基板Ｗとシート１１の間に形成される微小空間ｍｓの側方が閉塞される。このため、制御部９が圧力計３９の計測結果を基に開閉弁３７を操作して微小空間ｍｓの気体を排出することで、微小空間ｍｓの圧力は負圧に調整され、基板Ｗは加熱プレート７側に吸着されて該加熱プレート７上に載置される。

【0057】

図８における時刻Ｔ１が、載置工程によって加熱プレート７上に基板Ｗが載置されたタイミングである。このタイミングから一定期間（時刻Ｔ１〜Ｔ３の期間）は、前述した温調工程の期間中ではあるものの、基板Ｗが加熱プレート７から熱を吸収することで、一時的に各領域Ｒ１〜Ｒ６の各取得温度値が目標温度よりも低い状態となる。そして、一定期間（時刻Ｔ１〜Ｔ３の期間）が経過すると、制御部９による発熱部５のフィードバック制御によって、各取得温度値が再び目標温度付近に安定する。

【0058】

こうして所定期間、加熱プレート７による基板Ｗの加熱処理が継続される（ステップＳＴ３）。

【0059】

基板Ｗの加熱処理が完了すると、基板Ｗの吸着保持が解除されて、基板Ｗが基板処理装置１から搬出される（ステップＳＴ４）。具体的には、制御部９によって開閉弁３７が閉止されて微小空間ｍｓの圧力が大気圧に復圧する。次いで、各昇降ピン４３の各上端部が同じ高さを維持した状態で、各上端部が各貫通孔４１を通じてシート１１よりも高い位置まで上昇される。これにより、基板Ｗがシート１１に支持された状態から基板Ｗが各昇降ピン４３の各上端部に支持された状態に切り替わる。そして、図示しない搬送手段によって、基板Ｗが各昇降ピン４３の各上端部から該搬送手段の支持部に受け渡される。

【0060】

こうして、加熱処理が完了した１枚の基板Ｗが搬出されると、後続の基板Ｗがまた基板処理装置１に搬入されて加熱処理が実行される。その後も同様に、基板処理装置１は１枚ずつ順次に基板Ｗの加熱処理を実行する。

【0061】

次に、ステップＳＴ５〜ＳＴ７および図８を参照しつつ、基板Ｗが加熱プレート７上に正常に載置されているかを判定する判定処理の流れについて説明する。なお、この判定処理は、基板Ｗを加熱する期間（ステップＳＴ３）と並行して実行される処理である。

【0062】

上述したように、目標温度に調整された加熱プレート７上に基板Ｗを載置した後の期間（時刻Ｔ１〜Ｔ３の期間）は、基板Ｗが加熱プレート７から熱を吸収することで、一時的に各領域Ｒ１〜Ｒ６の各取得温度値が目標温度よりも低い状態となる。

【0063】

このとき、算出部９０２は、時刻Ｔ１〜Ｔ３の期間における各領域Ｒ１〜Ｒ６の各取得温度値の推移を基に、該期間における各取得温度値の平均値がピークに到達するタイミングを算出する（ステップＳＴ５：算出工程）。

【0064】

本実施形態では、加熱プレート７が基板Ｗを加熱する加熱タイプの温調プレートであるので、このピークは上記期間中における各取得温度値の平均値の最下点（具体的には、図８の点Ｐ１）となる。したがって、算出部９０２は、ピークに到達するタイミングとして図８の時刻Ｔ２を算出する。

【0065】

その後、比較部９０３が、このタイミングにおける各取得温度値のばらつきと予め設定された閾値とを比較する（ステップＳＴ６：比較工程）。各取得温度値のばらつきとしては、各取得温度値の標準偏差や各取得温度値における最小値と最大値との差など、種々の指標値を採用することができる。ここでは、一例として、各取得温度値のばらつきとして各取得温度値における最大値と最小値との差が採用され、且つ閾値として０．４℃という値が予め記憶部９５に記憶されている場合について説明する。

【0066】

各取得温度値における最大値と最小値との差は図８において太い実線グラフで示されており、時刻Ｔ２の各取得温度値における最大値と最小値との差は該グラフの点Ｐ２（すなわち、約０．２４℃）である。したがって、比較部９０３は、各取得温度値のばらつきの指標である０．２４℃と閾値である０．４℃とを比較して、各取得温度値のばらつきが閾値以下であると判定する。

【0067】

基板Ｗが加熱プレート７上に正常に載置されていない場合（例えば、基板Ｗが加熱プレート７に対して非平行な状態で載置されている場合）、加熱プレート７のうち基板Ｗとの距離が近い領域では相対的に大きく吸熱され、加熱プレート７のうち基板Ｗとの距離が遠い領域では相対的に小さく吸熱されることになる。

【0068】

そのため、比較部９０３によって各取得温度値のばらつきが閾値以下であるという比較結果が得られた場合には、各領域Ｒ１〜Ｒ６における吸熱のばらつきが小さく、基板Ｗが加熱プレート７上に正常に載置されていると考えられる。他方、比較部９０３によって各取得温度値のばらつきが閾値より大きいという比較結果が得られた場合には、各領域Ｒ１〜Ｒ６における吸熱量のばらつきが大きく、基板Ｗが加熱プレート７上に正常に載置されていないと考えられる。本実施形態では、この前者に該当するので、基板Ｗが加熱プレート７上に正常に載置されていると考えられる。

【0069】

報知部９０４は、比較部９０３における比較結果（本実施形態では、基板Ｗが加熱プレート７上に正常に載置されているという結果）を、出力部９４を通じて基板処理装置１の使用者に報知する（ステップＳＴ７）。報知の態様は、表示部への表示やスピーカーからの音声出力など、種々の態様を採用しうる。その結果、使用者は基板Ｗが正常に載置された状態で加熱処理が実行されているか否かを把握することができる。

【0070】

＜１．３ 効果＞
本実施形態では、ステップＳＴ５で１つのタイミングを特定し、このタイミングにおける複数の取得温度値のばらつきと閾値とを比較することで、基板Ｗが正常に載置されているか否かを判定する。このように、１つのタイミングのみについて演算を行うので、一定の期間について演算を行う態様（例えば、特許文献１に記載の態様）に比べ、基板Ｗが正常に載置されているかを簡易迅速に判定することができる。

【0071】

また、このタイミングは、目標温度に調整された加熱プレート７に基板Ｗを載置した後の期間（時刻Ｔ１〜Ｔ３の期間）において、各取得温度値の平均値がピークに到達するタイミング（時刻Ｔ２）である。一般に、検出対象の温度が遷移する期間は、処理条件によって検出温度値が変化しやすく、この遷移期間の検出結果を基に演算を行うと判定精度が低下しやすい。具体的には、目標温度からピークに到達するまでの第１期間（時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間）やピークから目標温度に復帰するまでの第２期間（時刻Ｔ２〜Ｔ３の期間）が、上記遷移期間に相当する。本実施形態では、このような遷移期間ではなく、各取得温度値の平均値がピークに到達するタイミング（時刻Ｔ２）の検出結果を基に演算を行うので、基板Ｗが正常に載置されているかを高精度に判定することができる。

【0072】

また、本実施形態では、複数の取得温度値のばらつきとして、複数の取得温度値の最大値と最小値との差を用いる。このため、複数の取得温度値のばらつきとして複数の取得温度値の標準偏差等を用いる態様（例えば、特許文献１に記載の態様）に比べて、基板Ｗが正常に載置されているかを簡易迅速に判定することができる。

【0073】

＜２ 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

【0074】

上記実施形態では、各取得温度値が各検出温度値と同値である場合について説明したが、各取得温度値が各検出温度値に所定の補正処理（例えば、オフセット補正処理）を施して得られる値であってもよい。図９は、オフセット補正値を算出する際の一例を表形式で示す図である。

【0075】

図９の例では、正常に載置されて温度検出されたｎ枚の基板Ｗ１〜Ｗｎについて、領域Ｒ１のピーク時の検出温度値の平均が７３．９９℃である。同様に、ｎ枚の基板Ｗ１〜Ｗｎについて、領域Ｒ２のピーク時の検出温度値の平均が７３．９６℃である。ｎ枚の基板Ｗ１〜Ｗｎについて、領域Ｒ３のピーク時の検出温度値の平均が７４．０８℃である。ｎ枚の基板Ｗ１〜Ｗｎについて、領域Ｒ４のピーク時の検出温度値の平均が７４．０８℃である。ｎ枚の基板Ｗ１〜Ｗｎについて、領域Ｒ５のピーク時の検出温度値の平均が７４．０５℃である。ｎ枚の基板Ｗ１〜Ｗｎについて、領域Ｒ６のピーク時の検出温度値の平均が７４．１４℃である。また、ｎ枚の基板Ｗ１〜Ｗｎについて、これら各領域Ｒ１〜Ｒ６の平均が７４．０５℃である。

【0076】

この場合、処理枚数ｎが十分に大きければ、領域Ｒ１では、他の領域に比べて相対的に０．０６℃低く温度検出をしていることになる。同様に、領域Ｒ２では、他の領域に比べて相対的に０．０９℃低く温度検出をしていることになる。領域Ｒ３では、他の領域に比べて相対的に０．０３℃高く温度検出をしていることになる。領域Ｒ４では、他の領域に比べて相対的に０．０３℃高く温度検出をしていることになる。領域Ｒ５では、他の領域に比べてズレがない状態で温度検出をしていることになる。領域Ｒ６では、他の領域に比べて相対的に０．０９℃高く温度検出をしていることになる。このような相対的な温度検出のズレは、各発熱体５１〜５６や各温度センサ８１〜８６の個体差によって生じうる。

【0077】

そこで、本変形例では、これらのズレを相殺するために、領域Ｒ１では、＋０．０６℃のオフセット補正値が設定される。同様に、領域Ｒ２では、＋０．０９℃のオフセット補正値が設定される。領域Ｒ３では、−０．０３℃のオフセット補正値が設定される。領域Ｒ４では、−０．０３℃のオフセット補正値が設定される。領域Ｒ５では、±０℃のオフセット補正値が設定される。領域Ｒ６では、−０．０９℃のオフセット補正値が設定される。

【0078】

そして、取得部９０１は、各領域Ｒ１〜Ｒ６での各検出温度値にこれらのオフセット補正値を付与して、各取得温度値を得る。このため、本変形例では、各発熱体５１〜５６や各温度センサ８１〜８６の個体差に起因した相対的な温度ズレを相殺して、基板Ｗが正常に載置されているかをより高精度に判定することができる。また、オフセット補正値を付与して各取得温度値を得ることにより、複数の温調プレートを用いて温調処理を行う場合に同一の閾値で判定することが可能となる。また、さらに別の変形例として、取得部が各検出温度値にオフセット補正以外の補正処理を行って複数の取得温度値を得る態様であっても構わない。

【0079】

また、上記実施形態では温調プレートとして基板Ｗを加熱する加熱プレート７が利用され、平均値のピークとして該当期間中の平均値の最下点が利用される態様について説明したが、これに限られるものではない。例えば、温調プレートとして基板Ｗを冷却する冷却プレートが利用され、平均値のピークとして該当期間中の平均値の最上点が利用される態様でも構わない。

【0080】

また、上記実施形態では、基板処理装置１が１つのパターンの加熱処理を実行する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、基板処理装置１が、目標温度や加熱時間等が異なる複数パターンの加熱処理を実行可能な装置であってもよい。一般に、加熱温度が高くなればなるほど各領域Ｒ１〜Ｒ６での温度検出値もばらつきやすい。このため、加熱処理における目標温度の高低に応じて、閾値の大小も設定されることが望ましい。加熱処理での目標温度が高いほど大きい閾値が用いられ、加熱処理での目標温度が高いほど大きい閾値が用いられることで、目標温度も加味した上で、基板Ｗが正常に載置されているかを判定することができる。

【0081】

また、上記実施形態では、加熱プレート７上に基板Ｗを保持する部材（ガイド２１等）が設けられ、基板保持部と温調部が一体的に構成されていたが、基板保持部と温調部が別体で構成されても構わない。

【0082】

また、シート１１の素材や形状は、上記実施形態に限られるものではない。また、シート１１が設けられず、加熱プレート７上に直接的に基板Ｗが載置される態様であってもよい。また、領域Ｒ１〜Ｒ６の数が変更されてもよい。この場合、領域の数に合わせて発熱体や温度センサの数も変更される。また、他の各部材の個数や位置が変更されてもよい。

【0083】

また、上記実施形態では、基板Ｗが正常に載置されているか否かを報知部９０４がリアルタイムで報知する態様について説明したが、これに限られるものではない。例えば、処理部９０が報知部９０４を有さなくても構わない。この場合、装置の操作者が加熱処理後に各領域Ｒ１〜Ｒ６の温度データを解析する際に、比較部９０３の比較結果を参照することで、基板Ｗが正常に載置されていたかを把握することができる。

【0084】

以上、実施形態およびその変形例に係る基板処理装置および基板処理方法について説明したが、これらは本発明に好ましい実施形態の例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0085】

１ 基板処理装置
４ 基台
５ 発熱部
６ 伝熱部
７ 加熱プレート
９ 制御部
５１〜５６ 発熱体
８１〜８６ 温度センサ
９０１ 取得部
９０２ 算出部
９０３ 比較部
９０４ 報知部
ＳＴ１〜ＳＴ７ ステップ
Ｔ１〜Ｔ３ 時刻
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】