CN108780753B - 基板处理装置、温度测定单元及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种无论基板的成膜状态如何均能够简便地提高基板的温度测定精度的技术。提供一种基板处理装置，具备：基板载置部，其具有载置面且在该载置面上载置基板；加热部，其对载置于载置面的基板进行加热；和能够弹性的温度传感器，其顶端构成温度检测部，温度传感器从载置面之下延伸至载置面之上，顶端从载置面突出。另外，提供一种半导体器件的制造方法，具备：将基板载置于基板载置部的载置面并使突出到载置面上的温度传感器的顶端与基板背面接触、以顶端与载置面相比被下压到下方的方式使温度传感器弹性变形的工序；对基板进行加热的工序；和使用温度传感器对基板的温度进行测定的工序。

Description

基板处理装置、温度测定单元及半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及基板处理装置、温度测定单元及半导体器件的制造方法。
背景技术
在专利文献1中，公开了对基板进行加热处理的基板处理装置及使用该基板处理装置的半导体器件的制造方法。随着集成电路图案的微细化、基于低温处理实现的高集成化的发展，需要在基板的处理中准确地进行温度测定以及温度管理。作为温度测定方法，一般为使用放射温度计的非接触式的温度测定方法、或者使用在处理中的基板的支承部件埋入的热电偶的接触式的温度测定方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-33946号公报
发明内容
在上述非接触式的温度测定方法中，若作为基板而使用硅基板，则在硅基板的特性方面，放射温度计的低温下的测定波长的透过量变多，因此难以测定硅基板的低温域。另外，即使是对硅基板的透过量少的短波长的放射温度计，也难以进行低温域的测定。而且，根据基板的成膜状态，基板的辐射率会变化，因此需要按测定温度的每个基板而变更辐射率。
另一方面，在上述接触式的温度测定方法中，对埋入有热电偶的支承部件谋求硬度、耐热性、清洁性，其结果，使用了陶瓷。通常，陶瓷的热容大，若热电偶介于支承部件，则对基板的温度测定的灵敏度变差，难以实现准确的温度测定。而且，支承部件会被热源加热，因此会从支承部件受到热影响而难以实现准确的基板的温度测定。
本发明考虑上述课题，提供一种无论基板的成膜状态如何均能够简易地提高基板的温度测定精度的技术。
为了解决上述课题，本发明的一个实施方式的基板处理装置具备：基板载置部，其具有载置面，在该载置面上载置基板；加热部，其对载置于上述载置面的上述基板进行加热；以及能够弹性变形的温度传感器，其顶端构成温度检测部，上述温度传感器从上述载置面之下延伸至上述载置面之上，上述顶端从上述载置面突出。
发明效果
本发明具有如下优异效果：能够提供一种无论基板的成膜状态如何均能够简易地提高基板的温度测定精度的技术。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的基板处理装置的概略俯视图。
图2是图1所示的基板处理装置的概略侧视图。
图3是图1所示的基板处理装置的处理室的放大剖视图。
图4是图3所示的处理室的放大立体图。
图5是表示图3及图4所示的处理室的基板处理部中配置的温度测定部的主要部分放大立体图。
图6是图5所示的温度测定部的侧视图(左视图)。
图7是表示图6所示的温度测定部的温度传感器的放大侧视图(图6所示的符号H部分的放大侧视图)。
图8的(A)是图5所示的温度测定部的主视图，图8的(B)是温度测定部的左视图，图8的(C)是温度测定部的右视图，图8的(D)是温度测定部的俯视图。
图9是图3所示的处理室的俯视图。
图10是与图9对应的处理室的立体图。
图11是说明一个实施方式的基板处理方法的第1工序的、与图4对应的放大立体图。
图12是说明第2工序的放大立体图。
图13是说明第3工序的放大立体图。
图14是说明本实施方式的基板处理方法的、表示基板加热时间与基板加热温度的关系的图。
具体实施方式
以下，使用图1～图14来说明本发明的一个实施方式的基板处理装置、基板处理方法及基板处理程序。此外，图中，适当示出的箭头X方向表示水平方向的一个方向，箭头Y方向表示在水平方向中相对于箭头X方向正交的另一方向。另外，箭头Z方向表示相对于箭头X方向及箭头Y方向正交的上方向。
[基板处理装置的整体概略结构]
如图1及图2所示，本实施方式的基板处理装置10具备大气搬送室(EFEM：Equipment Front End Module，设备前端模块)12、加载互锁(load-lock)室14、16、搬送室18、处理室20及22。这些大气搬送室12、加载互锁室14、16、搬送室18、处理室20及22朝向箭头Y方向依次配置。
如图1所示，在大气搬送室12中配置有对成为处理对象的基板24进行搬送的搬运器(carrier)26。对于搬运器26使用了传送盒(FOUP：Front Opening Unified Pod，前开式晶片传送盒)。另外，搬运器26能够在纵向上隔开固定间隔地收纳多至例如25张基板24。在大气搬送室12中，设置有在与加载互锁室14、16之间对基板24进行搬送的大气机械手28。在本实施方式中，作为基板24使用例如硅晶片等制造半导体器件的半导体晶片。
加载互锁室14、16均与大气搬送室12相对设置。如图2所示，在一方的加载互锁室14中，配置有能够沿纵向隔开固定间隔地收容例如25张基板24的基板支承体140。基板支承体140构成为包含在上下方向上相对配置的上板141及下板142、以及将上板141和下板142连结的支柱143。在支柱143的长度方向内侧，配置有向内侧突出且沿着长度方向隔开固定间隔形成的收容部位144。基板24按每个收容部位144载置，而被收容于基板支承体140。
支承体驱动部145沿箭头A方向使基板支承体140上升及下降，或者沿箭头B方向的水平方向使基板支承体140旋转。此外，另一方的加载互锁室16的结构与一方的加载互锁室14相同。
如图1及图2所示，搬送室18在加载互锁室14、16的与大气搬送室12相反的一侧与加载互锁室14、16相对，配置在假想中心轴C上。在搬送室18中，设置有在搬送室18与加载互锁室14、16之间以及在搬送室18与处理室20、22之间对基板24进行搬送的真空机械手180。真空机械手180具备具有指部182的臂181。在此，关于臂181，虽然省略了图示，但臂181设有两条。指部182构成为包含下侧指183和上侧指184，能够同时搬送收容于基板支承体140的上下两张基板24。
在真空机械手180中，臂181沿箭头D方向的水平方向使指部182移动，另外，臂驱动部185沿箭头E方向的水平方向使臂181旋转。
如图1所示，处理室20、22在搬送室18的与加载互锁室14及16相反的一侧与搬送室18相对设置。一方的处理室20具有反应室201，如图1及图2所示，在反应室201的同一空间中沿着箭头Y方向配置有两个基板载置部(基板载置台)202、203。在基板载置部202与基板载置部203之间配置有分隔部204，能够通过该分隔部204将反应室201分隔。另一方的处理室22的结构与一方的处理室20相同。处理室20、22以例如铝为主体而构成。此外，处理室20及22在会得到相同功能的情况下，也可以以铝以外的金属或合金为主体而构成。
而且，如图1所示，基板处理装置10具备控制部30。控制部30经由线缆32与大气搬送室12等的基板处理装置10的各构成要素连接，由控制部30控制基板处理装置10的整体动作。关于控制部30，虽然省略了图示，但包含存储介质和计算机(CPU)而构成。在控制部30中，通过计算机执行在存储介质中保存的基板处理程序，来控制基板处理装置10的动作。对于存储介质，使用例如硬盘、半导体存储装置(例如RAM：Random Access Memory)等。此外，基板处理装置10的各构成要素和控制部30也可以通过无线方式连接。
[处理室的详细结构]
接下来，详细说明上述处理室20、22。如图1、图3及图4所示，在一方的处理室20中配置有反应室201，该反应室201在反应室主体200中，在俯视下形成为半圆形状，在侧视下形成为凹形状。在反应室201的箭头Y方向中间部，装拆自如地配置有沿箭头X方向横穿的棱柱形状的分隔部204。在反应室201中将分隔部204作为中心在两侧分别配置有基板载置部202、203。分隔部204在此由铝形成。另外，分隔部204也可以由石英、氧化铝等形成。在基板载置部202中能够处理一张基板24，在基板载置部203中能够处理另一张基板24。因此，在处理室20中能够处理两张基板24。
如图3所示，在反应室主体200的与基板载置部202上对应的位置配置有盖部205，在反应室主体200的与基板载置部203上对应的位置配置有盖部206。在反应室主体200的盖部205附近配置有从外部与反应室201连通的供给管207，同样地，在反应室主体200的盖部206附近配置有从外部与反应室201连通的供给管208。供给管207、208从外部向反应室201内供给对基板24进行处理的气体。另外，反应室201与省略了图示的真空泵连接，能够使用该真空泵生成例如0.1Pa以下的真空环境。
一方的基板载置部202具有高度比直径小的圆筒形状。基板载置部202的盖部205侧的上表面构成为载置基板24的圆形状的载置面202A。载置面202A的高度设定为比反应室201的高度低的位置。在基板载置部202的底部202B设有向外周围突出的凸缘202C，基板载置部202借助凸缘202C而被支柱209支承。如图3及图4所示，使用固定部件210在支柱209上固定凸缘202C，而在反应室主体200安装基板载置部202。
同样地，另一方的基板载置部203与基板载置部202同样地具有圆筒形状。基板载置部203的盖部206侧的上表面构成为载置基板24的圆形状的载置面203A。载置面203A的高度设定为比反应室201的高度低的位置。在基板载置部203的底部203B设有向外周围突出的凸缘203C，基板载置部203借助凸缘203C而被支柱209支承。如图3及图4所示，使用固定部件210在支柱209上固定凸缘203C，而在反应室主体200安装基板载置部203。
如图3所示，在基板载置部202中内置有加热部211，同样地在基板载置部203中内置有加热部211。作为加热部211使用例如加热器，加热部211将被载置于载置面202A上、203A上的基板24加热到处理温度。在本实施方式中，能够使用加热部211将基板24的处理温度升温至例如450℃。
在基板载置部202，配置有包围该基板载置部202的侧面周围的俯视下呈环形状的整流用排气挡环212。同样地，在基板载置部203，配置有包围该基板载置部203的侧面周围的呈环形状的整流用排气挡环212。在整流用排气挡环212上设有沿板厚方向贯穿的多个排气孔212A。沿着基板载置部202的侧面周围、而且沿着基板载置部203的侧面周围配置有第1排气口213，排气孔212A构成为能够将基板24的处理后的排气气体排到第1排气口213。
在反应室主体200中，在基板载置部202下依次分别配置有第2排气口214、第3排气口215，同样地在基板载置部203下依次分别配置有第2排气口214、第3排气口215。第2排气口214与第1排气口213连结，第3排气口215与第2排气口214连结。由此，构筑成从排气孔212A经由第1排气口213及第2排气口214直至第3排气口215的排气路径。
如图3及图4所示，在反应室201内配置有作为搬送机构的机械手臂220。机械手臂220构成为包含以箭头Z方向为轴向的轴部221、和搬送基板24的臂222。轴部221为沿箭头F方向的水平方向旋转且在箭头G方向上上升及下降的两轴结构，与省略了图示的驱动部连结。
臂222的一端与轴部221连接，在臂222的另一端设有指223。指223形成为在俯视下半径比基板24的半径及基板载置部202、203的半径大的圆弧状。在指223上一体地形成有支承部位(爪部)223A，该支承部位223A分别从指223的一端部、中间部、另一端部朝向指223的中心部突出，且比基板载置部202、203的侧面周围向内侧深入。在本实施方式中，支承部位223A将指223的中心部作为旋转角度的中心，以120度间隔形成在指223的三个部位。指223由例如氧化铝陶瓷形成。
在机械手臂220中，使用指223的支承部位223A来支承基板24，能够将搬送到基板载置部202的载置面202A的基板24向基板载置部203的载置面203A搬送。另外，相反地，在机械手臂中，能够将搬送到载置面203A的基板24在基板处理后向载置面202A搬送(回收)。
机械手臂220及分隔部204配置在反应室201内，构成为不将反应室201内的空间完全分离。也就是说，如图3所示，处理室20构成为使从供给管207、208供给的气体分别顺利地流到载置面202A上的基板24、载置面203A上的基板24。而且，处理室20构成为将基板处理后的排气气体分别通过排气孔212A、第1排气口213、第2排气口214、第3排气孔215顺利地排出。
如图5所示，在基板载置部202的载置面202A的周缘部，设有沿箭头Z方向的铅垂方向升降的基板保持销224。如图4所示，基板保持销224在载置面202A的周缘部以等间隔配置(在此配置三个)。同样地，在基板载置部203的载置面203A的周缘部，设有三个基板保持销224。基板保持销224构成为突出到载置面202A上或载置面203A上而进行基板24的交接和载置。
如图3～图5所示，在基板载置部202的侧面部且在俯视下与指223的支承部位223A对应的位置，配置有收纳部225。收纳部225构成为在臂222沿相对于载置面202A垂直的方向移动的过程中收纳支承部位223A，从而防止支承部位223A与基板载置部202的干涉。在本实施方式中，收纳部225由U槽(U字形状的切缺部)形成，为俯视下与支承部位223A的形状实质相同的形状且大一圈的U字形状，并且将铅垂方向作为长度方向。收纳部225被设定成配置个数与支承部位223A的配置个数相同，在此配置有三个。另一方面，在基板载置部203的侧面部也同样地配置有收纳部225。此外，收纳部225的形状没有特别限定，可以是半圆槽、梯形槽、三角槽、矩形槽等槽(切缺部)。另外，若支承部位223A的配置个数为4个以上，则收纳部225的配置个数也被设定成与之相同的数量(即4个以上)。
如图1所示，另一方的处理室22的结构与一方的处理室20相同，因此省略此处的说明。
[温度测定部的详细结构]
如图5～图7所示，在处理室20、22各自中，在基板载置部202的收纳部225及基板载置部203的收纳部225配置有温度测定部(温度测定单元)40。温度测定部40在基板载置部202至少配置有一个，在基板载置部203至少配置有一个。此外，能够在基板载置部202、基板载置部203分别配置3个温度测定部40。若详细说明，则温度测定部40构成为包含能够弹性变形的温度传感器42和安装部件(基座)44，其中，温度传感器42的作为温度检测部(温感部)的顶端部42A突出到载置面202A上、载置面203A上，安装部件(基座)44用于安装该温度传感器42并固定于收纳部225。
关于温度传感器42，虽然省略了详细构造，但由在耐热金属管内插入热电偶线材且在耐热金属管内填充有无机绝缘物的保护套热电偶(sheath thermocouple)构成。热电偶线材插入至耐热金属管的顶端，耐热金属管的作为顶端的顶端部42A构成温度检测部(温感部)。耐热金属管由例如镍合金形成，耐热金属管的直径被设定为0.5mm以下，优选极细而为0.15mm。另外，耐热金属管也可以由不锈钢形成。温度传感器42由于热容越小则瞬态响应性越优异，因此优选更细、热容更小。如图7所示，温度传感器42的顶端部42A的突出量d被设定成从载置面202A或载置面203A起为0.3mm～0.7mm，在此被设定为0.5mm。突出量d基于温度传感器42的顶端部42A的挠曲量δ、向安装部件44的安装、突出量d的调整容易度等而设定。
另外，顶端部42A的突出方向为载置面202A或载置面203A的中心方向及箭头Z方向，相对于载置面202A或载置面203A(水平面)以10度～45度、在此为30度的角度θ倾斜。通过将顶端部42A设定为上述突出量d及角度θ，能够在弹性变形的范围内(不会塑性变形的范围内)使顶端部42A挠曲。
如图5、图6、图7的(A)～图7的(D)所示，安装部件44具有底板44A、和从底板44A的两端部分别立起设置的一对侧壁板44B及侧壁板44C，在侧视下形成为U字形状。安装部件44由例如不锈钢板形成，侧壁板44B、44C是将底板44A的两端部折曲而成形的。侧壁板44B固定于收纳部225的U槽的一方的槽壁，侧壁板44C固定于U槽的另一方的槽壁。此外，在底板44A的两端部的折曲形成中，在以内侧的折曲角度成为稍大于90°的角度的方式形成的情况下，能够通过安装部件44的弹性力将侧壁板44B、44C以按压于收纳部225的U槽内侧的方式固定。
在侧壁板44C的上部一体地形成有朝向载置面202A或载置面203A的中心部突出的固定部位44D，固定部位44D向侧壁板44B侧折曲而从U槽的另一方的槽壁分开。另外，在底板44A、侧壁板44B及44C上分别设有突起状的作为支承部的突起部44G。为底板44A、侧壁板44B及44C经由突起部44G与收纳部225的U槽接触而被支承、固定的构造。
在固定部位44D的侧壁板44B侧的表面安装有温度传感器42的顶端部42A。顶端部42A被固定部位44D与保持板44E夹持而固定。虽然省略了图示，但在保持板44E上设有保持顶端部42A的槽部，在该槽部夹入了顶端部42A的状态下，保持板44E使用焊接而与固定部位44D接合。另外，温度传感器42被从顶端部42A沿着侧壁板44C的边向下方引出，并在中间部使用保持板44F而在与底板44A之间被夹入。保持板44E及44F由例如不锈钢片材构成，通过点焊接合于固定部位44D、底板44A。由此，能够不对形成得非常细的温度传感器42带来热损伤地固定温度传感器42。如图9及图10所示，温度传感器42通过配置于反应室主体200的侧部的输出端口226而被引出到反应室201的外部。温度传感器42最终与图1所示的控制部30连接。
在温度测定部40中构成为，当基板24被载置到载置面202A或载置面203A时，温度传感器42的顶端部42A与基板24的背面接触，因基板24的自重而顶端部42A以与突出量d相当的量发生挠曲。顶端部42A因挠曲而与载置面202A或载置面203A相比向下方移动(弹性变形)，被收纳于收纳部225内。因此，即使顶端部42A突出，由于顶端部42A会挠曲，所以也能够将基板24无间隙地准确地载置于载置面202A或载置面203A，能够在载置于载置面202A或载置面203A的状态下始终使顶端部42A与基板24的背面接触。另外，由于构成为仅因基板24的自重而顶端部42A以与突出量d相当的量发生挠曲，所以即使是顶端部42从载置面202A或203A突出的结构，也无需进一步设置用于将基板24固定于载置面202A或203A的机构。此外，温度测定部40构成为在指223的升降动作时不会与支承部位223A发生干涉。
在此，图7所示的温度传感器42的从顶端部42A的安装位置(固定部位44D与保持板44E的挟持位置)至最顶端为止的长度(跨距长度)L使用悬臂支承梁的挠曲量δ的算式(1)及截面二次力矩I的算式(2)而计算出。
δ＝PL3/3EI         …(1)
I＝πD4/64           …(2)
关于计算条件，将温度传感器42的耐热金属管的材料设为例如不锈钢材，将基板24的直径设为300mm，将施于顶端部42A的来自基板24的作用力P设为基板24的质量的1/5。若挠曲量δ为0.5[mm]、作用力P为0.27[N]、杨氏模量E为200×103[N/mm2]、耐热金属管的直径D为0.25[mm]，则长度L为5[mm]。考虑容许范围，长度L被设定为4[mm]～6[mm]。
[基板处理方法，半导体器件的制造方法及基板处理程序]
接下来，说明使用上述基板处理装置10的基板处理方法，同时说明半导体器件的制造方法以及基板处理程序。在基板处理装置10中，使用大气机械手28从图1所示的大气搬送室12的搬运器26将基板24搬送到加载互锁室14、16。基板24是用于制造半导体器件的半导体晶片。在例如基板24的面上形成半导体器件。所搬送的基板24被搬送到图2所示的基板支承体140且被收纳。
使用图2所示的搬送室18的真空机械手180将收纳于基板支承体140的基板24从加载互锁室14、16向图3及图11所示的处理室20、22的反应室201搬送。真空机械手180的指部182具备下侧指183及上侧指184，因此能够同时将两张基板24搬送到反应室201内的基板载置部202的载置面202A上。在此，在图11～图13中，为了明确示出机械手臂220等的动作，而省略了基板24的图示。
如图11所示，在反应室201中，机械手臂220的指223在被搬送到基板载置部202上的两张基板24间待机。接着，配置在基板载置部202的载置面202A的周缘部的基板保持销224(参照图5)上升，将由真空机械手180的下侧指183搬送的基板24交接到基板保持销224。另一方面，与基板保持销224的上升连动地，机械手臂220的指223向箭头G方向上升，将由真空机械手180的上侧指184搬送的基板24交接到指223的支承部位223A。然后，真空机械手180的指部182返回到搬送室18。基板保持销224下降，交接到基板保持销224的基板24被载置在基板载置部202的载置面202A上。
在此，如图5～图8所示，在基板载置部202的收纳部225配置有温度测定部40，温度测定部40的温度传感器42的顶端部42A突出到载置面202A上。因此，当在载置面202A上载置了基板24时，顶端部42A与基板24的背面接触，并且，顶端部42A在因基板24的自重而与基板24的背面接触的状态下，与载置面202A相比向下方弹性变形。在此，顶端部42A被收纳于收纳部225内。然后，通过温度传感器42开始基板24的温度测定，并将该测定结果发送到图1所示的控制部30。
另一方面，交接到指223的基板24，如图12所示，通过机械手臂220的箭头F方向的旋转，而被搬送到基板载置部203的载置面203A上。然后，如图13所示，指223向箭头G方向下降，由此基板24被载置到基板载置部203的载置面203A上。此时，下降了的指223的支承部位223A被收容到设于基板载置部203的收纳部225内。由于在基板载置部203也同样地配置有温度测定部40，所以开始对载置于载置面203A上的基板24的温度测定。
此外，可以与将基板24载置到载置面202A上的情况同样地，使用设于基板载置部203的基板保持销224将基板24载置到载置面203A上。该情况下，指223的支承部位223A也被收容到设于基板载置部203的收纳部225内。
载置在载置面202A上、载置面203A上的基板24通过图3所示的加热部211而被加热。基板24例如被加热到450℃。与该加热处理并行地，分别从供给管207、208向反应室201供给基板24的处理所需的气体。在本实施方式中，作为气体而供给氮气(N2)及氧气(O2)，在基板24的表面上成膜出绝缘性保护膜。此外，在使用放射温度计(高温计等)的非接触式的温度测定方法的情况下，如上所述，难以对低温域下加热的基板24的温度进行测定。因此，使用本实施方式的温度测定部40的温度测定方法能够在非接触式的温度测定方法中对被加热到难以测定的温度带、例如500℃以下的温度带的温度的基板24的温度进行测定时特别适用。
另外，关于基板载置部202及基板载置部203各自，也可以通过将温度测定部40配置多个，而对分别载置于载置面202A上、载置面203A上的基板24的面内温度分布进行测定。
在此，除了加热部211以外，也可以在反应室201内的上方配置辅助加热部。若配置辅助加热部，则能够缩短达到处理温度的时间而提高加热效率，另外能够扩大处理温度范围。而且除了加热部211以外，还可以在反应室201内的上方配置高频线圈。高频线圈与高频电源连接，当高频线圈被供给规定的高频电源时，能够产生等离子体。通过等离子体的产生，能够对基板24进行灰化(ashing)处理和等离子体CVD处理。
当基板24的基板处理结束后，通过与从大气搬送室12向处理室20、22搬送的顺序相反的顺序，从反应室201向大气搬送室12搬送基板24。所搬送的基板24被收容于搬运器26。此外，在上述基板处理方法中，在处理室20的反应室201、处理室22的反应室201各自中同时对两张基板24进行基板处理，但也可以在一个反应室201中对一张基板24进行基板处理。上述基板处理遵照图1所示的控制部30的存储介质中保存的基板处理程序而由控制部30的计算机执行。
(本实施方式的作用及效果)
本实施方式的基板处理装置10如图5～图8所示，具备温度测定部40，其具有突出到载置面202A上、设于基板载置部202的能够弹性变形的温度传感器42。温度传感器42的顶端部42A仅将基板24载置于载置面202A上就会与基板24的背面接触，通过弹性变形挠曲而使得顶端部42A与基板24的背面的接触变得可靠。同样地，基板处理装置10具备温度测定部40，其具有突出到载置面203A上、设于基板载置部203的能够弹性变形的温度传感器42。温度传感器42的顶端部42A仅将基板24载置于载置面203A上就会与基板24的背面接触，通过弹性变形挠曲而使得顶端部42A与基板24的背面的接触变得可靠。因此，无论基板24的成膜状态如何，均能够简易地提高基板24的温度测定精度。
图14中示出了使用本实施方式的温度测定部40的对基板24的温度的测定结果和比较例的温度的测定结果。图14的横轴为基板加热时间(秒)，纵轴为基板加热温度(℃)。比较例的测定结果是使用带热电偶的基板的温度的测定结果，由实线示出。另一方面，使用温度测定部40的对基板24的温度的测定结果由虚线示出，与比较例的测定结果实质相同。即，根据本实施方式的基板处理装置10，能够以比得上比较例的带热电偶的基板的高精度来测定温度。
另外，在本实施方式的基板处理装置10中，尤其如图7所示，温度测定部40的温度传感器42的顶端部42A与载置在载置面202A上的基板24的背面接触，并且，通过弹性变形而被收于载置面202A的下方。同样地，温度传感器42的顶端部42A与载置在载置面203A上的基板24的背面接触，并且，通过弹性变形而被收于载置面203A的下方。因此，温度测定部40不会妨碍基板24向载置面202A或载置面203A的载置，能够使用该温度测定部40以高精度测定温度。
而且，在本实施方式的基板处理装置10中，温度测定部40的温度传感器42由在耐热金属管内插入有热电偶线材的保护套热电偶构成(参照图7)。因此，在温度传感器42、尤其是顶端部42A具有挠曲，能够以高精度测定温度。
另外，在本实施方式的基板处理装置10中，保护套热电偶的耐热金属管的直径被设定为0.5mm以下。通过使耐热金属管的直径较小，温度传感器42的热容变小，能够提高温度传感器42的瞬态响应性。因此，能够使用温度测定部40在短时间内以高精度测定温度。
而且，在本实施方式的基板处理装置10中，如图7所示，温度传感器42的顶端部42A的突出方向相对于载置面202A或载置面203A倾斜。因此，顶端部42A从倾斜状态开始与基板24的背面接触，因此容易挠曲。即，顶端部42A因挠曲而与基板24的背面可靠接触，因此能够以高精度测定温度。
另外，在本实施方式的基板处理装置10中，如图5所示，对作为搬送机构的机械手臂220的指223的支承部位223A进行收纳的收纳部225配置于基板载置部202、203，温度测定部40的温度传感器42配置于收纳部225。因此，由于利用了收纳部225，所以能够简便地配置温度测定部40。另外，即使配置温度测定部40也能够防止基板处理装置10的大型化。
而且，在本实施方式的基板处理装置10中，如图5～图8所示，温度测定部40通过将温度传感器42安装于安装部件44并将该安装部件44固定于收纳部225内而配置。因此，能够通过安装部件44简单地将温度传感器42固定于收纳部225。
另外，在本实施方式的基板处理装置10中，尤其如图5及图8的(D)所示，安装部件44具有从基板载置部202或203的收纳部225的槽壁分开的固定部位44D，温度传感器42安装在固定部位44D。因此，成为测定噪声的温度难以从基板载置部202或203传递到温度传感器42尤其是顶端部42A，因此能够以高精度测定温度。而且，由于为安装部件44经由突起部44G与收纳部225的U槽接触并被固定的构造，所以能够降低从基板载置部202或203向温度传感器42传递的热。
而且，在本实施方式的基板处理装置10中，如图3所示，在处理室20、22中，加热部211被内置于基板载置部202、203，因此能够实现紧凑的反应室201。
另外，在本实施方式的基板处理方法中，具备将基板24载置到基板载置部202的载置面202A上或基板载置部203的载置面203A上的工序。除此之外，基板处理方法中，具有使突出到载置面202A上或载置面203A上的温度测定部40的温度传感器42与基板24接触并与载置面202A或载置面203A相比向下方弹性变形的工序。因此，温度传感器42的顶端部42A与基板24背面的接触变得可靠，因此能够提供无论基板24的成膜状态如何均能简便地提高基板24的温度测定精度的基板处理方法。
而且，在本实施方式的半导体器件的制造方法、基板处理程序以及记录介质中，能够得到与通过上述本实施方式的基板处理方法得到的作用效果同样的作用效果。
(其他实施方式)
本发明不限定于上述实施方式，在不脱离其要旨的范围内能够进行各种变形。例如，本发明也可以构成为，使温度测定部的温度传感器的顶端部以难以变形的高刚度形成，使顶端部能够转动，使用弹簧等弹性部件在载置面上维持顶端部的突出状态。该情况下，当基板被载置到载置顶端部之上时，因基板的自重而弹性部件发生挠曲，维持了顶端部与基板背面接触的状态。
另外，本发明也可以不利用指的支承部位的收纳部而是在基板载置部的外侧配置温度测定部。另外，还可以在基板载置部设置与指的支承部位的收纳部不同的其他凹部(也包含贯穿孔、切缺等)，并将温度测定部配置在该凹部内。
另外，本发明也可以通过将温度传感器形成为圆柱线圈状(螺旋状)而具有圆柱的长度方向上的弹簧性(弹性)。通过在圆柱线圈状的温度传感器的顶端部载置基板，使温度传感器因基板的自重而挠曲，能够维持顶端部与基板背面接触的状态。
工业实用性
根据本发明，能够提供一种无论基板的成膜状态如何均能简便地提高基板的温度测定精度的技术。
附图标记说明
10基板处理装置 20、22处理室 24基板 202、203基板载置部 223指 223A支承部位 225收纳部 40温度测定部 42温度传感器 44安装部件

Claims (10)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
基板载置部，其具有载置面，且在该载置面上载置基板；
加热部，其对载置于所述载置面的所述基板进行加热；
由保护套热电偶构成且能够弹性变形的温度传感器，其顶端构成温度检测部；和
基板搬送机构，其具有能够保持所述基板的臂，构成为能够将由所述臂保持的所述基板搬送到所述载置面上，
所述基板载置部具备构成为能够收容所述臂的至少一部分的凹部或切缺部，
所述温度传感器从所述载置面之下延伸至所述载置面之上，所述顶端从所述凹部或切缺部的内侧向所述载置面之上突出。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述温度传感器构成为，当所述基板被载置到所述载置面时，所述顶端与所述基板的背面接触，并且以从所述载置面突出的部分收于所述载置面之下的方式弹性变形。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述温度传感器构成为，当所述基板被载置于所述载置面时，仅因所述基板的自重而弹性变形，从所述载置面突出的部分收于所述载置面之下。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述温度传感器构成为，所述保护套热电偶自身弹性变形。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述保护套热电偶的直径为0.5mm以下。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述保护套热电偶的从所述载置面突出的部分相对于所述载置面倾斜地设置。
7.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述凹部和切缺部的某一个的内侧设有以固定所述温度传感器的方式构成的安装部件，
所述安装部件具备突起状的支承部，所述安装部件构成为经由所述支承部而被相对于所述基板载置部固定。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，
所述加热部设于所述基板载置部内。
9.一种温度测定单元，安装于基板处理装置的基板载置部，
所述基板处理装置具备：
所述基板载置部，其具有载置面，且在该载置面上载置基板；
加热部，其对载置于所述载置面的所述基板进行加热；和
基板搬送机构，其具有能够保持所述基板的臂，构成为能够将由所述臂保持的所述基板搬送到所述载置面上，
所述温度测定单元的特征在于，
所述温度测定单元具备由保护套热电偶构成且能够弹性变形的温度传感器，该温度传感器的顶端构成温度检测部，
所述温度传感器从所述载置面之下延伸至所述载置面之上，所述顶端从构成为能够收容所述臂的至少一部分且设于所述基板载置部的凹部或切缺部的内侧向所述载置面之上突出。
10.一种半导体器件的制造方法，具有以下工序：
将基板载置于基板处理装置的基板载置部的载置面并使突出到所述载置面上的温度传感器的顶端与所述基板的背面接触、以使所述顶端与所述载置面相比被下压到下方的方式使所述温度传感器弹性变形的工序；
对所述基板进行加热的工序；以及
使用所述温度传感器对所述基板的温度进行测定的工序，
其中，所述基板处理装置具备：所述基板载置部，其具有载置面，且在该载置面上载置基板；加热部，其对载置于所述载置面的所述基板进行加热；和基板搬送机构，其具有能够保持所述基板的臂，构成为能够将由所述臂保持的所述基板搬送到所述载置面上，
所述温度传感器由保护套热电偶构成，所述顶端从构成为能够收容所述臂的至少一部分且设于所述基板载置部的凹部或切缺部的内侧向所述载置面之上突出。
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