專利名稱：溫度測(cè)量用基板以及熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)基于2011年4月25日提出的日本專利申請(qǐng)2011-096675號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容作為參照引用至此。本發(fā)明涉及用于對(duì)半導(dǎo)體晶片等被處理基板實(shí)施熱處理的熱處理裝置以及該熱處理裝置中所使用的溫度測(cè)量用基板。
背景技術(shù)：
通常，為了形成IC等半導(dǎo)體集成電路，而要對(duì)由硅基板等構(gòu)成的半導(dǎo)體晶片反復(fù)實(shí)施成膜處理、蝕刻處理、氧化擴(kuò)散處理、退火處理等各種處理。在對(duì)半導(dǎo)體晶片實(shí)施以成膜處理為代表的熱處理時(shí)，晶片的溫度管理很重要。即，為了高度維持形成在晶片表面上的薄膜的成膜速度、膜厚的面間以及面內(nèi)均勻性，而謀求以高精度管理晶片的溫度。能夠一次對(duì)多片晶片實(shí)施處理的立式熱處理裝置向立式處理容器內(nèi)載入(搬入)被多層支持的半導(dǎo)體晶片，利用設(shè)置在該處理容器的外周的加熱單元加熱晶片來進(jìn)行升溫，穩(wěn)定化溫度并流入成膜氣體來實(shí)施成膜。在處理容器的內(nèi)側(cè)以及/或者外側(cè)設(shè)置熱電偶，基于從該熱電偶得到的溫度來控制向上述加熱單元施加的電力，從而將晶片維持為規(guī)定的溫度(例如參照日本特開平10-25577號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)I)、日本特開2000-77346號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)2))。立式熱處理裝置的處理容器長(zhǎng)到可以收納50 150片左右的晶片的程度。因此，為了在處理容器整體中進(jìn)行均勻且高精度的溫度控制，將處理容器內(nèi)分割成上下方向上的多個(gè)加熱區(qū)域，按該加熱區(qū)域的每一個(gè)獨(dú)立地進(jìn)行溫度控制。使用帶熱電偶的偽晶片，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)調(diào)查偽晶片的實(shí)際溫度與通過設(shè)置在處理容器的內(nèi)外的熱電偶測(cè)量到的溫度的相關(guān)關(guān)系，在進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品晶片的熱處理時(shí)，一邊參照上述相關(guān)關(guān)系，一邊進(jìn)行溫度控制。
對(duì)于上述文獻(xiàn)1、2中公開的上述那樣的熱處理裝置中的溫度控制方法而言，作為溫度測(cè)量對(duì)象物的晶片與熱電偶不直接接觸。因此，產(chǎn)品晶片的實(shí)際的溫度與熱電偶的測(cè)量值的相關(guān)關(guān)系通常不固定。尤其是，當(dāng)重復(fù)進(jìn)行成膜處理，而在處理容器的內(nèi)壁面附著了不需要的附著物時(shí)，或者當(dāng)氣體流量、工藝壓力、電壓等改變時(shí)，有時(shí)上述的相關(guān)關(guān)系會(huì)大幅度地變化而不能恰當(dāng)?shù)乜刂凭瑴囟取榱藴y(cè)量熱處理中的半導(dǎo)體晶片的溫度分布，也提出了下述技術(shù)將表面上設(shè)置了由表面彈性波元件或者壓電元件構(gòu)成的溫度傳感器的測(cè)溫用晶片與產(chǎn)品晶片一起分散地載置于晶舟(wafer boat)，從天線向溫度傳感器發(fā)送高頻信號(hào)，并基于響應(yīng)該高頻信號(hào)而從溫度傳感器發(fā)送回來的依賴于溫度的高頻信號(hào)來求出溫度分布(參照日本特開2007-171047號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)3)、日本特開2009-265025號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)4)、日本特開2009-302213 號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn) 5))。由上述文獻(xiàn)3 5中公開那樣的溫度傳感器發(fā)出的高頻信號(hào)非常微弱，因此有時(shí)難以測(cè)量溫度。另外，當(dāng)硅基板的溫度達(dá)到400°C左右以上時(shí)，還存在下述問題相對(duì)溫度傳感器發(fā)出的高頻信號(hào)的硅基板的表面電阻減少而導(dǎo)體化，會(huì)產(chǎn)生對(duì)于高頻信號(hào)的屏蔽效果。另外，還存在由于上述的上限溫度限制，難以應(yīng)對(duì)預(yù)先測(cè)量半導(dǎo)體晶片的熱處理中的溫度分布、或者熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)中的溫度分布特性這一要求的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可以抑制從振動(dòng)器發(fā)出的電波的衰減的溫度測(cè)量用基板。根據(jù)一實(shí)施方式，提供一種溫度測(cè)量用基板，其用于對(duì)被處理基板實(shí)施熱處理的熱處理裝置，該溫度測(cè)量用基板的特征在于，具備基板主體；振動(dòng)器，其具有壓電元件，并 且設(shè)置在所述基板主體中；以及天線部，其與所述振動(dòng)器連接，并且設(shè)置在所述基板主體的周邊部側(cè)。據(jù)此，在基板主體的周邊部側(cè)配置了連接振動(dòng)器的天線部，因此可以防止由該天線部發(fā)出的電波被抑制，尤其，即使溫度測(cè)量用基板的溫度變?yōu)楦邷匾部梢赃M(jìn)一步防止由該天線部發(fā)出的電波被抑制。根據(jù)另一實(shí)施方式提供一種熱處理裝置，其對(duì)多個(gè)被處理基板實(shí)施熱處理，該熱處理裝置具備立式處理容器，其能夠排氣；加熱單元，其加熱所述被處理基板；保持單元，其保持所述多個(gè)被處理基板與上述溫度測(cè)量用基板并向所述處理容器內(nèi)載入以及載出；氣體導(dǎo)入裝置，其向所述處理容器內(nèi)導(dǎo)入氣體；發(fā)送用天線，其為了向所述溫度測(cè)量用基板發(fā)送測(cè)量用電波，而與發(fā)送器連接；接收用天線，其為了接收由所述溫度測(cè)量用基板的所述振動(dòng)器發(fā)出的電波，而與接收器連接；溫度分析部，其基于通過所述接收用天線接收到的電波來求出所述振動(dòng)器的溫度；以及溫度控制部，其基于由所述溫度分析部得到的溫度來控制所述加熱單元。根據(jù)又一實(shí)施方式提供一種熱處理裝置，其對(duì)被處理基板實(shí)施熱處理，該熱處理裝置具備處理容器，其能夠排氣；加熱單元，其加熱所述被處理基板；載置臺(tái)，其載置并保持所述被處理基板或者上述溫度測(cè)量用基板；氣體導(dǎo)入裝置，其向所述處理容器內(nèi)導(dǎo)入氣體；發(fā)送用天線，其為了向所述溫度測(cè)量用基板發(fā)送測(cè)量用電波，而與發(fā)送器連接；接收用天線，其為了接收由所述溫度測(cè)量用基板的所述振動(dòng)器發(fā)出的電波，而與接收器連接 ’溫度分析部，其基于通過所述接收用天線接收到的電波來求出所述振動(dòng)器的溫度；以及溫度控制部，其基于由所述溫度分析部得到的溫度來控制所述加熱單元。據(jù)此，在對(duì)多個(gè)被處理基板實(shí)施熱處理的熱處理裝置中，可以基于利用所述溫度測(cè)量用基板測(cè)量到的溫度來精度良好地控制被處理基板的溫度。根據(jù)又一實(shí)施方式提供一種熱處理裝置，其對(duì)被處理基板實(shí)施熱處理，該熱處理裝置具備處理容器，其能夠排氣；加熱單元，其加熱所述被處理基板；載置臺(tái)，其保持多片所述被處理基板與上述溫度測(cè)量用基板，并且能夠旋轉(zhuǎn)；氣體導(dǎo)入裝置，其向所述處理容器內(nèi)導(dǎo)入氣體；發(fā)送用天線，其為了向所述溫度測(cè)量用基板發(fā)送測(cè)量用電波，而與發(fā)送器連接；接收用天線，其為了接收由所述溫度測(cè)量用基板的所述振動(dòng)器發(fā)出的電波，而與接收器連接；溫度分析部，其基于通過所述接收用天線接收到的電波來求出所述振動(dòng)器的溫度；以及溫度控制部，其基于由所述溫度分析部得到的溫度來控制所述加熱單元。據(jù)此，在對(duì)被處理基板實(shí)施熱處理的熱處理裝置中，可以基于利用所述溫度測(cè)量用基板測(cè)量到的溫度來精度良好地控制被處理基板的溫度。另外，在旋轉(zhuǎn)被處理基板的環(huán)境下也能夠測(cè)量被處理基板的溫度，在實(shí)際的熱處理下也可以測(cè)量溫度變遷。


圖I是表示使用溫度測(cè)量用基板的熱處理裝置的實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示處理容器的橫向剖視圖。圖3是表示熱處理裝置的溫度控制系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。 圖4是表示本發(fā)明的溫度測(cè)量用基板的第I實(shí)施方式的圖。圖5是用于說明包含壓電元件的振動(dòng)器的動(dòng)作原理的動(dòng)作原理圖。圖6是表示壓電元件的頻率偏差與溫度的關(guān)系的曲線圖。圖7是表示溫度控制系統(tǒng)的變形實(shí)施方式的圖。圖8是表示溫度測(cè)量用基板的第2以及第3實(shí)施方式的俯視圖。圖9是表示溫度測(cè)量用基板的第4 第7實(shí)施方式的俯視圖。圖10是表示溫度測(cè)量用基板的第8實(shí)施方式的俯視圖。圖11是表示熱處理裝置的第I變形實(shí)施方式的圖。圖12是表示熱處理裝置的第2變形實(shí)施方式的圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖詳述溫度測(cè)量用基板以及熱處理裝置的實(shí)施方式。這里，以使用收發(fā)天線的情況為例進(jìn)行說明，該收發(fā)天線將I個(gè)天線兼用作發(fā)送用天線以及接收用天線。另外，這里，以熱處理裝置為立式熱處理裝置的情況為例進(jìn)行說明。熱處理裝置2具有雙重管構(gòu)造的處理容器8,該雙重管構(gòu)造的處理容器8由筒體狀的石英制的內(nèi)筒4與在其外側(cè)配置為同心圓狀的有頂板的筒體狀的石英制的外筒6構(gòu)成。該處理容器8的外周被具有加熱器10的加熱單元12覆蓋，以加熱收納在處理容器8內(nèi)的被處理基板。由該處理容器8 (包含內(nèi)部)與上述加熱單元12形成熱處理部9。該加熱單元12呈圓筒體狀，包圍處理容器8的側(cè)面的大致整個(gè)范圍。在該處理容器8的外側(cè)按照覆蓋處理容器8的頂板部以及側(cè)周部的整體的方式設(shè)置有絕熱件14。在該絕熱件14的內(nèi)側(cè)面安裝有上述加熱單元12。這里，能夠使用金屬線狀加熱器、鑰加熱器、碳線加熱器等電阻加熱器或感應(yīng)加熱器等作為上述加熱器10。上述處理容器8為了進(jìn)行區(qū)域溫度控制，在高度方向上被劃分為多個(gè)、這里被劃分為5個(gè)加熱區(qū)域16a、16b、16c、16d、16e。對(duì)應(yīng)各加熱區(qū)域16a 16e，上述加熱單元12的加熱器10被區(qū)分為5個(gè)區(qū)域加熱器10a、10b、10c、10d、10e，分別可以獨(dú)立地控制。該加熱區(qū)域數(shù)不被特別限定。而且，供電線19延伸到上述各個(gè)區(qū)域加熱器IOa 10e，在該各供電線19上連接加熱電源21a、21b、21c、21d、21e來構(gòu)成上述加熱單元12。該加熱電源21a 21e中包含由晶閘管等構(gòu)成的開關(guān)元件，通過進(jìn)行相位控制、零交叉控制等，能夠獨(dú)立地控制輸出電力。另外，該各個(gè)區(qū)域加熱器IOa IOe中為了測(cè)量其溫度，分別設(shè)置有加熱器用熱電偶17a 17e來作為第I溫度測(cè)量機(jī)構(gòu)17。該加熱器用熱電偶17a 17e被收納在立起在內(nèi)筒4內(nèi)的內(nèi)側(cè)的耐腐蝕以及耐熱性的石英管23內(nèi)。此外，該加熱器用熱電偶17a 17e有時(shí)也位于內(nèi)筒4與外筒6之間的間隙中。
上述處理容器8的下端例如由不銹鋼制的筒體狀的連通器(manifold) 18支持，上述內(nèi)筒4的下端部被支持在安裝在上述連通器18的內(nèi)壁上的支持環(huán)20上。此外，也可以利用石英等形成該連通器18，并將其與上述處理容器8側(cè)一體成型。另外，作為保持單元的石英制的晶舟22按照可以升降的方式從該連通器18的下方插拔自如(載入以及載出)，其中，該保持單元載置了多片作為被處理基板的半導(dǎo)體晶片W。例如使用直徑尺寸為300mm的晶片作為半導(dǎo)體晶片W，但不特別限于該尺寸。該晶舟22是通過固定不均勻地設(shè)置在晶片W的半圓部的3根或者4根支柱22a的上下方向的兩端而形成的，例如使晶片W的周邊部保持在以規(guī)定的間距形成于該支柱22a中的槽部中。該晶舟22借助石英制的保溫筒24載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)26上，該旋轉(zhuǎn)臺(tái)26被旋轉(zhuǎn)軸30的上端支持，該旋轉(zhuǎn)軸30貫通開合連通器18的下端開口部的蓋部28。而且，在該旋轉(zhuǎn)軸30的貫通部中例如插設(shè)有磁流體密封件32，從而氣密性地密封并可以旋轉(zhuǎn)地支持該旋轉(zhuǎn)軸30。另外，在蓋部28的周邊部與連通器18的下端部例如插設(shè)有由0形密封圈等構(gòu)成的密封部件34來保持容器內(nèi)的密封性。
上述的旋轉(zhuǎn)軸30例如被安裝在臂38的頂端，該臂38被晶舟升降機(jī)等升降機(jī)構(gòu)36支持，能夠一體地升降晶舟22以及蓋部28等。在上述連通器18的側(cè)部設(shè)置有氣體導(dǎo)入裝置40。具體而言，該氣體導(dǎo)入裝置40具有貫通上述連通器18的氣體噴嘴42，能夠一邊對(duì)需要的氣體進(jìn)行流量控制，一邊供給該氣體。該氣體噴嘴42例如由石英構(gòu)成，沿著處理容器8的長(zhǎng)邊方向、即高度方向延伸，覆蓋晶舟22的高度整體。在該氣體噴嘴42上例如以等間距形成有多個(gè)氣體孔42a，由各氣體孔42a噴出上述氣體。這里，僅記載了 I根氣體噴嘴42作為代表，實(shí)際上，按照使用氣體種類設(shè)置多根。另外，在該連通器18的側(cè)壁上設(shè)置有從內(nèi)筒4與外筒6之間排出處理容器8內(nèi)的環(huán)境氣體的排氣口 44，在該排氣口 44上連接有例如插設(shè)了未圖示的真空泵、壓力調(diào)整閥等的真空排氣系統(tǒng)(未圖不)。上述各熱電偶17a 17d的檢測(cè)值例如被輸入至由計(jì)算機(jī)等構(gòu)成的溫度控制部46，如后述那樣，輔助地用于在工藝過程中基于該檢測(cè)值來獨(dú)立地控制對(duì)加熱單元12的各個(gè)區(qū)域加熱器IOa IOe的供給電力之時(shí)。上述晶舟22中收納有I片或者多片本發(fā)明的溫度測(cè)量用基板50。具體而言，該溫度測(cè)量用基板50被設(shè)定為與晶片W幾乎相同的厚度以及大小。這里，對(duì)應(yīng)上述各加熱區(qū)域16a 16e而分別保持有5個(gè)溫度測(cè)量用基板50a、50b、50c、50d、50e。設(shè)置有收發(fā)用天線52，該收發(fā)用天線52向上述溫度測(cè)量用基板50發(fā)送測(cè)量用電波，并且接收由溫度測(cè)量用基板發(fā)出的電波。這里，對(duì)應(yīng)上述各加熱區(qū)域16a 16e而設(shè)置有5個(gè)收發(fā)用天線52a、52b、52c、52d、52e。具體而言，上述各收發(fā)用天線52a 52e分別位于與保持在晶舟22中的上述溫度測(cè)量用基板50a 50e大致相同的水平面上，并按照卷繞在處理容器8的外筒6的外周面上的方式設(shè)置。各收發(fā)用天線52a 52e至少卷繞I圈以上即可，圖示例中卷繞了 I圈。這樣，各收發(fā)用天線52a 52e按照盡可能與對(duì)應(yīng)的溫度測(cè)量用基板50a 50e接近的方式設(shè)置，即使是微弱的電波也能夠高效地接收。此外，這里，也可以不將上述各收發(fā)用天線52a 52e設(shè)置在外筒6的外側(cè)，而使這些收發(fā)用天線52a 52e分別插通于細(xì)的石英管內(nèi)，設(shè)置在外筒6與內(nèi)筒4之間的間隙或者內(nèi)筒4的內(nèi)側(cè)中的不與上述晶舟22干涉的位置。上述各收發(fā)用天線52a 52e分別經(jīng)由導(dǎo)電線54獨(dú)立地與收發(fā)器56連接(參照?qǐng)D3)，由上述各收發(fā)用天線52a 52e發(fā)送測(cè)量用電波，并且能夠接收由上述各溫度測(cè)量用基板50的后述的振動(dòng)器發(fā)出的電波。這里，上述收發(fā)器56能夠遍及設(shè)置在溫度測(cè)量用基板50上的振動(dòng)器的固有振動(dòng)頻率附近的頻段、即以固有振動(dòng)頻率為中心具有一定的寬度的頻段來依次掃描并進(jìn)行發(fā)送。上述收發(fā)器56與溫度分析部58連接，基于通過上述收發(fā)用天線52a 52e接收到的電波來分別求出各溫度測(cè)量用基板50a 50e的溫度、即求出各個(gè)加熱區(qū)域的溫度。因此，該溫度分析部58中存儲(chǔ)有作為溫度計(jì)算函數(shù)的曲線圖，該溫度計(jì)算函數(shù)求出圖6所示那樣的壓電元件68的頻率偏差(即伴隨溫度變化的諧振頻率的漂移)與溫度的關(guān)系。然后，上述溫度控制部46基于由該溫度分析部58求出的各加熱區(qū)域的溫度來向上述各加熱電源21a 21e輸出溫度控制信號(hào)，從而分別獨(dú)立地控制各個(gè)區(qū)域加熱器IOa 10e。此外，這里，發(fā)送器與接收器被一體化而成為收發(fā)器56，但也可以將上述收發(fā)用天線52 (52a 52e)分離為發(fā)送用天線與接收用天線，該情況下，該收發(fā)器56也被分離為發(fā)送器與接收器。上述加熱器用熱電偶17a 17e分別經(jīng)由熱電偶線60與上述溫度控制部46連接，也會(huì)參照上述各熱電偶17a 17e的各溫度測(cè)量值來輔助上述溫度控制部。此外，也可以省略這些加熱器用熱電偶17a 17e。對(duì)上述溫度測(cè)量用基板50(50a 50e)進(jìn)行了詳細(xì)地說明。如圖4所示，該溫度測(cè)量用基板50的第I實(shí)施方式主要包括圓板狀的基板主體62、設(shè)置在該基板主體62中的振動(dòng)器64和設(shè)置在該基板主體62的周邊部側(cè)的天線部66。上述振動(dòng)器64具有形成為薄板狀的壓電元件68，在該壓電元件68的例如兩面上接合有一對(duì)電極70 (參照?qǐng)D5)。而且，設(shè)置成以密閉狀態(tài)將該壓電元件68的整體收納在由絕緣部件、半導(dǎo)體構(gòu)成的殼體72內(nèi)，并將該殼體72埋入基板主體62內(nèi)。也可以取代上述構(gòu)成，用2片薄基板形成基板主體62，按照在其間夾入振動(dòng)器64的方式來收納振動(dòng)器64，并以密閉狀態(tài)使之粘合。若使用與半導(dǎo)體晶片相同的材料，例如硅板形成上述2片薄基板，則不需要設(shè)置上述殼體72。另外，在使用薄石英板形成了上述2片基板的情況下，若使用與半導(dǎo)體晶片相同的材料、例如硅板形成上述殼體72，則能夠設(shè)為與半導(dǎo)體晶片相同的熱度的條件。進(jìn)而，也可以在覆蓋殼體72的基板主體62的一部中形成露出窗，以使殼體72自身暴露于外部的熱中而使熱響應(yīng)性提高。在上述基板主體62的周邊部設(shè)置有由絕緣部件構(gòu)成的天線設(shè)置部74，該天線設(shè)置部74中布設(shè)有上述天線部66。在圖4中，上述天線設(shè)置部74形成為圓形環(huán)狀，卷繞有形成上述天線部66的天線纜線76 (參照?qǐng)D5)。例示的實(shí)施方式中，天線纜線76以同心圓狀的方式僅被卷繞3圈，其兩端經(jīng)由引出線78與設(shè)置于上述壓電元件68的一對(duì)電極70連接。此外，該天線纜線76的圈數(shù)未特別限定，優(yōu)選設(shè)定為對(duì)于振動(dòng)器64的振動(dòng)頻率最佳的圈數(shù)。上述引出線78為了與基板主體62絕緣，被收納在絕緣部件、例如表面被氧化鋁等被覆的槽80內(nèi)。天線設(shè)置部74的絕緣部件使用即使在高溫下也具有電磁波透過性的材料，例如、氧化鋁等陶瓷材料、石英等。另外，形成收納振動(dòng)器64的殼體72的材料例如由氧化鋁等陶瓷材、硅等半導(dǎo)體形成。另外，上述天線纜線76、引出線78例如由直徑為0.2_左右的鉬、銅等導(dǎo)體形成。另外，作為壓電元件68例如能夠使用鑭鉭酸鎵鋁(LTGA)，并且具有固有振動(dòng)頻率(諧振頻率)根據(jù)溫度變化的特性。該壓電元件68預(yù)先被加工成特定的固有振動(dòng)頻率例如為IOMHz。該情況下，當(dāng)從配置在上下方向上的溫度測(cè)量用基板50a 50e發(fā)出的電波強(qiáng)，有可能產(chǎn)生干擾時(shí)，溫度測(cè)量用基板50a 50e的各振動(dòng)器64的固有振動(dòng)頻率設(shè)定為相互不同。另外，當(dāng)上述電波弱，不會(huì)產(chǎn)生干擾時(shí)，也可以將各振動(dòng)器64的固有振動(dòng)頻率設(shè)定為相同。這里，產(chǎn)生上述干擾的可能性少，因此將溫度測(cè)量用基板50a 50e的各振動(dòng)器64的固有振動(dòng)頻率設(shè)定為相同。而且，如上述那樣使用的表示各振動(dòng)器64的頻率偏差與溫度的關(guān)系的溫度計(jì)算函數(shù)如前述那樣被存儲(chǔ)于溫度分析部58中。這里，使用圖6所示那樣的曲線圖作為溫度計(jì)算函數(shù)，也可以使用表示該曲線圖的特性的運(yùn)算函數(shù)等，而不管其求解手法。另外，這里，溫度測(cè)量用基板50的整體的直徑以及厚度被設(shè)定為與在這里要處理的硅基板相同的直徑以及厚度，以便能夠容易地在晶舟22中收納并支持該溫度測(cè)量用基板50。另外，對(duì)于上述圓形環(huán)狀的天線設(shè)置部74的寬度而言，當(dāng)整體的直徑為300_時(shí)為5 15mm的程度。此外，上述天線纜線76、引出線78等的形成也可以使用鍍敷、印刷、基于光刻的薄膜形成技術(shù)。該情況下，在該薄膜形成后，以石英、陶瓷材料為被覆從上方熔接。這里，返回圖1，如上那樣形成的熱處理裝置2的整體的動(dòng)作通過例如由計(jì)算機(jī)等構(gòu)成的控制單元82來控制。該控制單元82上連接有顯示器等顯示部84,以便顯示需要的信息、例如由上述溫度分析部58求出的溫度。上述控制單元82將上述溫度控制部46置于支配下，并且執(zhí)行該動(dòng)作的計(jì)算機(jī)的程序被存儲(chǔ)于軟盤、⑶(Compact Disc)、硬盤、閃存等存儲(chǔ)介質(zhì)86中。具體而言，根據(jù)來自該控制單元82的指令，執(zhí)行各氣體供給的開始、停止、流量控制、以及工藝溫度、工藝壓力的控制等。另外，在該存儲(chǔ)介質(zhì)86中能夠存儲(chǔ)有來自上述溫度分析部58的輸出(溫度)。然后，對(duì)使用如上那樣構(gòu)成的熱處理裝置進(jìn)行的熱處理方法進(jìn)行說明。首先，在對(duì)半導(dǎo)體晶片W執(zhí)行實(shí)際的成膜處理等熱處理時(shí)，在晶片處于載出狀態(tài)下，熱處理裝置2在下方的裝載區(qū)域內(nèi)為待機(jī)狀態(tài)。然后，處理容器8維持為工藝溫度或者比其低的溫度，在將常溫的多片晶片W載置于晶舟22中的狀態(tài)下，從該處理容器8的下方使晶舟22載入處理容器8內(nèi)，通過用蓋部28封閉連通器18的下端開口部來密閉處理容器8內(nèi)。在上述晶舟22中，除產(chǎn)品晶片W之外，在對(duì)應(yīng)上述各加熱區(qū)域16a 16e的位置上支持有溫度測(cè)量用基板50a 50e。然后，將處理容器8內(nèi)維持為規(guī)定的工藝壓力，并且由各加熱器用熱電偶17a 17e分別檢測(cè)溫度，另外，根據(jù)來自溫度測(cè)量用基板50a 50e的各振動(dòng)器64的電波來檢測(cè)晶片溫度，由于圖3所示的溫度控制系統(tǒng)的動(dòng)作，對(duì)各個(gè)區(qū)域加熱器IOa IOe的投入電力增大，從而晶片溫度上升，被穩(wěn)定地維持為規(guī)定的工藝溫度。之后，從氣體導(dǎo)入裝置40的氣體噴嘴42向處理容器8內(nèi)導(dǎo)入規(guī)定的成膜用的處理氣體。處理氣體在如上述那樣從氣體噴嘴42的各氣體孔42a導(dǎo)入內(nèi)筒4內(nèi)后,一邊與在其中旋轉(zhuǎn)的晶片W接觸，一邊進(jìn)行成膜反應(yīng)，從頂板部自內(nèi)筒4與外筒6之間的間隙流下，并從排氣口 44被排出容器外。工藝中的溫度控制如下進(jìn)行根據(jù)由溫度測(cè)量用基板50a 50e的各振動(dòng)器64發(fā)出的電波來求出各個(gè)加熱區(qū)域的晶片溫度，為了達(dá)到預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)溫度，例如通過PID控制來控制向各個(gè)區(qū)域加熱器IOa IOe的供給電力。這里，同時(shí)參照?qǐng)D5來說明上述振動(dòng)器64的壓電元件68的動(dòng)作原理。首先，收發(fā)器56掃描與由LTGA構(gòu)成的壓電元件68的固有振動(dòng)頻率相當(dāng)?shù)囊?guī)定的高頻電波的邊緣頻率來分時(shí)地發(fā)射測(cè)量用電波作為發(fā)送信號(hào)，并且接收從振動(dòng)器64側(cè)輸出的根據(jù)溫度的諧振頻率的輸出信號(hào)的電波。然后，能夠通過分析該接收信號(hào)的頻率來檢測(cè)該溫度測(cè)量用基板50的溫度。對(duì)上述各溫度測(cè)量用基板50a 50e應(yīng)用這樣的原理。收發(fā)器56 —邊分時(shí)地發(fā)送高頻的測(cè)量用信號(hào)，一邊確認(rèn)是否能夠接受回響波90。該情況下，由于在溫度測(cè)量用基板50的周邊部側(cè)配置有天線部66，因此能夠通過收發(fā)器56側(cè)的收發(fā)用天線52容易地接收由該溫度測(cè)量用基板50發(fā)出的電波。若能夠確認(rèn)該回響波90的存在，則在該頻率下會(huì)發(fā)生諧振，根據(jù)圖6所示的曲線圖，能夠求出那時(shí)的溫度。而且，若不能確認(rèn)回響波90，則稍稍改變頻率來進(jìn)行上述的發(fā)送以及回響波的確認(rèn)。這樣，一點(diǎn)點(diǎn)地改變測(cè)量用信號(hào)的頻率來進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，從而執(zhí)行掃描直至能夠確認(rèn)回響波。該情況下，上述固有振動(dòng)頻率與上述諧振頻率的差是圖6中的頻率偏差的值，圖6中表示了壓電元件68的固有振動(dòng)頻率為IOMHz的情況，具有隨著溫度變高，頻率偏差向負(fù)方向變化的特性，即諧振頻率逐漸地變小的特性。上述那樣的溫度測(cè)量如前述那樣，按各溫度測(cè)量用基板50a 50e、即按各加熱區(qū)域16a 16e直接地求出。而且，溫度控制部46基于上述求出的溫度，借助各加熱電源21a 21e來分別獨(dú)立地控制各個(gè)區(qū)域加熱器IOa 10e，以便達(dá)到目標(biāo)溫度。由此，能夠直接地測(cè)量并檢測(cè)晶片溫度(溫度測(cè)量用基板)，因此，能夠進(jìn)行高精度的溫度控制。而且，上述的一系列的控制動(dòng)作會(huì)被重復(fù)執(zhí)行直至經(jīng)過預(yù)先規(guī)定的工藝時(shí)間。根據(jù)上述的實(shí)施方式，在溫度測(cè)量用基板50的周邊部側(cè)配置有天線部66，因此難以抑制從該天線部66發(fā)出的電波，可以通過收發(fā)器56側(cè)的收發(fā)用天線52容易地接收。另夕卜，該天線部66設(shè)置在由絕緣材料構(gòu)成的天線設(shè)置部74中，因此即使溫度變高也不會(huì)產(chǎn)生對(duì)高頻信號(hào)的屏蔽現(xiàn)象，由于該點(diǎn)，也可以進(jìn)一步防止由天線部66發(fā)出的電波被抑制。另外，不產(chǎn)生金屬污染等，且能夠以無線、實(shí)時(shí)地精度良好地準(zhǔn)確檢測(cè)被處理基板(半導(dǎo)體晶片)W、即溫度測(cè)量用基板50a 50e的溫度，因此能夠進(jìn)行高精度的溫度控制。另外，在對(duì)被處理基板W升溫降溫的情況下，也能夠直接測(cè)量該溫度，因此能夠準(zhǔn)確控制例如升溫速度、降溫速度，并且能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行升溫降溫控制。此外，即使膜附著在處理容器8的內(nèi)壁面上，也能夠求出準(zhǔn)確的被處理基板W的溫度。此外，在上述實(shí)施方式中，處理容器8具有由內(nèi)筒4與外筒6構(gòu)成的雙重管構(gòu)造， 但不限于此，也可以是單管構(gòu)造的處理容器。另外，氣體的導(dǎo)入構(gòu)造、容器內(nèi)環(huán)境氣體的排氣構(gòu)造不限于上述的構(gòu)造，也能夠采用任意的構(gòu)造。根據(jù)上述實(shí)施方式，在對(duì)被處理基板W實(shí)施熱處理的熱處理裝置中所使用的溫度測(cè)量用基板50 (50a 50e)中，在基板主體62的周邊部側(cè)配置連接振動(dòng)器64的天線部66，因此能夠防止由天線部66發(fā)出的電波被抑制，尤其即使溫度測(cè)量用基板50 (50a 50e)的溫度變?yōu)楦邷匾材軌蜻M(jìn)一步防止由該天線部66發(fā)出的電波被抑制。<溫度控制系統(tǒng)的變形實(shí)施方式>
然后，對(duì)溫度控制系統(tǒng)的變形實(shí)施方式進(jìn)行說明。在前面的圖3所示的溫度控制系統(tǒng)中，將各收發(fā)用天線52a 52e分別獨(dú)立地與收發(fā)器56連接，但不限于此，也可以如圖7所示那樣共同地連接各收發(fā)用天線52a 52e。圖7是表示這樣的溫度控制系統(tǒng)的變形實(shí)施方式的圖。此外，這里，對(duì)與圖I 圖6所示的構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖7所示，這里，各收發(fā)用天線52a 52e通過供電線54被共同連接。該情況下，上述溫度測(cè)量用基板50a 50e的各 振動(dòng)器64的壓電元件68的固有振動(dòng)頻率都設(shè)定為相互不同的值。例如對(duì)于第I溫度測(cè)量用基板50a的壓電元件68為10MHz，對(duì)于第2溫度測(cè)量用基板50b的壓電元件68為I IMHz，對(duì)于第3溫度測(cè)量用基板50c的壓電元件68為12MHz，對(duì)于第4溫度測(cè)量用基板50d的壓電元件68為13MHz，對(duì)于第5溫度測(cè)量用基板50e的壓電元件68為14MHz那樣，設(shè)定不同的固有振動(dòng)頻率。此外，能夠通過改變壓電元件的由單晶切出的角度、切出的厚度等來使固有振動(dòng)頻率不同。而且,在溫度分析部58中存儲(chǔ)有上述固有振動(dòng)頻率不同的各壓電兀件68的如圖6所示那樣的求出頻率偏差與溫度的關(guān)系的溫度計(jì)算函數(shù)(曲線圖)。該情況下，收發(fā)器58一邊使高頻的測(cè)量用信號(hào)的頻率從IOMHz附近的頻率到14MHz附近的頻率變化，一邊分時(shí)地進(jìn)行輸出，并且隨時(shí)檢測(cè)是否存在由于諧振產(chǎn)生的殘響波90 (參照?qǐng)D5)。通過檢測(cè)該殘響波90的存在，能夠測(cè)量上述各溫度測(cè)量用基板50a 50e的溫度，該情況下也能夠發(fā)揮與前面說明的圖3所示的實(shí)施方式同樣的作用效果。<溫度測(cè)量用基板的第2以及第3實(shí)施方式>然后，對(duì)溫度測(cè)量用基板的第2以及第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖8是表示溫度測(cè)量用基板的第2以及第3實(shí)施方式的俯視圖，圖8(A)表示第2實(shí)施方式，圖8(B)表示第3實(shí)施方式。此外，對(duì)于與圖4所示的構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記并省略其說明。圖4所示的溫度測(cè)量用基板50在周邊部將天線部件74設(shè)置成圓形環(huán)狀，但代替其，圖8(A)所示的第2實(shí)施方式將圓板狀的基板主體62的周邊部的一部分直線狀切斷，通過熔接等將由絕緣部件構(gòu)成的天線設(shè)置部74接合于該切斷后的部分，以使整體形成為圓板狀。然后，在該天線設(shè)置部74中卷繞天線纜線76來作為天線部66，這樣就形成了天線部66。另外，這里，為了不對(duì)針對(duì)晶舟22的搬入搬出操作造成障礙，將基板主體62的直徑以及寬度分別設(shè)定為與要一并進(jìn)行熱處理的半導(dǎo)體晶片W的直徑以及寬度相同。該情況下，也能夠發(fā)揮與圖4所示的前面的實(shí)施方式同樣的作用效果。圖8(B)所示的第3實(shí)施方式中，在圓板狀的基板主體62的周邊部的一部分中以朝向該基板主體62的半徑方向的外方部分突出的方式設(shè)置突出部75，并將其形成為由絕緣部件構(gòu)成的天線設(shè)置部74。該天線設(shè)置部74通過熔接等被接合。然后，在該天線設(shè)置部74上卷繞地設(shè)置天線纜線76來形成天線部66。另外，這里，與前面的第2實(shí)施方式相同，將基板主體62的直徑的大小設(shè)定為與要一并進(jìn)行熱處理的半導(dǎo)體晶片W的直徑相同。進(jìn)而，上述突出的天線設(shè)置部74的基板圓周方向的長(zhǎng)度被設(shè)定為與晶舟22的支柱22a(參照?qǐng)DI)不干涉那樣的長(zhǎng)度，另外，向基板半徑方向的突出量H被設(shè)定為對(duì)于該溫度測(cè)量用基板50的傳送不產(chǎn)生障礙那樣的長(zhǎng)度、例如為20mm以下。
該情況下，也能夠發(fā)揮與前面圖4以及圖5所示的實(shí)施方式同樣的作用效果。進(jìn)而，該第3實(shí)施方式的情況下，天線設(shè)置部74向橫向方向突出，因此能夠防止在熱處理時(shí)電波由于位于該溫度測(cè)量用基板50的上下的硅基板而受到不良影響。<溫度測(cè)量用基板的第4 第8實(shí)施方式>然后，對(duì)溫度測(cè)量用基板的第4 第8實(shí)施方式進(jìn)行說明。前面說明的溫度測(cè)量用基板50的第I 第3實(shí)施方式中，對(duì)I個(gè)溫度測(cè)量用基板50設(shè)置了 I個(gè)振動(dòng)器64以及天線部66，但不限于此，也可以對(duì)I個(gè)溫度測(cè)量用基板50設(shè)置多組振動(dòng)器和與其連接的天線部。圖9是表示這樣的溫度測(cè)量用基板的第4 第7實(shí)施方式的俯視圖，圖9(A)表示第4實(shí)施方式，圖9 (B)表不第5實(shí)施方式，圖9 (C)表不第6實(shí)施方式，圖9 (D)表不第7實(shí)施方式。圖10是表示溫度測(cè)量用基板的第8實(shí)施方式的俯視圖。此外，對(duì)于與圖4以及圖8所示的構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記并省略其說明。這里，以對(duì)于I個(gè)溫度 測(cè)量用基板設(shè)置3組由振動(dòng)器與天線部構(gòu)成的組的情況為例進(jìn)行說明，但該組數(shù)未被特別限定。在圖9(A)所示的第4實(shí)施方式的溫度測(cè)量用基板50的情況下，整體的形狀形成為與圖4所示的第I實(shí)施方式同樣，在基板主體62的周邊部形成有圓形環(huán)狀的天線設(shè)置部
74。而且，在基板主體62的中心部設(shè)置I個(gè)振動(dòng)器64a，在通過該中心的直徑方向的兩端設(shè)置有2個(gè)振動(dòng)器64b、64c。而且，在各振動(dòng)器64a、64b、64c上借助引出線78a、78b、78c分別連接有布設(shè)在天線設(shè)置部74中的天線纜線76a、76b、76c來形成天線部66a、66b、66c。該情況下，上述各振動(dòng)器(壓電元件)64a 64c的固有振動(dòng)頻率被設(shè)定為相互不同，例如第I振動(dòng)器64a的固有振動(dòng)頻率被設(shè)定為10MHz，第2振動(dòng)器64b的固有振動(dòng)頻率被設(shè)定為11MHz，第3振動(dòng)器64c的固有振動(dòng)頻率被設(shè)定為12MHz。另外，第I振動(dòng)器64a的天線纜線76a沿著周向卷3圈，第2振動(dòng)器64b的天線纜線76b沿著周向卷2圈，第3振動(dòng)器64c的天線纜線76c沿著周向卷I. 75圈，按照提高各自的接收水平的方式被最佳化。而且，該情況下，與前面參照了圖7同樣地，在溫度分析部58中存儲(chǔ)有表示對(duì)應(yīng)上述各振動(dòng)器64a 64c的固有振動(dòng)頻率的頻率偏差與溫度的關(guān)系的溫度計(jì)算函數(shù)，即存儲(chǔ)有圖6所示那樣的曲線圖。而且，收發(fā)器56 —邊使高頻的測(cè)量用信號(hào)的頻率從IOMHz附近的頻率到12MHz附近的頻率變化，一邊分時(shí)地進(jìn)行輸出，并且隨時(shí)檢測(cè)是否存在由與諧振產(chǎn)生的殘響波90 (參照?qǐng)D5)，從而以便測(cè)量各振動(dòng)器64a 64c的溫度。該情況下，不僅能夠發(fā)揮與前面說明的圖3所示的實(shí)施方式同樣的作用效果，還能夠求出溫度測(cè)量用基板50的面內(nèi)的溫度分布。因此，能夠一邊旋轉(zhuǎn)晶舟22，一邊精度良好地進(jìn)行溫度調(diào)整。能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量實(shí)際工藝下的半導(dǎo)體晶片的溫度分布。在圖9(B)所示的第5實(shí)施方式的溫度測(cè)量用基板50的情況下，整體的形狀形成為與圖8(A)所示的第2實(shí)施方式大致相同，將圓板狀的基板主體62的周邊部的一部分直線狀切斷，通過熔接等將由絕緣部件構(gòu)成的天線設(shè)置部74a接合于該切斷后的部分。另外，這里，在相對(duì)于基板中心部的天線設(shè)置部74a的對(duì)置側(cè)也通過熔接等接合有與上述天線設(shè)置部74a相同的構(gòu)造的天線設(shè)置部74b。由此，整體形成為圓板狀。然后，與第4實(shí)施方式相同，在基板主體62的中心部設(shè)置I個(gè)振動(dòng)器64a，在通過該中心的直徑方向的兩端設(shè)置有2個(gè)振動(dòng)器64b、64c。而且,在各振動(dòng)器64a、64b、64c上借助引出線78a、78b、78c分別連接布設(shè)在天線設(shè)置部74a、74b上的天線纜線76a、76b、76c，從而形成天線部66a、66b、66c。這里，天線纜線76a、76c配置在一天線設(shè)置部74a上，其余的天線纜線76b配置在另一天線設(shè)置部74b上，但該配置方式未被特別限定。然后，上述各振動(dòng)器(壓電元件)64a 64c的固有振動(dòng)頻率與第4實(shí)施方式的情況相同地被設(shè)定成相互不同。然后，與第4實(shí)施方式的情況相同地，收發(fā)器56 —邊使高頻的測(cè)量用信號(hào)的頻率變化，一邊分時(shí)地輸出，以便隨時(shí)通過檢測(cè)由于諧振產(chǎn)生的殘響波90 (參照?qǐng)D5)是否存在來測(cè)量各振動(dòng)器64a 64c的溫度。該情況下也能夠發(fā)揮與圖9 (A)所示的第4實(shí)施方式同樣的作用效果。在圖9(C)所示的第6實(shí)施方式的溫度測(cè)量用基板50的情況下，整體的形狀形成為與圖8(B)所示的第3實(shí)施方式相同，在基板主體62的周邊部的一部分中以朝向該基板主體62的半徑方向的外方部分突出的方式設(shè)置突出部75來將其形成為由絕緣部件構(gòu)成 的天線設(shè)置部74。然后，與第4實(shí)施方式相同地，在基板主體62的中心部設(shè)置I個(gè)振動(dòng)器64a，在通過該中心的直徑方向的兩端設(shè)置有2個(gè)振動(dòng)器64b、64c。然后，在各振動(dòng)器64a、64b,64c上借助引出線78a、78b、78c分別連接布設(shè)在天線設(shè)置部74上的天線纜線76a、76b、76c，從而形成天線部66a、66b、66c。該情況下，天線設(shè)置部74的長(zhǎng)度以及突出量H也被設(shè)定成不對(duì)該溫度測(cè)量用基板50的傳送以及向晶舟22的移載產(chǎn)生障礙那樣的長(zhǎng)度以及覽度。然后，上述各振動(dòng)器(壓電元件)64a 64c的固有振動(dòng)頻率與第4實(shí)施方式的情況同樣地被設(shè)定為相互不同。然后，與第4實(shí)施方式的情況同樣地，收發(fā)器56 —邊使高頻的測(cè)量用信號(hào)的頻率變化，一邊分時(shí)輸出，以便隨時(shí)通過檢測(cè)是否存在由于諧振產(chǎn)生的殘響波90(參照?qǐng)D5)來測(cè)量各振動(dòng)器64a 64c的溫度。該情況下，也能夠發(fā)揮與圖8 (B)所示的第3實(shí)施方式以及圖9(A)所示的第4實(shí)施方式同樣的作用效果。在圖9(D)所示的第7實(shí)施方式的溫度測(cè)量用基板50的情況下，整體形成為與圖9(A)所示的第4實(shí)施方式相同，在基板主體62的周邊部形成有圓形環(huán)狀的天線設(shè)置部74。然后，將圓板狀的基板主體62分成呈同心圓狀的3個(gè)區(qū)域，中心區(qū)域中設(shè)置有第I振動(dòng)器64a，中環(huán)區(qū)域中設(shè)置有第2振動(dòng)器64b，外周區(qū)域中設(shè)置有第3振動(dòng)器64c。然后，在各振動(dòng)器64a、64b、64c上借助引出線78a、78b、78c分別連接布設(shè)在天線設(shè)置部74上的天線纜線76a、76b、76c,從而形成天線部66a、66b、66c。然后，上述各振動(dòng)器(壓電元件)64a 64c的固有振動(dòng)頻率與第4實(shí)施方式的情況同樣地被設(shè)定為相互不同。然后，與第4實(shí)施方式的情況同樣地收發(fā)器56 —邊使高頻的測(cè)量用信號(hào)的頻率變化，一邊分時(shí)輸出，以便隨時(shí)通過檢測(cè)是否存在由于諧振產(chǎn)生的殘響波90 (參照?qǐng)D5)來測(cè)量各振動(dòng)器64a 64c的溫度。該情況下不僅能夠發(fā)揮與圖9 (A)所示的第4實(shí)施方式同樣的作用效果，而且能夠求出溫度測(cè)量用基板50的面內(nèi)的溫度分布。尤其是，這里，在溫度測(cè)量用基板50的區(qū)分為同心圓狀的各分區(qū)中配置有各振動(dòng)器64a 64c，因此能夠更進(jìn)一步精度良好地求出該基板的面內(nèi)溫度的分布狀況。此外，當(dāng)然，在第5以及第6實(shí)施方式的情況下，也可以如上述第7實(shí)施方式那樣配置各振動(dòng)器64a 64c。圖10所示的第8實(shí)施方式是對(duì)前面的圖9(A)所示的第4實(shí)施方式與圖9(C)所示的第6實(shí)施方式組合而成的方式。即，這里，在基板主體62的周邊部中形成圓形環(huán)狀的天線設(shè)定部4，進(jìn)而使該天線設(shè)置部74的一部分向半徑方向的外方部分突出來形成突出部
75。該情況下，包含突出部75的天線設(shè)置部74由絕緣部件形成。而且，按照包含該突出部75的方式配置各天線纜線76a、76b、76c。該情況下，也能夠發(fā)揮與圖9(C)所示的第6實(shí)施方式同樣的作用效果。此外，當(dāng)然在該第8實(shí)施方式的情況下也可以如第7實(shí)施方式那樣配置各振動(dòng)器64a 64c。另外，也可以在設(shè)置了 I個(gè)振動(dòng)器64的第I實(shí)施方式中應(yīng)用帶該突出部75的圓形環(huán)狀的天線設(shè)置部74。<熱處理裝置的第I變形實(shí)施方式>然后，對(duì)熱處理裝置的第I變形實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I所示的熱處理裝置例如是一次處理10片以上的多片半導(dǎo)體晶片W的裝置，但不限于此，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于能 夠同時(shí)處理數(shù)片左右的半導(dǎo)體晶片W的熱處理裝置。圖11是表示這樣的熱處理裝置的第I變形實(shí)施方式的圖，圖Il(A)表示剖視圖，圖Il(B)表示載置臺(tái)的立體圖。此外，對(duì)于與圖I 圖10中說明的構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記。另外，這里，對(duì)于圖3所示那樣的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成省略記載。該熱處理裝置92例如是日本特開2010-056470號(hào)公報(bào)等中公開的那樣的熱處理裝置，是能夠一次處理數(shù)片半導(dǎo)體晶片W的半批次式熱處理裝置。如圖11所示，該熱處理裝置92具有處理容器94，該處理容器94例如由不銹鋼等構(gòu)成，并且可以排氣。另外，在處理容器94的一側(cè)設(shè)置有向內(nèi)部搬入搬出半導(dǎo)體晶片W的搬入搬出口 97以及閘閥99。另外，在該處理容器94內(nèi)，形成為圓板狀的大口徑的載置臺(tái)96被安裝在旋轉(zhuǎn)軸98的上端，按照可以旋轉(zhuǎn)的方式被支持。該旋轉(zhuǎn)軸98通過具有磁流體密封件的軸承100氣密性且旋轉(zhuǎn)自如地被容器底部支持。該載置臺(tái)96例如由石英、陶瓷材料構(gòu)成，在其下方設(shè)置有例如由加熱器構(gòu)成的加熱單元102。也可以將該加熱單元102埋入載置臺(tái)96內(nèi)。而且，為了沿著周向?qū)⒃撎幚砣萜?4內(nèi)的內(nèi)部劃分為多個(gè)區(qū)域，而在頂板部設(shè)置有朝下方突出的上部突起部152，在底部側(cè)設(shè)置有朝上方突出的下部突起部154。而且，上述上部突起部152與下部突出部154的各頂端部朝向載置臺(tái)96延伸而接近，形成有難以產(chǎn)生氣體流的狹窄部。這些上部突起部152以及下部突起部154從處理容器94的中心部朝向半徑方向的外方延伸，由此，將該處理容器94內(nèi)區(qū)分為多個(gè)處理區(qū)域。而且，在上述上部突起部152中形成分離氣體導(dǎo)入口 156，由此，流入不活性氣體、例如N2氣體作為分離氣體，通過該分離氣體按各處理區(qū)域來劃分分離。而且，在上述各處理區(qū)域中分別設(shè)置有氣體導(dǎo)入裝置95A、95B以及排氣口 158A、158B，以便能夠向上述各處理區(qū)域中供給需要的氣體，并且能夠進(jìn)行真空排氣。此外，處理區(qū)域的劃分?jǐn)?shù)不限于2個(gè)。為了對(duì)應(yīng)上述各處理區(qū)域地向該處理容器94的內(nèi)部導(dǎo)入氣體，而在該處理容器94中設(shè)置有例如由氣體噴嘴構(gòu)成的氣體導(dǎo)入裝置95A、95B。而且，在上述載置臺(tái)96的上表面沿著其周向設(shè)置有多個(gè)收納半導(dǎo)體晶片W的收納凹部104，圖示例中設(shè)置有4個(gè)，其中的I個(gè)收納凹部104內(nèi)收納并保持有本發(fā)明的溫度測(cè)量用基板50。因此，一邊旋轉(zhuǎn)該載置臺(tái)96，一邊通過該氣體導(dǎo)入裝置95A、95B分別導(dǎo)入相互不同的需要的氣體來進(jìn)行規(guī)定的熱處理，例如成膜處理等。
能夠使用前面說明的第I 第8實(shí)施方式的所有的溫度測(cè)量用基板作為上述溫度測(cè)量用基板50，圖示例表示使用了圖9(A)所示的第4實(shí)施方式的溫度測(cè)量用基板的情況。此外，當(dāng)具有如圖8(B)所示那樣的突出的天線設(shè)置部74時(shí)，對(duì)應(yīng)該部分而在載置臺(tái)96上形成凹部。而且，在該載置臺(tái)96的正下方或者正上方設(shè)置有收發(fā)用天線52。圖示例用實(shí)線表示在載置臺(tái)96的正下方設(shè)置的情況。該發(fā)送用天線52被收納在例如石英管那樣的絕緣管106內(nèi)，以便防止腐蝕性氣體的影響。而且，該收發(fā)用天線52在載置臺(tái)96的內(nèi)周側(cè)與外周側(cè)，沿著其周向形成為環(huán)狀，上述環(huán)狀的收發(fā)用天線52位于配置在溫度測(cè)量用基板50的外周側(cè)的天線部76的正下方，以便防止接收水平(level)的降低。此外，在上述實(shí)施方式中，代替將收發(fā)用天線52配置在載置臺(tái)96的正下方或者正上方，也可以使上述收發(fā)用天線52對(duì)應(yīng)上述溫度測(cè)量用基板50的旋轉(zhuǎn)軌跡的規(guī)定的角度范圍內(nèi)來配置，以便上述溫度計(jì)測(cè)用基板50 —進(jìn)入上述規(guī)定的角度范圍內(nèi)就進(jìn)行通信。即，這里，在處理容器94的頂板部中，對(duì)應(yīng)上述溫度測(cè)量用基板50的旋轉(zhuǎn)軌跡，在該旋轉(zhuǎn)軌跡的規(guī)定的范圍內(nèi)設(shè)置開口 110，這里借助0型密封圈等密封部件112來設(shè)置石英玻璃等的透過窗114，在該透過窗114的外側(cè)設(shè)置上述收發(fā)用天線52。這里，收發(fā)用天線52向水平方向卷繞成螺旋狀來向上下方向延伸。該情況下，構(gòu)成為當(dāng)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的溫度測(cè)量用基板50位于開口 110的下方時(shí)、即進(jìn)入了上述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)時(shí)，由收發(fā)用天線52發(fā)射測(cè)量用電波來進(jìn)行通信。另外，該情況下，如圖中的括號(hào)內(nèi)一并記入的收發(fā)用天線52那樣，也可以向垂直方向卷繞成螺旋狀來向水平方向延伸。另外，在上述變形實(shí)施方式中，當(dāng)然也可以將收發(fā)用天線52分離為發(fā)送用天線與接收用天線。在上述的變形實(shí)施方式的情況下，也能夠發(fā)揮與使用圖I說明的實(shí)施方式同樣的作用效果。另外，當(dāng)被處理基板處于旋轉(zhuǎn)的環(huán)境下也能夠測(cè)量被處理基板的溫度，在實(shí)際的熱處理下也能夠測(cè)量溫度變遷?！礋崽幚硌b置的第2變形實(shí)施方式>然后，對(duì)熱處理裝置的第2變形實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I以及圖11所示的熱處理裝置是一次處理多片半導(dǎo)體晶片W的裝置，但不限于此，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于逐片處理半導(dǎo)體晶片的單片式熱處理裝置。圖12是表示這樣的熱處理裝置的第2變形實(shí)施方式的圖。此外，對(duì)與圖I 圖11中說明的構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記。另外，這里，對(duì)于圖3所示那樣的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成，省略記載。如圖12所示，該熱處理裝置120具有處理容器122，該處理容器122例如由不銹鋼等構(gòu)成，并且可以排氣。為了向該處理容器122的內(nèi)部導(dǎo)入氣體，在該處理容器122中設(shè)置有例如由噴頭構(gòu)成的氣體導(dǎo)入裝置124。另外，在處理容器122的一側(cè)設(shè)置有向內(nèi)部搬入搬出半導(dǎo)體晶片W的搬入搬出口 126以及閘閥128。另外，在該處理容器122內(nèi)，形成為圓板狀的載置臺(tái)130從容器底部利用支柱132被立起而設(shè)置。該載置臺(tái)130例如由石英、陶瓷材料構(gòu)成，在其內(nèi)部設(shè)置有例如由加熱器構(gòu)成的加熱單元134。而且，能夠在該載置臺(tái)130的上表面選擇性地載置半導(dǎo)體晶片W、本發(fā)明的、溫度測(cè)量用基板50。而且，利用氣體導(dǎo)入裝置124導(dǎo)入需要的氣體來對(duì)半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行規(guī)定的熱處理，例如成膜處理等。能夠使用前面說明的第I 第7實(shí)施方式的所有的溫度測(cè)量用基板作為上述溫度測(cè)量用基板50，圖示例表示使用了圖9(A)所示的第4實(shí)施方式的溫度測(cè)量用基板的情況。而且，設(shè)置成以絕緣狀態(tài)將收發(fā)用天線52埋入該載置臺(tái)96內(nèi)。該發(fā)送用天線52對(duì)應(yīng)溫度測(cè)量用基板50的周邊部來沿著載置臺(tái)130的周向被配置成環(huán)狀。這里，設(shè)置成將收發(fā)用天線52埋入載置臺(tái)96中，但不限于此，也可以在載置臺(tái)130的外周側(cè)如位置150所示那樣環(huán)繞上述溫度測(cè)量用基板50的周圍，將例如收納在石英管中的收發(fā)用天線52設(shè)置成環(huán)狀。此外，這里使用加熱器作為加熱單元134，并將其埋入載置臺(tái)130中，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于下述熱處理裝置使用加熱燈作為加熱單元134，經(jīng)由透過窗向形成得較薄的載置臺(tái)130照射配置在處理容器122的容器底部的加熱燈發(fā)出的熱光線來間接地加熱半導(dǎo) 體晶片W。該情況下，在上述透過窗的正下方配置上述發(fā)送用天線52即可。另外，在上述變形實(shí)施方式中，當(dāng)然，也可以將收發(fā)用天線52分離為發(fā)送用天線與接收用天線。在上述的變形實(shí)施方式的情況下，能夠準(zhǔn)確地求出半導(dǎo)體晶片W的溫度分布。此外，以上的各實(shí)施方式中，作為壓電元件68，以使用了鑭鉭酸鎵鋁的情況為例進(jìn)行了說明，但不限于此，作為壓電元件68，也可以使用從鑭鉭酸鎵鋁(LTGA)、水晶(Si02)、氧化鋅(ZnO)、羅謝爾鹽(酒石酸鉀-鈉=KNaC4H4O6)、鋯鈦酸鉛(PZT Pb (Zr, Ti)03、鈮酸鋰(LiNbO3)、鉭酸鋰(LiTaO3)、四硼酸鋰(Li2B4O7)、硅酸鎵鑭(La3Ga5SiO14)、氮化鋁、電氣石(tourmaline)、聚氟乙烯(PVDF)構(gòu)成的組中選擇出的I種材料。另外，這里，以半導(dǎo)體晶片為例作為被處理基板進(jìn)行了說明，該半導(dǎo)體晶片中也包含硅基板、GaAs, SiC, GaN等化合物半導(dǎo)體基板，此外，不限于這些基板，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于液晶顯示裝置中所使用的玻璃基板、陶瓷基板等。
權(quán)利要求
1.一種溫度測(cè)量用基板，其被用于對(duì)被處理基板實(shí)施熱處理的熱處理裝置，該溫度測(cè)量用基板的特征在于，具備 基板主體； 振動(dòng)器，其具有壓電元件，并且設(shè)置在所述基板主體中；以及 天線部，其與所述振動(dòng)器連接，并且設(shè)置在所述基板主體的周邊部側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 所述天線部設(shè)置于天線設(shè)置部，該天線設(shè)置部由設(shè)置于所述基板主體的周邊部的絕緣部件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 所述天線設(shè)置部形成為圓形環(huán)狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 所述天線設(shè)置部朝向所述基板主體的半徑方向的外方部分突出地設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 所述振動(dòng)器被收納并密封于由絕緣部件或者半導(dǎo)體構(gòu)成的殼體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 組合設(shè)置有多組所述振動(dòng)器以及與所述振動(dòng)器連接的所述天線部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 所述各振動(dòng)器的固有振動(dòng)頻率相互不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 與所述各振動(dòng)器連接的所述天線部的圈數(shù)相互不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量用基板，其特征在于， 所述基板主體由與所述被處理基板相同的材料形成。
10.一種熱處理裝置，其對(duì)多個(gè)被處理基板實(shí)施熱處理，該熱處理裝置的特征在于，具備 立式處理容器，其能夠排氣； 加熱單元，其加熱所述被處理基板； 保持單元，其保持所述多個(gè)被處理基板與權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量用基板并向所述處理容器內(nèi)載入以及載出； 氣體導(dǎo)入裝置，其向所述處理容器內(nèi)導(dǎo)入氣體； 發(fā)送用天線，其為了向所述溫度測(cè)量用基板發(fā)送測(cè)量用電波，而與發(fā)送器連接； 接收用天線，其為了接收由所述溫度測(cè)量用基板的所述振動(dòng)器發(fā)出的電波，而與接收器連接； 溫度分析部，其基于通過所述接收用天線接收到的電波來求出所述振動(dòng)器的溫度；以及 溫度控制部，其基于由所述溫度分析部得到的溫度來控制所述加熱單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述熱處理裝置具有兼用作所述發(fā)送用天線與所述接收用天線的收發(fā)用天線，所述發(fā)送器與所述接收器被一體地合成為收發(fā)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于，所述加熱單元具有能夠獨(dú)立地控制供給電力的多個(gè)區(qū)域加熱器，由此，所述處理容器內(nèi)被分割為多個(gè)加熱區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述發(fā)送用天線與所述接收用天線對(duì)應(yīng)所述溫度測(cè)量用基板配置在所述處理容器的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述發(fā)送器構(gòu)成為改變所述溫度測(cè)量用基板的振動(dòng)器的固有振動(dòng)頻率附近的頻率的電波的頻率，并且分時(shí)地發(fā)送這樣的電波。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述溫度分析部中存儲(chǔ)有溫度計(jì)算函數(shù)，該溫度計(jì)算函數(shù)求出由所述振動(dòng)器發(fā)出的電波的相對(duì)所述振動(dòng)器的固有振動(dòng)頻率的頻率偏差與溫度的關(guān)系。
16.一種熱處理裝置，其對(duì)被處理基板實(shí)施熱處理，該熱處理裝置的特征在于，具備 處理容器，其能夠排氣； 加熱單元，其加熱所述被處理基板； 載置臺(tái)，其載置并保持所述被處理基板或者權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量用基板； 氣體導(dǎo)入裝置，其向所述處理容器內(nèi)導(dǎo)入氣體； 發(fā)送用天線，其為了向所述溫度測(cè)量用基板發(fā)送測(cè)量用電波，而與發(fā)送器連接； 接收用天線，其為了接收由所述溫度測(cè)量用基板的所述振動(dòng)器發(fā)出的電波，而與接收器連接； 溫度分析部，其基于通過所述接收用天線接收到的電波來求出所述振動(dòng)器的溫度；以及 溫度控制部，其基于由所述溫度分析部得到的溫度來控制所述加熱單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述發(fā)送用天線與所述接收用天線對(duì)應(yīng)所述溫度測(cè)量用基板的周邊部來配置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述熱處理裝置具有兼用作所述發(fā)送用天線與所述接收用天線的收發(fā)用天線，所述發(fā)送器與所述接收器一體地合成為收發(fā)器。
19.一種熱處理裝置，其對(duì)被處理基板實(shí)施熱處理，該熱處理裝置的特征在于，具備 處理容器，其能夠排氣； 加熱單元，其加熱所述被處理基板； 載置臺(tái)，其在不同的角度位置保持多片所述被處理基板與權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量用基板，并且能夠旋轉(zhuǎn)； 氣體導(dǎo)入裝置，其向所述處理容器內(nèi)導(dǎo)入氣體； 發(fā)送用天線，其用于向所述溫度測(cè)量用基板發(fā)送測(cè)量用電波，并且與發(fā)送器連接； 接收用天線，其用于接收由所述溫度測(cè)量用基板的所述振動(dòng)器發(fā)出的電波，并且與接收器連接； 溫度分析部，其基于通過所述接收用天線接收到的電波來求出所述振動(dòng)器的溫度；以及 溫度控制部，其基于由所述溫度分析部得到的溫度來控制所述加熱單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述發(fā)送用天線與所述接收用天線對(duì)應(yīng)所述溫度測(cè)量用基板的旋轉(zhuǎn)軌跡來配置。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述發(fā)送用天線與所述接收用天線對(duì)應(yīng)所述溫度測(cè)量用基板的旋轉(zhuǎn)軌跡的規(guī)定的角度范圍內(nèi)來配置，所述溫度計(jì)測(cè)用基板一進(jìn)入所述規(guī)定的角度范圍內(nèi)就進(jìn)行通信。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述熱處理裝置具有兼用作所述發(fā)送用天線與所述接收用天線的收發(fā)用天線，所述發(fā)送器與所述接收器一體地合成為收發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溫度測(cè)量用基板以及熱處理裝置，對(duì)被處理基板(W)實(shí)施熱處理的熱處理裝置(2)中所使用的溫度測(cè)量用基板(50)具備基板主體(62)；振動(dòng)器(64)，其具有壓電元件(68)，并且設(shè)置在基板主體中；以及天線部(66)，其與振動(dòng)器連接，并且設(shè)置在基板主體的周邊部側(cè)。由此，抑制從振動(dòng)器發(fā)出的電波的衰減。
文檔編號(hào)H01L21/324GK102760671SQ201210125500
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者山賀健一 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社