CN102695947A - 温度测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的温度测量装置包括基板(2)、配置在基板(2)的一个面上的温度传感器(3)、以及被配置以将使用温度传感器(3)检测温度的电路与温度传感器(3)电连接的引线(8)。在基板(2)的一个面上的温度传感器(3)的周围形成有热容量比形成基板(2)的物质小的凹部(7)。凹部(7)被形成为：与温度传感器(3)相隔预定间隔并围绕温度传感器(3)，并且具有预定宽度和预定深度。低热容区优选是作为截面呈凹状的槽的凹部(7)。

Description

温度测量装置
技术领域
本发明涉及对半导体制造工艺等中的在加热处理单元内被加热的基板的实际温度进行测量的温度测量装置。
背景技术
半导体、液晶显示器等产品经由半导体基板的清洗、抗蚀剂涂布、曝光、显影、蚀刻、层间绝缘膜的形成、加热处理、以及切割等一系列的处理工序而制造。在这些处理中，加热处理例如在图案的曝光后、涂布作为层间绝缘膜的材料的SOG(Spin On Glass，旋涂式玻璃层)材料之后、或者涂布光致抗蚀剂之后进行。加热处理是在半导体、液晶显示器的制造工艺中必需的重要的处理工序。
基板的加热处理在加热处理单元内进行。此时，加热处理单元内的温度管理很重要。这是因为若温度管理不佳就会导致抗蚀剂的膜厚不良、显影不良的缘故。另外，在显影、蚀刻、溅射、CVD(Chemical VaporDeposition，化学气相沉积)等引起的反应中，也需要对基板表面的温度进行控制。因此，使用埋置有温度传感器的伪基板(dummy substrate)来对在加热处理单元内被处理的基板的实际温度而非加热处理单元内的温度进行测量的技术已被应用。
但是，在上述的测量技术中，在伪基板内埋置有由导热率和比热等热物理特性与基板不同的材质构成的温度传感器等。因此，在基板的实际温度与使用伪基板测量的温度之间有时会产生误差。因此开发了能够尽可能正确地测量基板的实际温度的温度测量基板。
例如，专利文献1中记载了一种温度测量基板，其包括在表面形成有多个凹部的基板和接合在多个凹部中的具有晶体振荡器的多个测温元件。另外，专利文献2中记载了用于测量基板参数(包含温度)的装置。在专利文献2中记载的用于测量基板温度的装置中，当在基板的空洞中配置电子处理部件等(集成电路等)时，使用具有特定的热物理特性的填充材料(粘结材料或封装材料)。由此，该装置能够与不具有电子处理部件的基板实质上相同地感测基板温度的变化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利文献特开2008-139067号公报
专利文献1：日本专利文献特表2007-536726号公报
发明内容
发明要解决的问题
现在，在温度测量装置中，使用RTD(Resistance TemperatureDetector，测温电阻体)、热电偶(thermocouple)、CMOS温度传感器、或者热敏电阻作为温度传感器。在上述专利文献1所述的温度测量基板中，将晶体振荡器用作测温元件来对基板的温度进行测量。但是，由于用于将内置晶体振荡器的封装件(测温元件)粘接在凹部的粘接剂和封装件材料的热容量、比热等热物理特性的原因，检测元件周边的热的瞬时特性滞后于实际基板的热的瞬时特性。
专利文献2所述的用于测量基板温度的装置使用具有特定的热物理特性的粘结材料或封装材料，因此能够感测到与不具有电子处理部件的基板实质上相同的温度变化。即，该装置能够使基板具有与实际基板相近的热的瞬时特性。粘结材料优选采用导热率极高的材料。在专利文献2中，举出了填充有金刚石微粒的环氧材料。
但是，当将这样的材料用作粘结材料时，温度测量装置的制造成本就会变高。此外，由于构成电子处理部件的材料的热容量，所述温度测量基板的检测元件周边的热的瞬时特性也会比实际基板的热的瞬时特性滞后。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种温度传感器周边的热的瞬时特性接近实际基板的热的瞬时特性、从而能够高精度地测量在加热处理单元内被处理的基板的实际温度的温度测量装置。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，本发明涉及的温度测量装置包括：基板；配置在所述基板的一个面上的至少一个温度传感器；以及低热容区，该低热容区在所述基板上被形成为：与所述温度传感器间隔预定距离并围绕所述温度传感器，并且具有预定宽度和预定深度；其中，所述低热容区由热容量比形成所述基板的物质的热容量小的物质形成。
优选确定所述低热容区的距所述温度传感器的预定距离、预定宽度以及预定深度，以使所述温度传感器和所述温度传感器的周边部件的热容量之和与实际基板的热容量相等。
所述低热容区优选是截面呈凹状的槽。
另外，所述低热容区优选由具有多孔构造的物质形成。
另外，所述低热容区优选由纳米晶硅形成。
优选如下：所述基板的一个面上形成有孔部，所述温度传感器被埋置至该孔部内，所述温度测量装置包括将所述温度传感器固定到所述孔部的内部的接合件、以及对在内部固定有所述温度传感器的所述孔部进行密封的密封件，所述低热容区被形成为与所述孔部相隔预定间隔，并围绕所述温度传感器和所述孔部。
另外，所述温度测量装置优选是晶片状的温度测量装置。
另外，所述温度传感器优选是测温电阻体RTD。
优选在所述基板上包括：检测装置，该检测装置使用所述温度传感器来检测温度；存储装置，该存储装置存储在所述电路中测出的温度的数据；以及供电装置，该供电装置向所述电路供应电力。
发明效果
根据本发明的温度测量装置，温度传感器周边的热的瞬时特性接近实际基板的热的瞬时特性，从而能够高精度地测量在加热处理单元内被处理的基板的实际温度。
附图说明
图1是示出本发明实施方式涉及的温度测量晶片的构成例的该有图；
图2是图1的X部分的放大图；
图3是沿图2的Y-Y’线剖切的截面图；
图4A是示出在实施方式涉及的温度测量晶片中在基板上形成布线的制造工序的截面图；
图4B是示出在基板上形成孔部和凹部的制造工序的截面图；
图4C是示出在孔部中埋置温度传感器并通过引线连接到布线上的制造工序的截面图；
图4D是示出对埋置在孔部中的温度传感器进行密封的制造工序的截面图；
图5是示出实施方式的变形例1涉及的温度测量晶片的温度传感器周边的截面图；
图6是示出实施方式的变形例2涉及的温度测量晶片的温度传感器周边的放大图；
图7是示出本发明的具体例的模型3涉及的温度测量晶片的构成例的立体图；
图8是示出具体例的模型1涉及的晶片的构成的截面图；
图9是示出具体例的模型2涉及的温度测量晶片的构成的截面图；
图10是示出具体例的模型3涉及的温度测量晶片的构成的截面图；
图11是示出具体例涉及的模型1至模型3的加热时间为0～10秒的仿真结果的图；
图12是示出具体例涉及的模型1至模型3的加热时间为0～60秒的仿真结果的图；
图13是示出具体例涉及的模型2或模型3与模型1之间的温度差(℃)的仿真结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。在图中对相同或相当的部分标注相同的符号。
(实施方式)
参照图1对本实施方式涉及的温度测量晶片进行说明。温度测量晶片1包括：基板2、多个温度传感器3、布线4、处理部5、电源部6、以及凹部7。在各温度传感器3的周边还存在构成其他温度测量晶片1的部件等，关于这些部件等，将在后面进行详细说明。温度测量晶片1用来测量在半导体制造工艺中的加热处理单元内被处理的晶片的实际温度。其材质与实际被处理的基板的材质相同。
基板2由硅构成。另外，也可以在其上表面形成SiO2层或聚酰亚胺(polyimide)层等作为保护膜。除此之外，也可以使用本技术领域中公知的材料。
布线4由导体材料构成。例如由铝、铜、金、钛、钨、钼或它们的合金等构成。如图1所示，布线4在基板2的一个面上延伸，以将处理部5和各温度传感器3电连接。如在图2中放大图1的虚线X的位置所示，温度传感器3和布线4虽不直接电连接，但经由引线8连接。图1中虽未详细地示出，但布线4与处理部5也经由引线8连接。
处理部5具有使用各温度传感器3测量温度的电路、以及对检测出的温度数据进行存储的电路。在这些电路中安装有MPU(Micro ProcessingUnit，微处理器)、A/D(Analog to Digital，模拟数字)转换器、存储器、模拟开关(SW)等。例如，处理部5是通过利用引线接合技术将上述电路安装在基板上形成的，并且通过热压接被粘贴在基板2上。粘贴在基板2上的处理部5经由引线8与布线4电连接。此外，处理部5也可以不设置在基板2上，而设置在基板2外。
电源部6通过引线8等导体与处理部5电连接，并向温度测量晶片1提供电源。电源部6安装有电池或DC电源，例如薄膜固体电解质型电池。电源部6通过有线方式被充电。电源部6既可以设置在基板2上，也可以设置在基板2外。
多个温度传感器3配置在基板2的一个面上。如图2和作为图2的Y-Y′线的截面图的图3所示，温度传感器3被埋置在形成于基板2的一个面上的大致圆形的孔部9的内部。此外，在孔部9的底部密封有用来固定温度传感器3的接合件10。
温度传感器3与布线4通过引线接合技术并使用引线8电连接。埋置有温度传感器3的孔部9通过密封件11被封装。在埋置有温度传感器3的孔部9的外周形成有凹部7，该凹部7是在俯视图中大致圆形并且截面呈凹状的槽。凹部7被形成为与孔部9相隔预定间隔，并且完全围绕温度传感器3和孔部9。另外，凹部7从基板2的一个面起具有预定的深度。关于凹部7与温度传感器3之间的间隔、从该表面起的深度、以及凹部7在水平方向上的宽度，将在后面详细说明。
接合件10的材料优选如构成基板2的硅等之类的导热率大的材料。另外，接合体10的材料需要使用具有耐热性并且即使被加热升温也几乎不产生气体的材料。例如使用混合有导热填充物的硅系橡胶等。考虑到与构成基板2的硅等之间的热膨胀率的差，密封件11的材料需要使用具有弹性的材质。例如，使用与接合件10相同的混合有导热填充物的硅系橡胶等。使用于密封件11的材料也可以使用其他本领域公知的材料。本实施方式中使用的温度传感器3是RTD。优选为Pt(铂)RTD。
以下，使用图4A至图4D，对本实施方式涉及的温度测量晶片1的制造方法进行简单说明。本发明涉及温度测量晶片1的温度传感器3周边的区域。因此，关于其他晶片区域的制造方法，假定使用本领域公知的技术进行制造。
如图4A所示，首先，选定温度测量晶片1的基板2，并在其一个面上制作由导体形成的布线4的图案。接下来，如图4B所示，通过喷砂或蚀刻形成用于埋置温度传感器3的孔部9和凹部7。
然后，如图4C所示，在孔部9中埋置温度传感器3，并通过引线8连接温度传感器3和布线4。即，首先在所形成的孔部9内封入接合件10，使温度传感器3固定。接下来，通过引线接合技术，温度传感器3和布线4经由引线8被电连接。此外，如图4D所示，对埋置在孔部9内的温度传感器3进行密封。即，使用密封件11对埋置有温度传感器3的孔部9进行封装。
以下，对本实施方式涉及的温度测量晶片1的使用方法、即使用该温度测量晶片1对在加热处理单元内被处理的晶片的实际温度进行测量的方法的一个例子进行简单说明。
首先，使用晶片运送臂，将温度测量晶片1运入加热处理单元内。此时，例如事先使用PC以有线方式对温度测量次数、测量周期等测量条件进行设定，并将该条件存储在处理部5内。当温度测量晶片1在加热处理单元内被加热时，温度测量晶片1的各温度传感器3(RTD)的电阻值发生变化。处理部5从各温度传感器3(RTD)的电阻值的变化检测出温度的变化，并存储检测出的温度数据。由预先充好电的电源部6向温度测量晶片1的电路进行供电。
在温度测量结束后，温度测量晶片1测出的晶片的温度测量数据从处理部5作为温度的数字数据以有线方式被取出到PC。另外，电源部6也以有线方式被充电。关于这样的温度测量用伪晶片的详细使用，请参考日本专利第3583665号公报。
如此取出的温度数据非常接近于在实际工艺中在加热处理单元内被使用的晶片的温度值。这是因为本实施方式涉及的温度测量晶片1在各温度传感器3周边形成有凹部7的缘故。即，在进行加热处理时，在凹部7的内部存在空气。空气的热容量小于作为基板2的构成材料的硅的热容量，因此凹部7作为低热容区发挥作用。因此，整个温度测量晶片1的热容量小于不具有凹部7的晶片的热容量。具有凹部7的晶片在被提供与不具有凹部的晶片相同的热量时，整个晶片的热的瞬时特性提高。从而，各温度传感器3周边的热的瞬时特性也提高，因此能够使温度传感器3部分的热的瞬时特性接近实际不具有温度传感器3时的晶片的热的瞬时特性。
预先调整并形成凹部7的水平方向上的宽度、深度以及形成位置(与温度传感器3的距离)等，以使温度传感器3周边的热的瞬时特性尽可能接近实际晶片(基板)的热的瞬时特性。即，事先根据温度传感器3的种类(材质)和大小、接合件10的材料或基板2的厚度等，将凹部7的与温度传感器3的距离、宽度以及深度分别调整至适当的值。为了估算凹部7的最佳形状，将温度测量晶片1分为各构成部件来计算各构成部件的热容量并基于此来确定。例如，将温度传感器3的热容量定义为CsJ/K·m3，将粘结材料的热容量定义为CbJ/K·m3，将凹部7的材料的热容量定义为CzJ/K·m3，将Si的热容量定义为CsiJ/K·m3，将其他电子处理部件等的热容量定义为CcJ/K·m3。调整凹部7的距离温度传感器3的位置、水平方向上的宽度、以及深度等，以使实际晶片(基板)的热容量CvJ/K·m3与温度传感器3的热容量(CsJ/K·m3)和作为其周边部件的例如粘结材料、凹部件料、其他电子部件材料所具有的热容量之和(CbJ/K·m3+CzJ/K·m3+CsiJ/K·m3+CcJ/K·m3)相等。
根据本实施方式的温度测量晶片1，温度传感器3周边的热的瞬时特性接近实际晶片的热的瞬时特性，因此能够高精度地测量在加热处理单元内被处理的晶片的实际温度。尤其，通过使温度传感器3周边的热的瞬时特性接近实际晶片的热的瞬时特性，使用了本实施方式的温度测量用伪晶片的温度测量相比于现有技术的温度测量晶片，能够更准确地测量加热(温度变化)刚开始后的温度。
(实施方式的变形例1)
参考图5对本实施方式的变形例1进行说明。图5中示出的温度测量晶片1的构成概要与图1所示的实施方式相同。温度测量晶片1的各构成元素、即基板2、温度传感器3、布线4、处理部5、电源部6、引线8、孔部9、接合件10以及密封件11的细节与上述实施方式相同。
在变形例1中，取代凹部7，大致圆形的多孔区12与凹部7同样地与大致圆形的孔部9相隔预定间隔而形成。多孔区12被形成为完全围绕温度传感器3和孔部9的周围，并从基板2的一个面具有预定深度。从图5所示的温度传感器3周边的上方观看的多孔区12的形状与图2和图3所示的凹部7的形状相同。多孔区12由多孔硅构成，优选由纳米晶硅等物质构成。
本实施方式的变形例1涉及的温度测量晶片1的制造方法与图4A至图4D所示的实施方式涉及的制造方法大致相同，但在图4B所示的制造阶段不形成凹部7的这一点有所区别。如上所述，多孔区12由多孔硅(也包含纳米晶硅)构成。例如通过在由氟化氢水溶液与乙醇的混合液形成的电解液中对基板2(硅)上的将成为多孔区12的部分进行阳极氧化处理而形成。从硅到多孔硅的更详细的形成方法请参考日本专利文献特开2005-73197号公报。
另外，预先调整并形成多孔区12的宽度、深度以及形成位置(与温度传感器3的距离)等，以使温度传感器3周边的热的瞬时特性尽可能接近实际晶片(基板)的热的瞬时特性。即，与温度传感器3的种类(材质)和大小、接合件10的材料或基板2的厚度等相配合地，将多孔区12的与温度传感器3的距离、宽度以及深度分别调整至适当的值。
在本实施方式的变形例1的温度测量晶片1中，也在温度传感器3的周边形成有由具有比基板2的材料(硅)小的热容量的材料(多孔硅(也包含纳米晶硅))形成的多孔区12，该多孔区12作为低热容区发挥作用。因此，温度传感器3周边的热的瞬时特性与实际晶片的热的瞬时特性相近，从而能够高精度地测量在加热处理单元内被处理的晶片的实际温度。
(实施方式的变形例2)
参考图6对本实施方式的变形例2进行说明。图6中的温度测量晶片1的构成概要与图1所示的实施方式相同。温度测量晶片1的各构成元素的细节也与上述的实施方式相同。
在本实施方式的变形例2中，凹部7不完全围绕温度传感器3和孔部9，这一点与上述的实施方式不同。即，如图6所示，在俯视图中，在布线4与温度传感器3经由引线8被连接的部分没有形成大致四边形的凹部7。
但是，即使是形成有这样的凹部7的温度测量晶片1，因为以一定程度地围绕温度传感器3的方式形成有低热容区(凹部7)，所以能够使温度传感器3周边的热的瞬时特性接近实际晶片的热的瞬时特性。因此能够高精度地测量在加热处理单元内被处理的晶片的实际温度。另外，由于在布线4与温度传感器3的连接部分没有形成凹部7，因此对于布线4的延伸配置也可按现有技术那样进行设计。
如此，在本发明涉及的温度测量装置中，低热容区(多孔区12或凹部7等)与温度传感器3相隔预定间隔并以一定程度地围绕温度传感器3的方式形成即可，低热容区也可以不用在整个周围上连续形成。
例如，除本实施方式的变形例2之外，也可以以一定程度地围绕温度传感器3的方式形成片断式的低热容区，而不是形成连续的低热容区。但是，需要事先适当地调整低热容区的宽度、深度以及形成位置(与温度传感器3的距离)等，以使温度传感器3周边的热的瞬时特性提高而接近实际晶片(基板)的热的瞬时特性。
在上述的实施方式(也包含变形例1和2)中，说明了温度传感器3和处理部5通过布线4和引线8而连接的情况。但是，只要能够通过导体连接温度传感器3和处理部5以使二者电连接，本发明涉及的温度测量装置可以采用任意的构成。
此外，实施方式中所说明的处理部5和电源部6也只是一个例子，本发明涉及的温度测量装置可以使用能够利用温度传感器3测量温度的该领域内公知的技术、电子部件等。例如，处理部5也可以不包括存储装置而是直接以有线方式获取温度数据。也可以采用不包括电源部6而是直接向所述温度测量装置供电的构成。或者，也可以不在基板2上具有这些电子部件。
在上述的实施方式(也包含变形例1和2)中，说明了温度传感器3为RTD(测温电阻体)的情况。但是，除了RTD(测温电阻体)之外，温度传感器3的种类也可以是热电偶或热敏电阻等公知的温度传感器3。关于温度传感器3的数量，也优选有大量的温度传感器3，但不限于图1所示的数量。另外，温度传感器3也没必要一定如上述的实施方式(也包含变形例1和2)所述那样以完全被埋置到形成在基板2上的孔部9内部的形式构成。
图3等所示的温度传感器3周边的构成是一个例子。例如，温度传感器3的上半部分也可以从基板2上突出。还可以构成为使温度传感器3勉强埋入到孔部9的内壁。此外，还可以不形成孔部9而在基板2上直接接合温度传感器3。在此情况下，低热容区被形成为与温度传感器3相隔预定间隔并且只围绕温度传感器3。
在实施方式(也包含变形例1和2)中，说明了本发明涉及的温度测量装置呈晶片状的情况。但是，本发明也可以适用于其他使用加热处理单元制造的液晶显示器等的温度测量装置。在此情况下，在玻璃基板等上形成起到热容量小于玻璃基板等的低热容区的作用的凹部或多孔玻璃等即可。
另外，即使不是凹部或多孔构造，只要是热容量比形成基板2的物质的热容量小的低热容区即可。并且，该低热容区只要被形成为与温度传感器3相隔预定间隔，并且围绕温度传感器3，并且从基板2的一个面朝向基板2的内部方向具有预定深度，则可以采用任意构造。例如，也可以在基板2的背面侧形成凹部。另外，也可以在图2和图3所示的凹部7中埋入热容量比形成基板2的物质的热容量小的低热容量材料。或者，也可以通过在图2和图3所示的凹部7的表面再覆盖绝热墙来阻断向凹部7的导热，从而进一步提高整个温度测量晶片1的热的瞬时特性。
对发明的实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式的限定，可在本发明的范围内以各种实施方式实施。例如，也可以使用具有耐热性的部件来构成传感器，从而在500～1000℃这样的高温范围内测量温度时也同样能够提高瞬时特性。
(具体例)
以下示出使用热流体分析软件Fluent进行有关本发明的温度测量晶片1的热传导仿真的结果。
以模型1使用实际半导体工艺中的晶片、模型2使用现有技术的温度测量晶片、模型3使用本发明涉及的温度测量晶片1来进行了热传导仿真。在本发明涉及的温度测量晶片1(模型3)中，对实施方式中所述的在温度传感器3周边形成了凹部7的温度测量晶片1进行了仿真。
参考图7对本发明的具体例的模型3涉及的温度测量晶片的构成进行说明。在本仿真的模型3中，假定具有以下形状的晶片进行了仿真：即，在圆形的温度测量晶片1的基板2的中心配置有温度传感器3，凹部7围绕该温度传感器3的周围。模型2中，假定未形成有图7所示的围绕温度传感器3周围的凹部7的状态的(现有技术的)温度测量晶片来进行了仿真。模型1中，假定只具有圆形的晶片的基板2的状态的晶片来进行了仿真。
参考图8至图10对模型1至模型3涉及的晶片的构成进行详细说明。
如图8所示，模型1的实际半导体工艺中的晶片包括：Si基板13、位于该Si基板13之上的SiO2层14、以及位于该SiO2层14之上的聚酰亚胺层15。该晶片通过载置台16被加热(被固定在130度(℃))。设Si基板13的厚度a为0.775mm，Si基板13与载置台16之间的距离b为0.1mm，从中心轴到晶片端部的距离(即，晶片的半径)c为75mm。对温度进行仿真的晶片的监控点(Monitor Point)设为图8所示的与晶片的右端相距0.1mm的位置。
接下来，如图9所示，模型2涉及的现有技术的温度测量晶片包括：Si基板13、由作为基材的Al2O3形成的温度传感器3、作为保护膜的SiO2层14、以及对温度传感器3进行密封和接合的由聚硅氧烷形成的耐热浆体17。该晶片通过载置台16被加热(被固定在130度(℃))。Si基板13的厚度a、Si基板13与载置台16之间的距离b、从中心轴到晶片端部的距离c与模型1相同。温度传感器3的高度d设为0.5mm。对温度进行仿真的监控点如图9所示被设为晶片的中心轴上的温度传感器3与SiO2层14之间的界面。
如图10所示，模型3涉及的本发明的温度测量晶片1与模型2同样地包括：Si基板13、温度传感器3、SiO2层14、以及耐热浆体17。但是，如图7所示，在Si基板13上以围绕温度传感器3周围的方式形成有凹部7。温度测量晶片1通过载置台16被加热(被固定在130度(℃))。Si基板13的厚度a、Si基板13与载置台16之间的距离b、从中心轴到温度测量晶片1端部的距离c、以及温度传感器3的高度d与模型1以及模型2相同。凹部7的与耐热浆体17之间的距离e设为1.25mm，凹部7的宽度f设为1.25mm，凹部7的深度g设为0.45mm。对温度进行仿真的监控点与模型2相同。
以Si基板13的导热率为148W/m·K、SiO2层14的导热率为0.90W/m·K、聚酰亚胺层15的导热率为0.29W/m·K、作为温度传感器3的基材的Al2O3的导热率为30W/m·K、作为温度传感器3的保护膜的SiO2的导热率为1.10W/m·K、以及耐热浆体17的硅酮的导热率为0.70而进行了仿真。使贴近间隙充满空气。即，使Si基板13与载置台16之间的空间充满空气。另外，使凹部7内部的空间也充满空气，从而凹部7的热物理特性与空气的热物理特性相同。
在图11中，关于模型1至模型3，示出了针对0～10(秒)的加热经过时间通过温度传感器检测出的温度变化的仿真结果，在经过了2秒的时间点，从温度高的一者起以模型1、模型3、模型2的顺序排列。在图12中，示出了模型1至模型3的针对0～60(秒)的加热经过时间的仿真结果，在经过了5秒的时间点，从温度高的一者起，模型1与模型3几乎重叠，模型2的温度略低一些。在图13中，示出了具体例涉及的模型2或模型3与模型1之间的温度差(℃)的仿真结果。如此，在图11中示出了模型1至模型3的经过0～10(秒)的时间时的监控温度，在图12中示出了模型1至模型3的经过了0～60(秒)的时间时的监控温度，此外，在图13中示出了模型1的监控温度与模型2或模型3的监控温度之间的温度差(模型1-模型2以及模型1-模型3)。
如图11至图13所示，模型3的瞬时特性比模型1差。另一方面，与模型2相比，模型3在经过的时间较短的阶段(10秒附近)与模型1之间的温度差的值较小，并且随后监控温度也保持恒定。可以认为这是由于：因为在温度传感器3周边形成了作为热容量比Si基板13小的低热容区的凹部7，所以宏观模型3的温度传感器3周边时的热的瞬时特性更接近模型1的热的瞬时特性。
由上述的仿真结果可知，即使不形成模型3中示出的凹部7而在温度传感器3的周边形成由热容量比形成基板的材料的热容量小的材料形成的低热容区，也能够使温度传感器3周边的热的瞬时特性接近实际晶片的热的瞬时特性。由此，能够高精度地测量在加热处理单元内被处理的晶片的实际温度。另外，与现有技术的温度测量晶片相比，能够更准确地测量加热(温度变化)刚开始后的温度。
此外，为了实现发明目的，本发明可在说明书所公开的范围内对构成元件进行任意组合。
本申请基于在2009年12月18日提出申请的日本国专利申请特愿2009-288410号。日本国专利申请特愿2009-288410号的说明书、权利要求书以及附图全部通过参考被合并于本说明书中。
符号说明
1：温度测量晶片；
2：基板；
3：温度传感器；
4：布线；
5：处理部；
6：电源部；
7：凹部；
8：引线；
9：孔部；
10：接合件；
11：密封件；
12：多孔区；
13：Si基板；
14：SiO2层；
15：聚酰亚胺层；
16：载置台；
17：耐热浆体。

Claims (9)

1.一种温度测量装置，包括：
基板；
配置在所述基板的一个面上的至少一个温度传感器；以及
低热容区，该低热容区在所述基板上被形成为：与所述温度传感器间隔预定距离并围绕所述温度传感器，并且具有预定宽度和预定深度；
其中，所述低热容区由热容量比形成所述基板的物质的热容量小的物质形成。
2.如权利要求1所述的温度测量装置，其中，
确定所述低容量区的距所述温度传感器的预定距离、预定宽度以及预定深度，以使所述温度传感器和所述温度传感器的周边部件的热容量之和与实际基板的热容量相等。
3.如权利要求1所述的温度测量装置，其中，
所述低热容区是截面呈凹状的槽。
4.如权利要求1所述的温度测量装置，其中，
所述低热容区由具有多孔构造的物质形成。
5.如权利要求1所述的温度测量装置，其中，
所述低热容区由纳米晶硅形成。
6.如权利要求1所述的温度测量装置，其中，
所述基板的一个面上形成有孔部，所述温度传感器被埋置至该孔部内，
所述温度测量装置包括将所述温度传感器固定到所述孔部的内部的接合件、以及对在内部固定有所述温度传感器的所述孔部进行密封的密封件，
所述低热容区被形成为与所述孔部相隔预定间隔，并围绕所述温度传感器和所述孔部。
7.如权利要求1所述的温度测量装置，其中，
所述温度测量装置是晶片状的温度测量装置。
8.如权利要求1所述的温度测量装置，其中，
所述温度传感器是测温电阻体RTD。
9.如权利要求1所述的温度测量装置，其在所述基板上包括：
检测装置，该检测装置使用所述温度传感器来检测温度；
存储装置，该存储装置存储在所述电路中测出的温度的数据；以及
供电装置，该供电装置向所述电路供应电力。
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