JP3735052B2 - Substrate contact temperature measuring apparatus and substrate heat treatment apparatus having the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱処理炉内へ半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板を1枚ずつ搬入し光照射等により基板を加熱して熱処理する基板の熱処理装置において、熱処理される基板の温度を接触式で測定する温度測定装置、ならびに、その接触式温度測定装置を備えた基板の熱処理装置に関し、特に、測温体の姿勢を調整するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、ランプアニール装置やCVD装置などのように、熱処理炉内へ基板、例えば半導体ウエハを1枚ずつ搬入しウエハに光を照射するなどしてウエハを加熱し熱処理する枚葉式の熱処理装置が、各種の工程で広く使用されている。図2に、ランプアニール装置の構成の1例を示す。
【0003】
図2に概略側断面図を示したランプアニール装置は、半導体ウエハWの搬入および搬出を行うための開口52を前部側に有する熱処理炉50を備えている。熱処理炉50の炉壁は、光透過性材料、例えば石英ガラスで形成されている。熱処理炉50の開口52側には、熱処理炉50に連接して炉口ブロック54が設けられている。熱処理炉50の前端面と炉口ブロック54との接合面には、O−リング56が装着されており、熱処理炉50の内部の気密性が保たれる。
【0004】
炉口ブロック54には、取付部58が設けられており、取付部58に石英製のサセプタ60が固着されている。そして、サセプタ60に、高純度SiCで薄板状リング形状に形成されウエハWの外径寸法と同等の内径寸法を有する均熱リング62が水平に保持されている。サセプタ60には、複数個所、例えば2個所に支持ピン64が植設されている。また、取付部58には、ウエハWの温度を接触式で計測する温度測定装置の測温体66が水平方向に取り付けられている。測温体66は、例えばR熱電対を、高純度SiCで先端が閉塞した細管状に形成された被覆部材内に挿入した構造を有している。測温体66の先端部上側は、平坦面に形成されて水平に保持されている。この測温体66の先端部とサセプタ60の2本の支持ピン64とにより、ウエハWが均熱リング62と同心に水平姿勢で支持される。
【0005】
また、図示していないが、炉口ブロック54の前面開口は、可動フランジによって開閉自在に閉塞されるようになっており、炉口ブロック54の前面開口に対向して、ウエハWを水平姿勢に支持するアームを有し熱処理炉50内へ処理前のウエハWを搬入し熱処理炉50内から処理済みのウエハWを搬出するウエハ搬出入ロボットが設置されている。
【0006】
熱処理炉50の上方および下方にはそれぞれ、上部炉壁および下部炉壁に対向してハロゲンランプ、キセノンランプ等の光照射手段としてのランプ68が複数本列設されている。ランプ68の背後ならびに熱処理炉50の両側面および後部側にはそれぞれ、内面側に鏡面研磨等が施されたリフレクタ(反射板)70が熱処理炉50を取り囲むように配設されている。なお、ランプ68は、熱処理炉50の上方側だけに配設するようにしてもよい。
【0007】
熱処理炉50の後部側には、ガス導入路72が形設されており、ガス導入路72は、窒素等の処理ガスの供給源に流路接続されている。また、図示されていないが、炉口ブロック54には、ガス排気路が形成されている。
【0008】
このランプアニール装置では、ウエハWの下面に測温体66を当接させて温度測定装置によりウエハWの温度を計測し、その計測温度と目標温度との偏差に基づいて制御器(図示せず)で制御動作を行い、ランプ68へ供給する電力を算出する、といったフィードバック制御が行われる。このように、測温体66をウエハWの下面に当接させてウエハWの温度を接触式で計測するため、測温体66とウエハW下面との接触状態が温度測定精度に影響を与える。そして、計測温度に基づきフィードバック制御してウエハWの加熱処理を行うため、温度測定精度の良否がプロセスの再現性や装置間機差の支配的な要因となる。したがって、測温体66とウエハWの下面との接触状態を最適化することが、極めて重要になる。この測温体66とウエハWとの位置関係の調整は、従来、図3の(a)、(b)に示すように、測温体66の先端部上側の平坦面とウエハW下面との隙間を目視で確認することができなくなる状態となるように、炉口ブロック54の取付部58の位置から測温体66の基部を作業者が手で操作して測温体66の先端部の姿勢を調節することにより行っていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、炉口ブロック54の取付部58の位置から測温体66の基部を作業者が手で操作して、棒状をなす測温体66の先端部の姿勢を調節する、といった方法では、測温体66の先端部上側の平坦面とウエハW下面との隙間がなるべく極小となるように微調整することが非常に困難である。
【0010】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、棒状をなす測温体の先端部の姿勢を容易に微調整することができる基板の接触式温度測定装置を提供すること、ならびに、接触式温度測定装置を備えた基板の熱処理装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、棒状をなし水平方向に配設される測温体の先端部上側の平坦面を、加熱手段によって加熱され熱処理される基板の下面に当接させて基板の温度を接触式で測定する基板の接触式温度測定装置において、前記測温体の基部が固着されて測温体を片持ち式に保持するホルダと、前記測温体の先端部を、前記ホルダを中心として上下方向に揺動させるピッチング調整部、前記測温体を、その軸心線回りに回動させるローリング調整部、および、前記測温体の全体を上下方向に移動させるZ軸方向調整部から構成され、前記ホルダを微少移動させて、前記測温体の先端部上側の平坦面の姿勢を調整する調整機構と、この調整機構が配設される空間と前記測温体が配設される空間とを、測温体の動きを許容し気密を保持して隔絶する気密隔絶手段と、を備えたことを特徴とする。
【0012】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の接触式温度測定装置において、前記ホルダと前記調整機構とを、前記測温体と直交する連結軸によって連結し、前記気密隔絶手段を、前記連結軸に一体的に外嵌されかつ前記ホルダに気密に密着する鍔部を有する外嵌部材と、前記ホルダおよび前記連結軸を取り囲むように固設された筒部材と、この筒部材の内側に固定されまたは摺動自在に保持された内筒部材と、前記筒部材の内周面と前記内筒部材の外周面との間に介挿されたシール部材と、前記外嵌部材の鍔部と前記内筒部材とを連接する筒状ベローズ部材と、を備えて構成したことを特徴とする。
【0013】
請求項3に係る発明は、棒状をなし水平方向に配設される測温体の先端部上側の平坦面を、加熱手段によって加熱され熱処理される基板の下面に当接させて基板の温度を接触式で測定する基板の接触式温度測定装置において、前記測温体の基部が固着されて測温体を片持ち式に保持するホルダと、このホルダに前記測温体と直交する連結軸を介して連結され、前記ホルダを微少移動させて、前記測温体の先端部上側の平坦面の姿勢を調整する調整機構と、前記連結軸に一体的に外嵌されかつ前記ホルダに気密に密着する鍔部を有する外嵌部材、前記ホルダおよび前記連結軸を取り囲むように固設された筒部材、この筒部材の内側に固定されまたは摺動自在に保持された内筒部材、前記筒部材の内周面と前記内筒部材の外周面との間に介挿されたシール部材、および、前記外嵌部材の鍔部と前記内筒部材とを連接する筒状ベローズ部材を備えて構成され、前記調整機構が配設される空間と前記測温体が配設される空間とを、測温体の動きを許容し気密を保持して隔絶する気密隔絶手段と、を備えたことを特徴とする。
【0014】
請求項4に係る発明は、請求項3記載の接触式温度測定装置において、前記調整機構を、前記測温体の先端部を、前記ホルダを中心として上下方向に揺動させるピッチング調整部と、前記測温体を、その軸心線回りに回動させるローリング調整部と、前記測温体の全体を上下方向に移動させるZ軸方向調整部と、から構成したことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、基板の熱処理装置であって、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の基板の接触式温度測定装置を備え、前記加熱手段が光照射手段であって、基板を加熱して熱処理することを特徴とする。
【0015】
請求項1に係る発明の接触式温度測定装置においては、調整機構によってホルダを微少移動させることにより、測温体の先端部上側の平坦面の姿勢を調整することができる。すなわち、ピッチング調整部によって測温体の先端部を、ホルダを中心として上下方向に揺動させることにより、測温体の先端部上側の平坦面の、測温体を側方から見たときの水平面に対する傾斜角度が微調整される。また、ローリング調整部によって測温体を、その軸心線回りに回動させることにより、測温体の先端部上側の平坦面の、測温体を正面方向から見たときの水平面に対する傾斜角度が微調整される。さらに、Z軸方向調整部によって測温体の全体を上下方向に移動させることにより、ピッチング調整部による調整操作に伴って変化した測温体の先端部上側の平坦面の高さ位置が、基板を水平姿勢に支持することができる所定位置となるように調整し直される。したがって、棒状をなす測温体の先端部の姿勢を容易に微調整することが可能である。また、測温体が配設される空間、すなわち熱処理装置の熱処理炉の内部と、調整機構が配設される空間、すなわち熱処理炉の外部とは、気密隔絶手段により測温体の動きを許容しつつ気密を保持して隔絶されるので、測温体の姿勢を調整する操作を行っても、熱処理炉内からのリーク等を生じることがない。
【0016】
請求項2に係る発明の接触式温度測定装置では、測温体が配設される空間と調整機構が配設される空間とは、ホルダ、外嵌部材、筒状ベローズ部材、内筒部材およびシール部材により気密を保持して隔絶される。また、調整機構による調整操作に伴って微少移動するホルダに気密に密着した外嵌部材の鍔部と、固設された筒部材の内側に固定されまたは摺動自在に保持された内筒部材とは、筒状ベローズ部材を介して連接しているので、測温体の姿勢を調整する際に、ホルダ、したがってホルダに保持された測温体の動きが内筒部材によって規制されることはない。
【0017】
請求項3に係る発明の接触式温度測定装置においては、調整機構によってホルダを微少移動させることにより、測温体の先端部上側の平坦面の姿勢を調整することができる。したがって、棒状をなす測温体の先端部の姿勢を容易に微調整することが可能である。また、測温体が配設される空間、すなわち熱処理装置の熱処理炉の内部と、調整機構が配設される空間、すなわち熱処理炉の外部とは、ホルダ、外嵌部材、筒状ベローズ部材、内筒部材およびシール部材により気密を保持して隔絶される。また、調整機構による調整操作に伴って微少移動するホルダに気密に密着した外嵌部材の鍔部と、固設された筒部材の内側に固定されまたは摺動自在に保持された内筒部材とは、筒状ベローズ部材を介して連接しているので、測温体の姿勢を調整する際に、ホルダ、したがってホルダに保持された測温体の動きが内筒部材によって規制されることはない。このように、熱処理炉内からのリーク等を生じることなく、測温体の姿勢を調整する操作を行うことが可能である。
【0018】
請求項4に係る発明の接触式温度測定装置では、ピッチング調整部によって測温体の先端部を、ホルダを中心として上下方向に揺動させることにより、測温体の先端部上側の平坦面の、測温体を側方から見たときの水平面に対する傾斜角度が微調整される。また、ローリング調整部によって測温体を、その軸心線回りに回動させることにより、測温体の先端部上側の平坦面の、測温体を正面方向から見たときの水平面に対する傾斜角度が微調整される。さらに、Z軸方向調整部によって測温体の全体を上下方向に移動させることにより、ピッチング調整部による調整操作に伴って変化した測温体の先端部上側の平坦面の高さ位置が、基板を水平姿勢に支持することができる所定位置となるように調整し直される。
請求項5に係る発明の基板の熱処理装置においては、調整機構によって測温体の先端部の姿勢を微調整することにより、測温体が最適な姿勢に保持されるので、基板の熱処理時に、測温体によって基板の温度が精度良く検出される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図1を参照しながら説明する。
【0020】
図1は、この発明の実施形態の1例を示し、基板の接触式温度測定装置を、一部を縦断面で示す側面図である。この接触式温度測定装置は、基板の熱処理装置、例えばランプアニール装置に装着されて使用される。図1には、ランプアニール装置の全体構成を図示していないが、この温度測定装置の本体部分は、熱処理炉の開口側に設けられる炉口ブロックの取付部(図2参照)に設置される。
【0021】
この接触式温度測定装置は、棒状をなし水平方向に配設される測温体10(測温体10自体の構成は従来と変わらないので、ここではその説明を省略する)、測温体10の基部が固着されて測温体10を片持ち式に保持するホルダ12、このホルダ12を微少移動させて、測温体10の先端部上側の平坦面の姿勢を調整する調整機構14、ホルダ12と調整機構14とを連接する連接軸16、ならびに、測温体10が配設される空間、すなわち熱処理炉20の内部と、調整機構14が配設される空間、すなわち熱処理炉20の外部とを、測温体10の動きを許容し気密を保持して隔絶する可動シール部18を備えて構成されている。
【0022】
連接軸16は、ホルダ12の下面側に上端部が固着され、測温体10と直交するように鉛直方向に配設されて、下端側は、詳細な構造を図示していないがコネクタを介し着脱自在に調整機構14に連接されている。調整機構14は、ローリング調整ステージ22、ピッチング調整ステージ24およびZ軸方向調整ステージ26から構成されている。
【0023】
ローリング調整ステージ22は、固定台22aに対し可動台22bがホルダ12の中心位置(測温体10の軸心線と連接軸16の軸心線とが交差する位置)Oを中心として図1の紙面と直交する方向に揺動するように構成されている。このローリング調整ステージ22により、測温体10が、矢印Aに示すように軸心線回りに回動させられて、測温体10の先端部上側の平坦面の、測温体10を正面方向から見た(図3の(b)参照)ときの水平面に対する傾斜角度が微調整される。また、ピッチング調整ステージ24は、固定台24aに対し可動台24b(および可動台24b上に取着されたローリング調整ステージ22)がホルダ12の中心位置Oを中心として図1の紙面に沿った方向に揺動するように構成されている。このピッチング調整ステージ24により、測温体10の先端部が、矢印Bに示すようにホルダ12の中心位置Oを中心として上下方向に揺動させられて、測温体10の先端部上側の平坦面の、測温体10を側方から見た(図3の(a)参照)ときの水平面に対する傾斜角度が微調整される。これらのローリング調整ステージ22およびピッチング調整ステージ24には、水平面に対する調節角度を指示する目盛りがそれぞれ付されており、作業者は、その目盛りを見ながら調整操作を行うことができるようになっている。
【0024】
また、Z軸方向調整ステージ26は、それに取着されたローリング調整ステージ22およびピッチング調整ステージ24ならびに連接軸16およびホルダ12の全体を鉛直方向に往復移動させるように構成されている。このZ軸方向調整ステージ26により、測温体10の全体が上下方向に移動させられる。そして、ピッチング調整ステージ24による調整操作に伴い、測温体10の先端部上側の平坦面の高さ位置が変化することになるが、ピッチング調整ステージ24による調整後に、Z軸方向調整ステージ26によって測温体10の全体を上下方向に移動させることにより、測温体10の先端部上側の平坦面の高さ位置が、基板を水平姿勢に支持することができる所定位置となるように調整し直すことができる。このZ軸方向調整ステージ26には、基準面に対する高さ位置を示す目盛りが付されており、作業者は、その目盛りを見ながら調整操作を行うことができるようになっている。
【0025】
可動シール部18は、連接軸16の外周面側に一体的に嵌入されるとともにホルダ12の下面にO−リング28を介在させて気密に密着する鍔部32を有する外嵌部材30、ホルダ12および連接軸16を取り囲むように固設された筒部材34、筒部材34の内側に固定され(あるいは摺動自在に保持され)た内筒部材36、筒部材34の内周面と内筒部材36の外周面との間に介挿されたシールリング38、および、外嵌部材30の鍔部32と内筒部材36とを連接する筒状ベローズ部材40を備えて構成されている。筒部材34は、O−リング42を介在させて熱処理炉20の開口側端面に気密に密着している。
【0026】
このような構成を有する可動シール部18を備えていることにより、測温体10が配設された熱処理炉20の内部からガスが漏れ出たり、熱処理炉20内へ外気が侵入したりする、といった心配がない。また、ホルダ12に密着した外嵌部材30の鍔部32と筒部材34の内側に配設された内筒部材36とが筒状ベローズ部材40を介して連接しているので、筒部材34および内筒部材36に対して測温体10、ホルダ12、連接軸16および外嵌部材30が微少移動することが可能である。このため、シールリング38による筒部材34内周面と内筒部材36外周面との間における気密状態を保持したままで、調整機構14によりホルダ12および測温体10を微少移動させて測温体10の姿勢を調整することができる。
【0027】
なお、調整機構14および可動シール部18は、上記実施形態に示した構成に限定されず、同様の機能を有するものであればどのような構成であってもよい。
【0028】
図1に示した構成を有する接触式温度測定装置を、基板の熱処理装置、例えば図2に示したランプアニール装置に具備させることができる。ランプアニール装置の構成については、図2に基づいて上述したので、ここでは説明を省略する。このように接触式温度測定装置を備えたランプアニール装置では、測温体14(図2においては測温体66である。以下、同じ)の先端部の姿勢を微調整することにより、ウエハWに対し測温体14を最適な姿勢に保持することができる。したがって、測温体14の先端部平坦面とウエハWの下面との間の隙間が極小になった状態でウエハWの熱処理が行われるので、測温体14によって熱処理中のウエハWの温度が精度良く検出される。このため、ウエハWに対してより精度の高い熱処理を施すことが可能になる。
【0029】
【発明の効果】
請求項1および請求項3に係る各発明の基板の接触式温度測定装置によると、棒状をなす測温体の先端部の姿勢を容易に微調整することができ、調整に要する時間を短縮し労力を軽減することができる。
【0030】
請求項2に係る発明の接触式温度測定装置では、測温体が配設される空間と調整機構が配設される空間とを、確実に気密を保持して隔絶しつつ、測温体の姿勢を調整することができる。
【0031】
請求項4に係る発明の接触式温度測定装置では、ピッチング調整部、ローリング調整部およびZ軸方向調整部の3つの調整部を操作することにより、測温体の先端部の姿勢を容易に微調整することができる。
【0032】
請求項5に係る発明の基板の熱処理装置を使用すると、請求項1ないし請求項4に係る各発明の上記効果を奏することができるため、熱処理が施されている基板の温度をより正確に検出することが可能となる。このため、基板に対してより精度の高い熱処理を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の1例を示し、基板の接触式温度測定装置を、一部を縦断面で示す側面図である。
【図2】ランプアニール装置の構成の1例を示す側断面図である。
【図3】測温体とウエハとの位置関係の調整方法について説明するための部分拡大図である。
【符号の説明】
10 測温体
12 ホルダ
14 調整機構
16 連接軸
18 可動シール部
20 熱処理炉
22 ローリング調整ステージ
24 ピッチング調整ステージ
26 Z軸方向調整ステージ
28、42 O−リング
30 外嵌部材
32 外嵌部材の鍔部
34 筒部材
36 内筒部材
38 シールリング
40 筒状ベローズ部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention carries a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, and an optical disk substrate into a heat treatment furnace one by one and heats the substrate by light irradiation or the like to heat-treat the substrate. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature measuring device that measures the temperature of a substrate to be heat-treated in a contact manner, and a substrate heat treatment device equipped with the contact temperature measuring device, and more particularly to a technique for adjusting the attitude of a temperature measuring body. .
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor device manufacturing process, like a lamp annealing apparatus or a CVD apparatus, a substrate, for example, a semiconductor wafer, for example, is carried one by one into a heat treatment furnace, and the wafer is heated and heat-treated by irradiating the wafer with light. Leaf-type heat treatment apparatuses are widely used in various processes. FIG. 2 shows an example of the configuration of the lamp annealing apparatus.
[0003]
The lamp annealing apparatus shown in a schematic side sectional view in FIG. 2 includes a
[0004]
A
[0005]
Although not shown, the front opening of the
[0006]
A plurality of
[0007]
A
[0008]
In this lamp annealing apparatus, the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method in which the operator manually operates the base of the
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a contact temperature measuring device for a substrate that can easily fine-tune the position of the tip of a rod-shaped temperature measuring element, and Another object of the present invention is to provide a substrate heat treatment apparatus including a contact temperature measuring apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the temperature of the substrate is controlled by bringing the flat surface on the top end of the temperature measuring element arranged in a horizontal direction in a bar shape into contact with the lower surface of the substrate heated by the heating means and heat-treated. In a contact temperature measuring apparatus for a substrate to be measured by a contact method, a holder for holding the temperature measuring body in a cantilever manner with the base of the temperature measuring body fixed, and a tip of the temperature measuring body centered on the holder As a pitching adjustment unit that swings in the vertical direction, a rolling adjustment unit that rotates the temperature sensor around its axis, and a Z-axis direction adjustment unit that moves the temperature sensor as a whole in the vertical direction. An adjustment mechanism configured to slightly move the holder to adjust the posture of the flat surface on the upper end of the temperature measuring element, a space in which the adjustment mechanism is provided, and the temperature measuring element are provided. Isolates the space by allowing the temperature sensor to move and maintaining airtightness An airtight isolation means that, characterized by comprising a.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the contact-type temperature measuring device according to the first aspect, the holder and the adjusting mechanism are connected by a connecting shaft orthogonal to the temperature measuring body, and the hermetic isolation means is connected to the connecting temperature measuring device. An outer fitting member that is integrally fitted to the shaft and has a collar portion that tightly adheres to the holder, a cylindrical member that is fixed so as to surround the holder and the connecting shaft, and is fixed to the inside of the cylindrical member Or an inner cylinder member held slidably, a seal member interposed between an inner circumferential surface of the cylindrical member and an outer circumferential surface of the inner cylinder member, a flange portion of the outer fitting member, and the And a cylindrical bellows member connecting the inner cylinder member .
[0013]
According to a third aspect of the present invention, the temperature of the substrate is adjusted by bringing a flat surface on the upper end of the temperature measuring element arranged in a horizontal direction in a rod shape into contact with the lower surface of the substrate heated by the heating means and heat-treated. In the contact-type temperature measuring device for a substrate to be measured by a contact type , a holder for holding the temperature measuring body in a cantilever manner with the base of the temperature measuring body fixed, and a connecting shaft orthogonal to the temperature measuring body on the holder. And an adjustment mechanism that adjusts the attitude of the flat surface on the top end of the temperature sensing element by slightly moving the holder, and is externally fitted integrally with the connecting shaft and is hermetically adhered to the holder outer fitting member having a flange portion which, the holder and fixed so as to surround the connecting shaft-cylinder member is fixed inside of the cylindrical member or slidably retained within the cylindrical member, the It is inserted between the inner peripheral surface of the cylindrical member and the outer peripheral surface of the inner cylindrical member. Sealing member, and is configured to include a tubular bellows member which connects the the inner cylinder member and the flange portion of said outer fitting member, the temperature sensing element and the space in which the adjusting mechanism is disposed is arranged And a hermetic isolation means for allowing the temperature measuring body to move and isolating the space while maintaining airtightness .
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the contact-type temperature measuring device according to the third aspect, the adjustment mechanism includes a pitching adjustment unit that swings the tip of the temperature measuring element in the vertical direction around the holder; The temperature measuring element is composed of a rolling adjustment unit that rotates about its axis, and a Z-axis direction adjustment unit that moves the whole temperature measuring element in the vertical direction.
An invention according to claim 5 is a substrate heat treatment apparatus, comprising the substrate contact temperature measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the heating means is a light irradiation means, The substrate is heated and heat-treated.
[0015]
In the contact-type temperature measuring device according to the first aspect of the present invention, the attitude of the flat surface on the upper end of the temperature measuring body can be adjusted by slightly moving the holder by the adjusting mechanism. That is, the pitching adjustment unit swings the tip of the temperature measuring element in the vertical direction around the holder, so that when the temperature measuring object is viewed from the side of the flat surface above the tip of the temperature measuring element. The tilt angle with respect to the horizontal plane is finely adjusted. In addition, by rotating the temperature measuring element around its axis by the rolling adjustment unit, the inclination angle of the flat surface above the tip of the temperature measuring element with respect to the horizontal plane when the temperature measuring object is viewed from the front direction Is fine-tuned. Furthermore, the height position of the flat surface on the upper end of the temperature measuring element, which is changed by the adjustment operation by the pitching adjusting unit, is moved by moving the entire temperature measuring element in the vertical direction by the Z-axis direction adjusting unit. Is adjusted again to a predetermined position where it can be supported in a horizontal posture. Therefore, it is possible to easily finely adjust the posture of the tip of the rod-shaped temperature measuring element. In addition, the space where the temperature measuring element is arranged, that is, the inside of the heat treatment furnace of the heat treatment apparatus and the space where the adjusting mechanism is arranged, that is, the outside of the heat treatment furnace, allow the movement of the temperature measuring element by airtight isolation means. However, since it is isolated while maintaining airtightness, even if an operation for adjusting the attitude of the temperature measuring body is performed, no leakage or the like from the inside of the heat treatment furnace occurs.
[0016]
In the contact-type temperature measuring device according to the second aspect of the present invention, the space in which the temperature measuring body is disposed and the space in which the adjustment mechanism is disposed include a holder, an outer fitting member, a cylindrical bellows member, an inner cylindrical member, and The seal member keeps airtight and is isolated. Further, a flange portion of the outer fitting member that is airtightly attached to a holder that moves slightly in accordance with an adjustment operation by the adjustment mechanism, and an inner cylinder member that is fixed or slidably held inside the fixed cylinder member Are connected via a cylindrical bellows member, and therefore, when adjusting the attitude of the temperature measuring body, the movement of the holder, and hence the temperature measuring body held by the holder, is not restricted by the inner cylinder member. .
[0017]
In the contact-type temperature measuring device according to the third aspect of the present invention, the attitude of the flat surface on the upper end of the temperature measuring body can be adjusted by slightly moving the holder by the adjusting mechanism. Therefore, it is possible to easily finely adjust the posture of the tip of the rod-shaped temperature measuring element. In addition, the space in which the temperature measuring element is arranged, that is , the inside of the heat treatment furnace of the heat treatment apparatus, and the space in which the adjustment mechanism is arranged , that is, the outside of the heat treatment furnace are a holder, an external fitting member, a cylindrical bellows member, The inner cylinder member and the seal member are isolated from each other while maintaining airtightness. Further, a flange portion of the outer fitting member that is airtightly attached to a holder that moves slightly in accordance with an adjustment operation by the adjustment mechanism, and an inner cylinder member that is fixed or slidably held inside the fixed cylinder member Are connected via a cylindrical bellows member, and therefore, when adjusting the attitude of the temperature measuring body, the movement of the holder, and hence the temperature measuring body held by the holder, is not restricted by the inner cylinder member. . As described above, it is possible to perform an operation of adjusting the posture of the temperature measuring body without causing a leak from the heat treatment furnace.
[0018]
In the contact-type temperature measuring device according to the fourth aspect of the present invention, the tip of the temperature measuring element is swung in the vertical direction around the holder by the pitching adjustment unit, so that the flat surface above the tip of the temperature measuring element is The inclination angle with respect to the horizontal plane when the temperature measuring body is viewed from the side is finely adjusted. In addition, by rotating the temperature measuring element around its axis by the rolling adjustment unit, the inclination angle of the flat surface above the tip of the temperature measuring element with respect to the horizontal plane when the temperature measuring object is viewed from the front direction Is fine-tuned. Furthermore, the height position of the flat surface on the upper end of the temperature measuring element, which is changed by the adjustment operation by the pitching adjusting unit, is moved by moving the entire temperature measuring element in the vertical direction by the Z-axis direction adjusting unit. Is adjusted again to a predetermined position where it can be supported in a horizontal posture.
In the substrate heat treatment apparatus of the invention according to claim 5, since the temperature measuring body is held in an optimum posture by finely adjusting the posture of the tip of the temperature measuring member by the adjustment mechanism, during the heat treatment of the substrate, The temperature of the substrate is accurately detected by the temperature sensor.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
[0020]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and is a side view partially showing a substrate contact temperature measuring device in a longitudinal section. This contact temperature measuring apparatus is used by being mounted on a substrate heat treatment apparatus, for example, a lamp annealing apparatus. FIG. 1 does not show the overall configuration of the lamp annealing apparatus, but the main body portion of the temperature measuring apparatus is installed in a furnace port block mounting portion (see FIG. 2) provided on the opening side of the heat treatment furnace. .
[0021]
This contact-type temperature measuring device has a rod-like shape and is arranged in the horizontal direction (the structure of the
[0022]
The connecting
[0023]
The rolling
[0024]
The Z-axis
[0025]
The
[0026]
By including the
[0027]
The
[0028]
The contact-type temperature measuring apparatus having the configuration shown in FIG. 1 can be provided in a substrate heat treatment apparatus, for example, a lamp annealing apparatus shown in FIG. The configuration of the lamp annealing apparatus has been described above with reference to FIG. Thus, in the lamp annealing apparatus provided with the contact-type temperature measuring device, the wafer W is adjusted by finely adjusting the attitude of the tip of the temperature measuring body 14 (the
[0029]
【The invention's effect】
According to the substrate contact temperature measuring device of each of the first and third aspects of the present invention, the posture of the tip of the rod-shaped temperature measuring element can be easily finely adjusted, and the time required for adjustment can be shortened. Labor can be reduced.
[0030]
In the contact-type temperature measuring device according to the second aspect of the present invention, the space in which the temperature measuring body is disposed and the space in which the adjustment mechanism is disposed are reliably separated from each other while maintaining airtightness. The posture can be adjusted .
[0031]
In the contact-type temperature measuring device according to the fourth aspect of the present invention, the posture of the tip of the temperature measuring element can be easily adjusted by operating the three adjustment units, the pitching adjustment unit, the rolling adjustment unit, and the Z-axis direction adjustment unit. Can be adjusted .
[0032]
When the substrate heat treatment apparatus of the invention according to claim 5 is used, the above-described effects of the inventions according to claims 1 to 4 can be obtained, so that the temperature of the substrate subjected to the heat treatment can be detected more accurately. It becomes possible to do. For this reason, heat treatment with higher accuracy can be performed on the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a part of a contact temperature measuring apparatus for a substrate in a longitudinal section according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the configuration of a lamp annealing apparatus.
FIG. 3 is a partially enlarged view for explaining a method of adjusting the positional relationship between the temperature measuring element and the wafer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記測温体の基部が固着されて測温体を片持ち式に保持するホルダと、
前記測温体の先端部を、前記ホルダを中心として上下方向に揺動させるピッチング調整部、前記測温体を、その軸心線回りに回動させるローリング調整部、および、前記測温体の全体を上下方向に移動させるZ軸方向調整部から構成され、前記ホルダを微少移動させて、前記測温体の先端部上側の平坦面の姿勢を調整する調整機構と、
この調整機構が配設される空間と前記測温体が配設される空間とを、測温体の動きを許容し気密を保持して隔絶する気密隔絶手段と、
を備えたことを特徴とする基板の接触式温度測定装置。Contact of the substrate which measures the temperature of the substrate in a contact type by bringing the flat surface on the top end of the temperature measuring element arranged in a horizontal direction into contact with the lower surface of the substrate heated by the heating means and heat-treated. In the temperature measuring device,
A holder to which the base of the temperature sensor is fixed and to hold the temperature sensor in a cantilevered manner;
A pitching adjustment unit that swings the tip of the temperature measuring element in the vertical direction around the holder, a rolling adjustment unit that rotates the temperature measuring element around its axis, and An adjustment mechanism that is composed of a Z-axis direction adjustment unit that moves the whole in the vertical direction, and that adjusts the posture of the flat surface on the upper end of the temperature sensing element by slightly moving the holder;
An airtight isolation means for isolating the space in which the adjusting mechanism is disposed and the space in which the temperature measuring body is disposed while allowing the temperature measuring body to move and maintaining airtightness;
A contact temperature measuring apparatus for a substrate, comprising:
前記気密隔絶手段が、
前記連結軸に一体的に外嵌されかつ前記ホルダに気密に密着する鍔部を有する外嵌部材と、
前記ホルダおよび前記連結軸を取り囲むように固設された筒部材と、
この筒部材の内側に固定されまたは摺動自在に保持された内筒部材と、
前記筒部材の内周面と前記内筒部材の外周面との間に介挿されたシール部材と、
前記外嵌部材の鍔部と前記内筒部材とを連接する筒状ベローズ部材と、
を備えて構成された請求項1記載の基板の接触式温度測定装置。 The holder and the adjustment mechanism are connected by a connecting shaft orthogonal to the temperature measuring body,
The airtight isolation means is
An outer fitting member integrally fitted to the connecting shaft and having a flange that is airtightly adhered to the holder;
A cylindrical member fixed so as to surround the holder and the connecting shaft;
An inner cylinder member fixed or slidably held inside the cylinder member;
A seal member interposed between the inner peripheral surface of the cylindrical member and the outer peripheral surface of the inner cylindrical member;
A cylindrical bellows member connecting the flange portion of the outer fitting member and the inner cylindrical member;
Contact temperature measuring device of the substrate according to claim 1, wherein configured with a.
前記測温体の基部が固着されて測温体を片持ち式に保持するホルダと、
このホルダに前記測温体と直交する連結軸を介して連結され、前記ホルダを微少移動させて、前記測温体の先端部上側の平坦面の姿勢を調整する調整機構と、
前記連結軸に一体的に外嵌されかつ前記ホルダに気密に密着する鍔部を有する外嵌部材、前記ホルダおよび前記連結軸を取り囲むように固設された筒部材、この筒部材の内側に固定されまたは摺動自在に保持された内筒部材、前記筒部材の内周面と前記内筒部材の外周面との間に介挿されたシール部材、および、前記外嵌部材の鍔部と前記内筒部材とを連接する筒状ベローズ部材を備えて構成され、前記調整機構が配設される空間と前記測温体が配設される空間とを、測温体の動きを許容し気密を保持して隔絶する気密隔絶手段と、
を備えたことを特徴とする基板の接触式温度測定装置。 Contact of the substrate which measures the temperature of the substrate in a contact type by bringing the flat surface on the top end of the temperature measuring element arranged in a horizontal direction into contact with the lower surface of the substrate heated by the heating means and heat-treated. In the temperature measuring device,
A holder to which the base of the temperature sensor is fixed and to hold the temperature sensor in a cantilevered manner;
An adjustment mechanism that is connected to the holder via a connecting shaft orthogonal to the temperature measuring body, moves the holder slightly, and adjusts the posture of the flat surface on the top end of the temperature measuring body;
The integrally fitted to the connecting shaft and the outer fitting member having a flange portion which is in close contact airtightly to the holder, the holder and fixed so as to surround the connecting shaft-cylinder member, the inside of the cylindrical member fixed or slidably retained within the cylindrical member, the through interpolated seal member between the outer peripheral surface of the inner cylinder member and the inner circumferential surface of the cylindrical member, and the collar of the outer fitting member is configured to include a tubular bellows member which connects with said inner tube member and parts, and a space where the temperature sensing element and the space in which the adjusting mechanism is arranged is provided, the movement of the temperature sensing element An airtight isolation means for allowing and maintaining airtightness, and
A contact temperature measuring apparatus for a substrate, comprising:
前記測温体の先端部を、前記ホルダを中心として上下方向に揺動させるピッチング調整部と、
前記測温体を、その軸心線回りに回動させるローリング調整部と、
前記測温体の全体を上下方向に移動させるZ軸方向調整部と、
から構成された請求項3記載の基板の接触式温度測定装置。 The adjustment mechanism is
A pitching adjustment unit that swings the tip of the temperature sensor in the vertical direction about the holder;
A rolling adjustment section for rotating the temperature sensor around its axis;
A Z-axis direction adjustment unit for moving the whole temperature sensing element in the vertical direction;
The contact temperature measuring apparatus for a substrate according to claim 3, comprising:
前記加熱手段が光照射手段であって、基板を加熱して熱処理することを特徴とする基板の熱処理装置。 A substrate heat treatment apparatus, wherein the heating means is a light irradiation means, and heat treatment is performed by heating the substrate.
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