JP2007187619A - Wafer-type temperature sensor, temperature measuring device, thermal treatment apparatus and temperature measuring method - Google Patents

Wafer-type temperature sensor, temperature measuring device, thermal treatment apparatus and temperature measuring method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer type temperature sensor where the measuring process of temperature can be automated and the accuracy of measurement will not degrade, even at a high temperature. <P>SOLUTION: The wafer-type temperature sensor 11 comprises a wafer 12, a plurality of temperature sensors 13a, 13b, ... (hereinafter, to be generically called "sensor 13") for dividing the area on the wafer 12 into a plurality of regions which are arranged at partitioned each regions X, Y, ..., and detect the temperature on the wafer 12, and a contact 15, which outputs the sensor output of each of the plurality of the temperature sensors 13 as an output signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、ウェハ型温度センサ、ウェハ型温度センサを用いた温度測定装置、温度測定機能を有する熱処理装置および温度測定方法に関し、例えばウェハを加熱する加熱板の温度を測定する装置および方法に関する。   The present invention relates to a wafer type temperature sensor, a temperature measurement apparatus using the wafer type temperature sensor, a heat treatment apparatus having a temperature measurement function, and a temperature measurement method, for example, an apparatus and method for measuring the temperature of a heating plate for heating a wafer.

半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」)の表面にレジスト液を塗布した後の加熱処理(プリベーキング)や、パターンの露光を行った後の加熱処理(ポストエクスポージャーベーキング)、各加熱処理後に行われる冷却処理などの種々の熱処理が、例えばウェハを所定温度に維持された加熱・冷却装置により行われている。   In the photolithography process in the manufacture of semiconductor devices, heat treatment (pre-baking) after applying a resist solution to the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”), or heat treatment (post-posting) after pattern exposure. Various heat treatments such as exposure baking) and cooling treatment performed after each heat treatment are performed by, for example, a heating / cooling apparatus in which the wafer is maintained at a predetermined temperature.

図8は、従来の加熱・冷却装置101の縦断面図であり、図9は図8の線A−Aに沿う横断面図、図10は図8の右側面から見た断面図である。   8 is a longitudinal sectional view of a conventional heating / cooling apparatus 101, FIG. 9 is a transverse sectional view taken along line AA in FIG. 8, and FIG. 10 is a sectional view seen from the right side of FIG.

図8において、加熱・冷却装置101の筐体102内には、冷却用の冷却板103と加熱用の加熱板104が並べられて設けられている。冷却板103および加熱板104は、厚みのある円盤状に形成されている。冷却板103には、図示しない例えばペルチェ素子等が内蔵されており、冷却板103を所定温度に冷却することができる。   In FIG. 8, a cooling plate 103 for cooling and a heating plate 104 for heating are provided side by side in a housing 102 of the heating / cooling device 101. The cooling plate 103 and the heating plate 104 are formed in a thick disc shape. The cooling plate 103 incorporates, for example, a Peltier element (not shown) and can cool the cooling plate 103 to a predetermined temperature.

また、冷却板103の下方には、ウェハを冷却板103上に載置する際に、ウェハを支持して昇降させるための昇降ピン105が設けられている。この昇降ピン105は、昇降駆動機構106より上下に移動自在であり、冷却板103の下方から冷却板103を貫通し、冷却板103上に突出できるように構成されている。   Further, below the cooling plate 103, when the wafer is placed on the cooling plate 103, lift pins 105 are provided for supporting and lifting the wafer. The elevating pins 105 are movable up and down with respect to the elevating drive mechanism 106, and are configured to penetrate the cooling plate 103 from below the cooling plate 103 and protrude onto the cooling plate 103.

一方、加熱板104には、ヒータ107と加熱板温度センサ108が内蔵されており、加熱板104の温度は、コントローラ109が加熱板温度センサ108で検出された温度に基づいて、ヒータ107の発熱量を制御することによって設定温度に維持される。加熱板104の下方には、冷却板103と同様に昇降ピン110と昇降駆動機構111とが設けられており、この昇降ピン110によって、ウェハを加熱板104上に載置自在になっている。   On the other hand, the heating plate 104 includes a heater 107 and a heating plate temperature sensor 108. The temperature of the heating plate 104 is determined based on the temperature detected by the controller 109 by the heating plate temperature sensor 108. The set temperature is maintained by controlling the amount. Below the heating plate 104, as with the cooling plate 103, an elevating pin 110 and an elevating drive mechanism 111 are provided, and the elevating pin 110 allows the wafer to be placed on the heating plate 104.

また、図9に示すように冷却板103と加熱板104との間には、ウェハを加熱板104に搬送し、またウェハを加熱板104から冷却板103に搬送するための搬送装置112が設けられている。加熱・冷却装置101の筐体102の冷却板103側には、ウェハを加熱・冷却装置101内に搬入出するための搬送口113が設けられている。   Further, as shown in FIG. 9, a transfer device 112 is provided between the cooling plate 103 and the heating plate 104 to transfer the wafer to the heating plate 104 and to transfer the wafer from the heating plate 104 to the cooling plate 103. It has been. On the cooling plate 103 side of the casing 102 of the heating / cooling device 101, a transfer port 113 for carrying the wafer into and out of the heating / cooling device 101 is provided.

また、この搬送口113には、加熱・冷却装置101内の雰囲気を所定の雰囲気に維持するためのシャッタ114が設けられている。搬送口113に対向するように搬送アーム115が設けられており、シャッタ114が開かれたときに、この搬送アーム115によりウェハが搬送口113から搬送され、搬送装置112により加熱板104上に搬送される。   In addition, a shutter 114 for maintaining the atmosphere in the heating / cooling apparatus 101 at a predetermined atmosphere is provided at the transport port 113. A transfer arm 115 is provided so as to face the transfer port 113, and when the shutter 114 is opened, the wafer is transferred from the transfer port 113 by the transfer arm 115 and transferred onto the heating plate 104 by the transfer device 112. Is done.

このような加熱・冷却装置101は、加熱板104上に載置されるウェハの温度分布を事前に測定して加熱板104上での温度特性を把握し、その結果に基づいて適宜補正して、加熱板104上のウェハを均一に加熱することが重要である。そこで、従来このような加熱板104上のウェハの温度分布を測定するための方法が特開2002−124457号公報(特許文献1)に記載されている。   Such a heating / cooling device 101 measures the temperature distribution of the wafer placed on the heating plate 104 in advance to grasp the temperature characteristics on the heating plate 104, and corrects appropriately based on the result. It is important to uniformly heat the wafer on the heating plate 104. Therefore, a method for measuring the temperature distribution of the wafer on the heating plate 104 has been described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-124457 (Patent Document 1).

同公報によると、図11に示すような、ウェハ121と、ウェハ121の上面に配置された複数の温度センサ122と、各温度センサ122が検出した温度情報を出力するケーブル123とを備えるウェハ型温度センサ120を図10に示すように搬送装置112上に載置し、ケーブル123を加熱・冷却装置101の外部に配置された送信装置116に接続する。このウェハ型温度センサ120を加熱板104上に自動搬送すると、各温度センサ122が検出したウェハ121上の温度情報が送信装置116を経由して測定器(図示せず)に送信され、ウェハ121上の温度分布を測定することが可能となる。   According to the publication, as shown in FIG. 11, a wafer type including a wafer 121, a plurality of temperature sensors 122 arranged on the upper surface of the wafer 121, and a cable 123 that outputs temperature information detected by each temperature sensor 122. As shown in FIG. 10, the temperature sensor 120 is placed on the transport device 112, and the cable 123 is connected to the transmission device 116 disposed outside the heating / cooling device 101. When the wafer type temperature sensor 120 is automatically conveyed onto the heating plate 104, temperature information on the wafer 121 detected by each temperature sensor 122 is transmitted to a measuring instrument (not shown) via the transmission device 116, and the wafer 121 is transmitted. The upper temperature distribution can be measured.

また、加熱板104上の温度分布を測定する他の例として、例えば図12に示すように、温度測定用ウェハ131上に送信装置134を設け、各温度センサ132と送信装置134とをケーブル133で接続した無線式のウェハ型温度センサ130によって、各温度センサ132で検出した温度情報を無線で送信し、加熱・冷却装置101内あるいは外に受信装置を設けて、無線で送信されたデータを受信するように構成することが考えられる。   As another example of measuring the temperature distribution on the heating plate 104, as shown in FIG. 12, for example, a transmission device 134 is provided on a temperature measurement wafer 131, and each temperature sensor 132 and the transmission device 134 are connected to a cable 133. The temperature information detected by each temperature sensor 132 is transmitted wirelessly by the wireless wafer-type temperature sensor 130 connected in the above, and a receiving device is provided inside or outside the heating / cooling device 101 to transmit the wirelessly transmitted data. It may be configured to receive.

さらに、加熱板104上の温度分布を測定する他の例として、特開2002−124457号公報(特許文献1)には、図13に示すように、複数の温度センサ142が配置された第1のウェハ141と、送信装置144が配置された第2のウェハ143とをケーブル145で接続したウェハ型温度センサ140の例が記載されている。
特開2002−124457号公報
Furthermore, as another example of measuring the temperature distribution on the heating plate 104, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-124457 (Patent Document 1) discloses a first example in which a plurality of temperature sensors 142 are arranged as shown in FIG. An example of a wafer type temperature sensor 140 is described in which a wafer 141 and a second wafer 143 on which a transmission device 144 is arranged are connected by a cable 145.
JP 2002-124457 A

図10および図11に示す加熱板104上の温度を測定する場合、作業員が手作業でウェハ型温度センサ120を搬送アーム115に載置し、送信装置116にケーブル123を接続しなければならないので、温度分布を測定するためには、加熱・冷却装置101を一旦停止する必要があり、非効率である。また、送信装置116とウェハ型温度センサ120を接続するケーブル123が搬送口113を通るので、加熱・冷却装置101を完全に密封することができないという問題がある。   When the temperature on the heating plate 104 shown in FIGS. 10 and 11 is measured, an operator must manually place the wafer type temperature sensor 120 on the transfer arm 115 and connect the cable 123 to the transmitter 116. Therefore, in order to measure the temperature distribution, it is necessary to temporarily stop the heating / cooling apparatus 101, which is inefficient. In addition, since the cable 123 connecting the transmitter 116 and the wafer temperature sensor 120 passes through the transfer port 113, there is a problem that the heating / cooling device 101 cannot be completely sealed.

また、図12に示したようなウェハ型温度センサ130を使用する場合、各温度センサ132で検出される温度のデータはアナログ値であるため、送信装置134にはアナログの温度のデータをデジタルのデータに変換するためにA/Dコンバータを内蔵する必要がある。しかし、A/Dコンバータは温度が上昇すると変換精度が悪くなるという特性を有しているため、150℃くらいまでの温度の測定は可能であっても、250℃まで温度が上昇する雰囲気中では使用することができない。   In addition, when the wafer type temperature sensor 130 as shown in FIG. 12 is used, the temperature data detected by each temperature sensor 132 is an analog value. It is necessary to incorporate an A / D converter for conversion into data. However, since the A / D converter has the characteristic that the conversion accuracy deteriorates when the temperature rises, even in the atmosphere where the temperature rises to 250 ° C., even if the temperature can be measured up to about 150 ° C. Cannot be used.

さらに、図13に示したようなウェハ型温度センサ140の場合、温度測定用ウェハ141のみを加熱板104上に載置し、情報送信用のウェハ143を温度測定用ウェハ141よりも離した上に位置させることで、加熱板104から離すことが可能であるため、送信装置144に内蔵されているA/Dコンバータが高温によって変換精度が劣化することはない。   Further, in the case of the wafer type temperature sensor 140 as shown in FIG. 13, only the temperature measurement wafer 141 is placed on the heating plate 104, and the information transmission wafer 143 is separated from the temperature measurement wafer 141. Since it can be separated from the heating plate 104, the conversion accuracy of the A / D converter built in the transmission device 144 does not deteriorate due to the high temperature.

しかし、ウェハ型温度センサ140を加熱・冷却装置101内に搬送する場合、温度測定用ウェハ141および情報送信用ウェハ143を搬送するための2つの自動搬送手段が必要となり、既存の搬送装置112および搬送アーム115を使用することができないという問題がある。   However, when the wafer type temperature sensor 140 is transported into the heating / cooling device 101, two automatic transport means for transporting the temperature measuring wafer 141 and the information transmitting wafer 143 are required, and the existing transport device 112 and There is a problem that the transfer arm 115 cannot be used.

そこで、この発明の目的は、温度の測定工程を自動化することができ、かつ、高温中でも測定精度が劣化しないウェハ型温度センサ、ウェハ型温度センサを用いた温度測定装置、温度測定機能を有する熱処理装置、および温度測定方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a wafer type temperature sensor that can automate the temperature measurement process and that does not deteriorate the measurement accuracy even at high temperatures, a temperature measurement device using the wafer type temperature sensor, and a heat treatment having a temperature measurement function. An apparatus and a temperature measurement method are provided.

この発明に係るウェハ型センサは、ウェハと、ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサと、ウェハ表面で複数の温度センサと電気的に接続され、外部接触子と接続して複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点とを備える。   The wafer type sensor according to the present invention includes a wafer, a wafer upper surface divided into a plurality of regions, a plurality of temperature sensors arranged in each of the divided regions, and a plurality of temperature sensors electrically connected to the wafer surface. And a contact that is connected to an external contact and outputs sensor outputs of a plurality of temperature sensors as output signals.

上記構成とすることにより、既存の搬送装置を使用してウェハ型温度センサの搬入および搬出の工程を自動化することができる。その結果、温度測定の際にケーブルの接続等の手作業の工程を排除することができるので、装置の作業効率を高めることができる。また、装置内外を接続するケーブルを必要としないので、装置を密封することが可能となる。   By adopting the above-described configuration, it is possible to automate the process of loading and unloading the wafer type temperature sensor using an existing transfer device. As a result, it is possible to eliminate a manual process such as cable connection at the time of temperature measurement, thereby improving the working efficiency of the apparatus. Moreover, since a cable for connecting the inside and outside of the apparatus is not required, the apparatus can be sealed.

好ましくは、ウェハ型センサは、複数の温度センサのセンサ出力が与えられ、外部装置から与えられる選択信号に応じていずれかの温度センサのセンサ出力を接点に出力する選択手段をさらに備える。これにより、ウェハ表面の接点の数を削減することが可能となる。同時に、装置側に設けられる接点に対応する接触子の数をも削減することができる。   Preferably, the wafer type sensor is further provided with selection means for receiving sensor outputs of a plurality of temperature sensors and outputting the sensor output of any one of the temperature sensors to a contact in accordance with a selection signal given from an external device. Thereby, the number of contacts on the wafer surface can be reduced. At the same time, the number of contacts corresponding to the contacts provided on the apparatus side can be reduced.

好ましくは、ウェハは、それぞれ1以上の温度センサを含む1以上のグループにグループ分けされており、選択手段は、グループ毎に設けられてグループ内の温度センサのセンサ出力を選択する1以上のグループ別選択手段を含み、接点は、グループ別選択手段毎に設けられ、対応するグループ別選択手段からのセンサ出力が与えられる1以上のグループ別接点を含む。一つの選択手段に全ての温度センサを接続してもよいが、ウェハ上面のグループ毎に複数の選択手段を設けることにより、温度センサと選択手段との間の配線を簡素化することができる。   Preferably, the wafers are grouped into one or more groups each including one or more temperature sensors, and the selection unit is provided for each group and selects one or more groups for selecting sensor outputs of the temperature sensors in the group. A separate selection unit is included, and the contact point is provided for each group selection unit, and includes one or more group contact points to which the sensor output from the corresponding group selection unit is given. Although all the temperature sensors may be connected to one selection means, the wiring between the temperature sensor and the selection means can be simplified by providing a plurality of selection means for each group on the upper surface of the wafer.

一実施形態として、接点と温度センサとはウェハの同一面上に設けられる。また、他の実施形態として、接点と温度センサとはそれぞれウェハの異なる面上に設けられる。   In one embodiment, the contact and the temperature sensor are provided on the same surface of the wafer. In another embodiment, the contact and the temperature sensor are provided on different surfaces of the wafer.

接点は、例えば、温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する出力端子と、外部装置から選択信号が与えられる選択信号端子と、外部電源から電源電圧の供給を受ける電源端子とを含む。上記構成の接点が外部接触子に接続されると、出力端子、選択信号端子、および電源端子が外部接触子側の対応する端子にそれぞれ接続される。   The contact includes, for example, an output terminal that outputs the sensor output of the temperature sensor as an output signal, a selection signal terminal that receives a selection signal from an external device, and a power supply terminal that receives supply of a power supply voltage from an external power supply. When the contact configured as described above is connected to the external contact, the output terminal, the selection signal terminal, and the power supply terminal are respectively connected to corresponding terminals on the external contact side.

この発明に係る温度測定装置は、ウェハ、ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサ、およびウェハ表面で複数の温度センサと電気的に接続され、複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点を備えるウェハ型温度センサと、ウェハ型温度センサの接点に接触可能な接触子と、接触子が接点に接続されたことに応じて、複数の温度センサのセンサ出力に基づいて、ウェハ上の各領域の温度を判別する判別手段とを備える。上記構成の温度測定装置は、温度センサと判別手段とを有線で接続しているので、高温中でも高精度の測定結果を得ることができる。   The temperature measuring device according to the present invention divides the wafer, the wafer upper surface into a plurality of regions, and is electrically connected to the plurality of temperature sensors arranged in each divided region, and the plurality of temperature sensors on the wafer surface, A wafer type temperature sensor having a contact that outputs sensor outputs of a plurality of temperature sensors as an output signal, a contact that can contact the contact of the wafer type temperature sensor, and a plurality of contacts according to whether the contact is connected to the contact Discriminating means for discriminating the temperature of each region on the wafer based on the sensor output of the temperature sensor. In the temperature measuring apparatus having the above configuration, the temperature sensor and the discriminating means are connected by wire, so that a highly accurate measurement result can be obtained even at high temperatures.

この発明に係る熱処理装置は、温度測定機能を有する熱処理装置である。具体的には、ウェハ、ウェハ上面に配置された複数の温度センサ、およびウェハ表面で複数の温度センサと電気的に接続され、複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点を備えるウェハ型温度センサを収容可能な筐体と、筐体内でウェハを加熱または冷却するプレートと、筐体内部に配置され、ウェハ型温度センサの接点に接触可能な接触子と、筐体外部に配置され、ウェハ型センサからのセンサ出力を管理するデータ管理部とを備える。   The heat treatment apparatus according to the present invention is a heat treatment apparatus having a temperature measurement function. Specifically, the wafer includes a wafer, a plurality of temperature sensors disposed on the wafer upper surface, and a contact that is electrically connected to the plurality of temperature sensors on the wafer surface and outputs sensor outputs of the plurality of temperature sensors as output signals. A housing that can accommodate a mold temperature sensor, a plate that heats or cools the wafer in the housing, a contact that is disposed inside the housing and that can contact the contacts of the wafer temperature sensor, and is disposed outside the housing. And a data management unit for managing the sensor output from the wafer type sensor.

データ管理部の一実施形態としては、接触子が接点に接続されたことに応じて、複数の温度センサのセンサ出力に基づいて、ウェハ上の各領域の温度を判別する判別手段を含む。また、データ管理部の他の実施形態としては、判別手段による判別結果に基づいて、ウェハ上の各領域の温度分布を一定に保つためにプレートの温度を補正する温度補正手段を含む。

上記構成とすることにより、熱処理装置内のウェハの温度測定を自動化することができる。また、ウェハ型温度センサと筐体外部のデータ管理部とは有線で接続されているのでA/Dコンバータを用いる必要がなく、高温中でも高精度の測定結果を得ることができる。
An embodiment of the data management unit includes a determination unit that determines the temperature of each region on the wafer based on sensor outputs of a plurality of temperature sensors in response to the contact being connected to the contact. Another embodiment of the data management unit includes temperature correction means for correcting the temperature of the plate to keep the temperature distribution of each region on the wafer constant based on the determination result by the determination means.

With the above configuration, the temperature measurement of the wafer in the heat treatment apparatus can be automated. Further, since the wafer type temperature sensor and the data management unit outside the housing are connected by wire, it is not necessary to use an A / D converter, and a highly accurate measurement result can be obtained even at high temperatures.

一実施形態として、熱処理装置はウェハ型温度センサの上方に昇降自在に設けられた蓋部材をさらに備える。そして、接点はウェハの上面に設けられ、接触子は接点に対向するように蓋部材の下面に設けられ、蓋部材が降下したときに接点に接触する。   As one embodiment, the heat treatment apparatus further includes a lid member that can be moved up and down above the wafer temperature sensor. The contact is provided on the upper surface of the wafer, and the contact is provided on the lower surface of the lid member so as to face the contact, and contacts the contact when the lid member is lowered.

他の実施形態として、熱処理装置は、プレートから突出して前記ウェハ型温度センサを支持するピンをさらに備える。そして、接触子はピンの先端に設けられ、接点は接触子と対向するようにウェハの下面に設けられ、接触子は、ウェハ型温度センサがピン上に載置されたときに接点に接触する。   In another embodiment, the heat treatment apparatus further includes pins that protrude from the plate and support the wafer type temperature sensor. The contact is provided at the tip of the pin, the contact is provided on the lower surface of the wafer so as to face the contact, and the contact contacts the contact when the wafer type temperature sensor is placed on the pin. .

この発明に係る熱処理装置における接点と接触子との接続は、両者が接触したときに接続され、両者が離れたときに接続が解除されるレセプタクル方式を採用する。これにより、接点と接触子との接続を自動化することができる。   The connection between the contact and the contact in the heat treatment apparatus according to the present invention employs a receptacle system in which the connection is made when both are in contact with each other and the connection is released when the both are separated. Thereby, the connection between the contact and the contact can be automated.

この発明に係る温度測定方法は、熱処理装置内に載置されたウェハ上の温度を測定する方法である。具体的には、第1の工程として、熱処理装置に対して加熱時間および加熱温度を含むレシピパラメータを入力する。第2の工程として、ウェハと、ウェハ上面の複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサと、ウェハ表面で複数の温度センサと電気的に接続され、複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点とを有するウェハ型温度センサを前記熱処理装置内に搬入する。第3の工程として、ウェハ型温度センサの接点と、熱処理装置内部に設けられた接触子とを接続する。第4の工程として、熱処理装置の外部に設けられてウェハ上の各領域の温度を判別する判別手段に、複数の温度センサのセンサ出力を接点を介して送信する。第5の工程として、接点と接触子との連結を解除して、ウェハ型温度センサを熱処理装置内から搬出する。   The temperature measurement method according to the present invention is a method for measuring the temperature on a wafer placed in a heat treatment apparatus. Specifically, as a first step, recipe parameters including a heating time and a heating temperature are input to the heat treatment apparatus. As a second step, the wafer is divided into a plurality of regions on the upper surface of the wafer, a plurality of temperature sensors arranged in each of the divided regions, a plurality of temperature sensors electrically connected to the wafer surface, and a plurality of temperature sensors A wafer type temperature sensor having a contact for outputting the sensor output of the temperature sensor as an output signal is carried into the heat treatment apparatus. As a third step, the contact of the wafer type temperature sensor and the contact provided in the heat treatment apparatus are connected. As a fourth step, sensor outputs of a plurality of temperature sensors are transmitted via contact points to a determination unit that is provided outside the heat treatment apparatus and determines the temperature of each region on the wafer. As a fifth step, the connection between the contact and the contact is released, and the wafer type temperature sensor is carried out of the heat treatment apparatus.

上記の温度測定方法は、作業員による手作業の必要がなく、全ての工程を自動で行うことができる。その結果、温度測定の度に熱処理装置を停止する必要がなくなるので、熱処理装置の作業効率が向上する。   The above temperature measurement method does not require manual work by an operator, and can automatically perform all the steps. As a result, since it is not necessary to stop the heat treatment apparatus every time the temperature is measured, the work efficiency of the heat treatment apparatus is improved.

この発明により、温度の測定工程を自動化することができ、かつ、高温中でも測定精度が劣化しないウェハ型温度センサ、ウェハ型温度センサを用いた温度測定装置、温度測定機能を有する熱処理装置、および温度測定方法を得ることができる。   According to the present invention, the temperature measurement process can be automated and the measurement accuracy does not deteriorate even at high temperatures, a temperature measurement device using the wafer temperature sensor, a heat treatment device having a temperature measurement function, and a temperature A measurement method can be obtained.

図1〜図6を参照して、この発明の一実施形態に係るウェハ型温度センサ、ウェハ型温度センサを利用した温度測定装置、温度測定機能を有する熱処理装置、およびこのような熱処理装置における温度測定方法を説明する。   1 to 6, a wafer type temperature sensor according to an embodiment of the present invention, a temperature measurement apparatus using the wafer type temperature sensor, a heat treatment apparatus having a temperature measurement function, and a temperature in such a heat treatment apparatus A measurement method will be described.

まず、図1はこの発明の一実施形態に係るウェハ型温度センサ11を示す図である。このウェハ型温度センサ11は、ウェハ12と、ウェハ12上面を複数の領域に区分し、区分された各領域X,Y・・・に配置されてウェハ12上の温度を検出する複数の温度センサ13a,13b・・・(以下、総称して「温度センサ13」という)と、選択手段としてのマルチプレクサ14と、マルチプレクサ14を介して温度センサ13のセンサ出力を出力信号として出力する接点15とを備える。温度センサ13、マルチプレクサ14、および接点15はウェハ12上面に配置され、温度センサ13とマルチプレクサ14、およびマルチプレクサ14と接点14はそれぞれ電気的に接続されている。   First, FIG. 1 is a view showing a wafer type temperature sensor 11 according to an embodiment of the present invention. This wafer-type temperature sensor 11 divides the wafer 12 and the upper surface of the wafer 12 into a plurality of regions, and is arranged in each of the divided regions X, Y. 13a, 13b (hereinafter collectively referred to as "temperature sensor 13"), a multiplexer 14 as a selection means, and a contact 15 that outputs the sensor output of the temperature sensor 13 via the multiplexer 14 as an output signal. Prepare. The temperature sensor 13, the multiplexer 14, and the contact 15 are disposed on the upper surface of the wafer 12, and the temperature sensor 13 and the multiplexer 14, and the multiplexer 14 and the contact 14 are electrically connected to each other.

図2は、図1に示したマルチプレクサ14の回路図である。マルチプレクサ14は、温度センサ13が接続される複数のセンサ接続端子14aと、選択された任意の温度センサ13のセンサ出力を出力信号として出力する出力端子14bと、任意の温度センサ13を選択する選択信号を受け取る複数の選択信号端子14cと、電源電圧の供給を受ける電源端子14dと、アース端子14eとを備える。なお、出力端子14b、選択信号端子14c、電源端子14d、およびアース端子14eは接点15に接続される。このようなマルチプレクサ14は、複数の選択信号端子14cに入力される選択信号に応じて選択された所定のセンサ接続端子14aに接続された温度センサ13のセンサ出力を出力端子14bから出力する。   FIG. 2 is a circuit diagram of the multiplexer 14 shown in FIG. The multiplexer 14 selects a plurality of sensor connection terminals 14 a to which the temperature sensor 13 is connected, an output terminal 14 b that outputs the sensor output of the selected arbitrary temperature sensor 13 as an output signal, and an arbitrary temperature sensor 13. A plurality of selection signal terminals 14c for receiving signals, a power supply terminal 14d for receiving supply of power supply voltage, and a ground terminal 14e are provided. The output terminal 14b, the selection signal terminal 14c, the power supply terminal 14d, and the ground terminal 14e are connected to the contact 15. The multiplexer 14 outputs the sensor output of the temperature sensor 13 connected to the predetermined sensor connection terminal 14a selected according to the selection signal input to the plurality of selection signal terminals 14c from the output terminal 14b.

図3は、図1に示す接点15の端子を示す概略図である。接点15は、マルチプレクサ14からの出力信号を出力する出力端子15bと、マルチプレクサ14への選択信号を受け取る選択信号端子15cと、外部電源からの電源電圧の供給を受ける電源端子15dおよびアース端子15eとを備える。   FIG. 3 is a schematic diagram showing terminals of the contact 15 shown in FIG. The contact 15 includes an output terminal 15b that outputs an output signal from the multiplexer 14, a selection signal terminal 15c that receives a selection signal to the multiplexer 14, a power supply terminal 15d that receives supply of a power supply voltage from an external power supply, and a ground terminal 15e. Is provided.

図4はこの発明の一実施形態に係る熱処理装置の模式図である。この熱処理装置21は、基本構造は従来の加熱・冷却装置101と同様であって、筐体22の内部に昇降ピン25、昇降駆動機構26、およびウェハ支持用ピン23aを有する冷却板23と、ヒータ27、加熱板温度センサ28、コントローラ35、昇降ピン29、昇降駆動機構30、およびウェハ支持用ピン24aを有する加熱板24と加熱板24の上方に昇降自在に配置される蓋31と、蓋31を昇降させる昇降駆動装置31aと、蓋31の下面に設けられる接触子32と、筐体22の外部にロガー33およびコンピュータ34を含むデータ管理部36と、ウェハ型温度センサ11に電源電圧を供給する外部電源(図示せず)とを備える加熱・冷却装置21である。また、搬送装置、搬送口、シャッタ、および搬送アームも図9と同様に有しているが、図示は省略する。   FIG. 4 is a schematic view of a heat treatment apparatus according to one embodiment of the present invention. The heat treatment apparatus 21 has a basic structure similar to that of the conventional heating / cooling apparatus 101, and includes a cooling plate 23 having elevating pins 25, elevating drive mechanisms 26, and wafer support pins 23 a inside the housing 22, Heater 27, heating plate temperature sensor 28, controller 35, elevating pin 29, elevating drive mechanism 30, and heating plate 24 having wafer support pins 24a, lid 31 disposed above and below heating plate 24, and lid 31 A power supply voltage is applied to the wafer type temperature sensor 11, a lift drive device 31 a that lifts and lowers 31, a contact 32 provided on the lower surface of the lid 31, a data management unit 36 including a logger 33 and a computer 34 outside the housing 22 The heating / cooling device 21 includes an external power supply (not shown) to be supplied. Further, the transport device, the transport port, the shutter, and the transport arm are also provided as in FIG. 9, but illustration thereof is omitted.

接触子32は、ウェハ型温度センサ11を加熱板24に載置した時に接点15に対向する位置に設けられ、図3に示した接点15の各端子15b〜15eに対応する端子を有する。また、接触子32から延びる配線は、蓋31の内部を通って筐体22外部のロガー33および外部電源に接続される。   The contact 32 is provided at a position facing the contact 15 when the wafer temperature sensor 11 is placed on the heating plate 24, and has terminals corresponding to the terminals 15b to 15e of the contact 15 shown in FIG. Further, the wiring extending from the contact 32 passes through the inside of the lid 31 and is connected to the logger 33 outside the housing 22 and an external power source.

データ管理部36は、ウェハ型温度センサ11から収集した温度情報の蓄積、分析、表示等を行う判別手段、ウェハ12上の温度分布のムラを検出して、冷却板23および加熱板24の温度を補正する温度補正手段として機能する他、ウェハ型温度センサ11に対して選択信号を送信する等、加熱・冷却装置21の外部でウェハ型温度センサ11とのデータの授受を統括する。   The data management unit 36 determines the temperature information collected from the wafer type temperature sensor 11, discriminates the temperature information collected from the wafer type temperature sensor 11, detects unevenness in the temperature distribution on the wafer 12, and detects the temperature of the cooling plate 23 and the heating plate 24. In addition to functioning as a temperature correction means for correcting the above, the data transmission / reception with the wafer type temperature sensor 11 is supervised outside the heating / cooling device 21 such as transmitting a selection signal to the wafer type temperature sensor 11.

図5は、この発明の一実施形態における温度測定方法を説明するための図である。図5(A)〜(C)を参照して、図1に示したウェハ型温度センサ11と図4に示した加熱・冷却装置21とを用いて、加熱板24上に載置されたウェハの温度分布を測定する方法を説明する。なお、図5では、単純化のために、ウェハ型温度センサ11、接触子32、およびデータ管理部36を含む温度測定装置37と、加熱・冷却装置21の一部の構成要素のみを図示する。   FIG. 5 is a view for explaining a temperature measuring method in one embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 5A to 5C, a wafer placed on heating plate 24 using wafer type temperature sensor 11 shown in FIG. 1 and heating / cooling device 21 shown in FIG. A method of measuring the temperature distribution of will be described. In FIG. 5, only the temperature measurement device 37 including the wafer type temperature sensor 11, the contact 32, and the data management unit 36 and some components of the heating / cooling device 21 are illustrated for the sake of simplicity. .

温度測定方法の第1の工程としては、まず、加熱・冷却装置21に対してレシピパラメータを入力する。具体的には、加熱板24の加熱温度、加熱時間、または加熱・冷却装置21内の雰囲気等を設定する。   As a first step of the temperature measuring method, first, recipe parameters are input to the heating / cooling device 21. Specifically, the heating temperature of the heating plate 24, the heating time, the atmosphere in the heating / cooling device 21 or the like is set.

次に、第2の工程として、図5(A)に示すように、ウェハ型温度センサ11を搬送装置によって加熱板24の位置まで搬送する(S1)。このとき、接点15が接触子32の真下に位置するように、ウェハ型温度センサ11のアライメントを調整する。また、昇降ピン29は加熱板24の表面から突出しており、ウェハ型温度センサ11は昇降ピン29上に載置される。   Next, as a second step, as shown in FIG. 5A, the wafer temperature sensor 11 is transported to the position of the heating plate 24 by the transport device (S1). At this time, the alignment of the wafer-type temperature sensor 11 is adjusted so that the contact 15 is positioned directly below the contact 32. The lift pins 29 protrude from the surface of the heating plate 24, and the wafer type temperature sensor 11 is placed on the lift pins 29.

次に、第3の工程として、接点15と接触子32とを接続する。具体的には、昇降ピン29を降下させ(S2)、加熱板24上に固定されたウェハ支持用ピン24a上に載置する。続いて、蓋31を接触子32が接点15に接触するまで降下させる。このとき、図3に示した各端子に対応する接触子が接触する。なお、ウェハ型温度センサ11に伝わる熱を均一化するために、ウェハ支持用ピン24aは加熱板24の表面から100μm程度突出している。   Next, as a third step, the contact 15 and the contact 32 are connected. Specifically, the elevating pins 29 are lowered (S2) and placed on the wafer support pins 24a fixed on the heating plate 24. Subsequently, the lid 31 is lowered until the contact 32 contacts the contact 15. At this time, the contact corresponding to each terminal shown in FIG. 3 contacts. In order to make the heat transmitted to the wafer temperature sensor 11 uniform, the wafer support pins 24 a protrude from the surface of the heating plate 24 by about 100 μm.

次に、第4の工程として、ウェハ型温度センサ11が検出したウェハ12の温度情報をデータ管理部36に送信する。具体的には、ヒータ27によって加熱板24が加熱される。加熱板24の温度は、加熱板温度センサ28の温度に基づいてコントローラ35によって調節される。   Next, as a fourth step, the temperature information of the wafer 12 detected by the wafer type temperature sensor 11 is transmitted to the data management unit 36. Specifically, the heating plate 24 is heated by the heater 27. The temperature of the heating plate 24 is adjusted by the controller 35 based on the temperature of the heating plate temperature sensor 28.

温度測定装置37は、コンピュータ34から任意の温度センサ13を選択するための選択信号を発する。この選択信号は、接点15の選択信号端子15cを経由してマルチプレクサ14の選択信号端子14cに入力される。この選択信号から、マルチプレクサ14は所定の温度センサ13のセンサ出力を出力信号として出力端子14bから接点15に出力する。この信号は、接点15の出力端子15bから接触子32を経由してロガー33に送信される。ロガー33は受信した信号に基づいて温度を算出して表示し、算出した温度データをコンピュータ34に出力する。   The temperature measuring device 37 issues a selection signal for selecting an arbitrary temperature sensor 13 from the computer 34. This selection signal is input to the selection signal terminal 14 c of the multiplexer 14 via the selection signal terminal 15 c of the contact 15. From this selection signal, the multiplexer 14 outputs the sensor output of the predetermined temperature sensor 13 as an output signal from the output terminal 14b to the contact 15. This signal is transmitted from the output terminal 15 b of the contact 15 to the logger 33 via the contact 32. The logger 33 calculates and displays the temperature based on the received signal, and outputs the calculated temperature data to the computer 34.

コンピュータ34には、加熱板24の設定温度Tと、算出した温度データに基づいて加熱板24の温度を調節するための補正値を算出するプログラムが組み込まれており、ロガー33から温度データを受け取ると、例えば自動的にプログラムが実行され、一定のアルゴリズムにしたがって補正値が算出される。コンピュータ34は算出した補正値をコントローラ35に出力する。当該補正値は、例えば加熱板24に内蔵されている加熱板温度センサ28の検出温度のオフセット値であり、当該補正値が送信されたコントローラ35では、当該補正値に基づいて加熱板温度センサ28にオフセットをかけ、加熱板温度センサ28がウェハ12上の温度センサ13の測定温度と同じ温度を認識するようになっている。   The computer 34 incorporates a program for calculating a correction value for adjusting the temperature of the heating plate 24 based on the set temperature T of the heating plate 24 and the calculated temperature data, and receives temperature data from the logger 33. For example, the program is automatically executed, and the correction value is calculated according to a certain algorithm. The computer 34 outputs the calculated correction value to the controller 35. The correction value is, for example, an offset value of the temperature detected by the heating plate temperature sensor 28 built in the heating plate 24. In the controller 35 to which the correction value is transmitted, the heating plate temperature sensor 28 is based on the correction value. The heating plate temperature sensor 28 recognizes the same temperature as the measurement temperature of the temperature sensor 13 on the wafer 12.

したがって、コントローラ35が、温度センサ13と同じ温度を表示する加熱板温度センサ28の温度に基づいて加熱板24の内蔵されているヒータ27を調節し、最終的にはウェハ13上の各領域に配置された温度センサ13で検出された温度が設定温度Tに近づくように調節される。   Therefore, the controller 35 adjusts the heater 27 built in the heating plate 24 based on the temperature of the heating plate temperature sensor 28 that displays the same temperature as the temperature sensor 13, and finally, in each region on the wafer 13. The temperature detected by the arranged temperature sensor 13 is adjusted so as to approach the set temperature T.

第5の工程として、接点15と接触子32の接続を解除して、ウェハ型温度センサ11を搬出する。具体的には、蓋31を上昇させることによって接触子32が接点15から離れて接続が解除される(S5)。その後、昇降ピン29を所定位置まで上昇させ(S6)、搬入装置によってウェハ型温度センサ11を加熱・冷却装置21の外に搬出する(S7)。   As a fifth step, the connection between the contact 15 and the contact 32 is released, and the wafer type temperature sensor 11 is carried out. Specifically, by raising the lid 31, the contact 32 is separated from the contact 15 and the connection is released (S5). Thereafter, the elevating pins 29 are raised to a predetermined position (S6), and the wafer type temperature sensor 11 is carried out of the heating / cooling device 21 by the carry-in device (S7).

図1では、温度センサ13と接点15とをウェハ12の同一面上に配置した例を示したが、次に図6を参照して、温度センサ43と接点45とがウェハ42の異なる面に配置された、この発明の他の実施形態に係るウェハ型温度センサ41を説明する。   FIG. 1 shows an example in which the temperature sensor 13 and the contact 15 are arranged on the same surface of the wafer 12. Next, referring to FIG. 6, the temperature sensor 43 and the contact 45 are arranged on different surfaces of the wafer 42. A wafer type temperature sensor 41 according to another embodiment of the present invention will be described.

図6は、ウェハ型温度センサ41を下面から見た図である。ウェハ型温度センサ41は、ウェハ42と、ウェハ42の上面を複数の領域に区分し、区分された各領域X,Y・・・に配置されてウェハ42上の温度を検出する複数の温度センサ43a,43b・・・(以下、総称して「温度センサ43」という)と、ウェハ42の下面に設けられた3つの選択手段としてのマルチプレクサ44と、各マルチプレクサ44それぞれに接続される3つの接点45とを有する。   FIG. 6 is a view of the wafer-type temperature sensor 41 as viewed from the lower surface. The wafer type temperature sensor 41 divides the wafer 42 and the upper surface of the wafer 42 into a plurality of regions, and is arranged in each of the divided regions X, Y. 43a, 43b (hereinafter collectively referred to as "temperature sensor 43"), a multiplexer 44 as three selection means provided on the lower surface of the wafer 42, and three contacts connected to each multiplexer 44 45.

ウェハ42は、便宜上3つのグループにグループ分けされており、各グループにはそれぞれ1以上の温度センサ43と、1つのマルチプレクサ44および接点45とが配置されている。なお、マルチプレクサ44および接点45は、図2および図3に示した構成と同様であるので、説明を省略する。   The wafers 42 are grouped into three groups for convenience, and one or more temperature sensors 43, one multiplexer 44, and contacts 45 are arranged in each group. Note that the multiplexer 44 and the contact 45 are the same as those shown in FIGS.

次に、図7を参照して、この発明の他の実施形態に係る温度測定装置51を説明する。この温度測定装置51の基本構成は、図5に示す温度測定装置37と同様であって、ウェハ型センサ41と、接触子55と、データ管理部56とを備え、図4に示すような加熱・冷却装置内に配置される。なお、図7では、単純化のために加熱・冷却装置の構成要素として加熱板52、およびウェハ支持用ピン53のみを図示している。   Next, a temperature measurement device 51 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration of the temperature measuring device 51 is the same as that of the temperature measuring device 37 shown in FIG. 5, and includes a wafer type sensor 41, a contact 55, and a data management unit 56, and heating as shown in FIG. 4. • Located in the cooling device. In FIG. 7, only the heating plate 52 and the wafer support pins 53 are shown as components of the heating / cooling device for the sake of simplicity.

上記構成の温度測定装置51において、接触子55は、ウェハ支持用ピン53の先端に設けられており、加熱・冷却装置外部に配置されるデータ管理部56と配線で接続されている。また、ウェハ支持用ピン53は、図6に示すウェハ型温度センサ41の接点54に対応する位置に設けられ、図7に示すように、ウェハ型温度センサ41が、搬送装置によってアライメントを調整して加熱板52上に載置されると、接触子55が接点43に接続される。   In the temperature measuring device 51 configured as described above, the contact 55 is provided at the tip of the wafer support pin 53 and is connected to the data management unit 56 arranged outside the heating / cooling device by wiring. Further, the wafer support pins 53 are provided at positions corresponding to the contacts 54 of the wafer type temperature sensor 41 shown in FIG. 6, and as shown in FIG. 7, the wafer type temperature sensor 41 adjusts the alignment by the transfer device. When placed on the heating plate 52, the contact 55 is connected to the contact 43.

この発明に係るウェハ型温度センサは、図1に示すウェハ型温度センサ11のように、全ての温度センサ13を1つのマルチプレクサ14に接続してもよいし、図6に示すウェハ型温度センサ41のように、ウェハ42を1以上のグループにグループ分けして、各グループに属する温度センサ43をグループ毎のマルチプレクサ44に接続することとしてもよい。さらには、マルチプレクサを用いずに全てのセンサ毎に接点を設けてもよい。このとき、図4に示す蓋31の下面および図7に示すウェハ支持用ピン53の先端に設けられる接触子は、各接点に対応する位置に同数必要となる。   In the wafer type temperature sensor according to the present invention, all the temperature sensors 13 may be connected to one multiplexer 14 like the wafer type temperature sensor 11 shown in FIG. 1, or the wafer type temperature sensor 41 shown in FIG. As described above, the wafers 42 may be grouped into one or more groups, and the temperature sensors 43 belonging to each group may be connected to the multiplexer 44 for each group. Furthermore, a contact may be provided for every sensor without using a multiplexer. At this time, the same number of contacts provided on the lower surface of the lid 31 shown in FIG. 4 and the tips of the wafer support pins 53 shown in FIG. 7 are required at positions corresponding to the respective contacts.

また、上記の各実施形態において、ウェハ上に配置される温度センサとしては、熱電対や測温抵抗体などの従来から利用されている温度センサを用いることが可能である。   In each of the above embodiments, as a temperature sensor arranged on the wafer, a conventionally used temperature sensor such as a thermocouple or a resistance temperature detector can be used.

さらに、上記の各実施形態においては、加熱板上に載置されたウェハの温度分布を測定する例を示したが、冷却板に載置されたウェハの温度分布を測定することも可能である。   Furthermore, in each of the above embodiments, an example of measuring the temperature distribution of the wafer placed on the heating plate has been shown, but the temperature distribution of the wafer placed on the cooling plate can also be measured. .

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明は、半導体製造装置等でウェハの温度分布を測定するのに有利に利用される。   The present invention is advantageously used for measuring the temperature distribution of a wafer in a semiconductor manufacturing apparatus or the like.

この発明の一実施形態に係るウェハ型温度センサを示す図である。It is a figure which shows the wafer type temperature sensor which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すマルチプレクサの回路図である。It is a circuit diagram of the multiplexer shown in FIG. 図1に示す接点の端子を示す概略図である。It is the schematic which shows the terminal of the contact shown in FIG. この発明の一実施形態に係る熱処理装置を示す図である。It is a figure which shows the heat processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に係る温度測定方法を示す図であって、(A)はウェハ型温度センサを熱処理装置に搬入する工程、(B)はウェハ上の温度を測定する工程、(C)は熱処理装置からウェハ型温度センサを搬出する工程を示す図である。It is a figure which shows the temperature measuring method which concerns on one Embodiment of this invention, Comprising: (A) is the process of carrying in a wafer type temperature sensor in a heat processing apparatus, (B) is the process of measuring the temperature on a wafer, (C) These are figures which show the process of carrying out a wafer type temperature sensor from a heat processing apparatus. この発明の他の実施形態に係るウェハ型温度センサを示す図である。It is a figure which shows the wafer type temperature sensor which concerns on other embodiment of this invention. この発明の他の実施形態に係る温度測定装置を示す図である。It is a figure which shows the temperature measuring apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 従来の加熱・冷却装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional heating / cooling device. 図8のA−Aでの横断面図である。It is a cross-sectional view in AA of FIG. 図8を右側面から見た縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which looked at FIG. 8 from the right side surface. 従来のウェハ型有線式温度センサの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional wafer type wired type temperature sensor. 従来のウェハ型無線式温度センサの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional wafer type | mold radio | wireless type temperature sensor. 従来のウェハ型無線式温度センサの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the conventional wafer type | mold radio | wireless temperature sensor.

符号の説明Explanation of symbols

11,41,120,130,140 ウェハ型温度センサ、12,42,121,131,141,143 ウェハ、13,13a,13b,43,43a,43b,122,132,142 温度センサ、14,44 マルチプレクサ、14a センサ接続端子、14b,15b 出力端子、14c,15c 選択信号端子、14d,15d 電源端子、14e,15e アース端子、15,45 接点、21,101 加熱・冷却装置、22,102 筐体、23,103 冷却板、24,52,104 加熱板、25,29,105,110 昇降ピン、26,30,31a,106,111 昇降駆動装置、27,107 ヒータ、28,108 加熱板温度センサ、31 蓋、32,55 接触子、33 ロガー、34 コンピュータ、35,109 コントローラ、36,56 データ管理部、23a,24a,53 ウェハ支持用ピン、37,51 温度測定装置、112 搬送装置、113 搬送口、114 シャッタ、115 搬送アーム、116,134,144 送信装置、123,145 ケーブル。
11, 41, 120, 130, 140 Wafer type temperature sensor, 12, 42, 121, 131, 141, 143 Wafer, 13, 13a, 13b, 43, 43a, 43b, 122, 132, 142 Temperature sensor, 14, 44 Multiplexer, 14a Sensor connection terminal, 14b, 15b Output terminal, 14c, 15c Selection signal terminal, 14d, 15d Power supply terminal, 14e, 15e Ground terminal, 15,45 contact, 21,101 Heating / cooling device, 22,102 Housing , 23, 103 Cooling plate, 24, 52, 104 Heating plate, 25, 29, 105, 110 Lifting pin, 26, 30, 31a, 106, 111 Lifting drive device, 27, 107 Heater, 28, 108 Heating plate temperature sensor , 31 Lid, 32, 55 Contact, 33 Logger, 34 Computer, 35, 109 Contro La, 36, 56 Data management unit, 23a, 24a, 53 Wafer support pins, 37, 51 Temperature measuring device, 112 Transfer device, 113 Transfer port, 114 Shutter, 115 Transfer arm, 116, 134, 144 Transmitter, 123 145 cable.

Claims (13)

ウェハと、
前記ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサと、
前記ウェハ表面で前記複数の温度センサと電気的に接続され、外部接触子と接続して前記複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点とを備える、ウェハ型温度センサ。
A wafer,
Dividing the wafer upper surface into a plurality of regions, a plurality of temperature sensors arranged in each of the divided regions;
A wafer type temperature sensor comprising: a contact point electrically connected to the plurality of temperature sensors on the wafer surface and connected to an external contact to output sensor outputs of the plurality of temperature sensors as output signals.
前記ウェハ型センサは、前記複数の温度センサのセンサ出力が与えられ、外部装置から与えられる選択信号に応じていずれかの温度センサのセンサ出力を前記接点に出力する選択手段をさらに備える、請求項1に記載のウェハ型温度センサ。   The wafer type sensor further includes selection means for receiving sensor outputs of the plurality of temperature sensors and outputting the sensor output of any one of the temperature sensors to the contact point in response to a selection signal given from an external device. 2. The wafer type temperature sensor according to 1. 前記ウェハは、それぞれ1以上の温度センサを含む1以上のグループにグループ分けされており、
前記選択手段は、前記グループ毎に設けられてグループ内の温度センサのセンサ出力を選択する1以上のグループ別選択手段を含み、
前記接点は、前記グループ別選択手段毎に設けられ、対応するグループ別選択手段からのセンサ出力が与えられる1以上のグループ別接点を含む、請求項2に記載のウェハ型温度センサ。
The wafers are grouped into one or more groups each including one or more temperature sensors,
The selection means includes one or more group-specific selection means that are provided for each group and that select sensor outputs of temperature sensors in the group,
The wafer type temperature sensor according to claim 2, wherein the contact is provided for each of the group selection units, and includes at least one group contact that is provided with a sensor output from the corresponding group selection unit.
前記接点と前記温度センサとは、前記ウェハの同一面上に設けられる、請求項1〜3のいずれかに記載のウェハ型温度センサ。   The wafer type temperature sensor according to claim 1, wherein the contact point and the temperature sensor are provided on the same surface of the wafer. 前記接点と前記温度センサとは、それぞれ前記ウェハの異なる面上に設けられる、請求項1〜3のいずれかに記載のウェハ型温度センサ。   The wafer type temperature sensor according to claim 1, wherein the contact point and the temperature sensor are respectively provided on different surfaces of the wafer. 前記接点は、前記温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する出力端子と、外部装置から選択信号が与えられる選択信号端子と、外部電源から電源電圧の供給を受ける電源端子とを含む、請求項1〜5のいずれかに記載のウェハ型温度センサ。   The contact includes an output terminal that outputs a sensor output of the temperature sensor as an output signal, a selection signal terminal that receives a selection signal from an external device, and a power supply terminal that receives a power supply voltage from an external power supply. The wafer type temperature sensor according to any one of 1 to 5. ウェハ、前記ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサ、および前記ウェハ表面で前記複数の温度センサと電気的に接続され、前記複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点を備えるウェハ型温度センサと、
前記ウェハ型温度センサの接点に接触可能な接触子と、
前記接触子が前記接点に接続されたことに応じて、前記複数の温度センサのセンサ出力に基づいて、前記ウェハ上の各領域の温度を判別する判別手段とを備える、温度測定装置。
A wafer, a top surface of the wafer is divided into a plurality of regions, a plurality of temperature sensors arranged in each of the divided regions, and the plurality of temperature sensors electrically connected to the wafer surface; A wafer-type temperature sensor having a contact for outputting the sensor output as an output signal;
A contactor capable of contacting a contact of the wafer type temperature sensor;
A temperature measuring apparatus comprising: a determination unit configured to determine the temperature of each region on the wafer based on sensor outputs of the plurality of temperature sensors in response to the contact being connected to the contact.
温度測定機能を有する熱処理装置であって、
ウェハ、前記ウェハ上面に配置された複数の温度センサ、および前記ウェハ表面で前記複数の温度センサと電気的に接続され、前記複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点を備えるウェハ型温度センサを収容可能な筐体と、
前記筐体内で、前記ウェハを加熱または冷却するプレートと、
前記筐体内部に配置され、前記ウェハ型温度センサの接点に接触可能な接触子と、
前記筐体外部に配置され、前記ウェハ型センサからのセンサ出力を管理するデータ管理部とを備える、熱処理装置。
A heat treatment apparatus having a temperature measurement function,
Wafer type comprising a wafer, a plurality of temperature sensors arranged on the upper surface of the wafer, and a contact electrically connected to the plurality of temperature sensors on the wafer surface and outputting sensor outputs of the plurality of temperature sensors as output signals A housing capable of accommodating a temperature sensor;
A plate for heating or cooling the wafer in the housing;
A contact disposed inside the housing and capable of contacting a contact of the wafer-type temperature sensor;
A heat treatment apparatus comprising: a data management unit that is disposed outside the housing and manages sensor output from the wafer-type sensor.
前記データ管理部は、前記接触子が前記接点に接続されたことに応じて、前記複数の温度センサのセンサ出力に基づいて、前記ウェハ上の各領域の温度を判別する判別手段を含む、請求項8に記載の熱処理装置。   The data management unit includes determination means for determining the temperature of each region on the wafer based on sensor outputs of the plurality of temperature sensors in response to the contact being connected to the contact. Item 9. The heat treatment apparatus according to Item 8. 前記データ管理部は、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記ウェハ上の各領域の温度分布を一定に保つために前記プレートの温度を補正する温度補正手段を含む、請求項9に記載の熱処理装置。   The said data management part contains the temperature correction means which correct | amends the temperature of the said plate in order to maintain the temperature distribution of each area | region on the said wafer constant based on the determination result by the said determination means. Heat treatment equipment. 前記熱処理装置は、前記ウェハ型温度センサの上方に昇降自在に設けられた蓋部材をさらに備え、
前記接点は、前記ウェハの上面に設けられ、
前記接触子は、前記接点に対向するように前記蓋部材の下面に設けられ、前記蓋部材が降下したときに前記接点に接触する、請求項8〜10のいずれかに記載の熱処理装置。
The heat treatment apparatus further includes a lid member provided to be movable up and down above the wafer type temperature sensor,
The contact is provided on an upper surface of the wafer;
The heat treatment apparatus according to claim 8, wherein the contact is provided on a lower surface of the lid member so as to face the contact, and contacts the contact when the lid member is lowered.
前記熱処理装置は、前記プレートから突出して前記ウェハ型温度センサを支持するピンをさらに備え、
前記接触子は、前記ピンの先端に設けられ、
前記接点は、前記接触子と対向するように前記ウェハの下面に設けられ、
前記接触子は、前記ウェハ型温度センサが前記ピン上に載置されたときに前記接点に接触する、請求項8〜10のいずれかに記載の熱処理装置。
The heat treatment apparatus further includes a pin that protrudes from the plate and supports the wafer-type temperature sensor,
The contact is provided at the tip of the pin,
The contact is provided on the lower surface of the wafer so as to face the contact,
The said contactor is a heat processing apparatus in any one of Claims 8-10 which contacts the said contact, when the said wafer type temperature sensor is mounted on the said pin.
熱処理装置内に載置されたウェハ上の温度を測定する方法であって、
前記熱処理装置に対して加熱時間および加熱温度を含むレシピパラメータを入力する工程と、
ウェハと、前記ウェハ上面の複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサと、前記ウェハ表面で前記複数の温度センサと電気的に接続され、前記複数の温度センサのセンサ出力を出力信号として出力する接点とを有するウェハ型温度センサを前記熱処理装置内に搬入する工程と、
前記ウェハ型温度センサの接点と、前記熱処理装置内部に設けられた接触子とを接続する工程と、
熱処理装置の外部に設けられて前記ウェハ上の各領域の温度を判別する判別手段に、前記複数の温度センサのセンサ出力を前記接点を介して送信する工程と、
前記接点と前記接触子との連結を解除して、前記ウェハ型温度センサを前記熱処理装置内から搬出する工程とを含む、温度測定方法。
A method for measuring a temperature on a wafer placed in a heat treatment apparatus,
Inputting recipe parameters including a heating time and a heating temperature for the heat treatment apparatus;
A plurality of temperature sensors which are divided into a plurality of regions on the wafer upper surface and are arranged in each of the divided regions; and the plurality of temperature sensors electrically connected to the plurality of temperature sensors on the wafer surface Carrying a wafer temperature sensor having a contact for outputting the sensor output as an output signal into the heat treatment apparatus;
Connecting the contact point of the wafer-type temperature sensor and a contact provided inside the heat treatment apparatus;
A step of transmitting sensor outputs of the plurality of temperature sensors through the contacts to a determination unit provided outside the heat treatment apparatus to determine the temperature of each region on the wafer;
And a step of releasing the connection between the contact and the contact and unloading the wafer type temperature sensor from the heat treatment apparatus.
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