特許 6872914 熱処理装置および熱処理方法

(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】6872914

(24)【登録日】2021年4月22日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】熱処理装置および熱処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20210510BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 567

   H05B3/00 310D

   H05B3/00 370

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-14409(P2017-14409)

(22)【出願日】2017年1月30日

(65)【公開番号】特開2018-125342(P2018-125342A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2019年12月23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】門間 徹

(72)【発明者】

【氏名】福本 靖博

(72)【発明者】

【氏名】西 幸治

(72)【発明者】

【氏名】後藤 茂宏

(72)【発明者】

【氏名】田中 淳

(72)【発明者】

【氏名】城 憲一郎

【審査官】 冨士 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２８６１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１５１６５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−０８３６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５９６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３０７４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５１２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２６９６１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１２−００８３８４３（ＫＲ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１２−００３９１８９（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２０４４１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０、２１／３０２、２１／３０６５、２１／４６−２１／４６１、２１／６７−２１／６８３

Ｈ０５Ｂ １／００−３／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を加熱する熱処理装置であって、
その上面に基板を載置する平板形状のホットプレートと、
前記ホットプレートに内蔵され、前記ホットプレートを加熱するメインヒータと、
前記ホットプレートに内蔵され、前記ホットプレートを加熱する補助ヒータと、
前記ホットプレートの温度を測定する温度測定部と、
前記メインヒータおよび前記補助ヒータの出力を制御するヒータ制御部と、
を備え、
前記ヒータ制御部は、前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記メインヒータによる加熱に加えて前記補助ヒータの出力を増加させて前記補助ヒータによる前記ホットプレートの加熱を行わせ、
前記ヒータ制御部は、前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記ホットプレートの温度を復帰させるのに必要なヒータの操作出力量を算定し、前記操作出力量に対する前記メインヒータの不足出力量を前記補助ヒータに補填させることを特徴とする熱処理装置。

【請求項2】

請求項１記載の熱処理装置において、
前記補助ヒータは、少なくとも前記ホットプレートに載置される基板の下面の全面に対向するように、前記メインヒータの下方に設けられることを特徴とする熱処理装置。

【請求項3】

請求項２記載の熱処理装置において、
前記メインヒータは複数のゾーンに分割されることを特徴とする熱処理装置。

【請求項4】

基板を加熱する熱処理方法であって、
その上面に基板を載置する平板形状のホットプレートに内蔵されたメインヒータによって前記ホットプレートを加熱する主加熱工程と、
前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記メインヒータによる加熱に加えて前記ホットプレートに内蔵された補助ヒータによって前記ホットプレートを加熱する補助加熱工程と、
を備え、
前記補助加熱工程では、前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記ホットプレートの温度を復帰させるのに必要なヒータの操作出力量を算定し、前記操作出力量に対する前記メインヒータの不足出力量を前記補助ヒータに補填させることを特徴とする熱処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェハーや液晶表示装置用ガラス基板等の薄板状精密電子基板（以下、単に「基板」と称する）を加熱する熱処理装置および熱処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらの諸処理のうち熱処理は、典型的には、所定温度に温調されている平板形状のホットプレート上に基板を載置して加熱する熱処理装置によって行われる。例えば、特許文献１には、ヒータを内蔵したホットプレートに基板を載置して加熱する熱処理装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２３８６９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなホットプレートを用いた熱処理装置においては、何らかの熱外乱が生じたとき、例えば新たな常温の基板がホットプレート上に載置されたときには瞬間的にホットプレートの温度が下がるため、ヒータの出力を増加させてホットプレートの温度を設定温度に戻そうとする。しかし、ホットプレートの温度が大きく低下したときには、温調器の内部演算による操作出力量がヒータの最大出力を超える場合がある。このような場合には、熱量が不足することとなり、ホットプレートが設定温度に復帰するのに長時間を要するという問題が生じる。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱外乱が生じた場合にホットプレートの温度を迅速に復帰させることができる熱処理装置および熱処理方法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】

【0006】

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板を加熱する熱処理装置において、その上面に基板を載置する平板形状のホットプレートと、前記ホットプレートに内蔵され、前記ホットプレートを加熱するメインヒータと、前記ホットプレートに内蔵され、前記ホットプレートを加熱する補助ヒータと、前記ホットプレートの温度を測定する温度測定部と、前記メインヒータおよび前記補助ヒータの出力を制御するヒータ制御部と、を備え、前記ヒータ制御部は、前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記メインヒータによる加熱に加えて前記補助ヒータの出力を増加させて前記補助ヒータによる前記ホットプレートの加熱を行わせ、前記ヒータ制御部は、前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記ホットプレートの温度を復帰させるのに必要なヒータの操作出力量を算定し、前記操作出力量に対する前記メインヒータの不足出力量を前記補助ヒータに補填させることを特徴とする。

【0008】

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る熱処理装置において、前記補助ヒータは、少なくとも前記ホットプレートに載置される基板の下面の全面に対向するように、前記メインヒータの下方に設けられることを特徴とする。

【0009】

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る熱処理装置において、前記メインヒータは複数のゾーンに分割されることを特徴とする。

【0010】

また、請求項４の発明は、基板を加熱する熱処理方法において、その上面に基板を載置する平板形状のホットプレートに内蔵されたメインヒータによって前記ホットプレートを加熱する主加熱工程と、前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記メインヒータによる加熱に加えて前記ホットプレートに内蔵された補助ヒータによって前記ホットプレートを加熱する補助加熱工程と、を備え、前記補助加熱工程では、前記ホットプレートに熱外乱が生じたときに、前記ホットプレートの温度を復帰させるのに必要なヒータの操作出力量を算定し、前記操作出力量に対する前記メインヒータの不足出力量を前記補助ヒータに補填させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

請求項１から請求項３の発明によれば、ホットプレートに熱外乱が生じたときに、メインヒータによる加熱に加えて補助ヒータの出力を増加させて補助ヒータによるホットプレートの加熱を行わせるため、メインヒータに加えて補助ヒータによる加熱も行われることとなり、熱外乱が生じた場合にホットプレートの温度を迅速に復帰させることができる。

【0014】

請求項４の発明によれば、ホットプレートに熱外乱が生じたときに、メインヒータによる加熱に加えてホットプレートに内蔵された補助ヒータによってホットプレートを加熱するため、メインヒータに加えて補助ヒータによる加熱も行われることとなり、熱外乱が生じた場合にホットプレートの温度を迅速に復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る熱処理装置の構成を示す図である。

【図2】複数のゾーンに分割されたメインヒータを示す平面図である。

【図3】ホットプレートに熱外乱が発生したときのホットプレートの温度変化を示す図である。

【図4】ホットプレートに熱外乱が発生したときのメインヒータおよび補助ヒータの出力制御を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

図１は、本発明に係る熱処理装置１の構成を示す図である。熱処理装置１は、主たる構成要素として、円板形状の基板Ｗ（例えば、半導体ウェハー）を載置するホットプレート１０、ホットプレート１０に内蔵されたメインヒータ２０および補助ヒータ３０、ホットプレート１０の温度を測定する温度センサ４０、ホットプレート１０の上方を覆うカバー５０、並びに、メインヒータ２０および補助ヒータ３０の出力を制御するヒータ制御部６０を備える。

【0019】

ホットプレート１０は、高い熱伝導率を有する金属材料（例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等）にて形成された円形の平板形状のプレートである。ホットプレート１０の上面には、基板Ｗの下面に直接接触して当該基板Ｗを支持するための複数のプロキシミティピン１１が立設されている。プロキシミティピン１１は、セラミックスにて形成されている。基板Ｗは、複数のプロキシミティピン１１によって支持されることにより、ホットプレート１０の上面から微小間隔を隔ててホットプレート１０に載置されることとなる。

【0020】

円形のホットプレート１０の上面の径は基板Ｗの径よりも大きい。すなわち、ホットプレート１０に載置される円形の基板Ｗの下面全面はホットプレート１０の上面と対向することとなる。なお、熱処理装置１にて処理対象となる円形の基板Ｗの径は特に限定されるものではないが、例えばφ３００ｍｍやφ４５０ｍｍである。処理対象となる基板Ｗのサイズに応じて、ホットプレート１０の径も当該基板Ｗの径より大きな適宜の大きさとされる。

【0021】

ホットプレート１０の内部には、メインヒータ２０および補助ヒータ３０の２つの加熱源が内蔵されている。メインヒータ２０は、通電によって発熱する面状加熱体である。本実施形態においては、メインヒータ２０は複数のゾーンに分割されている。図２は、複数のゾーンに分割されたメインヒータ２０を示す平面図である。図２に示すように、ホットプレート１０の中心部に円板状の中心メインヒータ２０ａが設けられ、その周りにメインヒータ２０ａと同心円上に円環状の中間メインヒータ２０ｂが設けられている。そして、メインヒータ２０ｂの周囲の円環状の領域を周方向に４等分割して４つの周縁メインヒータ２０ｃが設けられている。６つのメインヒータ間には、若干の隙間が形成されている。なお、複数のゾーンに分割された中心メインヒータ２０ａ，中間メインヒータ２０ｂ，周縁メインヒータ２０ｃを特に区別する必要のない場合は単にメインヒータ２０とする。

【0022】

図１に戻り、メインヒータ２０は、主電力供給部２１からの電力供給を受けて発熱する。主電力供給部２１は、中心メインヒータ２０ａ、中間メインヒータ２０ｂおよび４つの周縁メインヒータ２０ｃと個別に接続されており、ヒータ制御部６０の制御下にてそれらに個別に電力供給を行う。すなわち、中心メインヒータ２０ａ、中間メインヒータ２０ｂおよび４つの周縁メインヒータ２０ｃのヒータ出力はヒータ制御部６０によって個別に制御されることとなり、それらが異なる温度となるように制御されることもある。

【0023】

一方、補助ヒータ３０は、通電によって発熱する１枚の面状加熱体である。すなわち、メインヒータ２０は複数のゾーンに分割されているのに対して、補助ヒータ３０は分割されていない。補助ヒータ３０は、少なくともホットプレート１０に載置される基板Ｗの下面の全面に対向するように、メインヒータ２０の下方に設けられている。よって、補助ヒータ３０は、複数に分割された中心メインヒータ２０ａ、中間メインヒータ２０ｂおよび４つの周縁メインヒータ２０ｃの全ての下方を覆うように設けられることとなる。

【0024】

補助ヒータ３０は、補助電力供給部３１に接続されており、補助電力供給部３１からの電力供給を受けて発熱する。補助電力供給部３１は、ヒータ制御部６０による制御に従って補助ヒータ３０に電力供給を行う。すなわち、補助ヒータ３０のヒータ出力はヒータ制御部６０によって制御されている。

【0025】

また、ホットプレート１０内部の上面近傍には温度センサ４０が設けられている。温度センサ４０は、ホットプレート１０の上面の温度を測定する。温度センサ４０は、中心メインヒータ２０ａ、中間メインヒータ２０ｂおよび４つの周縁メインヒータ２０ｃに対応して複数（本実施形態では６個）設けられていても良い。この場合、中心メインヒータ２０ａ、中間メインヒータ２０ｂおよび４つの周縁メインヒータ２０ｃのそれぞれの上方に個別に温度センサ４０が設けられることとなる。温度センサ４０によって測定されたホットプレート１０の温度はヒータ制御部６０に伝達される。

【0026】

また、ホットプレート１０の上方にはカバー５０が設置されている。カバー５０は、下方が開放された筒形状を有している。カバー５０は、リフタ５１によって処理位置（図１の実線位置）と待機位置（図１の二点鎖線位置）との間で昇降可能とされている。リフタ５１によってカバー５０が処理位置に下降すると、ホットプレート１０の上面とカバー５０の内側に密閉空間またはカバー５０の下端とホットプレート１０の上面との間にわずかな隙間が形成された半密閉空間が形成される。逆にリフタ５１がカバー５０を待機位置に上昇させると、ホットプレート１０の上方が開放される。

【0027】

ヒータ制御部６０は、主電力供給部２１および補助電力供給部３１からそれぞれメインヒータ２０および補助ヒータ３０に供給する電力を調整してメインヒータ２０および補助ヒータ３０の出力を制御する。ヒータ制御部６０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、ヒータ制御部６０は、各種演算処理を行う回路であるＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えている。ヒータ制御部６０のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによってメインヒータ２０および補助ヒータ３０の出力制御が行われる。ヒータ制御部６０は、温度センサ４０とも接続されており、温度センサ４０の測定結果を監視する。

【0028】

上記の構成以外にも熱処理装置１は、例えば、ホットプレート１０に対して基板Ｗの受け渡しを行うときに使用する昇降可能なリフトピンやカバー５０の内側空間に対する処理ガスの供給および排気を行う給排気機構等を備えている。

【0029】

上記構成を有する熱処理装置１にて基板Ｗの加熱処理を行うときには、まずカバー５０が待機位置に上昇した状態でホットプレート１０の上面に基板Ｗが載置される。厳密には、基板Ｗは複数のプロキシミティピン１１によってホットプレート１０の上面から微小間隔を隔てて支持される。ホットプレート１０は、メインヒータ２０によって基板Ｗの処理に必要とされる処理温度（設定温度）に予め加熱されている。基板Ｗは、ホットプレート１０に載置されることによって、ホットプレート１０からの熱伝導により昇温する。基板Ｗの処理温度は例えば１１０℃である。また、熱処理装置１による基板Ｗの加熱処理は、例えば、レジスト膜を成膜するためのベーク処理や露光後ベーク処理である。

【0030】

また、ホットプレート１０に基板Ｗが載置された後、カバー５０が処理位置に下降してホットプレート１０の上方を覆うことによって、基板Ｗの加熱効率を高めるとともに、加熱により基板Ｗの塗布膜等からガスが発生した場合にはそのガスを回収して排出する。所定時間の基板Ｗの加熱処理が終了した後、カバー５０が再び待機位置に上昇し、基板Ｗがホットプレート１０から搬出される。

【0031】

ホットプレート１０の温度が安定状態のときには、ホットプレート１０はメインヒータ２０のみによって加熱されている。すなわち、補助ヒータ３０の出力はゼロである。ホットプレート１０の温度が安定状態のときとは、ホットプレート１０に温度の変動がほとんど生じていない状態である。例えば、ホットプレート１０に載置された基板Ｗが既に処理温度に昇温している場合やホットプレート１０に基板Ｗが載置されていない場合等にはホットプレート１０の温度が安定状態となる。

【0032】

ホットプレート１０の温度が安定状態のときには、ヒータ制御部６０が温度センサ４０の温度測定結果に基づいて、ホットプレート１０が設定温度を維持するようにメインヒータ２０の出力を制御する。メインヒータ２０は複数のゾーンに分割されているため、ヒータ制御部６０は、中心メインヒータ２０ａ、中間メインヒータ２０ｂおよび４つの周縁メインヒータ２０ｃの出力を個別に制御する。例えば、中間メインヒータ２０ｂに対応する温度センサ４０の温度測定結果が設定温度よりも若干低くなった場合には、その中間メインヒータ２０ｂの出力を少し増加する。逆に、例えば、中心メインヒータ２０ａに対応する温度センサ４０の温度測定結果が設定温度よりも若干高くなった場合には、その中心メインヒータ２０ａの出力を少し減少する。すなわち、ホットプレート１０の温度が安定状態のときには、ヒータ制御部６０はホットプレート１０が設定温度を維持するようにメインヒータ２０の出力を微調整するのである。

【0033】

ここで、ホットプレート１０に熱外乱が生じたときには、ヒータ制御部６０がメインヒータ２０に加えて補助ヒータ３０の出力を増加させる。図３は、ホットプレート１０に熱外乱が発生したときのホットプレート１０の温度変化を示す図である。また、図４は、ホットプレート１０に熱外乱が発生したときのメインヒータ２０および補助ヒータ３０の出力制御を示す図である。図４の上段にはメインヒータ２０の出力を示し、下段には補助ヒータ３０の出力を示す。

【0034】

ホットプレート１０に熱外乱が生じたときとは、何らかの要因によってホットプレート１０の温度が大きく変動した場合である。例えば、ホットプレート１０に新たな常温の基板Ｗが載置されてホットプレート１０の温度が大きく低下した場合やカバー５０内に大流量でガス供給がなされてホットプレート１０の温度が大きく低下した場合である。なお、設定温度にまで昇温されているホットプレート１０に生じる熱外乱は、ほとんどの場合ホットプレート１０の温度を急激に下げる方向の外乱である。

【0035】

図３および図４に示す例は、ホットプレート１０に新たな常温の基板Ｗが載置された場合である。時刻ｔ１よりも以前は、ホットプレート１０に基板Ｗが載置されておらず、ホットプレート１０の温度は安定状態を保っている。ホットプレート１０の温度が安定状態のときには、ヒータ制御部６０はホットプレート１０が設定温度Ｔ１を維持するようにメインヒータ２０の出力を制御する。

【0036】

時刻ｔ１にホットプレート１０の上面に常温の基板Ｗが載置される。設定温度Ｔ１に昇温しているホットプレート１０の上面に常温の基板Ｗが載置されると、ホットプレート１０から基板Ｗへの熱伝導によって、基板Ｗの温度が上昇する一方でホットプレート１０の温度は設定温度Ｔ１から瞬間的に大きく低下する。なお、基板Ｗの熱容量に比較してホットプレート１０の熱容量は顕著に大きいため、ホットプレート１０の温度が大きく低下するとは言っても設定温度Ｔ１から数度程度の低下ではある。

【0037】

ホットプレート１０の温度低下は温度センサ４０の温度測定によって検知され、ヒータ制御部６０に伝達される。ヒータ制御部６０は、温度センサ４０を介してホットプレート１０の温度低下を検知すると（つまり熱外乱の発生を検知すると）、ホットプレート１０の温度を設定温度Ｔ１に復帰させるのに必要なヒータの操作出力量を算定する。操作出力量とは、演算によって求められたヒータ出力の理論値である。

【0038】

ヒータ制御部６０によって算定されたヒータの操作出力量を図４の上段に点線で示す。メインヒータ２０の出力が図４の点線に沿って推移すると、熱外乱によって一旦低下したホットプレート１０の温度が迅速に設定温度Ｔ１に復帰することとなる。ところが、図４に示すように、ヒータ制御部６０によって算定されたヒータの操作出力量はメインヒータ２０の最大出力ＭＶ１を超えることがある。つまり、メインヒータ２０の出力が飽和するのである。メインヒータ２０の出力を最大出力ＭＶ１より大きくすることは当然に不可能である。そうすると、熱外乱によってホットプレート１０の温度が低下したときには、ヒータ制御部６０の制御によってメインヒータ２０の実際の出力は最大出力ＭＶ１となるものの、演算によって求められたヒータの操作出力量に比較して図４の斜線部分に相当する熱量が不足することとなる。その結果、図３の点線で示すように、ホットプレート１０が設定温度Ｔ１に復帰するのに長時間（ｔ３−ｔ１）を要することとなる。

【0039】

そこで、本実施形態においては、ヒータ制御部６０がメインヒータ２０に加えて補助ヒータ３０の出力を増加させるのである。時刻ｔ１よりも以前のホットプレート１０の温度が安定状態のときには、補助ヒータ３０の出力はゼロである。また、メインヒータ２０の出力は最大出力ＭＶ１未満である。時刻ｔ１に常温の基板Ｗがホットプレート１０に載置されて熱外乱が発生すると、ヒータ制御部６０がホットプレート１０の温度を設定温度Ｔ１に復帰させるのに必要なヒータの操作出力量を算定する。そして、その操作出力量がメインヒータ２０の最大出力ＭＶ１を超えている場合（つまり、メインヒータ２０の出力が飽和する場合）には、ヒータ制御部６０は、メインヒータ２０の出力を最大出力ＭＶ１に制御するとともに、補助ヒータ３０の出力も増加させる。図４の下段に示すように、ヒータ制御部６０は、演算によって求めたヒータの操作出力量に比較してメインヒータの最大出力ＭＶ１が不足する出力分を補助ヒータ３０が出力するように制御する。

【0040】

これにより、演算によって求めたヒータの操作出力量に対するメインヒータ２０の不足出力量（図４の斜線部分）が補助ヒータ３０によって補填されることとなり、ホットプレート１０全体としては演算によって求められたヒータの操作出力量にてメインヒータ２０および補助ヒータ３０が出力するように制御されることとなる。その結果、図３の実線で示すように、メインヒータ２０のみによってホットプレート１０を温調した図３の点線に比較してホットプレート１０の温度を短時間（ｔ２−ｔ１）にて設定温度Ｔ１に復帰させることができる。

【0041】

本実施形態においては、ホットプレート１０の温度が安定状態のときには、補助ヒータ３０の出力はゼロであり、ホットプレート１０はメインヒータ２０のみによって加熱されている。これは、ホットプレート１０の温度が安定状態のときには、ホットプレート１０の温度がほとんど変動しないため、メインヒータ２０のみの出力であっても十分に足りるためである。

【0042】

一方、新たな常温の基板Ｗが載置される等によってホットプレート１０に熱外乱が生じたときには、ホットプレート１０の温度を設定温度Ｔ１に復帰させるのに必要なヒータの操作出力量が演算によって求められる。そして、求められたヒータの操作出力量がメインヒータ２０の最大出力ＭＶ１を超えている場合（メインヒータ２０の出力が飽和する場合）には、当該操作出力量に対するメインヒータ２０の不足出力分を補助ヒータ３０によって補填するようにヒータ制御部６０が補助ヒータ３０の出力を制御する。その結果、ホットプレート１０全体としては上記操作出力量と等しい出力量にてメインヒータ２０および補助ヒータ３０が出力することとなり、熱外乱が生じた場合にホットプレート１０の温度を迅速に設定温度Ｔ１に復帰させることができる。

【0043】

ここで、出力能力の大きなメインヒータ２０を用いれば、すなわち最大出力ＭＶ１の大きなメインヒータ２０を用いれば、補助ヒータ３０を使用しなくても上記操作出力量にてメインヒータ２０を出力させてホットプレート１０の温度を迅速に復帰させることが可能なようにも考えられる。しかしながら、出力能力の大きなメインヒータ２０は、原理的に僅かな制御信号の変動であってもその出力値が大きく変動する。そうすると、ホットプレート１０の温度が安定状態のときであっても、メインヒータ２０の出力が大きく変動することがあり、その結果ホットプレート１０の温度安定性が損なわれるおそれがある。このような理由により、出力能力の比較的小さいメインヒータ２０に加えて補助ヒータ３０を設け、ホットプレート１０の温度が安定状態のときにはメインヒータ２０のみに出力させるとともに、熱外乱発生時にはメインヒータ２０の出力不足分を補助ヒータ３０に出力させるのが好ましい。このようにすれば、ホットプレート１０の温度が安定状態のときには良好な温度安定性を得ることができるとともに、熱外乱が生じた場合にはホットプレート１０の温度を迅速に復帰させることが両立できるのである。

【0044】

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。例えば、上記実施形態においては、メインヒータ２０が６つのゾーンに分割されていたが、これに限定されるものではなく、複数のゾーンに分割されていれば良い。例えば、処理対象となる基板Ｗの径がφ４５０ｍｍであれば、メインヒータ２０が１０のゾーンに分割されていても良い。

【0045】

また、熱処理装置１によって処理対象となる基板Ｗは円形の半導体ウェハーであっても良いし、矩形のガラス基板であっても良い。基板Ｗが矩形のガラス基板の場合は、ホットプレート１０も矩形の平板形状のプレートとなるが、ホットプレート１０にメインヒータ２０および補助ヒータ３０を備えることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0046】

１ 熱処理装置
１０ ホットプレート
２０ メインヒータ
２０ａ 中心メインヒータ
２０ｂ 中間メインヒータ
２０ｃ 周縁メインヒータ
２１ 主電力供給部
３０ 補助ヒータ
３１ 補助電力供給部
４０ 温度センサ
５０ カバー
６０ ヒータ制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】