JP5676398B2

JP5676398B2 - Substrate temperature measurement system

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Publication number: JP5676398B2
Application number: JP2011185528A
Authority: JP
Inventors: 亀井　謙治; 謙治亀井
Original assignee: Sebacs Co Ltd
Current assignee: Sebacs Co Ltd
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2031-08-29
Also published as: JP2013048134A

Description

この発明は、熱処理プレート上に載置された基板の温度を測定する基板温度測定システムに関する。 The present invention relates to a substrate temperature measurement system that measures the temperature of a substrate placed on a heat treatment plate.

例えば、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を熱処理する基板熱処理装置においては、ホットプレートやクールプレート等の熱処理プレート上に基板を載置して熱処理を実行している。このような場合には、オフセットの温度を設定するため、適切な温度分布に補正するため熱処理される基板の温度を測定する必要がある。 For example, in a substrate heat treatment apparatus that heat-treats a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, the substrate is placed on a heat treatment plate such as a hot plate or a cool plate and the heat treatment is performed. doing. In such a case, in order to set the offset temperature, it is necessary to measure the temperature of the substrate to be heat-treated in order to correct the temperature distribution appropriately.

ところで、このような基板の温度測定を行う場合、実際に熱処理を実行中の基板の温度を測定することは困難である。このため、一般的には、白金抵抗体や熱電対等の温度検知部材を使用した温度センサや、水晶振動子の共振周波数を利用した温度センサを温度測定用基板に埋め込み、この温度測定用基板を熱処理プレートに設置して、この温度測定用基板の温度を測定することにより、基板熱処理装置により処理される基板の温度を測定するようにしている。 By the way, when measuring the temperature of such a substrate, it is difficult to measure the temperature of the substrate that is actually performing the heat treatment. For this reason, in general, a temperature sensor using a temperature detection member such as a platinum resistor or a thermocouple, or a temperature sensor using the resonance frequency of a crystal resonator is embedded in the temperature measurement substrate, and this temperature measurement substrate is mounted. The temperature of the substrate to be processed by the substrate heat treatment apparatus is measured by installing the heat treatment plate and measuring the temperature of the temperature measurement substrate.

特許文献１には、水晶振動子が安定に発振を行う固有振動数を持ち、かつ、その固有振動数が温度変化と特定の相関を持つ特性を有することを利用し、導線を使用することなく、精度良く基板の温度を測定できるようにした基板の温度測定方法が開示されている。この基板の温度測定方法においては、温度測定用基板に、水晶振動子とコイルとを接続して形成される検温素子を配設し、水晶振動子の固有振動数に相当する周波数の送信波を検温素子に発信する。そして、チャンバー内の上蓋に検温素子からの電磁波を受信するセンサーコイルを設け、送信波を停止した後に、水晶振動子が共振後の減衰振動により放出する温度測定用基板の温度に応じた電磁波を受信し、検温素子からの電磁波の周波数に基づいて温度測定用基板の温度を測定する。 Patent Document 1 utilizes the fact that a crystal resonator has a natural frequency at which it stably oscillates, and that the natural frequency has a characteristic having a specific correlation with a temperature change, without using a lead wire. A temperature measurement method for a substrate that can measure the temperature of the substrate with high accuracy is disclosed. In this substrate temperature measurement method, a temperature measuring element formed by connecting a crystal resonator and a coil is disposed on the temperature measurement substrate, and a transmission wave having a frequency corresponding to the natural frequency of the crystal resonator is provided. Send to the temperature sensor. Then, a sensor coil that receives electromagnetic waves from the temperature measuring element is provided on the upper lid in the chamber, and after the transmission wave is stopped, the electromagnetic waves according to the temperature of the temperature measurement substrate that is emitted by the damped vibration after the resonance of the quartz crystal resonator are emitted. The temperature of the temperature measurement substrate is measured based on the frequency of the electromagnetic wave from the temperature measuring element.

また、特許文献２には、配線数の増加を抑制することができる基板熱処理装置が開示されている。この基板熱処理装置においては、水晶振動子にコイルを接続して形成された検温素子が温度測定用基板の複数箇所に設置される。また、チャンバー内の上蓋に中継アンテナが取り付けられるとともに、搬送ロボットの保持アームに送受信アンテナが設置される。各水晶振動子の固有振動数に相当する周波数の送信波を送受信アンテナから中継アンテナを経由して送信することによって対応する水晶振動子を共振させ、この水晶振動子から放出された電磁波を中継アンテナを経由して送受信アンテナにて受信し、その受信した電磁波の周波数および送信波の周波数に基づいて温度測定用基板の温度測定を行う。 Patent Document 2 discloses a substrate heat treatment apparatus that can suppress an increase in the number of wirings. In this substrate heat treatment apparatus, temperature measuring elements formed by connecting a coil to a crystal resonator are installed at a plurality of locations on a temperature measuring substrate. A relay antenna is attached to the upper lid in the chamber, and a transmission / reception antenna is installed on the holding arm of the transfer robot. By transmitting a transmission wave having a frequency corresponding to the natural frequency of each crystal resonator from the transmission / reception antenna via the relay antenna, the corresponding crystal resonator is resonated, and the electromagnetic wave emitted from this crystal resonator is relayed to the relay antenna. And the temperature of the substrate for temperature measurement is measured based on the frequency of the received electromagnetic wave and the frequency of the transmitted wave.

特開２００４−１４０１６７号公報JP 2004-140167 A 特開２００７−１９１５５号公報JP 2007-19155 A

上述した特許文献１および特許文献２に記載の発明においては、いずれも、チャンバー内の上蓋に、センサーコイルや中継アンテナを配設する必要がある。しかしながら、基板熱処理装置のチャンバーには、一般的に、窒素パージを行うための窒素ガス噴出口や、排気を行うための排気口が形成されている。このため、チャンバー内の上蓋には、センサーコイルや中継アンテナを配置するスペースがない場合が多い。また、チャンバー内の上蓋にセンサーコイルや中継アンテナを配設した場合には、窒素パージや排気を実行するときに、気流が乱れることから、基板の熱処理に悪影響を与えるという問題も生ずる。 In the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, it is necessary to provide a sensor coil and a relay antenna on the upper lid in the chamber. However, in general, a chamber of the substrate heat treatment apparatus is formed with a nitrogen gas jetting port for performing a nitrogen purge and an exhausting port for exhausting. For this reason, the upper lid in the chamber often has no space for arranging the sensor coil and the relay antenna. In addition, when a sensor coil or a relay antenna is provided on the upper lid in the chamber, the air flow is disturbed when nitrogen purge or exhaust is performed, which causes a problem of adversely affecting the heat treatment of the substrate.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、チャンバー内に大きな設置スペースを必要とすることなく、また、基板の熱処理にも影響を与えることがない基板温度測定システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a substrate temperature measurement system that does not require a large installation space in the chamber and does not affect the heat treatment of the substrate. With the goal.

請求項１に記載の発明は、熱処理ユニットの熱処理プレート上に載置された基板の温度を測定する基板温度測定システムであって、前記熱処理プレートの周囲の少なくとも一部分の熱処理ユニットに列設された複数の送受信アンテナと、前記熱処理プレート上に載置される基板と、前記基板の複数箇所の温度を測定するために当該基板に取り付けられた複数の水晶振動子と、前記基板の端縁に列設され前記複数の水晶振動子と各々接続された複数のセンサ側アンテナと、を備えた円形状の温度測定用基板とを備え、前記熱処理プレート上に温度測定用基板が載置されたとき前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナが各々対向するように前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナを前記温度測定用基板の端縁に沿って列設するとともに、前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナとを対向する位置に配置させるために、前記温度測定用基板をその主面に平行な平面内において回動させることにより、前記温度測定用基板の位置を調整する位置調整機構をさらに備え、前記センサ側アンテナおよび前記送受信アンテナは、外形が１ｍｍから１０ｍｍのコイルから構成されることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a substrate temperature measurement system for measuring a temperature of a substrate placed on a heat treatment plate of a heat treatment unit, and is arranged in at least a part of the heat treatment unit around the heat treatment plate. A plurality of transmission / reception antennas, a substrate placed on the heat treatment plate, a plurality of crystal resonators attached to the substrate for measuring temperatures at a plurality of locations on the substrate, and a row at an edge of the substrate A circular temperature measurement substrate provided with a plurality of sensor-side antennas respectively connected to the plurality of crystal resonators, and when the temperature measurement substrate is placed on the heat treatment plate, a plurality of sensor side antenna and the plurality of receiving antennas and the plurality of sensors antenna to face each of the plurality of receiving antennas to the edge of the temperature measuring substrate What with column set, in order to disposed opposite a plurality of transmitting and receiving antennas and the plurality of sensors antenna, by rotating in a plane parallel to the temperature measurement substrate to the main surface And a position adjusting mechanism for adjusting the position of the temperature measuring substrate, wherein the sensor-side antenna and the transmitting / receiving antenna are configured by a coil having an outer shape of 1 mm to 10 mm .

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記センサ側アンテナおよび前記送受信アンテナは、芯にフェライトコアが入れられたコイルから構成される基板温度測定システム。A second aspect of the present invention is the substrate temperature measuring system according to the first aspect, wherein the sensor-side antenna and the transmitting / receiving antenna are configured by a coil having a ferrite core in a core.

請求項３に記載の発明は、熱処理ユニットの熱処理プレート上に載置された基板の温度を測定する基板温度測定システムであって、前記熱処理プレートの周囲の少なくとも一部分の熱処理ユニットに列設された複数の送受信アンテナと、前記熱処理プレート上に載置される基板と、前記基板の複数箇所の温度を測定するために当該基板に取り付けられた複数の水晶振動子と、前記基板の端縁に列設され前記複数の水晶振動子と各々接続された複数のセンサ側アンテナと、を備えた円形状の温度測定用基板とを備え、前記熱処理プレート上に温度測定用基板が載置されたとき前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナが各々対向するように前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナを前記温度測定用基板の端縁に沿って列設するとともに、前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナとを対向する位置に配置させるために、前記温度測定用基板の位置を調整する位置調整機構をさらに備え、当該位置調整機構は、前記温度測定用基板を、その主面に平行な平面内において、前記熱処理プレートに対して微小回動可能に支持するガイド部材と、前記熱処理プレートに対して、前記温度測定用基板を磁力で回動させて、前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナとを対向する位置に位置決めする磁力発生部と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a substrate temperature measurement system for measuring the temperature of the substrate placed on the heat treatment plate of the heat treatment unit, and is arranged in at least a part of the heat treatment units around the heat treatment plate. A plurality of transmission / reception antennas, a substrate placed on the heat treatment plate, a plurality of crystal resonators attached to the substrate for measuring temperatures at a plurality of locations on the substrate, and a row at an edge of the substrate A circular temperature measurement substrate provided with a plurality of sensor-side antennas respectively connected to the plurality of crystal resonators, and when the temperature measurement substrate is placed on the heat treatment plate, a plurality of sensor side antenna and the plurality of receiving antennas and the plurality of sensors antenna to face each of the plurality of receiving antennas to the edge of the temperature measuring substrate With column set I, in order to arranged at a position facing the said plurality of sensors antenna and said plurality of transmitting and receiving antennas, further comprising a position adjusting mechanism for adjusting the position of the temperature measurement substrate, the alignment The mechanism includes a guide member that supports the temperature measurement substrate in a plane parallel to a main surface of the temperature measurement substrate so as to be capable of micro-rotation, and the temperature measurement substrate with respect to the heat treatment plate. And a magnetic force generator that rotates the magnetic sensor to position the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas at positions facing each other.

請求項４に記載の発明は、熱処理ユニットの熱処理プレート上に載置された基板の温度を測定する基板温度測定システムであって、前記熱処理プレートの周囲の少なくとも一部分の熱処理ユニットに列設された複数の送受信アンテナと、前記熱処理プレート上に載置される基板と、前記基板の複数箇所の温度を測定するために当該基板に取り付けられた複数の水晶振動子と、前記基板の端縁に列設され前記複数の水晶振動子と各々接続された複数のセンサ側アンテナと、を備えた円形状の温度測定用基板とを備え、前記熱処理プレート上に温度測定用基板が載置されたとき前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナが各々対向するように前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナを前記温度測定用基板の端縁に沿って列設するとともに、前記複数のセンサ側アンテナと前記複数の送受信アンテナとを対向する位置に配置させるために、前記温度測定用基板の位置を調整する位置調整機構をさらに備え、当該位置調整機構は、前記温度測定用基板を、その主面に平行な平面内において、前記熱処理プレートに対して回動可能な状態に支持するガイド部材と、前記温度測定用基板に設けられ、当該温度測定用基板の周縁から突出した位置決めピンと、前記熱処理ユニットに設けられ、前記位置決めピンと係合することにより、前記温度測定用基板の自重により当該位置決めピンを位置決めする係合部材と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is a substrate temperature measurement system for measuring the temperature of the substrate placed on the heat treatment plate of the heat treatment unit, and is arranged in at least a part of the heat treatment units around the heat treatment plate. A plurality of transmission / reception antennas, a substrate placed on the heat treatment plate, a plurality of crystal resonators attached to the substrate for measuring temperatures at a plurality of locations on the substrate, and a row at an edge of the substrate A circular temperature measurement substrate provided with a plurality of sensor-side antennas respectively connected to the plurality of crystal resonators, and when the temperature measurement substrate is placed on the heat treatment plate, The plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas are arranged on an edge of the temperature measurement substrate so that the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas face each other. And a position adjustment mechanism for adjusting the position of the temperature measurement substrate in order to arrange the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas at positions facing each other. The mechanism is provided on the temperature measurement substrate, a guide member that supports the temperature measurement substrate in a plane that is rotatable with respect to the heat treatment plate in a plane parallel to the main surface, and the temperature measurement substrate. A positioning pin protruding from a peripheral edge of the substrate for use, and an engagement member provided in the heat treatment unit and for positioning the positioning pin by its own weight by engaging with the positioning pin. And

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記複数の送受信アンテナからの信号を一つずつ選択して出力するマルチプレクサを備えたセレクター回路と、前記セレクター回路から出力された信号を受信する周波数カウンタを備えた温度測定回路とを有する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the selector circuit includes a multiplexer that selects and outputs signals from the plurality of transmission / reception antennas one by one; And a temperature measurement circuit including a frequency counter that receives a signal output from the selector circuit.

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記熱処理ユニットが複数配設されるとともに、当該複数の熱処理ユニットのうち前記温度測定用基板が載置された熱処理ユニットを特定するユニット特定手段を備える。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of the heat treatment units are arranged, and the temperature measurement substrate is mounted among the plurality of heat treatment units. Unit specifying means for specifying the installed heat treatment unit is provided.

請求項１から請求項４に記載の発明によれば、温度測定用基板が熱処理ユニットの熱処理プレートに載置されたとき、熱処理プレートの周囲の少なくとも一部分に列設された複数の送受信アンテナと、温度測定用基板に列設された複数のセンサ側アンテナとが、対向する位置に配置されて送受信を行うことから、熱処理ユニット内に大きな設置スペースを必要とすることなく、また、基板の熱処理にも影響を与えることがない。このため、熱処理ユニットの熱処理プレート自体を変更することなく、熱処理プレート上に載置された基板の温度を複数の位置で測定することが可能となる。 According to the invention described in claim 1 to claim 4 , when the temperature measurement substrate is placed on the heat treatment plate of the heat treatment unit, a plurality of transmission / reception antennas arranged in at least a part of the periphery of the heat treatment plate; A plurality of antennas on the sensor side arranged on the temperature measurement substrate are arranged at opposite positions to perform transmission / reception, so that a large installation space is not required in the heat treatment unit and the heat treatment of the substrate is performed. Also has no effect. For this reason, the temperature of the substrate placed on the heat treatment plate can be measured at a plurality of positions without changing the heat treatment plate itself of the heat treatment unit.

また、請求項１から請求項４に記載の発明によれば、位置調整機構により、複数のセンサ側アンテナと複数の送受信アンテナとを対向する位置に位置決めして配置することにより、温度測定のための複数の信号を正確に送受信することができる。 Further , according to the first to fourth aspects of the present invention, for the temperature measurement, the position adjustment mechanism positions and arranges the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas at opposing positions. The plurality of signals can be transmitted and received accurately.

さらに、請求項１から請求項４に記載の発明によれば、円形状の温度測定用基板の回転角度位置を調整することにより、複数のセンサ側アンテナと複数の送受信アンテナとを正確に対向する位置に位置決めすることができる。 Furthermore, according to the first to fourth aspects of the invention, the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas are accurately opposed to each other by adjusting the rotational angle position of the circular temperature measurement substrate. Can be positioned.

請求項２に記載の発明によれば、送受信アンテナとセンサ側アンテナのアンテナコイルの感度を向上させることが可能となる。According to the invention described in claim 2, it is possible to improve the sensitivity of the antenna coils of the transmission / reception antenna and the sensor-side antenna.

請求項５に記載の発明によれば、セレクター回路により、複数の水晶振動子からの信号を単一の温度測定回路により受信して複数個所の温度の測定を行うことが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the selector circuit can receive signals from a plurality of crystal resonators by a single temperature measuring circuit and measure the temperature at a plurality of locations.

請求項６に記載の発明によれば、複数の熱処理ユニットのうち基板が載置された熱処理ユニットを特定することにより、効率的に温度測定を行うことが可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, it is possible to efficiently measure the temperature by specifying the heat treatment unit on which the substrate is placed among the plurality of heat treatment units.

この発明に係る基板温度測定システムを複数の熱処理ユニット１３からなる熱処理部１４、基板処理装置３６等とともに示す概要図である。1 is a schematic diagram showing a substrate temperature measuring system according to the present invention together with a heat treatment unit 14 comprising a plurality of heat treatment units 13, a substrate processing apparatus 36, and the like. 温度測定用基板Ｗの平面図である。3 is a plan view of a temperature measurement substrate W. FIG. 温度測定用基板Ｗに配設されたセンサ側アンテナ部４０と、支持部５９に配設された送受信アンテナ部５０との配置関係を示す斜視図である。6 is a perspective view showing an arrangement relationship between a sensor-side antenna unit 40 disposed on a temperature measurement substrate W and a transmission / reception antenna unit 50 disposed on a support unit 59. FIG. センサ側アンテナ部４０の概要図である。4 is a schematic diagram of a sensor-side antenna unit 40. FIG. 送受信アンテナ部５０の概要図である。3 is a schematic diagram of a transmission / reception antenna unit 50. FIG. 位置調整機構の概要図である。It is a schematic diagram of a position adjustment mechanism. この発明に係る基板温度測定システムの主要な制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main control systems of the substrate temperature measurement system which concerns on this invention. 他の実施形態に係る位置調整機構の概要図である。It is a schematic diagram of the position adjustment mechanism which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係るセンサ側アンテナ部１４０を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sensor side antenna part 140 which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係るセンサ側アンテナ部１４０および送受信アンテナ部１５０を示す側面概要図である。It is a side surface schematic diagram which shows the sensor side antenna part 140 and the transmission / reception antenna part 150 which concern on other embodiment.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る基板温度測定システム７０を、複数の熱処理ユニット１３からなる熱処理部１４、基板処理装置３６等とともに示す概要図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a substrate temperature measuring system 70 according to the present invention together with a heat treatment unit 14 comprising a plurality of heat treatment units 13, a substrate processing apparatus 36, and the like.

この発明に係る基板温度測定システム７０は、温度測定用基板Ｗと、複数の熱処理ユニット１３それぞれに設けられた送受信アンテナ部５０と、これらの送受信アンテナ部５０に各々接続されたセレクター回路１５と、複数のセレクター回路１５に接続されたセレクター回路８０と、温度測定回路２５と、温度表示用のコンピュータ３５とを備える。温度測定用基板Ｗは、複数の水晶振動子１０と、センサ側アンテナ部４０と、導線１８（図２）とを有する。各熱処理ユニット１３は、熱処理プレート１１と、この熱処理プレート１１を収納するチャンバー１２等から構成される。熱処理プレート１１には、微小な複数のセラミックボールがその一部が突出する状態で埋設されている。また、このチャンバー１２内には、温度測定用基板Ｗの外周を囲うように、熱処理プレート１１の端部に固定された支持部５９があり、さらにその支持部５９の上面に送受信アンテナ部５０が配設されている。一方、温度測定回路２５は、コンピュータ３５と接続されている。また、温度測定回路２５は、コータやデベロッパ等の基板処理装置３６とも接続されている。 A substrate temperature measurement system 70 according to the present invention includes a temperature measurement substrate W, a transmission / reception antenna unit 50 provided in each of the plurality of heat treatment units 13, a selector circuit 15 connected to each of the transmission / reception antenna units 50, A selector circuit 80 connected to the plurality of selector circuits 15, a temperature measurement circuit 25, and a temperature display computer 35 are provided. The temperature measurement substrate W includes a plurality of crystal resonators 10, a sensor-side antenna unit 40, and a conductive wire 18 (FIG. 2). Each heat treatment unit 13 includes a heat treatment plate 11 and a chamber 12 for housing the heat treatment plate 11. A plurality of fine ceramic balls are embedded in the heat treatment plate 11 so that a part of them protrudes. Further, in the chamber 12, there is a support part 59 fixed to the end of the heat treatment plate 11 so as to surround the outer periphery of the temperature measurement substrate W, and the transmitting / receiving antenna part 50 is further provided on the upper surface of the support part 59. It is arranged. On the other hand, the temperature measurement circuit 25 is connected to a computer 35. The temperature measurement circuit 25 is also connected to a substrate processing apparatus 36 such as a coater or a developer.

図２は、熱処理プレート１１に載置される温度測定用基板Ｗの平面図である。 FIG. 2 is a plan view of the temperature measurement substrate W placed on the heat treatment plate 11.

この温度測定用基板Ｗは、この熱処理部１４により熱処理される基板としての半導体ウエハと同形状、同材質の構成を有するものである。すなわち、この温度測定用基板Ｗは、シリコンから成る円形の形状を有し、１７個の水晶振動子１０と、これらの水晶振動子１０に接続された導線１８と、導線１８を温度測定用基板Ｗに固定するためのケーブルクランプ３１、３２と、１７本の導線１８が束ねられたケーブルを温度測定用基板Ｗに固定するためのクランプ２２と、上述したセンサ側アンテナ部４０とを備える。 This temperature measurement substrate W has the same shape and the same material as the semiconductor wafer as the substrate to be heat-treated by the heat treatment unit 14. That is, this temperature measurement substrate W has a circular shape made of silicon, and includes 17 crystal resonators 10, conductors 18 connected to these crystal resonators 10, and conductors 18 as temperature measurement substrates. Cable clamps 31 and 32 for fixing to W, a clamp 22 for fixing a cable in which 17 conductors 18 are bundled to a temperature measurement substrate W, and the sensor-side antenna unit 40 described above are provided.

温度測定用基板Ｗに配設された水晶振動子１０に使用される水晶は、その結晶から切り出す角度により固有振動数が異なるとともに多種多様の温度特性を有し、それらのうちのいわゆるＹｓカットのものが温度に対する送受信周波数の変化率が大きい。このため、水晶振動子１０にその固有振動数に相当する周波数の送信波を送信し、送信停止後に水晶振動子１０から受信した電磁波の周波数を測定すれば、予め測定した送受信周波数の変化率と温度との相関を示す相関に基づいて温度測定用基板Ｗの温度を算定することができる。 The quartz crystal used for the quartz crystal resonator 10 disposed on the temperature measuring substrate W has a variety of temperature characteristics and a variety of temperature characteristics depending on the angle cut out from the crystal. The thing has a large rate of change of transmission and reception frequency with respect to temperature. Therefore, if a transmission wave having a frequency corresponding to the natural frequency is transmitted to the crystal unit 10 and the frequency of the electromagnetic wave received from the crystal unit 10 is measured after the transmission is stopped, the rate of change of the transmission / reception frequency measured in advance is obtained. The temperature of the temperature measurement substrate W can be calculated based on the correlation indicating the correlation with the temperature.

図３は、温度測定用基板Ｗに配設されたセンサ側アンテナ部４０と、熱処理プレート１１上の支持部５９に配設された送受信アンテナ部５０との配置関係を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing the positional relationship between the sensor-side antenna unit 40 disposed on the temperature measurement substrate W and the transmission / reception antenna unit 50 disposed on the support unit 59 on the heat treatment plate 11.

温度測定用基板Ｗの端縁付近には、センサ側アンテナ部４０が配設されている。一方、チャンバー１２内において熱処理プレート１１の外周の一部分であって、熱処理プレート１１上に載置された温度測定用基板Ｗの外側を囲う位置に配設された支持部５９の上面には、送受信アンテナ部５０が配設されている。温度測定用基板Ｗの熱処理プレート１１上への載置は、人手または図示しない搬送ロボットにより行われるが、この際このセンサ側アンテナ部４０と送受信アンテナ部５０とは、後述する複数のセンサ側アンテナ４１と複数の送受信アンテナ５１とが、各々、非接触な状態で近接して対向するように位置調整される。 Near the edge of the temperature measurement substrate W, a sensor-side antenna unit 40 is disposed. On the other hand, on the upper surface of the support portion 59 disposed at a position that is a part of the outer periphery of the heat treatment plate 11 in the chamber 12 and surrounds the outside of the temperature measurement substrate W placed on the heat treatment plate 11, An antenna unit 50 is provided. Placement of the temperature measurement substrate W on the heat treatment plate 11 is performed manually or by a transfer robot (not shown). At this time, the sensor side antenna unit 40 and the transmission / reception antenna unit 50 include a plurality of sensor side antennas described later. 41 and the plurality of transmission / reception antennas 51 are adjusted in position so as to face each other in a non-contact state.

図４は、センサ側アンテナ部４０の概要図である。ここで、図４（ａ）は温度測定用基板Ｗのセンサ側アンテナ部４０付近の平面図であり、図４（ｂ）はその正面図である。 FIG. 4 is a schematic diagram of the sensor-side antenna unit 40. 4A is a plan view of the vicinity of the sensor-side antenna unit 40 of the temperature measurement substrate W, and FIG. 4B is a front view thereof.

図４に示すように、センサ側アンテナ部４０は、基板４３と、この基板４３上に形成された１７個のセンサ側アンテナ４１と、温度測定用基板Ｗの微小な位置決めに使用する磁石４２とを備える。１７個のセンサ側アンテナ４１は、外径が１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、ターン数が１ターン〜５０ターン程度のコイルから構成される。これらのセンサ側アンテナ４１は、各々、図２に示す導線１８により、水晶振動子１０と接続されている。また、これらの複数のセンサ側アンテナ４１は、温度測定用基板Ｗの端縁に沿って一部を除き等間隔で円弧状に列設されている。 As shown in FIG. 4, the sensor-side antenna unit 40 includes a substrate 43, 17 sensor-side antennas 41 formed on the substrate 43, and a magnet 42 used for minute positioning of the temperature measurement substrate W. Is provided. The 17 sensor-side antennas 41 are composed of coils having an outer diameter of about 1 mm to 10 mm and a number of turns of about 1 to 50 turns. Each of these sensor-side antennas 41 is connected to the crystal unit 10 by a conducting wire 18 shown in FIG. Further, the plurality of sensor-side antennas 41 are arranged in a circular arc shape at equal intervals along the edge of the temperature measurement substrate W except for a part thereof.

図５は、送受信アンテナ部５０の概要図である。ここで、図５（ａ）は送受信アンテナ部５０の斜視図であり、図５（ｂ）は送受信アンテナ部５０の平面図、また、図５（ｃ）は送受信アンテナ部５０の正面図である。 FIG. 5 is a schematic diagram of the transmission / reception antenna unit 50. 5A is a perspective view of the transmission / reception antenna unit 50, FIG. 5B is a plan view of the transmission / reception antenna unit 50, and FIG. 5C is a front view of the transmission / reception antenna unit 50. .

図５に示すように、送受信アンテナ部５０は、基板５３と、この基板５３上に形成された１７個の送受信アンテナ５１と、温度測定用基板Ｗの微小な位置決めに使用する磁石５２とを備える。１７個の送受信アンテナ５１は、センサ側アンテナ４１と同様、外径が１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、ターン数が１ターン〜５０ターン程度のコイルから構成される。これらの送受信アンテナ５１は、各々、図１に示すセレクター回路１５と接続されている。また、これらの送受信アンテナ５１は、熱処理プレート１１上に載置された温度測定用基板Ｗの端縁の外側の位置において、複数のセンサ側アンテナ４１と、各々、非接触な状態で近接して対向可能となるように、温度測定用基板Ｗの端縁に沿って一部を除き等間隔で円弧状に配置されている。 As shown in FIG. 5, the transmission / reception antenna unit 50 includes a substrate 53, 17 transmission / reception antennas 51 formed on the substrate 53, and a magnet 52 used for minute positioning of the temperature measurement substrate W. . The 17 transmitting / receiving antennas 51 are composed of coils having an outer diameter of about 1 mm to 10 mm and a number of turns of about 1 to 50 turns, similar to the sensor-side antenna 41. Each of these transmission / reception antennas 51 is connected to the selector circuit 15 shown in FIG. These transmission / reception antennas 51 are close to the plurality of sensor-side antennas 41 in a non-contact state at positions outside the edge of the temperature measurement substrate W placed on the heat treatment plate 11. Arranged in an arc shape at equal intervals along the edge of the temperature measurement substrate W except for a part so as to be able to face each other.

図６は、複数のセンサ側アンテナ４１と複数の送受信アンテナ５１とを対向する位置に配置させるために、温度測定用基板Ｗの位置を調整する位置調整機構の概要図である。 FIG. 6 is a schematic diagram of a position adjustment mechanism that adjusts the position of the temperature measurement substrate W in order to arrange the plurality of sensor-side antennas 41 and the plurality of transmission / reception antennas 51 at positions facing each other.

図６に示すように、熱処理プレート１１上に載置される温度測定用基板Ｗの端縁と当接する位置には、円柱状の４個のガイド部材６１が配設されている。これらのガイド部材６１は、図示しない搬送ロボットにより搬送されて熱処理プレート１１上に載置される温度測定用基板Ｗを、その主面に平行な平面内において回動可能な状態で支持される構成を有する。そして、上述したように、センサ側アンテナ部４０には磁石４２が配設され、送受信アンテナ部５０には磁石５２が配設されている。これらの磁石４２、５２は、互いに引き合うような磁力を有する。 As shown in FIG. 6, four columnar guide members 61 are arranged at positions where they contact the edge of the temperature measurement substrate W placed on the heat treatment plate 11. These guide members 61 are configured to support a temperature measurement substrate W that is transported by a transport robot (not shown) and placed on the heat treatment plate 11 in a rotatable state in a plane parallel to the main surface. Have As described above, the sensor-side antenna unit 40 is provided with the magnet 42, and the transmission / reception antenna unit 50 is provided with the magnet 52. These magnets 42 and 52 have a magnetic force attracting each other.

このため、温度測定用基板Ｗが熱処理プレート１１上に搬送ロボットにより、正確な位置からずれて載置されたとしても、４個のガイド部材６１の位置規制作用と、一対の磁石４２、５２による磁力吸引の作用により、その主面に平行な平面内における回転角度位置の微調整が行われる。これにより、センサ側アンテナ部４０における各センサ側アンテナ４１と送受信アンテナ部５０における各送受信アンテナ５１とが正確に対向する位置に配置されることになる。 For this reason, even if the temperature measuring substrate W is placed on the heat treatment plate 11 by being deviated from an accurate position by the transfer robot, the position regulating action of the four guide members 61 and the pair of magnets 42 and 52 are used. By the action of magnetic attraction, fine adjustment of the rotational angle position in a plane parallel to the main surface is performed. Thereby, each sensor side antenna 41 in the sensor side antenna unit 40 and each transmission / reception antenna 51 in the transmission / reception antenna unit 50 are arranged at positions that are accurately opposed to each other.

図７は、この発明に係る基板温度測定システムの主要な制御系を示すブロック図である。なお、この図においては、ひとつの熱処理ユニット１３についてのセレクター回路１５、センサ側アンテナ部４０、送受信アンテナ部５０を図示している。また、１７個の水晶振動子１０の一部のみを図示している。 FIG. 7 is a block diagram showing a main control system of the substrate temperature measuring system according to the present invention. In this figure, the selector circuit 15, the sensor-side antenna unit 40, and the transmission / reception antenna unit 50 for one heat treatment unit 13 are illustrated. Further, only a part of the 17 crystal units 10 is illustrated.

上述したように、温度測定用基板Ｗに配設された１７個の水晶振動子１０は、センサ側アンテナ部４０の各センサ側アンテナ４１と接続されている。このセンサ側アンテナ部４０と対向配置された送受信アンテナ部５０の各送受信アンテナ５１は、セレクター回路１５とセレクター回路８０を介して、温度測定回路２５と接続されている。 As described above, the 17 crystal resonators 10 disposed on the temperature measurement substrate W are connected to the sensor-side antennas 41 of the sensor-side antenna unit 40. Each transmission / reception antenna 51 of the transmission / reception antenna unit 50 arranged to face the sensor-side antenna unit 40 is connected to the temperature measurement circuit 25 via a selector circuit 15 and a selector circuit 80.

セレクター回路１５は、マルチプレクサ１６を備え、各水晶振動子１０からの信号を、各センサ側アンテナ４１、各送受信アンテナ５１を介して、一つずつ順次選択的に切り換えてセレクター回路８０に出力する。セレクター回路８０は、温度測定用基板Ｗが載置されている熱処理ユニット１３のマルチプレクサ１５と接続を有効とするための切換回路で温度測定回路２５に接続される。また、温度測定回路２５は、各水晶振動子１０に対してその固有振動数に相当する周波数の送信波を発信するための発信回路２６と、セレクター回路１５から送信された各水晶振動子１０からの信号を受信する受信回路２７と、受信回路２７からの信号の周波数をカウントして温度測定用基板Ｗの温度を求める周波数カウンタ２８を備える。一方、コンピュータ３５は、図１に示す複数の熱処理プレート１１のうち温度測定用基板Ｗが載置された熱処理ユニット１３（熱処理プレート１１）を特定するためのユニット特定部２９を備える。この特定部２９は、コンピュータ３５のプログラムの一部に相当し、そのフローにより熱処理ユニット１３を特定できる。 The selector circuit 15 includes a multiplexer 16, and selectively switches one by one through the sensor-side antennas 41 and the transmission / reception antennas 51 and outputs the signals to the selector circuit 80. The selector circuit 80 is connected to the temperature measurement circuit 25 by a switching circuit for enabling connection with the multiplexer 15 of the heat treatment unit 13 on which the temperature measurement substrate W is placed. The temperature measurement circuit 25 includes a transmission circuit 26 for transmitting a transmission wave having a frequency corresponding to the natural frequency to each crystal resonator 10, and each crystal resonator 10 transmitted from the selector circuit 15. And a frequency counter 28 that counts the frequency of the signal from the receiving circuit 27 to obtain the temperature of the temperature measuring substrate W. On the other hand, the computer 35 includes a unit specifying unit 29 for specifying the heat treatment unit 13 (heat treatment plate 11) on which the temperature measurement substrate W is placed among the plurality of heat treatment plates 11 shown in FIG. The specifying unit 29 corresponds to a part of the program of the computer 35 and can specify the heat treatment unit 13 by the flow.

次に、以上のような構成を有する基板温度測定システムにおいて、温度測定用基板Ｗを使用して各熱処理プレート１１により熱処理される基板の温度を測定する測定動作について説明する。 Next, in the substrate temperature measurement system having the above-described configuration, a measurement operation for measuring the temperature of a substrate that is heat-treated by each heat treatment plate 11 using the temperature measurement substrate W will be described.

最初に、温度測定用基板Ｗをカセット（図示せず）にセンサ側アンテナ部４０が所定の位置となるように入れ、コンピュータ３５で基板温度測定モードに設定して処理開始させる。図示しない搬送ロボットにより、カセット内の温度測定用基板Ｗを熱処理部１４の複数の熱処理プレート１１上に予めコンピュータ３５により設定された順に載置する。温度測定用基板Ｗが各熱処理プレート１１に載置されるとき、搬送ロボットはセンサ側アンテナ部４０の位置を把握しているため、送受信アンテナ部５０と対向するように配置されるが、カセットに入れたときの位置ズレや搬送ロボットの動作ズレにより、両アンテナ部が正確に対向しない場合、上述したガイド部材６１および磁石４２、５２の作用により、センサ側アンテナ部４０における各センサ側アンテナ４１と送受信アンテナ部５０における各送受信アンテナ５１とが正確に対向するように、温度測定用基板Ｗの回転角度位置が微小調整（回動）される。 First, the temperature measurement substrate W is placed in a cassette (not shown) so that the sensor-side antenna unit 40 is at a predetermined position, and the substrate 35 is set to the substrate temperature measurement mode by the computer 35 and processing is started. The substrate for temperature measurement W in the cassette is placed on the plurality of heat treatment plates 11 of the heat treatment unit 14 in the order set in advance by the computer 35 by a transfer robot (not shown). When the temperature measurement substrate W is placed on each heat treatment plate 11, the transfer robot knows the position of the sensor-side antenna unit 40, and thus is arranged to face the transmission / reception antenna unit 50. When both antenna portions do not face each other correctly due to positional displacement when they are put in or movement of the transfer robot, the sensor-side antenna 41 in the sensor-side antenna portion 40 is operated by the action of the guide member 61 and the magnets 42 and 52 described above. The rotational angle position of the temperature measurement substrate W is finely adjusted (turned) so that each of the transmission / reception antennas 51 in the transmission / reception antenna unit 50 is accurately opposed.

コンピュータ３５は、温度測定用基板Ｗが載置されている熱処理ユニット１３を特定し、その特定された熱処理ユニット１３に対応するセレクター１５との接続を有効とするようにセレクター回路８０を切り換える。 The computer 35 identifies the heat treatment unit 13 on which the temperature measurement substrate W is placed, and switches the selector circuit 80 so as to validate the connection with the selector 15 corresponding to the identified heat treatment unit 13.

この状態において、発信回路２６より、水晶振動子１０の固有振動数に相当する周波数の送信波を発信する。この送信波は、セレクター回路１５を介して送受信アンテナ部５０に送られる。そして、送受信アンテナ部５０における各送受信アンテナ５１から、それらに対向配置された各センサ側アンテナ４１に電磁波として送信される。さらに、送信波はセンサ側アンテナ部４０および導線１８を介して、各水晶振動子１０に送られる。これにより、各水晶振動子１０が送信波の周波数で共振する。 In this state, the transmission circuit 26 transmits a transmission wave having a frequency corresponding to the natural frequency of the crystal resonator 10. This transmission wave is sent to the transmission / reception antenna unit 50 via the selector circuit 15. And it transmits as electromagnetic waves from each transmission-and-reception antenna 51 in the transmission-and-reception antenna part 50 to each sensor side antenna 41 arrange | positioned facing them. Further, the transmission wave is sent to each crystal resonator 10 via the sensor-side antenna unit 40 and the conducting wire 18. Thereby, each crystal oscillator 10 resonates at the frequency of the transmission wave.

続いて、発信回路２６からの送信波の発信を停止する。送信波が停止した後、各水晶振動子１０は、温度測定用基板Ｗの温度に応じた周波数で減衰振動する。この減衰振動に対応した電気信号が導線１８を介して各センサ側アンテナ４１に送られ、各センサ側アンテナ４１から、それらに対向配置された各送受信アンテナ５１に電磁波として送信される。そして、減衰振動に対応した電気信号は、送受信アンテナ部５０からセレクター回路１５、セレクター回路８０を介して温度測定回路２５に送られ、選択された水晶振動子１０の位置に対応する基板の温度を測定する。続いて、セレクター回路１５を順次切り換えて、上記発信および受信動作を繰り返し、各水晶振動子１０の位置に対応する位置の基板の温度を順次測定する。次の熱処理ユニット１３に温度測定用基板Ｗが搬送された際は、セレクター回路８０を切り換えて上記工程を繰り返す。 Subsequently, transmission of the transmission wave from the transmission circuit 26 is stopped. After the transmission wave stops, each crystal resonator 10 oscillates at a frequency corresponding to the temperature of the temperature measurement substrate W. An electric signal corresponding to this damped vibration is sent to each sensor-side antenna 41 via the conductor 18, and is transmitted as an electromagnetic wave from each sensor-side antenna 41 to each transmitting / receiving antenna 51 arranged to face them. The electrical signal corresponding to the damped vibration is sent from the transmitting / receiving antenna unit 50 to the temperature measuring circuit 25 via the selector circuit 15 and the selector circuit 80, and the temperature of the substrate corresponding to the position of the selected crystal resonator 10 is set. taking measurement. Subsequently, the selector circuit 15 is sequentially switched, the above transmission and reception operations are repeated, and the temperature of the substrate at the position corresponding to the position of each crystal resonator 10 is sequentially measured. When the temperature measurement substrate W is transferred to the next heat treatment unit 13, the selector circuit 80 is switched and the above steps are repeated.

なお、セレクター回路８０から出力される信号は、受信回路２７を介して周波数カウンタ２８に送信される。周波数カウンタ２８においては、この電気信号の周波数を各水晶振動子１０毎に計数することにより、温度測定用基板Ｗにおける各水晶振動子１０に対応する位置の温度を求める。これにより測定された温度情報は、コンピュータ３５の対応する熱処理ユニットの識別情報、基板の測定位置と関連づけてメモリに記憶され、モニタに表示される。 A signal output from the selector circuit 80 is transmitted to the frequency counter 28 via the receiving circuit 27. In the frequency counter 28, the temperature of the position corresponding to each crystal resonator 10 on the temperature measurement substrate W is obtained by counting the frequency of this electric signal for each crystal resonator 10. The temperature information thus measured is stored in the memory in association with the identification information of the corresponding heat treatment unit of the computer 35 and the measurement position of the substrate, and displayed on the monitor.

次に、この発明に係る基板温度測定システムの他の実施形態について説明する。最初に、複数のセンサ側アンテナ４１と複数の送受信アンテナ５１とを正確に対向する位置に配置させるために温度測定用基板Ｗの位置を調整する位置調整機構の他の実施形態について説明する。図８は、他の実施形態に係る位置調整機構の概要図である。ここで、図８（ａ）は位置調整機構の平面図であり、図８（ｂ）は位置調整機構の正面図である。なお、図６に示す位置調整機構と同一の部材については、図６と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 Next, another embodiment of the substrate temperature measuring system according to the present invention will be described. First, another embodiment of the position adjustment mechanism that adjusts the position of the temperature measurement substrate W in order to arrange the plurality of sensor-side antennas 41 and the plurality of transmission / reception antennas 51 at positions that are accurately opposed to each other will be described. FIG. 8 is a schematic diagram of a position adjustment mechanism according to another embodiment. Here, FIG. 8A is a plan view of the position adjusting mechanism, and FIG. 8B is a front view of the position adjusting mechanism. The same members as those of the position adjusting mechanism shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

図６に示す位置調整機構においては、一対の磁石４２、５２の磁力を利用して温度測定用基板Ｗの回転角度位置を調整しているのに対して、この実施形態に係る位置調整機構においては、センサ側アンテナ４０付近の温度測定用基板Ｗに配設された位置決めピン６２と、この位置決めピン６２と係合する係合部材６３とを利用して、温度測定用基板Ｗの回転角度位置を調整している。 In the position adjustment mechanism shown in FIG. 6, the rotational angle position of the temperature measurement substrate W is adjusted using the magnetic force of the pair of magnets 42 and 52, whereas in the position adjustment mechanism according to this embodiment, Uses the positioning pin 62 disposed on the temperature measurement substrate W in the vicinity of the sensor-side antenna 40 and the engaging member 63 engaged with the positioning pin 62, so that the rotational angle position of the temperature measurement substrate W is Is adjusted.

この位置調整機構においては、温度測定用基板Ｗにおけるセンサ側アンテナ４０の上方に、円柱状の位置決めピン６２がその基板の外周から突出するように配設されている。一方、熱処理プレート１１上の支持部５９には、鈍角のＶ字溝が形成された係合部材６３が配設されている。この係合部材６３のＶ字溝は、位置決めピン６２がこの溝の最下端部に配置されたときに、センサ側アンテナ部４０における各センサ側アンテナ４１と送受信アンテナ部５０における各送受信アンテナ５１とが対向するようになっている。 In this position adjusting mechanism, a cylindrical positioning pin 62 is disposed above the sensor-side antenna 40 on the temperature measurement substrate W so as to protrude from the outer periphery of the substrate. On the other hand, the support member 59 on the heat treatment plate 11 is provided with an engaging member 63 in which an obtuse V-shaped groove is formed. The V-shaped groove of the engaging member 63 includes the sensor-side antenna 41 in the sensor-side antenna section 40 and the transmission / reception antenna 51 in the transmission / reception antenna section 50 when the positioning pin 62 is disposed at the lowermost end of the groove. Are designed to face each other.

図６に示す実施形態と同様、温度測定用基板Ｗが図示しない搬送ロボットにより搬送されて熱処理プレート１１上に載置されるときには、この温度測定用基板Ｗは、４個のガイド部材６１の作用により、その主面に平行な平面内において微小回動可能な状態で支持されるとともに、温度測定用基板Ｗの自重により、位置決めピン６２が係合部材６３のＶ字溝の最下端に位置することにより、その主面に平行な平面内における回転角度位置が変更される。これにより、センサ側アンテナ部４０における各センサ側アンテナ４１と送受信アンテナ部５０における各送受信アンテナ５１とが正確に対向する位置に配置されることになる。 Similar to the embodiment shown in FIG. 6, when the temperature measurement substrate W is transferred by a transfer robot (not shown) and placed on the heat treatment plate 11, the temperature measurement substrate W is operated by the four guide members 61. Accordingly, the positioning pin 62 is positioned at the lowermost end of the V-shaped groove of the engaging member 63 by the weight of the temperature measuring substrate W, while being supported in a state in which it can be slightly rotated in a plane parallel to the main surface. Thereby, the rotation angle position in a plane parallel to the main surface is changed. Thereby, each sensor side antenna 41 in the sensor side antenna unit 40 and each transmission / reception antenna 51 in the transmission / reception antenna unit 50 are arranged at positions that are accurately opposed to each other.

次に、センサ側アンテナ部と送受信アンテナ部の他の実施形態について説明する。図９は、他の実施形態に係るセンサ側アンテナ部１４０を示す斜視図であり、図１０は、他の実施形態に係るセンサ側アンテナ部１４０および送受信アンテナ部１５０を示す側面概要図である。 Next, another embodiment of the sensor side antenna unit and the transmission / reception antenna unit will be described. FIG. 9 is a perspective view showing a sensor-side antenna unit 140 according to another embodiment, and FIG. 10 is a schematic side view showing the sensor-side antenna unit 140 and the transmission / reception antenna unit 150 according to another embodiment.

上述した実施形態においては、各センサ側アンテナ４１と各送受信アンテナ５１とが、温度測定用基板Ｗの主面方向に対向配置された構成を有しているのに対し、この実施形態においては、各センサ側アンテナと各送受信アンテナとが、温度測定用基板Ｗの主面に対して平行な方向を向く平面に列設されており、センサ側アンテナ部１４０と送受信アンテナ部１５０とを対向配置することにより、各センサ側アンテナと各送受信アンテナとが、温度測定用基板Ｗの主面と垂直な方向に対向配置される構成を有している。 In the above-described embodiment, each sensor-side antenna 41 and each transmission / reception antenna 51 have a configuration in which the sensor-side antennas 41 are opposed to each other in the main surface direction of the temperature measurement substrate W, whereas in this embodiment, Each sensor-side antenna and each transmission / reception antenna are arranged in a plane that faces in a direction parallel to the main surface of the temperature measurement substrate W, and the sensor-side antenna unit 140 and the transmission / reception antenna unit 150 are arranged to face each other. Thus, each sensor-side antenna and each transmission / reception antenna have a configuration in which they are arranged to face each other in a direction perpendicular to the main surface of the temperature measurement substrate W.

すなわち、図９および図１０に示すように、熱処理プレート１１上にセラミックボール５８により微小間隔をあけて載置された温度測定用基板Ｗの端縁には、センサ側アンテナ部１４０が付設されている。このセンサ側アンテナ部１４０の下面は、温度測定用基板Ｗの主面と平行な平面となっており、このセンサ側アンテナ部１４０の下面には、上述したセンサ側アンテナ４１と同様のセンサ側アンテナが列設されている。一方、温度測定用基板Ｗの外周を囲う支持部５９の上面には送受信アンテナ部１５０が付設されている。この送受信アンテナ部１５０の上面は、温度測定用基板Ｗの主面と平行な平面となっており、この送受信アンテナ部１５０上面には、上述した送受信アンテナ５１と同様の送受信アンテナが列設されている。この実施形態においても、対向配置された複数のセンサ側アンテナおよび送受信アンテナ間で信号の送受信を実行することにより、温度測定用基板Ｗの温度測定を行うことが可能となる。 That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the sensor-side antenna unit 140 is attached to the edge of the temperature measurement substrate W placed on the heat treatment plate 11 by the ceramic balls 58 at a minute interval. Yes. The lower surface of the sensor-side antenna unit 140 is a plane parallel to the main surface of the temperature measurement substrate W. The lower surface of the sensor-side antenna unit 140 is similar to the sensor-side antenna 41 described above. Are lined up. On the other hand, a transmission / reception antenna unit 150 is attached to the upper surface of the support unit 59 surrounding the outer periphery of the temperature measurement substrate W. The upper surface of the transmission / reception antenna unit 150 is a plane parallel to the main surface of the temperature measurement substrate W, and the transmission / reception antennas similar to the transmission / reception antenna 51 described above are arranged on the upper surface of the transmission / reception antenna unit 150. Yes. Also in this embodiment, it is possible to measure the temperature of the temperature measurement substrate W by performing transmission / reception of signals between the plurality of sensor-side antennas and the transmission / reception antennas arranged to face each other.

以上のように、この発明に係る基板温度測定システムにおいては、温度測定用基板Ｗの端縁付近に列設された複数のセンサ側アンテナ４１と、温度測定用基板Ｗの端縁の外側の位置において複数のセンサ側アンテナ４１と非接触な状態で近接して対向する位置に配設された複数の送受信アンテナ５１とを利用して送受信を行うことから、チャンバー１２内に大きな設置スペースを必要とすることなく、また、基板の熱処理にも影響を与えることがない。このため、基板熱処理装置の熱処理プレート１１やチャンバー１２自体を変更することなく、熱処理プレート１１上に載置された温度測定用基板Ｗの温度を複数の位置で測定することが可能となる。この測定結果を用いて、熱処理プレート１１のヒータのオフセット温度の設定を行い、また各位置の温度分布を一定するために各ヒータの出力を調整する。 As described above, in the substrate temperature measurement system according to the present invention, the plurality of sensor-side antennas 41 arranged in the vicinity of the edge of the temperature measurement substrate W and the position outside the edge of the temperature measurement substrate W are arranged. In this case, transmission / reception is performed using a plurality of transmission / reception antennas 51 arranged in close proximity to each other in a non-contact state with the plurality of sensor-side antennas 41, so that a large installation space is required in the chamber 12. Without affecting the heat treatment of the substrate. Therefore, the temperature of the temperature measurement substrate W placed on the heat treatment plate 11 can be measured at a plurality of positions without changing the heat treatment plate 11 or the chamber 12 itself of the substrate heat treatment apparatus. Using this measurement result, the offset temperature of the heater of the heat treatment plate 11 is set, and the output of each heater is adjusted to keep the temperature distribution at each position constant.

このとき、各水晶振動子１０と受信回路２７とを、セレクター回路１５を介して直接接続する構成であることから、１７個の水晶振動子１０として、同一の固有振動数のものを使用することができる。すなわち、上述した特許文献１および特許文献２に記載の発明においては、基板の複数箇所の温度を測定するために複数の水晶振動子を使用する場合においては、それらの水晶振動子として、互いに固有振動数が異なるものを使用する必要がある。しかしながら、この発明に係る基板熱処理装置においては、各水晶振動子１０と受信回路２７とを、セレクター回路１５を介して直接接続する構成であることから、１７個の水晶振動子１０として同一の固有振動数のものを使用することができ、異なる周波数を使う場合のように周波数帯域の制限が無いことから、水晶振動子の個数を容易に増加させることが可能になる。さらに水晶振動子のコストも低減することが可能となる。 At this time, since each crystal resonator 10 and the receiving circuit 27 are directly connected via the selector circuit 15, 17 crystal resonators 10 having the same natural frequency should be used. Can do. That is, in the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, when a plurality of crystal resonators are used to measure temperatures at a plurality of locations on the substrate, the crystal resonators are inherent to each other. It is necessary to use one with a different frequency. However, in the substrate heat treatment apparatus according to the present invention, since each crystal resonator 10 and the receiving circuit 27 are directly connected via the selector circuit 15, the same uniqueness as the 17 crystal resonators 10 is obtained. Since the frequency can be used and there is no frequency band limitation as in the case of using different frequencies, the number of crystal resonators can be easily increased. Furthermore, the cost of the crystal unit can be reduced.

なお、この発明の実施形態で用いられる送受信アンテナとセンサ側アンテナのアンテナコイルの感度を向上させるため、コイルの芯にフェライトコアを入れることがある。この場合、フェライトコアは、少なくとも２００℃程度で使用可能な、キューリー点の高い高温用の材料を用いる。また、この発明の実施形態で、送受信アンテナとセンサ側アンテナは、非接触な状態で近接して対向配置させるとしたが、接触させても構わない。 In order to improve the sensitivity of the antenna coil of the receiving antenna and the sensor antenna used in the embodiment of the present invention, it may be with a ferrite core to core of the coil. In this case, the ferrite core is made of a high-temperature material having a high Curie point that can be used at least at about 200 ° C. In the embodiment of the present invention, the transmission / reception antenna and the sensor-side antenna are arranged in close contact with each other in a non-contact state, but they may be in contact with each other.

１０水晶振動子
１１熱処理プレート
１２チャンバー
１３熱処理ユニット
１４熱処理部
１５セレクター回路
１６マルチプレクサ
１８導線
２５温度測定回路
２６発信回路
２７受信回路
２８周波数カウンタ
２９ユニット特定部
３５コンピュータ
３６基板処理装置
４０センサ側アンテナ部
４１センサ側アンテナ
４２磁石
４３基板
５０送受信アンテナ部
５１送受信アンテナ
５２磁石
５３基板
５９支持部
６１ガイド部材
６２位置決めピン
６３係合部材
７０温度測定システム
８０セレクター回路
１４０センサ側アンテナ部
１５０送受信アンテナ部
Ｗ温度測定用基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crystal oscillator 11 Heat processing plate 12 Chamber 13 Heat processing unit 14 Heat processing part 15 Selector circuit 16 Multiplexer 18 Conductor 25 Temperature measurement circuit 26 Transmission circuit 27 Reception circuit 28 Frequency counter 29 Unit specific part 35 Computer 36 Substrate processing apparatus 40 Sensor side antenna part 41 Sensor side antenna 42 Magnet 43 Substrate 50 Transmission / reception antenna unit 51 Transmission / reception antenna 52 Magnet 53 Substrate 59 Support unit
61 Guide member 62 Positioning pin 63 Engaging member 70 Temperature measurement system 80 Selector circuit 140 Sensor side antenna part 150 Transmission / reception antenna part W Temperature measurement substrate

Claims

A substrate temperature measurement system for measuring the temperature of a substrate placed on a heat treatment plate of a heat treatment unit,
A plurality of transmitting and receiving antennas arranged in at least a part of the heat treatment unit around the heat treatment plate;
A substrate placed on the heat treatment plate, a plurality of crystal resonators attached to the substrate for measuring temperatures at a plurality of locations of the substrate, and the plurality of crystals arranged in an edge of the substrate A plurality of sensor-side antennas each connected to the vibrator, and a circular temperature measurement substrate including:
When the temperature measurement substrate is placed on the heat treatment plate, the plurality of sensor antennas and the plurality of transmission / reception antennas are used for the temperature measurement so that the plurality of sensor antennas and the plurality of transmission / reception antennas face each other . In line with the edge of the board ,
In order to arrange the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas at positions facing each other, the temperature measurement substrate is rotated in a plane parallel to the main surface thereof, thereby A position adjustment mechanism for adjusting the position;
The substrate-side temperature measurement system, wherein the sensor-side antenna and the transmission / reception antenna are configured by a coil having an outer shape of 1 mm to 10 mm .

The substrate temperature measurement system according to claim 1,
The sensor-side antenna and the transmission / reception antenna are substrate temperature measurement systems configured by a coil having a ferrite core in a core.

A substrate temperature measurement system for measuring the temperature of a substrate placed on a heat treatment plate of a heat treatment unit,
A plurality of transmitting and receiving antennas arranged in at least a part of the heat treatment unit around the heat treatment plate;
A substrate placed on the heat treatment plate, a plurality of crystal resonators attached to the substrate for measuring temperatures at a plurality of locations of the substrate, and the plurality of crystals arranged in an edge of the substrate A plurality of sensor-side antennas each connected to the vibrator, and a circular temperature measurement substrate including:
When the temperature measurement substrate is placed on the heat treatment plate, the plurality of sensor antennas and the plurality of transmission / reception antennas are used for the temperature measurement so that the plurality of sensor antennas and the plurality of transmission / reception antennas face each other . In line with the edge of the board ,
In order to dispose the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas at positions facing each other, a position adjustment mechanism that adjusts the position of the temperature measurement substrate is further provided,
The position adjustment mechanism is
A guide member that supports the temperature measurement substrate in a plane parallel to the main surface thereof so as to be capable of micro-rotation with respect to the heat treatment plate;
A magnetic force generator that rotates the temperature measurement substrate with a magnetic force with respect to the heat treatment plate, and positions the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas at opposing positions;
Substrate temperature measuring system comprising: a.

A substrate temperature measurement system for measuring the temperature of a substrate placed on a heat treatment plate of a heat treatment unit,
A plurality of transmitting and receiving antennas arranged in at least a part of the heat treatment unit around the heat treatment plate;
A substrate placed on the heat treatment plate, a plurality of crystal resonators attached to the substrate for measuring temperatures at a plurality of locations of the substrate, and the plurality of crystals arranged in an edge of the substrate A plurality of sensor-side antennas each connected to the vibrator, and a circular temperature measurement substrate including:
When the temperature measurement substrate is placed on the heat treatment plate, the plurality of sensor antennas and the plurality of transmission / reception antennas are used for the temperature measurement so that the plurality of sensor antennas and the plurality of transmission / reception antennas face each other . In line with the edge of the board ,
In order to dispose the plurality of sensor-side antennas and the plurality of transmission / reception antennas at positions facing each other, a position adjustment mechanism that adjusts the position of the temperature measurement substrate is further provided,
The position adjustment mechanism is
A guide member for supporting the temperature measurement substrate in a state of being rotatable with respect to the heat treatment plate in a plane parallel to the main surface;
Positioning pins provided on the temperature measurement substrate and projecting from the periphery of the temperature measurement substrate;
An engagement member that is provided in the heat treatment unit and that positions the positioning pin by its own weight by engaging the positioning pin;
Substrate temperature measuring system comprising: a.

In the substrate temperature measuring system according to any one of claims 1 to 4,
A selector circuit including a multiplexer that selects and outputs signals from the plurality of transmitting and receiving antennas one by one;
A temperature measuring circuit including a frequency counter for receiving a signal output from the selector circuit;
A substrate temperature measuring system.

In the substrate temperature measuring system according to any one of claims 1 to 4,
A substrate temperature measurement system comprising a plurality of the heat treatment units, and unit specifying means for specifying a heat treatment unit on which the temperature measurement substrate is placed among the plurality of heat treatment units.