JP2000100743A - 基板処理装置および基板温度計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を汚染することなく基板の温度管理を正
確に行うこと。 【解決手段】 基板Ｗの一の面に対向する反射面２１Ｅ
には開口部２１Ｈが設けられており、この開口部２１Ｈ
に放射温度計１０が挿設される。放射温度計１０の内部
には光源１１と検出器１２と導光管１３とが設けられて
いる。光源切り換え部５ｂの制御によって点灯／消灯を
行う。導光管１３は、光源１１からの照射光が基板Ｗの
裏面によって反射される反射光や基板Ｗの放射光が多重
反射する多重反射光を適切に検出器１２に導くように配
置されている。この構成により、多重反射効果を利用す
ることができる。そして、光源の点灯時に検出器１２に
よって検出される多重反射光と反射光との和となる光強
度と、光源の消灯時に検出器１２によって検出される多
重反射光の光強度とに基づいて演算部５ａが所定の演算
を行うことにより、測定誤差の少ない基板Ｗの温度を求
めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光
ディスク用基板等の基板（以下、単に「基板」とい
う。）に加熱を伴う処理を施す基板処理装置および基板
処理装置における基板温度計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造においては基板に対し
て様々な処理が施される。これらの処理の中には基板に
酸化膜、窒化膜等を形成したり、アニール処理を施すこ
とを目的として基板を所定の雰囲気中（真空を含む）で
加熱する処理がある。また、このような基板の加熱を伴
う処理では半導体装置の品質を一定に保つために適切な
温度管理が要求される。

【０００３】そのような温度管理を伴うために基板の温
度を計測する手法として、従来から熱電対等を基板に取
り付けて、それにより基板温度を計測するといった、い
わば接触式の温度計測を行いつつ基板処理を行う方法が
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な接触式温度計では基板に熱伝対等を直接取り付けるた
め、基板に汚染物質が付着し易く、基板の品質劣化を招
いていた。また、基板に熱伝対等が直接取り付けられる
ため、基板の温度不均一を生じさせたり、処理中のプロ
セスガス流が不均一となるという問題がある。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、基板を汚染することなく、基板
の温度分布やプロセスガス流を均一に保った状態で、基
板の温度を計測し、より正確な温度管理を行える基板処
理装置および基板処理装置における基板温度計測方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、基板に加熱を伴う処理を
施す基板処理装置であって、(a) 開口部が形成されると
ともに前記基板の一の面に対向する反射面と、(b) 前記
開口部を介して所定波長の光を前記基板の一の面に照射
する光源と、(c) 前記光源からの照射光が前記基板の一
の面によって反射される反射光を前記開口部を介して検
出するとともに、前記基板からの放射光が前記基板の一
の面と前記反射面とによって多重反射された多重反射光
を前記開口部を介して検出する検出手段とを備えてい
る。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の基板処理装置において、(d) 前記光源の点灯状態と消
灯状態とを切り換える光源切り換え手段と、(e) 前記光
源の点灯時に前記検出手段によって検出される前記多重
反射光と前記反射光との第１の光強度と、前記光源の消
灯時に前記検出手段によって検出される前記多重反射光
の第２の光強度とに基づいて所定の演算を行うことによ
り、前記基板の温度を算出する演算手段とをさらに備え
ている。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の基板処理装置において、前記演算手段は、(e-1) 前記
第１の光強度と前記第２の光強度とより、前記基板の反
射率を求める反射率算出手段と、(e-2) 前記反射率から
前記基板の放射率を求める放射率算出手段と、(e-3) 前
記放射率と、前記光源の消灯時に前記検出手段によって
検出される前記多重反射光の第２の光強度とに基づいて
前記基板の温度を算出する温度算出手段とを備えてい
る。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記反射
面と前記基板の一の面とは、４ｍｍから１２ｍｍの間隔
で配置されている。

【００１０】請求項５に記載の発明は、開口部が形成さ
れるとともに基板の一の面に対向する反射面と、前記開
口部を介して所定波長の光を基板の一の面に照射する光
源と、前記光源からの照射光が前記基板の一の面によっ
て反射される反射光を前記開口部を介して検出するとと
もに、前記基板からの放射光が前記基板の一の面と前記
反射面とによって多重反射された多重反射光を前記開口
部を介して検出する検出手段とを備える基板処理装置に
おける基板温度計測方法であって、(a) 前記光源を点灯
させた状態で、前記検出手段によって前記多重反射光と
前記反射光との第１の光強度を検出する工程と、(b) 前
記光源を消灯させた状態で、前記検出手段によって前記
多重反射光の第２の光強度を検出する工程と、(c) 前記
第１の光強度と前記第２の光強度とに基づいて所定の演
算を行うことにより、前記基板の温度を算出する工程と
を有している。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の基板温度計測方法において、前記(a) 工程から前記
(c) 工程を繰り返し行うことを特徴としている。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項５または
６に記載の基板温度計測方法において、前記 (c) 工程
は、(c-1) 前記第１の光強度と前記第２の光強度とよ
り、前記基板の反射率を求める工程と、(c-2) 前記反射
率から前記基板の放射率を求める工程と、(c-3) 前記放
射率と前記第２の光強度とに基づいて前記基板の温度を
算出する工程とを有している。

【００１３】

【発明の実施の形態】＜１．発明の技術背景＞従来のよ
うな基板の温度計測に接触式温度計を使用することによ
る弊害を防止するためには、非接触式温度計である放射
温度計を用いることが適当であると考えられる。

【００１４】一般に、黒体の温度Ｔと黒体の放射光強度
（放射エネルギー強度）Ｉとの間には、

【００１５】

【数１】

【００１６】の関係がある。数１はプランクの輻射公式
と呼ばれ、Ｃ１，Ｃ２は放射定数であり、λは着目する
波長である。温度があまり高くないとき、物体の放射率
をεとすると、数１は、

【００１７】

【数２】

【００１８】と変形することができる。数２をさらに変
形すると、放射光強度Ｉより物体の温度Ｔを求める式
は、

【００１９】

【数３】

【００２０】となる。ここで、物体の放射率εを予め設
定しておき、数３の関係に基づいて物体の温度Ｔを求め
るのが放射温度計である。

【００２１】数３により基板の温度計測を行うために
は、基板の放射率εを知ることが必要となる。一般に、
物体に特定の波長の光を照射した際に透過がない場合、
すなわち、その波長の光に対して不透明となる場合、そ
の波長に関して物体の放射率εと反射率ρとの間には、

【００２２】

【数４】

【００２３】の関係が成立する。このことは基板につい
ても成立する。例えば、基板がシリコンウエハの場合は
波長が１μｍ以下となる波長域において不透明となるこ
とが知られており、その波長域に着目することにより数
４の関係が成立する。従って、基板の反射率ρを計測す
ることができれば放射率εを求めることができ、その結
果数３に基づいて基板の温度を求めることが可能とな
る。

【００２４】ここで、実際に基板の温度計測を考えた場
合、図１に示すような構成の放射温度計を適用すること
が考えられる。図１の放射温度計は、光源１１と検出器
１２と導光管１３とを備えている。光源１１は基板Ｗが
不透明となる所定の波長λの光を発生させる光源であ
り、検出器１２は所定の波長λの光強度を検出する検出
器である。導光管１３は、光源１１からの照射光を基板
Ｗに導き、光源１１からの照射光が基板Ｗによって反射
される反射光を検出器１２に導く。また、導光管１３
は、基板Ｗが基板温度に応じて放射する放射光を検出器
１２に導く。

【００２５】図１のような放射温度計を使用して基板Ｗ
の温度を求める手法について説明する。

【００２６】まず、光源１１を点灯させ、基板Ｗからの
放射光と光源１１からの照射光が基板Ｗによって反射し
た反射光との和を検出器１２で検出する。このとき、検
出器１２で検出される光強度をＩ1 とする。

【００２７】次に、光源１１を消灯させ、基板Ｗからの
放射光のみを検出器１２で検出する。このとき、検出器
１２で検出される光強度をＩ2 とする。

【００２８】ここで、光源１１の点灯時と消灯時におけ
る基板Ｗの温度変化と放射率変化が微小で無視できる程
度であるとすると、光強度Ｉ1 とＩ2 との差、つまり
（Ｉ1−Ｉ2 ）は、光源１１からの照射光が基板Ｗによ
って反射された反射光の強度になる。そして、予め光源
１１の照射光の強度を測定しておけば、反射光の強度よ
り基板Ｗの反射率ρを求めることができる。

【００２９】そして、数４より基板Ｗの放射率εを求
め、その放射率εと光強度Ｉ2 とを数３に代入すること
により、基板Ｗの温度Ｔを求めることができる。

【００３０】このように図１のような構成の放射温度計
を使用した場合、基板Ｗから検出器１２に直接導かれる
放射光と、光源１１からの照射光が基板Ｗによって１回
だけ反射されて検出器１２に導かれる反射光のみが検出
器１２に入射すると仮定するならば、基板Ｗの温度を正
確に求めることができる。

【００３１】しかし、図１のような構成の放射温度計で
は、非接触で基板温度を計測するという観点から基板Ｗ
と導光管１３とを間隔ｄだけ隔離している。このため、
基板Ｗから検出器１２に直接導かれる放射光と、光源１
１からの照射光が基板Ｗによって１回だけ反射されて検
出器１２に導かれる反射光以外のノイズとなる光成分
（例えば、多重反射光）が検出器１２に入射することと
なり、正確な基板Ｗの反射率ρを求めることができな
い。この結果、基板Ｗの放射率εも正確なものではな
く、基板Ｗの温度Ｔも正確な温度ではなくなる。

【００３２】図１のような放射温度計による基板Ｗの温
度Ｔの計測誤差について検証する。実際の基板Ｗの温度
をＴｗ、実際の基板Ｗの放射率をεｗとすると、基板Ｗ
が放射している放射光強度Ｉは、これらの値を数２に代
入したものとなる。この実際に基板Ｗが放射している放
射光強度Ｉを数３に代入するとともに、上記のような手
順で放射温度計において求めた基板Ｗの放射率（設定放
射率）εｓを数３に代入すると、数３は、

【００３３】

【数５】

【００３４】と変形される。数５において、放射温度計
によって得られる設定放射率εｓを例えば０．７で固定
とし、実際の温度Ｔｗ＝１０００℃である基板Ｗの実際
の放射率εｗが０．５〜０．９で変動したときの温度計
測誤差を図２に示す。

【００３５】図２に示すように、設定放射率εｓと実際
の放射率εｗとが０．７で一致している場合は温度計測
誤差は生じていないが、実際の放射率εｗと設定放射率
εｓとの差が大きくなるにつれて、ほぼ直線的に温度計
測誤差が大きくなっている。また、着目する波長λが長
波長側になるにつれて設定放射率εｓの誤差による温度
計測誤差が大きくなっている。例えば、波長λ＝０．９
μｍに着目して温度計測を行ったとしても、図１のよう
な構成の放射温度計を使用すれば、実際の基板Ｗの放射
率εｗ＝０．５のときでも約３０℃の計測誤差を生じる
こととなる。

【００３６】このような誤差を小さくするためには、図
１に示した基板Ｗと導光管１３との間隔ｄをできるだけ
小さくすればよいと考えられるが、そうすると基板Ｗの
温度分布やプロセスガス流を均一に保つことが困難とな
る。

【００３７】換言すれば、図１に示した放射温度計は設
定放射率εｓの誤差に対する温度計測誤差が大きいとと
もに、基板Ｗに対する不均一要因となることから、この
放射温度計をそのまま基板処理装置に適用することは好
ましいことではなく、設定放射率εｓの誤差による温度
計測誤差を小さくするとともに、基板Ｗの温度分布やプ
ロセスガス流の不均一要因を取り除くことが必要とな
る。

【００３８】＜２．発明の原理＞次に、この発明の基板
温度計測の原理について説明する。

【００３９】図３は、この発明における基板の温度計測
の原理を示す概略図である。図３に示すように基板Ｗの
一の面に対向するように反射面２１Ｅを配置する。この
反射面２１Ｅと基板Ｗとは所定間隔隔てて配置すること
により、基板Ｗと反射面２１Ｅとの間で基板Ｗからの放
射光が多重反射するように構成する。

【００４０】反射面２１Ｅには導光管１３が埋設されて
おり、光源１１からの波長λの照射光を基板Ｗに導き、
光源１１からの照射光が基板Ｗによって反射される反射
光を検出器１２に導く。また、導光管１３は、基板Ｗが
基板温度に応じて放射する放射光が基板Ｗの一の面と反
射面２１Ｅとの間を複数回反射した多重反射光を検出器
１２に導く。

【００４１】基板Ｗから放射される放射光は、反射面２
１Ｅで反射されて基板Ｗに向かうこととなる。そして、
その光は基板Ｗによって再び反射されて反射面２１Ｅに
向かう。このように基板Ｗの一の面と反射面２１Ｅとの
間において複数回の反射が生じて多重反射光が発生す
る。

【００４２】ここで、図４は、基板Ｗが放射する放射光
の多重反射を説明する図である。基板Ｗの放射率をεと
し、基板Ｗが黒体であった場合の放射光強度をＩb とす
ると、基板Ｗが放射する放射光の強度はＩ0 ＝εＩb と
なる。また、基板Ｗの反射率をρとし、反射板２１Ｅの
反射率をｒとすると、多重反射の各反射の段階における
光の強度は図４に示すようになる。従って、図３に示す
検出器１２が検出する多重反射光の強度Ｉは、

【００４３】

【数６】

【００４４】のようになる。なお、数６においては、数
４の関係を利用して変形を行っている。

【００４５】従って、検出器１２からみた基板Ｗのみか
けの放射率をεａとすると、このみかけの放射率εａは
数６より、

【００４６】

【数７】

【００４７】となる。この数７の関係より、基板Ｗの放
射率εとみかけの放射率εａとの関係を示すと図５のよ
うになる。図５より、反射面２１Ｅの反射率ｒを大きく
するほどみかけの放射率εａは大きくなり、１に近づ
く。一般的に基板Ｗの放射率εの変動は約０．３〜０．
９の範囲であり、この範囲内に着目すれば、反射面２１
Ｅの反射率ｒを大きくすることにより、基板Ｗの放射率
εの変化に対するみかけの放射率εａの変化は小さくな
る。

【００４８】多重反射を用いた温度計測においては反射
面２１Ｅの形状などにより多重反射の度合いが異なる。
数７における反射面２１Ｅの反射率ｒの代わりに、この
多重反射の度合いを示すパラメータとして反射面２１Ｅ
の実効的な反射率である実効反射率Ｒを用いると、数７
は、

【００４９】

【数８】

【００５０】のようになる。

【００５１】数８において、実効反射率Ｒを事前に求め
ておけば、光源１１を点灯させている際に検出器１２か
ら得られる光強度と、光源１１を消灯させている際に検
出器１２から得られる光強度との差に基づいて基板Ｗの
放射率εを求めることができるので、みかけの放射率ε
ａを算出することができる。

【００５２】また、みかけの放射率εａは、

【００５３】

【数９】

【００５４】としても表される。ここで、Ｉb は、基板
Ｗが黒体であった場合の放射光強度であり、Ｉは、光源
１１の消灯時において検出器１２で検出される光強度で
ある。

【００５５】そして、数８と数９とより、

【００５６】

【数１０】

【００５７】が得られる。すなわち、事前に求めておく
実効反射率Ｒと、光源１１を点灯させている際に検出器
１２から得られる光強度と光源１１を消灯させている際
に検出器１２から得られる光強度との差に基づいて求め
ることができる基板Ｗの放射率εとを数１０に代入すれ
ば、基板Ｗが黒体であった場合の放射光強度Ｉb を求め
ることができる。

【００５８】そして、この基板Ｗに関する放射光強度Ｉ
b を、数１を変形して得られる

【００５９】

【数１１】

【００６０】に代入することにより、基板Ｗの温度Ｔを
求めることができる。

【００６１】このようにみかけの放射率εａを用いて基
板Ｗの温度Ｔを計測した場合の計測誤差について検証す
る。数７における放射率εを例えば０．７で固定とし、
反射面２１Ｅの実効反射率Ｒを０．９とすると、みかけ
の放射率εａ＝０．９５９となる。この場合において、
実際の温度Ｔｗ＝１０００℃である基板Ｗの放射率εｗ
が０．５〜０．９で変動したときの数５によって得られ
る温度計測誤差を図６に示す。

【００６２】図６に示すように、設定した放射率と実際
の放射率εとが０．７で一致している場合は温度計測誤
差は生じていないが、実際の放射率εと設定した放射率
との差が大きくなるにつれて温度計測誤差が大きくなっ
てる。また、着目する波長λが長波長側になるにつれて
設定した放射率の誤差による温度計測誤差が大きくなっ
ている。

【００６３】ところが、この多重反射効果を利用した場
合の温度計測誤差は、図２に示した多重反射効果を利用
しない場合の温度計測誤差に比べて小さくなっている。
例えば、波長λ＝０．９μｍに着目すると、実際の基板
Ｗの放射率が０．５のときは、多重反射効果を利用しな
い場合は約３０℃の計測誤差を生じているが（図２参
照）、多重反射効果を利用する場合は約４℃となってい
る。また、多重反射効果を利用する場合は実際の基板Ｗ
の放射率が０．３となっても、温度測定誤差が２０℃以
下となっている。

【００６４】すなわち、多重反射効果を利用すれば、温
度測定誤差を小さくすることができる。また、導光管１
３と基板Ｗとの距離を近接させる必要がないため、導光
管１３が基板Ｗの温度分布やプロセスガス流の不均一要
因となることを回避することができる。

【００６５】以下においては、このような原理を適用し
た基板処理装置について説明する。

【００６６】＜３．発明の実施形態＞図７はこの発明の
一の実施の形態である基板処理装置１の構成を示す縦断
面図であり、図８は図７に示す基板処理装置１を矢印Ｚ
方向（下方）からみたときの様子を示す底面図である。

【００６７】基板処理装置１は基板Ｗを収容する容器で
あるチャンバ２、基板Ｗを加熱する光を出射するランプ
３１、および基板Ｗの温度を測定する放射温度計１０を
備えている。そして、真空中やプロセスガス流が形成さ
れた所定の雰囲気中にてランプ３１からの光を基板Ｗの
上面に照射することにより基板Ｗに加熱を伴う処理を施
すとともに基板Ｗの温度が放射温度計１０により測定さ
れて管理されるようになっている。

【００６８】放射温度計１０は温度算出部５に接続され
ており、温度算出部５において基板Ｗの温度Ｔが求めら
れる。そして、温度算出部５には制御部６が接続されて
いる。さらに、制御部６は後述するランプ制御部３２、
モータ７２５および図示しないプロセスガス供給手段等
に接続されており、それらを制御する。

【００６９】また、ランプ３１は上方を蓋部６１により
覆われ、ランプ制御部３２により点灯制御されるように
なっている。さらに、容器本体部２１には基板Ｗを支持
する支持部７１が設けられており、容器本体部２１下部
には基板Ｗを昇降するリフト部８、および、基板Ｗをチ
ャンバ２内部にて回転させる回転駆動部７２が設けられ
ている。

【００７０】これらの構成について順に説明するととも
に放射温度計１０の内部構造について説明する。

【００７１】ランプ３１は複数の棒状のランプがチャン
バ２外部で蓋部６１に覆われるように設けられており、
ランプ３１はランプ制御部３２から電力供給される。ま
た、蓋部６１はランプ３１からの光により高温とならな
いように内部に冷却用の水路６１１が形成されており、
さらに、ランプ３１からの光を反射して基板Ｗを効率よ
く加熱することができるように内壁が鏡面に加工されて
いる。

【００７２】チャンバ２は基板Ｗの下方および側方周囲
を覆う容器本体部２１に基板Ｗの上方を覆う石英窓２２
を取り付けて構成されている。石英窓２２はチャンバ２
内に載置される基板Ｗとランプ３１との間に位置してラ
ンプ３１からの光を透過する窓としての役割を果たして
いる。また、容器本体部２１には基板Ｗの搬出入のため
の搬出入口２１Ａが形成されており、この搬出入口２１
Ａには扉２３が開閉自在に設けられている。さらに、容
器本体部２１には二酸化窒素（ＮＯ₂）、アンモニア
（ＮＨ₃）等の様々なガスをチャンバ２内に供給する供
給口２１Ｂおよびチャンバ２内のガスを排気する排気口
２１Ｄが設けられている。

【００７３】容器本体部２１にも蓋部６１と同様に冷却
用の水路２１１が形成されており、また、容器本体部２
１のチャンバ２内部に面する部分は光を反射して基板Ｗ
を効率よく加熱することができるよう加工されていると
ともに、基板Ｗに対向する面は基板Ｗからの放射光を効
率よく反射することができるように反射面２１Ｅを形成
する。なお、反射面２１Ｅは基板Ｗの直径よりも大きい
寸法となるように設定することが好ましい。

【００７４】次に、チャンバ２内部において基板Ｗを支
持しながら基板Ｗを回転させる構成について説明する。

【００７５】支持部７１は、基板Ｗの外周を支持する支
持リング７１１が支持柱７１２に支えられる構成となっ
ている。支持リング７１１は測定波長において不透明材
料、例えば多結晶炭化ケイ素（ＳｉＣ）で主に形成され
ており基板の温度分布を均一にする役割を兼ねている。
また、支持柱７１２も支持リング７１１と同様に、測定
波長において不透明材料、例えば多結晶炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）で主に形成されている。この支持部７１は、回転
駆動部７２により駆動されて、支持される基板Ｗの中心
となる軸２１Ｃを中心に回転運動を行うようになってい
る。これにより処理中の基板Ｗが外周に沿って回転され
る。

【００７６】回転駆動部７２は容器本体部２１の下部に
設けられており、支持部７１に接続されてチャンバ２内
に配置された磁石７２１、チャンバ２外に配置された磁
石７２２、これらの磁石７２１，７２２をそれぞれ軸２
１Ｃを中心として案内する軸受７２３，７２４、および
チャンバ２外の磁石７２２の移動の駆動源となるモータ
７２５を有している。また、磁石７２１および磁石７２
２は容器本体部２１の一部をチャンバ２の内と外から挟
むように対をなして軸２１Ｃを中心とする円周上に複数
配置されており、軸受７２３，７２４は軸２１Ｃを中心
とする円状となっている。なお、図８ではこれらの構成
の図示を省略している。

【００７７】モータ７２５が駆動されると磁石７２２が
軸２１Ｃを中心として回転し、磁石７２２と作用し合う
チャンバ２内の磁石７２１も軸２１Ｃを中心として回転
する。磁石７２２は支持柱７１２と接続されており、磁
石７２２が軸２１Ｃを中心に回転すると支持柱７１２お
よび支持リング７１１が軸２１Ｃを中心に回転する。こ
れにより、基板Ｗが外周に沿って回転されるようになっ
ている。

【００７８】このように基板Ｗを回転させることによ
り、基板Ｗに加熱を伴った処理を施す際に基板Ｗの温度
分布を均一にすることができる。

【００７９】次に、基板Ｗを昇降させるリフト部８の構
成を説明するとともにチャンバ２への基板Ｗの搬出入の
動作について説明する。

【００８０】容器本体部２１下部には基板Ｗを昇降させ
るリフト部８が図８に示すように軸２１Ｃを中心とする
円周上に３つ設けられている。リフト部８は図７に示す
ように昇降移動するリフトピン８１を内部に有してお
り、リフトピン８１を上昇させると基板Ｗが支持リング
７１１から持ち上げられるようになっている。基板Ｗを
チャンバ２内部へ搬入する際には、まずリフトピン８１
が上昇して待機し、基板Ｗを保持したハンド９１が基板
処理装置１外部から進入して下降することにより、リフ
トピン８１上に基板Ｗが載置される。そしてハンド９１
をチャンバ２外部へ退避させた後、リフトピン８１を下
降させることで基板Ｗが支持リング７１１上に載置され
る。また、基板Ｗをチャンバ２外部へと搬出する際には
搬入動作と逆の動作が行われる。

【００８１】なお、図８中に２点鎖線にて示している２
つの大小の円は大型の基板Ｗと小型の基板Ｗの大きさを
示しており、この装置はこれら２種類の大きさの基板Ｗ
に対して処理を行うことができる装置となっている。

【００８２】次に、基板Ｗの温度を測定する放射温度計
１０等の構成について説明する。

【００８３】図９は、この実施の形態における放射温度
計１０および温度算出部５の内部構成を示す概念図であ
る。基板Ｗの一の面である基板裏面に対向する容器本体
部２１の反射面２１Ｅには開口部２１Ｈが設けられてお
り、この開口部２１Ｈの下方側より放射温度計１０が挿
設される。放射温度計１０の内部には上述したように光
源１１と検出器１２と導光管１３とが設けられており、
これらはホルダ１４の内部に固定されている。光源１１
は例えばＬＥＤやレーザダイオードなどによって構成さ
れ、後述する光源切り換え部５ｂの制御によって点灯し
たり消灯したりする。導光管１３は、サファイアや石英
などの材料で形成されており、光源１１からの照射光が
基板Ｗの裏面によって反射される反射光や多重反射光を
適切に検出器１２に導くように配置されている。なお、
導光管１３の上端部は反射面２１Ｅと略同一の高さ位置
にあり、基板温度やプロセスガス流の不均一要因となら
ないように設けられている。

【００８４】ここで、光源１１は基板Ｗが不透明となる
所定の波長λの光を照射するものであり、また、検出器
１２は所定の波長λの光を検出するものである。

【００８５】そして、光源１１を点灯させた際には、光
源１１からの照射光が基板Ｗによって反射した反射光
と、基板Ｗからの放射光が反射面と基板Ｗの裏面との間
で多重反射した多重反射光とが検出器１２に導かれる。
一方、光源１１を消灯させた際には、基板Ｗからの放射
光が多重反射した多重反射光のみが検出器１２に導かれ
る。

【００８６】温度算出部５は内部にＣＰＵとメモリとを
備えており、そのＣＰＵは演算部５ａおよび光源切り換
え部５ｂとして機能する。光源切り換え部５ｂは、放射
温度計１０の光源１１の点灯／消灯を制御する。また、
演算部５ａは、検出器１２から得られる光強度、予めメ
モリに格納しておく実効反射率Ｒなどのデータを基に上
述したような演算を行い、基板Ｗの温度Ｔを求める。こ
の基板Ｗの温度Ｔを求める手順の詳細については後述す
る。

【００８７】なお、正確に基板Ｗの温度Ｔを求めるため
には検出器１２にランプ３１の光を入射させないことが
必要となる。このため、この実施の形態において放射温
度計１０は、図８に示すように基板Ｗによってランプ３
１の照射する光が遮光されるような位置に配置されてい
る。また、基板Ｗの温度Ｔをマルチポイントで計測する
ようにするためには、上記のような放射温度計１０およ
び温度算出部５を複数箇所に設けるように構成すればよ
い。マルチポイント計測を行えば基板Ｗの温度分布を知
ることが可能となる。

【００８８】次に、上記のように構成された本実施形態
の基板処理装置１の処理手順について説明する。図１０
ないし図１２は、この実施の形態の基板処理装置１の処
理手順を示すフローチャートである。

【００８９】実際の基板処理に先だって、実効反射率Ｒ
を算出して記憶しておくことと、基板の反射率ρと光源
１１からの照射光が基板Ｗによって反射される反射光の
強度との関係を求めて記憶しておくことが行われる（ス
テップＳ１，Ｓ２）。

【００９０】まず、ステップＳ１の処理について説明す
る。予め放射率εが測定された測定用基板を準備する。
この測定用基板には熱電対が埋設されている。この測定
用基板をチャンバ２内の支持リング７１１に載置する。

【００９１】そして、測定用基板に埋設された熱電対に
より測定用基板の温度を計測しながら、ランプ３１によ
る加熱を行う。熱電対によって示される測定用基板の温
度が所定の温度Ｔtcに達したときに、放射温度計１０の
検出器１２によって得られる光強度に基づいて温度Ｔを
算出し、この温度Ｔを

【００９２】

【数１２】

【００９３】に代入することにより、測定用基板が放射
している放射光の多重反射光強度Ｉを求める。また、放
射温度計１０の検出器１２によって得られる光強度に比
例した値を多重反射光強度Ｉとしてもよい。

【００９４】そして、温度Ｔtcにおいて測定用基板が実
際に放射している放射光強度Ｉb を

【００９５】

【数１３】

【００９６】により求める。また、黒体測定時における
放射温度計１０の検出器１２によって得られる光強度に
比例した値を放射光強度Ｉb としてもよい。

【００９７】このようにして得られた多重反射光強度Ｉ
と放射光強度Ｉb とを、数８の式と数９の式とより得ら
れる

【００９８】

【数１４】

【００９９】に代入すると、実効反射率Ｒを求めること
ができる。そして、求められた実効反射率Ｒを温度算出
部５の内部にあるメモリに記憶しておく。

【０１００】そして、チャンバ２内から測定用基板を取
り出してステップＳ２に進む。なお、ステップＳ１にお
いては放射温度計１０の光源１１は点灯しない。

【０１０１】次に、ステップＳ２の処理について説明す
る。

【０１０２】この実施の形態の基板処理装置１では、基
板Ｗの一の面（図７の場合は裏面）に対向するように反
射面２１Ｅを配置し、基板Ｗと反射面２１Ｅとの間に一
定の距離を設けることにより、基板Ｗの一の面と反射面
２１Ｅとの間に多重反射光が発生するように構成されて
いる。このため、多重反射光を良好に検出器１２に導く
ためには、導光管１３を基板Ｗの一の面に対して近接さ
せることができない。

【０１０３】そこで、基板Ｗの放射率εを求めるために
基板Ｗの反射率ρを計測するのであるが、基板Ｗと導光
管１３との距離が離れるに従って、光源１１から照射さ
れる照射光が基板Ｗの一の面によって反射された反射光
のうち再び導光管１３に入射する光量が小さくなる。こ
のことは、基板Ｗの放射率εが同一である場合であって
も、基板Ｗと導光管１３との距離によって、反射光の強
度が異なることを意味している。

【０１０４】従って、実際に基板Ｗが処理される際の基
板Ｗと導光管１３との距離に基づいて、基板Ｗの反射率
ρと光源１１からの照射光が検出器１２によって検出さ
れる反射光強度との関係を事前に求めておくことが重要
となる。

【０１０５】ステップＳ２では、まず反射率ρ（放射率
εでも可）が異なる複数の基準基板を準備する。なお、
それぞれの反射率ρは予め測定されていることが必要で
ある。そして、複数の基準基板のそれぞれをチャンバ２
内の支持リング７１１に載置した際に、放射温度計１０
の光源１１を点灯させて照射光を基準基板の一の面に照
射させ、再び導光管１３を介して検出器１２に入射する
反射光強度を求める。但し、この場合、基準基板から放
射される放射光の強度が検出器１２で検出される反射光
強度に対して無視できる程度であることが必要である。
このため、ステップＳ２においては、ランプ３１による
加熱を行わずに基準基板の温度を十分に低い温度となる
ようにする。

【０１０６】このようにして、基板の反射率ρと検出器
１２で検出される反射光強度との関係を求めることがで
きる。図１３は、基準基板によって得られる基板の反射
率ρと検出器１２で検出される反射光強度との関係の一
例を示す図である。なお、図１３では、反射率ρ＝０．
１，０．３，０．５５，０．８の４つの基準基板を用い
ることにより得られた関係であるが、これら以外の反射
率ρについては直線補間や最小２乗法を適用することに
より求めることができる。

【０１０７】そして、最終的に得られる基板の反射率ρ
と検出器１２で検出される反射光強度との関係を温度算
出部５の内部にあるメモリに記憶する。そして、チャン
バ２内から基準基板を取り出してステップＳ３に進む。

【０１０８】なお、ステップＳ１とＳ２とは、オペレー
タがマニュアル操作で行う前処理である。これに対して
ステップＳ３は、基板処理装置１が自動で行う実際の基
板処理である。

【０１０９】ステップＳ３では、実際の基板Ｗに対する
加熱を伴った処理が行われる。そして、基板Ｗの処理中
には基板Ｗの温度Ｔの算出を継続的に行いながら、熱源
であるランプ３１に対するフィードバック制御が行われ
る。このステップＳ３の処理の詳細を図１１のフローチ
ャートに示している。

【０１１０】まず、ステップＳ３１において、図示しな
い外部搬送装置により基板Ｗが基板処理装置１に搬入さ
れ、チャンバ２内の支持リング７１１に載置される。

【０１１１】そして、ステップＳ３２において、制御部
６はランプ制御部３２に対して加熱開始の命令を送出す
る。この結果、熱源であるランプ３１が点灯し、基板Ｗ
に対する加熱が開始される。なお、制御部６は、ランプ
制御部３２に対する加熱開始命令を送出するとともに、
基板Ｗを回転させるべく回転駆動部７２に対して回転駆
動命令を送出し、さらに、必要に応じてプロセスガス供
給手段にプロセスガスの供給命令を送出する。

【０１１２】次に、ステップＳ３３において、放射温度
計１０の出力に基づいて基板Ｗの温度Ｔを求める温度計
測が行われる。このステップＳ３３の温度計測処理の詳
細を図１２のフローチャートに示している。なお、図１
２に示す処理は、放射温度計１０と温度算出部５とにお
ける処理である。

【０１１３】まず、ステップＳ３３１において温度算出
部５が光源切り換え部５ｂとして機能し、放射温度計１
０の光源１１を点灯させる。この結果、検出器１２に
は、光源１１からの照射光が基板Ｗの裏面によって反射
された反射光と、基板Ｗが放射する放射光の多重反射光
とが入射する。

【０１１４】そして、ステップＳ３３２において温度算
出部５は演算部５ａとして機能し、検出器１２から得ら
れる光強度Ｉ1 を読み取り、一時的にメモり内に格納し
ておく。

【０１１５】次に、ステップＳ３３３において温度算出
部５が再び光源切り換え部５ｂとして機能し、放射温度
計１０の光源１１を消灯させる。この結果、検出器１２
には、基板Ｗが放射する放射光の多重反射光のみが入射
する。

【０１１６】そして、ステップＳ３３４において温度算
出部５は演算部５ａとして機能し、検出器１２から得ら
れる光強度Ｉ2 を読み取り、一時的にメモり内に格納し
ておく。

【０１１７】なお、ステップＳ３３２とＳ３３４との時
間間隔は微少時間であるため、光強度Ｉ1 を読み取った
ときと光強度Ｉ2 を読み取ったときとの基板Ｗの温度Ｔ
と放射率εとの変化は無視できるものとなる。

【０１１８】次に、ステップＳ３３５において演算部５
ａは、メモリ内から光強度Ｉ1 とＩ2 とを読み出して多
重反射光成分を除去した基板Ｗの反射光強度（Ｉ1−Ｉ
2）を求める。

【０１１９】そして、ステップＳ３３６において演算部
５ａは、上述のステップＳ２において予め求めておいた
基板Ｗの反射率ρと反射光強度との関係（図１３参照）
より、反射光強度（Ｉ1−Ｉ2）に対する基板Ｗの反射率
ρを求める。なお、このとき演算部５ａは反射率算出手
段として機能することとなる。

【０１２０】ステップＳ３３７では、演算部５ａは数４
の関係より、ステップＳ３３６で得られた反射率ρに基
づいて基板Ｗの放射率εを求める。なお、このとき演算
部５ａは放射率算出手段として機能することとなる。

【０１２１】次に、ステップＳ３３８において演算部５
ａは、ステップＳ３３７で得られた基板Ｗの放射率ε、
ステップＳ１において事前に求めておいた実効反射率
Ｒ、および光源１１の消灯時に検出器１２で得られた多
重反射光の光強度Ｉ2 を数１０の式に代入して演算を行
うことにより、基板Ｗが黒体である場合の放射光強度Ｉ
b を求めることができる。そして、演算部５ａは数１０
によって得られた放射光強度Ｉb を数１１の式に代入し
て演算を行うことにより、基板Ｗの温度Ｔを求めること
ができる。また、別の演算方法として、みかけの放射率
εａを数８によって求め、このみかけの放射率εａを数
３の放射率εに代入することによっても基板Ｗの温度Ｔ
を求めることができる。なお、このとき演算部５ａは温
度算出手段として機能することとなる。

【０１２２】そして、ステップＳ３３９において演算部
５ａは、導出した基板Ｗの温度Ｔを制御部６に対して出
力する。

【０１２３】以上で、図１２に示した基板Ｗの温度計測
の処理が終了し、次に図１１に示すステップＳ３４に進
む。

【０１２４】ステップＳ３４において制御部６は、温度
算出部５から得られる基板Ｗの温度Ｔに基づいてランプ
制御部３２に対するフィードバック制御を行う。そし
て、制御部６は、ステップＳ３５において基板Ｗに対す
る処理時間が終了したか否かの判定を行い、設定されて
いた処理時間が経過するまで基板Ｗの温度Ｔを計測して
フィードバック制御を行う処理（ステップＳ３３〜Ｓ３
４）を繰り返し行う。そして、処理時間が経過すると、
外部搬送装置がその基板Ｗを基板処理装置１から搬出す
る（ステップＳ３６）。

【０１２５】つぎに、制御部６は図示しない外部の基板
給排機構からの信号により準備されていた全ての基板に
対する加熱処理が終了したか否かの判定を行い（ステッ
プＳ３７）、全ての基板の加熱処理が終了していなけれ
ばステップＳ３１に戻って次の基板Ｗに対する処理を開
始する一方、全ての基板の加熱処理が終了していれば一
連の加熱を伴う基板処理を終了する。

【０１２６】以上説明したように、この実施の形態の基
板処理装置１では、基板Ｗが放射する放射光の多重反射
効果を利用して基板Ｗの温度計測を行うように構成して
いるため、温度測定誤差を小さくすることができる。

【０１２７】図１４は、基板Ｗの実際の放射率εに対し
て上記ステップＳ３３７で導出した放射率に−１０％又
は＋１０％の誤差を発生させた場合の基板Ｗの温度Ｔの
測定誤差を示したものである。なお、図１４には、多重
反射効果によって温度測定誤差が低減されることを理解
し易くするために、多重反射なしの場合（図１の構成に
よる測定の場合）と多重反射ありの場合（図３，図９の
構成による測定の場合）との２種類を示している。

【０１２８】図１４からも判るように、基板Ｗと導光管
１３との間隔を多重反射光を取り込むことができるよう
な所定間隔に設定することにより、±１０％の放射率測
定誤差に対する温度測定誤差を小さくすることができ
る。すなわち、多重反射がない場合は放射率測定誤差が
そのまま温度測定誤差に繋がるのに対して、多重反射が
ある場合は放射率測定誤差が生じたとしてもみかけの放
射率εａの変化は小さいため（図５参照）、みかけの放
射率εａを使用した演算を行うことにより温度Ｔの測定
誤差を小さくすることができる。

【０１２９】また、この実施の形態では、導光管１３と
基板Ｗとの距離を近接させる必要がないため、導光管１
３が基板Ｗの温度分布やプロセスガス流の不均一要因と
なることを回避することができる。

【０１３０】すなわち、この実施の形態の基板処理装置
１によれば、放射温度計１０によって基板Ｗに対して非
接触で温度Ｔを計測することができるので基板に汚染物
質を付着させることがないとともに、より精度の高い適
切な温度管理を行うことができる。

【０１３１】また、基板Ｗの処理中は、光源切り換え部
５ｂが放射温度計１０の光源１１を一定の周期で連続的
に点滅させることにより、１回の点滅ごとに基板Ｗの放
射率εを導出して基板Ｗの温度Ｔを計測することができ
るので、基板Ｗの放射率εが変化する場合であっても変
化した放射率εに基づいて基板Ｗの温度Ｔを求めること
ができる。従って、常に適切な基板Ｗの温度管理を行う
ことができる。

【０１３２】なお、この実施の形態では、基板Ｗの反射
面２１Ｅに対向する面と反射面２１Ｅとの間で、基板Ｗ
が放射する放射光を多重反射させることが必要であるた
め、基板Ｗの反射面２１Ｅに対向する面と反射面２１Ｅ
との間隔は基板処理装置１における基板Ｗの温度計測に
適した間隔に設定することが好ましい。

【０１３３】例えば、基板Ｗの反射面２１Ｅに対向する
面と反射面２１Ｅとの間隔が接近するにつれて、多重反
射の回数が多くなる。しかし、近接しすぎた場合は、導
光管１３の特性から多重反射された多重反射光を多く取
り込むことが困難となるとともに、基板Ｗに対する温度
不均一の要因にもなる。

【０１３４】一方、基板Ｗの反射面２１Ｅに対向する面
と反射面２１Ｅとの間隔が離れるにつれて、多重反射の
回数が少なくなる。多重反射の回数が少なくなると、こ
の発明の原理からズレを生じることとなるとともに、反
射光の検出も困難になり、適切な基板Ｗの温度Ｔを求め
ることが困難となる。

【０１３５】このような観点から、基板Ｗの反射面２１
Ｅに対向する面と反射面２１Ｅとの間隔は、４ｍｍ〜１
２ｍｍ程度の間隔にすることが好ましい。

【０１３６】＜４．変形例＞上記実施の形態において、
放射温度計１０に設けられた一の導光管１３が光源１１
の照射光を基板Ｗの一の面に対して導くとともに、基板
Ｗによって照射光が反射された反射光と多重反射光とを
検出器１２に導くように構成されている場合について説
明したがこのようなものに限定するものではなく、光源
１１からの照射光を基板Ｗに導く導光管と、反射光およ
び多重反射光を検出器１２に導く導光管とをそれぞれ別
個に備えるように構成してもよい。また、導光管１３の
代わりに光ファイバなどを使用してもよい。

【０１３７】さらに、上記実施の形態では、放射温度計
１０が導光管１３を備えている場合について説明した
が、放射温度計１０の検出器１２が適切に反射光と多重
反射光とを検出することができるように配置構成されて
いれば、導光管１３は必須のものではない。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、開口部が形成されるとともに基板の一の面に対
向する反射面と、開口部を介して所定波長の光を基板の
一の面に照射する光源と、光源からの照射光が基板の一
の面によって反射される反射光を開口部を介して検出す
るとともに、基板からの放射光が基板の一の面と反射面
とによって多重反射された多重反射光を開口部を介して
検出する検出手段とを備えるため、温度測定誤差が小さ
く精度の高い適切な温度管理を行うことができるととも
に、基板に汚染物質を付着させることがなく、また、基
板の温度分布やプロセスガス流が不均一となることもな
い。

【０１３９】請求項２の発明によれば、光源の点灯状態
と消灯状態とを切り換える光源切り換え手段と、光源の
点灯時に検出手段によって検出される多重反射光と反射
光との第１の光強度と、光源の消灯時に検出手段によっ
て検出される多重反射光の第２の光強度とに基づいて所
定の演算を行うことにより、基板の温度を算出する演算
手段とをさらに備えるため、温度測定誤差を小さくする
ことができる。

【０１４０】請求項３の発明によれば、演算手段は、第
１の光強度と第２の光強度とより、基板の反射率を求め
る反射率算出手段と、反射率から基板の放射率を求める
放射率算出手段と、放射率と光源の消灯時に検出手段に
よって検出される多重反射光の第２の光強度とに基づい
て基板の温度を算出する温度算出手段とを備えるため、
精度の高い適切な温度管理を行うことができる。

【０１４１】請求項４の発明によれば、反射面と前記基
板の一の面とは、４ｍｍから１２ｍｍの間隔で配置され
るため、基板の温度計測に適した間隔となっている。

【０１４２】請求項５の発明によれば、光源を点灯させ
た状態で検出手段によって多重反射光と反射光との第１
の光強度を検出するとともに、光源を消灯させた状態で
検出手段によって多重反射光の第２の光強度を検出した
後、第１の光強度と第２の光強度とに基づいて所定の演
算を行うことにより基板の温度を算出するため、温度測
定誤差が小さい基板温度計測を行うことができる。

【０１４３】請求項６の発明によれば、第１および第２
の光強度の検出と所定の演算を行うことによる基板の温
度を算出とが繰り返し行われるため、常に正確な基板の
温度計測を行うことができる。

【０１４４】請求項７の発明によれば、第１の光強度と
第２の光強度とより基板の反射率を求め、反射率から基
板の放射率を求め、放射率と第２の光強度とに基づいて
基板の温度を算出するため、精度の高い適切な温度計測
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の技術背景となる放射温度計の概念図
である。

【図２】多重反射効果を利用しない場合の温度計測誤差
を示す図である。

【図３】この発明における基板の温度計測の原理を示す
概略図である。

【図４】基板が放射する放射光の多重反射を説明する図
である。

【図５】多重反射効果を利用した場合の実際の基板の放
射率とみかけの放射率との関係を示す図である。

【図６】多重反射効果を利用する場合の温度計測誤差を
示す図である。

【図７】この発明の一の実施の形態である基板処理装置
の構成を示す縦断面図である。

【図８】この発明の一の実施の形態である基板処理装置
を矢印Ｚ方向（下方）からみたときの様子を示す底面図
である。

【図９】この発明の実施形態の放射温度計および温度算
出部の内部構成を示す概念図である。

【図１０】この発明の実施形態の基板処理装置における
処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】この発明の実施形態の基板処理装置における
処理手順を示すフローチャートである。

【図１２】この発明の実施形態の基板処理装置における
処理手順を示すフローチャートである。

【図１３】基準基板によって得られる基板の反射率ρと
検出器で検出される反射光強度との関係の一例を示す図
である。

【図１４】多重反射効果を利用した場合と利用しない場
合との基板温度の測定誤差を対比させた図である。

【符号の説明】

１ 基板処理装置 ２ チャンバ ５ 温度算出部 ５ａ 演算部（演算手段，反射率算出手段，放射率算出
手段，温度算出手段） ５ｂ 光源切り換え部（光源切り換え手段） ６ 制御部 １０ 放射温度計 １１ 光源 １２ 検出器（検出手段） １３ 導光管 ２１Ｅ 反射面 ２１Ｈ 開口部 Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 敏博 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日 本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 Ｆターム(参考） 2F056 VF11 VF16 2G066 AB02 AC07 AC16 BA43 BB15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に加熱を伴う処理を施す基板処理装
   置であって、 (a) 開口部が形成されるとともに前記基板の一の面に対
   向する反射面と、 (b) 前記開口部を介して所定波長の光を前記基板の一の
   面に照射する光源と、 (c) 前記光源からの照射光が前記基板の一の面によって
   反射される反射光を前記開口部を介して検出するととも
   に、前記基板からの放射光が前記基板の一の面と前記反
   射面とによって多重反射された多重反射光を前記開口部
   を介して検出する検出手段と、を備えることを特徴とす
   る基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 (d) 前記光源の点灯状態と消灯状態とを切り換える光源
   切り換え手段と、 (e) 前記光源の点灯時に前記検出手段によって検出され
   る前記多重反射光と前記反射光との第１の光強度と、前
   記光源の消灯時に前記検出手段によって検出される前記
   多重反射光の第２の光強度とに基づいて所定の演算を行
   うことにより、前記基板の温度を算出する演算手段と、
   をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の基板処理装置におい
   て、 前記演算手段は、 (e-1) 前記第１の光強度と前記第２の光強度とより、前
   記基板の反射率を求める反射率算出手段と、 (e-2) 前記反射率から前記基板の放射率を求める放射率
   算出手段と、 (e-3) 前記放射率と、前記光源の消灯時に前記検出手段
   によって検出される前記多重反射光の第２の光強度とに
   基づいて前記基板の温度を算出する温度算出手段と、を
   備えることを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の基
   板処理装置において、 前記反射面と前記基板の一の面とは、４ｍｍから１２ｍ
   ｍの間隔で配置されていることを特徴とする基板処理装
   置。
5. 【請求項５】 開口部が形成されるとともに基板の一の
   面に対向する反射面と、前記開口部を介して所定波長の
   光を基板の一の面に照射する光源と、前記光源からの照
   射光が前記基板の一の面によって反射される反射光を前
   記開口部を介して検出するとともに、前記基板からの放
   射光が前記基板の一の面と前記反射面とによって多重反
   射された多重反射光を前記開口部を介して検出する検出
   手段とを備える基板処理装置における基板温度計測方法
   であって、 (a) 前記光源を点灯させた状態で、前記検出手段によっ
   て前記多重反射光と前記反射光との第１の光強度を検出
   する工程と、 (b) 前記光源を消灯させた状態で、前記検出手段によっ
   て前記多重反射光の第２の光強度を検出する工程と、 (c) 前記第１の光強度と前記第２の光強度とに基づいて
   所定の演算を行うことにより、前記基板の温度を算出す
   る工程と、を有することを特徴とする基板温度計測方
   法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の基板温度計測方法にお
   いて、 前記 (a) 工程から前記 (c) 工程を繰り返し行うことを
   特徴とする基板温度計測方法。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の基板温度計測
   方法において、 前記 (c) 工程は、 (c-1) 前記第１の光強度と前記第２の光強度とより、前
   記基板の反射率を求める工程と、 (c-2) 前記反射率から前記基板の放射率を求める工程
   と、 (c-3) 前記放射率と前記第２の光強度とに基づいて前記
   基板の温度を算出する工程と、を有することを特徴とす
   る基板温度計測方法。