TWI471540B - 溫度檢測裝置，基板處理裝置，及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Description

溫度檢測裝置，基板處理裝置，及半導體裝置的製造方法
本發明係有關將被處理基板收容在處理室，且在利用加熱器加熱之狀態下施以處理之熱處理技術，例如，有關在半導體積體電路裝置(所謂的半導體裝置，以下，簡稱IC)被植入之半導體基板(例如，半導體晶圓)，為了施以氧化處理或擴散處理，或者供作投入電漿後載子活性化或平坦化之用的回流(reflow)處理或退火(anneal)處理，或者利用熱CVD(Chemical Vapor Deposition)反應所形成之成膜處理等之熱處理所使用之溫度檢測裝置或基板處理裝置或基板處理方法或半導體裝置之製造方法。
在IC製造上，為了熱處理基板，而廣為使用分批式縱形熱處理裝置。以往的該種熱處理裝置之處理爐，係在上端閉塞且下端被開放之略圓筒形的縱型反應管的內部，將搭載複數枚晶圓之舟皿(boat)從下方插入，利用被設成包圍反應管外側之加熱器，進行熱處理舟皿上的晶圓。在舟皿上，複數枚晶圓，係在水平姿勢、且讓晶圓的中心相互一致化之狀態下多段地被層積並被保持。在反應管與加熱器之間，設置著上端閉塞且下端被開放之略圓筒形的均熱管。均熱管，係用以均等化使從加熱器被輻射到晶圓之熱不隨場所的不同而不均等之裝置。
在反應管與均熱管之間，設置供檢測溫度用之溫度檢 測管，且基於用該溫度檢測管所檢測出之溫度，讓加熱器輸出，亦即晶圓溫度被控制在特定的溫度。在溫度檢測管的內部，被插入溫度檢測元件之熱電偶，而熱電偶係利用訊號線與溫度控制部接續在一起。以下之專利文獻1，係揭示在具有反應管與加熱器之縱型熱處理爐，設置供檢測處理爐的溫度用之熱電偶之技術。
採用圖12~圖15，說明以往裝置之熱電偶的設置方法。圖12係圖示以往的熱電偶的構造，從處理爐的中心來看反應管與均熱管之間的熱電偶之圖。圖13為圖12之A-A剖面圖，熱電偶的水平剖面圖。圖14係從側面來看圖12之熱電偶之垂直剖面圖。圖15係圖示以往的熱電偶的支撐狀態。圖12之例中，熱電偶係存在：具有熱電偶接合部423a之第1熱電偶、具有熱電偶接合部423b之第2熱電偶、具有熱電偶接合部423c之第3熱電偶、具有熱電偶接合部423d之第4熱電偶、具有熱電偶接合部423e之第5熱電偶等5個。第1熱電偶與第4熱電偶，係被插入保護管431a內，第2熱電偶與第5熱電偶，係被插入保護管431b內，第3熱電偶則被插入保護管431c內。
第1熱電偶係處理爐最上部的加熱器(U區域加熱器；U zone-heater)的溫度檢測用，第2熱電偶係U區域加熱器正下方的加熱器(CU區域加熱器)的溫度檢測用，第3熱電偶係CU區域加熱器正下方的加熱器(C區域加熱器)的溫度檢測用，第4熱電偶係C區域加熱器正下方的加熱器(CL區域加熱器)的溫度檢測用，第5熱電偶則是處理爐 最下部的加熱器(L區域加熱器)的溫度檢測用。
如圖12之A-A剖面圖之圖13所示，在保護管431a內，第4熱電偶是在前方(處理爐的中心側)，第1熱電偶是在後方。此外，在保護管431b內，第5熱電偶是在前方，第2熱電偶是在後方。第1熱電偶的絕緣管432a係剖面為長圓形，2個穴貫通著，在該穴有正(plus)側的熱電偶素線421a與負(minus)側的熱電偶素線422a以插通的方式被收容著。第2熱電偶~第5熱電偶的絕緣管432b~432e也是同樣的。熱電偶素線，係將溫度變換成熱電動勢(thermoelectromotive force)之熱電偶的素線部分。
第1熱電偶，係由：正(plus)側的熱電偶素線421a與負(minus)側的熱電偶素線422a、熱電偶素線421a與熱電偶素線422a於該等的先端部被接合之熱電偶接合部423a、將熱電偶素線421a與熱電偶素線422a相互絕緣之用的絕緣管432a、閉塞絕緣管432a的上端之蓋子434a等所構成的。
圖14為第1熱電偶之側面圖。如圖14所示，熱電偶素線421a與熱電偶素線422a(熱電偶素線422a並未圖示)，係在鉛直方向延伸過均熱管221的內部，且在該等的上端設著熱電偶接合部423a。熱電偶素線421a與熱電偶素線422a，欲不發生相互短路的情事，而分別被收容在2穴的絕緣管432a內。在絕緣管432a的上端，以密封熱電偶接合部423a之方式，被安裝著蓋子434a。絕緣管432a，係被插入保護管431a內，保護管431a則讓其下部利用保 護管保持具436被固定住。此外，在鉛直方向延伸過之絕緣管432a，將其下部，與在水平方向延伸過之絕緣管433a抵接著，且絕緣管433a被固定在保護管保持具436。在鉛直方向地通過絕緣管432a內之熱電偶素線421a與熱電偶素線422a，於絕緣管432a的下端90度方向改變，水平方向地通過絕緣管433a內，且被接續在溫度控制部(未圖示)。
與第1熱電偶同樣地，第2熱電偶，係由：正側的熱電偶素線421b與負側的熱電偶素線422b、熱電偶素線421b與熱電偶素線422b於該等的先端部被接合之熱電偶接合部423b、將熱電偶素線421b與熱電偶素線422b相互地絕緣之用的絕緣管432b、閉塞絕緣管432b的上端之蓋子434b等所構成的。第3熱電偶，係由：正側的熱電偶素線421c與負側的熱電偶素線422c、熱電偶素線421c與熱電偶素線422c於該等的先端部被接合之熱電偶接合部423c、將熱電偶素線421c與熱電偶素線422c相互絕緣之用的絕緣管432c、閉塞絕緣管432c的上端之蓋子434c等所構成的。第4熱電偶，係由：正側的熱電偶素線421d與負側的熱電偶素線422d、熱電偶素線421d與熱電偶素線422d於該等的先端部被接合之熱電偶接合部423d、將熱電偶素線421d與熱電偶素線422d相互絕緣之用的絕緣管432d、閉塞絕緣管432d的上端之蓋子434d等所構成的。第5熱電偶，係由：正側的熱電偶素線421e與負側的熱電偶素線422e、熱電偶素線421e與熱電偶素線422e於 該等的先端部被接合之熱電偶接合部423e、將熱電偶素線421e與熱電偶素線422e相互絕緣之用的絕緣管432e、閉塞絕緣管432e的上端之蓋子434e等所構成的。
接著，圖15所示，以往，係將正側的熱電偶素線421與負側的熱電偶素線422，以在該下部的熱電偶素線支撐部424成為固定狀態之方式形成。具體而言，熱電偶素線421與熱電偶素線422，係於由絕緣管432與絕緣管433所構成的L字部屈曲成L字狀。從而，熱電偶素線421與熱電偶素線422的下部，對於鉛直方向而言成為實質地固定狀態。又，將熱電偶素線421a~421e總稱為熱電偶素線421、將熱電偶素線422a~422e總稱為熱電偶素線422、將熱電偶結合部423a~423e總稱為熱電偶結合部423、將絕緣管432a~432e總稱為絕緣管432、將絕緣管433a~433e總稱為絕緣管433、將蓋子434a~434e總稱為蓋子434。
圖16係圖示以往的熱電偶的膨脹收縮狀態，圖16(a)係熱處理前的待機狀態(500℃)，圖16(b)係熱處理中的處理狀態(1200℃)，圖16(c)係熱處理後的待機狀態(500℃)。當從圖16(a)之待機狀態成為圖16(b)之熱處理狀態，熱電偶素線421、422與絕緣管432熱膨脹，從絕緣管432上端熱電偶素線會飛出，變長△L。飛出量△L，因為是由熱電偶素線421、422與絕緣管432的膨脹差所決定，所以選擇膨脹差較少的絕緣管材料。當從圖16(b)之熱處理狀態成為圖16(c)之待機狀態時，熱電偶素線421與熱電偶 素線422會熱收縮，變短△L回到原來的長度。
當反覆該等的熱膨脹或熱收縮時，因熱電偶素線421或422的自身重量或與絕緣管432的摩擦力等的長期變化，會發生熱電偶素線421或422的粒界偏離或卡住。粒界偏離，係利用熱處理造成熱電偶素線421或422的結晶粒肥大化，且所鄰接之結晶粒間的結晶粒界因伴隨熱膨脹或熱收縮所產生之應力造成偏離。圖17係圖示以往的熱電偶斷線之狀況，圖17(a)為待機狀態，圖17(b)顯示熱處理狀態。當反覆進行圖17(a)之待機狀態、與圖17(b)之熱處理狀態時，例如熱電偶素線422伸長讓素線變形部411發生，且與絕緣管432之摩擦力變大。此外，絕緣管432會從絕緣管433朝上方離開。再者當長期變化進行時，如圖17(c)所示，在熱收縮時，熱電偶素線422被拘束在絕緣管432之拘束力變大，且往熱電偶素線421之拉伸應力變大。最終，超過熱電偶素線422的拉伸強度，直到斷線部412斷線。
此外，以往的熱電偶設置方法中，如上述方式，因為將熱電偶素線421或422的下部固定著，所以熱電偶接合部423的位置，換言之溫度測定位置會由於熱電偶素線421或422的熱膨脹而造成不少改變。例如，在熱電偶素線長1500mm、周圍溫度1200℃，溫度測定位置變化約19mm。因此，正確的溫度測定較難，且並不容易進行適切的溫度控制。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-311712號公報
本發明之目的係提供一種溫度檢測裝置或基板處理裝置，能夠抑制因經時變化造成熱電偶素線斷線，或熱電偶接合部的位置偏離。
用以解決上述課題之，關於本發明的溫度檢測裝置之代表的構成，係如下述。亦即，一種溫度檢測裝置，具有絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束，並讓前述熱電偶素線的上部或者鉛直方向的中間部被支撐在前述絕緣管之溫度檢測裝置。
利用上述構成，能夠抑制因經時變化造成熱電偶素線斷線，或熱電偶接合部的位置偏離。
 〔第1實施形態〕
用以實施本發明之形態上，針對實施作為半導體裝置(IC等)製造工程之1工程之利用熱處理的基板處理工程之基板處理裝置的構成例，用圖1加以說明。圖1係本發明第1~第4各實施形態之基板處理裝置的斜透視圖。如圖1所示，關於本發明各實施形態之基板處理裝置10係具備框體101，為了把由矽等所構成之基板之晶圓200往框體101內外搬送，而使用卡匣110作為晶圓載具(基板收納器)。
在框體101的正面前方側設置著卡匣臺105。卡匣110，係利用框體101外的工程內搬送裝置(未圖示)，被搬入、載置於卡匣臺105上，或者，從卡匣臺105上往框體101外被搬出。在框體101內的前後方向之略中央部，設置著卡匣棚114。卡匣棚114，係保管複數個卡匣110。作為卡匣棚114的一部份，設有移載棚123，而在移載棚123，收納成為後述之晶圓移載機構112的搬送對象之卡匣110。在卡匣臺105與卡匣棚114之間，設置著卡匣搬送裝置115。卡匣搬送裝置115，便於卡匣臺105、卡匣棚114、移載棚123之間，搬送卡匣110。
在卡匣棚114的後方，設置晶圓移載機構112。晶圓移載機構112，係能夠將晶圓200從移載棚123上的卡匣110內拾取，並往後述之舟皿(基板保持具)217裝填(charging)，或者將晶圓200從舟皿217卸載(discharging) ，並往移載棚123上的卡匣110內收納。
在框體101的後側上方，設置處理爐202。處理爐202的下端部，係被構成利用爐口開閉器116而可以開閉的形態。針對處理爐202的構成敘述於後。在處理爐202的下方，設置作為使舟皿217升降並往處理爐202內外搬送之機構之舟皿升降機121。在舟皿升降機121，設置作為升降台之機械臂122。在機械臂122上，密封蓋219以水平姿勢被設置。密封蓋219，係在鉛直地支撐舟皿217、而且利用舟皿升降機121讓舟皿217上升時，作為氣密地閉塞處理爐202的下端部的蓋體之功能。針對舟皿217的構成敘述於後。
(處理爐之構成)
其次，針對第1~第4各實施形態之處理爐202的構成，採用圖2加以說明。圖2係基板處理裝置的處理爐之垂直剖面圖。在該實施形態，處理爐202係被構成作為分批式縱形熱壁形的熱處理爐。
(反應管與均熱管)
處理爐202，係在其內側具備縱形的反應管222。反應管222，係做成上端被閉塞而下端被開口之略圓筒形狀，以被開口之下端朝向下方、並且筒方向的中心線成為鉛直之方式被縱向地配置。在反應管222內，形成利用作為基板保持具之舟皿217收容並處理以水平姿勢多段地被層 積的複數枚晶圓200之處理室204。反應管222的內徑，係被設定成比保持晶圓200群之舟皿217的最大外徑還要大。反應管222，本例中，係利用石英(SiO2 )或碳化矽(SiC)等耐熱性高的材料，被略圓筒形狀地一體成形。
在反應管222的外側，設置著謀求從後述的加熱單元208往反應管222被輻射之熱的均一化之均熱管221。反應管221，係與反應管222同樣地，做成上端被閉塞而下端被開口之略圓筒形狀，以被開口之下端朝向下方、並且筒方向的中心線成為鉛直之方式被縱向地配置。均熱管221，係比反應管222大，並且，與反應管222略相似形狀，將反應管222外側以環繞的方式被同心圓狀地包蓋上去。均熱管221的下端部，係利用框體101的一部份之金屬製基座209而被支撐住。反應管221，本例中，係利用石英(SiO2 )或碳化矽(SiC)等耐熱性高的材料，被略圓筒形狀地一體成形。
反應管222的下端部，係利用其水平剖面為略圓環形狀之歧管206而被氣密地密封住。反應管222，為了其維護保養檢查作業或清掃作業，而被可以自由裝卸地安裝在歧管206。藉由歧管206是被支撐在框體101，反應管222係成為被鉛直地裝配在框體101之狀態。歧管206的下端開口，係構成將保持晶圓200群之舟皿217取出放入之用的爐口205。
(基板保持具)
在岐管206，閉塞岐管206下端開口之密封蓋219是形成從鉛直方向下側被抵接之形態。密封蓋219係被形成具有與反應管222的外徑同等以上之外徑之圓盤形狀，且利用鉛直地被設備在反應管222外部之舟皿升降機121，被構成將前述圓盤形狀在保持水平姿勢之狀態下於鉛直方向被升降之形態。在密封蓋219上，形成使作為保持晶圓200之基板保持具之舟皿217鉛直地被支撐之形態。舟皿217，係具備：上下一對端板，與橫跨兩端板間鉛直地被設置之複數個，本例為3個之晶圓保持構件(舟皿支柱)。端板及晶圓保持構件，例如，係由石英(SiO2 )或碳化矽(SiC)等耐熱性較高的材料所構成。
在各晶圓保持構件，在水平方向被刻畫之多數條保持溝，橫跨長邊方向並等間隔被設置著。各晶圓保持構件，係被設成保持溝為相互對向，且各晶圓保持構件之保持溝的鉛直位置(鉛直方向的位置)一致。藉由晶圓200的周緣，分別被插入在複數個晶圓保持構件之同一段的保持溝內，複數枚(例如50~150枚左右)晶圓200，在水平姿勢、並且相互使晶圓的中心一致之狀態下在鉛直方向多段地被層積並保持。
此外，在舟皿217與密封蓋219之間，設置保溫筒210。保溫筒210，例如，係由石英(SiO2 )或碳化矽(SiC)等耐熱性材料所構成的。利用保溫筒210，抑止來自後述的加熱單元208之熱傳到歧管206側。
密封蓋219的下側(與處理室204的相反側)，係設置 使舟皿217旋轉之舟皿旋轉機構237。舟皿旋轉機構237之舟皿旋轉軸，係貫通密封蓋219並從下方支撐著舟皿217。藉由使舟皿旋轉軸旋轉，就可以在處理室204內使晶圓200旋轉。密封蓋219，係被構成利用上述的舟皿升降機121在鉛直方向被升降之形態，藉此，就可以將舟皿217搬送至處理室204內外。舟皿旋轉機構237及舟皿升降機121，係導電地被接續在控制部280。控制部280，係以舟皿旋轉機構237及舟皿升降機121會在所期望的時序進行所期望的動作之方式加以控制。
(加熱單元)
在均熱管221的外部，將反應管222內均一地加熱及於全體或者加熱成特定的溫度分布之作為加熱機構之加熱單元208，被設置成包圍均熱管221之形態。加熱單元208，係藉由被支撐在基板處理裝置10的框體101形成鉛直地被裝配之狀態，且例如，利用碳素(carbon)加熱裝置等電阻加熱加熱裝置被構成。
(溫度檢測裝置)
在均熱管221與反應管222之間，內藏且保護溫度測定元件熱電偶之保護管31，被設置成延伸在鉛直方向之形態。保護管31的下端，係利用保護管保持具36被支撐、固定住。保護管31，係利用碳化矽(SiC)等耐熱性較高的材料，被形成圓筒形狀，其長度約為1500mm，外徑約 8mm，上端被關閉，而下端具有開口部。從該開口部，將收容熱電偶素線之絕緣管插入。這樣一來，做成熱電偶素線不被暴露在腐蝕性氣體，而且，形成不使絕緣管或熱電偶所發生之污染物質擴散開之形態。針對絕緣管或熱電偶素線敘述於後。保護管保持具36，係利用氧化鋁或不鏽鋼等而被形成，且具備支撐保護管31之鉛直部分、與將熱電偶素線插通並導往處理室204外之水平部分。
均熱管221與反應管222之間的空間，為大氣壓流通之大氣壓環境，且跟處理室204內氣密地被隔離著，並不會發生處理氣體侵入之情事，而且，做成均熱管221與反應管222之間的空間的大氣壓，並不會侵入處理室204之構造。加熱單元208與熱電偶，係被導電地接續在控制部280。控制部280，以處理室204內的溫度在所期望的計時下成為所期望的溫度分布之方式，基於利用前述熱電偶被檢測出之溫度資訊予以控制往加熱單元208的通電量。
第1實施形態，係如圖3所示，將熱電偶素線21與熱電偶素線22之上端，在熱電偶素線支撐部24做成支撐。圖3係圖示本發明第1實施形態之熱電偶的支撐狀態。熱電偶素線支撐部24，係為了讓熱電偶素線21、22通過而在後述之絕緣管32被設置之2個貫通穴之間的壁部的上端32k。此外，即使在熱膨脹時也可以形成保持熱電偶素線的下部不受拘束之自由狀態。藉由這些構成，在熱膨脹時，能夠使熱電偶素線21與熱電偶素線22 藉自身重量以保持直線狀，能夠抑制部分地屈曲或受到拘束力，結果，能夠抑制在熱電偶素線21、22與絕緣管32之間發生大的摩擦力。針對該等之構成，於以下詳細地加以說明。
圖4係顯示本發明第1實施形態之溫度檢測裝置的構成圖。圖4(a)係從處理爐的中心來看反應管與均熱管之間的熱電偶之圖。圖4(b)係從側面來看圖4(a)的溫度檢測裝置之垂直剖面圖。圖5係圖4的A-A部之水平剖面圖。在第1實施形態，如圖4(a)所示，熱電偶之保護管係存在保護管31a、保護管31b、保護管31c等3支。各保護管，係用保護管保持具36支撐該下端。詳細而言，保護管保持具36，係在基板處理裝置10的框體101介由零件而被固定，將保護管31插入固定並保持讓保護管31在鉛直方向直立。
此外，在各保護管31內，讓收容正側的熱電偶素線21與負側的熱電偶素線22且將該熱電偶素線21、22相互地絕緣之用的絕緣管32，僅僅1支被插入。如圖4(a)(b)所示，絕緣管32的下端，係被插入絕緣管阻塞件33而被支撐著。絕緣管阻塞件33的下端，係利用保護管保持具36的底部被支撐著。絕緣管32與絕緣管阻塞件33的材質係例如氧化鋁，而正側的熱電偶素線21與負側的熱電偶素線22的材質，則例如分別為鉑銠合金與鉑。
又，將保護管31a~31c總稱為保護管31。又，將後述之熱電偶素線21a~21e總稱為熱電偶素線21、將熱電 偶素線22a~22e總稱為熱電偶素線22、將熱電偶接合部23a~23e總稱為熱電偶接合部23、將絕緣管32a~32c總稱為絕緣管32、將絕緣管阻塞件33a~33c總稱為絕緣管阻塞件33、將蓋子34a~34c總稱為蓋子34。
在第1實施形態，對處理爐的5個加熱區域，分別配置著熱電偶。第1熱電偶係處理爐最上部的加熱器(U區域加熱器；U zone-heater)的溫度檢測用，第2熱電偶係U區域加熱器正下方的加熱器(CU區域加熱器)的溫度檢測用，第3熱電偶係CU區域加熱器正下方的加熱器(C區域加熱器)的溫度檢測用，第4熱電偶係C區域加熱器正下方的加熱器(CL區域加熱器)的溫度檢測用，第5熱電偶則是處理爐最下部的加熱器(L區域加熱器)的溫度檢測用。
構成第1熱電偶之第1溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21a與負側的熱電偶素線22a、熱電偶素線21a、22a於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23a、將熱電偶素線21a、22a相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子34a、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具36等所構成的。構成第2熱電偶之第2溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21b與負側的熱電偶素線22b、熱電偶素線21b、22b於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23b、將熱電偶素線21b、22b相互地絕緣之用的絕緣管32b、閉塞絕緣管32b上端之蓋子34b、絕緣管阻塞件33b、保護管31b、保護管保持具36等所構成的。構成第3熱電偶之第3溫度檢測裝置，係由：正 側的熱電偶素線21d與負側的熱電偶素線22d、熱電偶素線21d、22d於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23d、將熱電偶素線21d、22d相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子34a、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具36等所構成的。構成第4熱電偶之第4溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21e與負側的熱電偶素線22e、熱電偶素線21e、22e於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23e、將熱電偶素線21e、22e相互地絕緣之用的絕緣管32b、閉塞絕緣管32b上端之蓋子34b、絕緣管阻塞件33b、保護管31b、保護管保持具36等所構成的。構成第5熱電偶之第5溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21c與負側的熱電偶素線22c、熱電偶素線21c、22c於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23c、將熱電偶素線21c、22c相互地絕緣之用的絕緣管32c、閉塞絕緣管32c上端之蓋子34c、絕緣管阻塞件33c、保護管31c、保護管保持具36等所構成的。
於圖4(a)顯示，第1熱電偶用之熱電偶接合部23a，係被配置在絕緣管32a先端的蓋子34a位置；第2熱電偶用之熱電偶接合部23b，係被配置在絕緣管32b先端的蓋子34b位置；第3熱電偶用之熱電偶接合部23d，係被配置在絕緣管32a中間的32am的位置；第4熱電偶用之熱電偶接合部23e，係被配置在絕緣管32b中間的32bm的位置；第5熱電偶用的熱電偶接合部23c，則是被配置在絕緣管32c先端的蓋子34c位置。
如圖4或圖5所示，在保護管31a內被插入絕緣管32a。在保護管31b內被插入絕緣管32b。在保護管31c內被插入絕緣管32c。在保護管保持具36內，絕緣管32a的下端係由絕緣管阻塞件33a所支撐，絕緣管32b的下端係由絕緣管阻塞件33b所支撐，絕緣管32c的下端則是由絕緣管阻塞件33c所支撐著。
如圖5所示，絕緣管32a，係作成剖面為圓形且4個穴為貫通，而在該4個穴，讓第1熱電偶用之熱電偶素線21a、22a與第3熱電偶用之熱電偶素線21d、22d插通且被收容。此外，絕緣管32b，係作成剖面為圓形且4個穴為貫通，而在該4個穴，讓第2熱電偶用之熱電偶素線21b、22b與第4熱電偶用之熱電偶素線21e、22e插通且被收容。此外，絕緣管32c，係作成剖面為圓形且4個穴為貫通，而在其中2個穴，讓第5熱電偶用之熱電偶素線21c、22c插通且被收容。
如圖4(a)之A-A剖面圖之圖5所示，在絕緣管32a內，第3熱電偶是在前方(處理室204的中心側)，第1熱電偶是在後方。此外，在絕緣管32b內，第4熱電偶是在前方，第2熱電偶是在後方。
圖4(b)係保護管31a或保護管保持具36的側面圖，也是第1熱電偶及第3熱電偶的側面圖。圖4(c)係位在絕緣管32a上端之第1熱電偶的熱電偶接合部23a附近之垂直剖面放大圖。圖4(d)係位在絕緣管32a的上端與下端的中間之第3熱電偶的熱電偶接合部23d附近之垂直剖面放 大圖。如圖4(c)所示，熱電偶素線21a與熱電偶素線22a(熱電偶素線22a並未圖示)，係在鉛直方向延伸過絕緣管32a的內部，且在該等的上端設著熱電偶接合部23a。被設置熱電偶接合部23a之部分的絕緣管32a，係成為僅只絕緣管32a的外周部留下之圓筒狀，熱電偶接合部23a，則利用熱電偶素線21a用的穴與熱電偶素線22a用的穴的邊界之絕緣管32a壁部的上端(相當於圖3之32k)而被支撐著。
此外，如圖4(d)所示，熱電偶素線21d與熱電偶素線22d(熱電偶素線22d並未圖示)，係在鉛直方向延伸過絕緣管32a的內部，且在該等的上端之絕緣管32a的途中部分設著熱電偶接合部23d。被設著熱電偶接合部23d之部分的絕緣管32a，係成為讓絕緣管32a外周部的一部份及熱電偶素線21d用之穴與熱電偶素線22d用之穴之邊界部被削除之形狀；熱電偶接合部23d，係利用熱電偶素線21d用之穴與熱電偶素線22d用之穴之邊界之絕緣管32a壁部的上端(相當於圖3的32k)而被支撐著。前述絕緣管32a的外周部之一部分係朝向處理室204的中心側之部分。
如圖4(b)所示，熱電偶素線21a與熱電偶素線22a之另一端、及熱電偶素線21d與熱電偶素線22d之另一端，係在中空構造的保護管保持具36內，從絕緣管32a的下端在鉛直方向出來並在水平方向插通素線保持部35內，且被接續在處理室204外之溫度控制部(不圖示)。在保護管保持具36內，各熱電偶素線，係用耐熱到800℃左右之 絕緣管(例如，用陶瓷纖維或玻璃纖維等編入之管子)所覆蓋著，且相互被絕緣。又，圖4(b)中僅顯示熱電偶素線21d，但是，即使針對熱電偶素線22d、21a、22a，或絕緣管32b內的熱電偶素線21b、22b、21e、22e，或絕緣管32c內的熱電偶素線21c、22c，因為是與熱電偶素線21d同樣，所以，以下，針對熱電偶素線21d加以說明。
熱電偶素線21d，在從絕緣管32a的下端在鉛直下方出來之後，方向改朝水平方向，從素線保持部35的一端35a(處理室204的中心側)進入素線保持部35內。從前述一端35a到保護管保持具36的尺寸，係例如10~15mm，為了熱膨脹時不讓熱電偶素線21d受拘束於保護管保持具36用之緩衝區38，則是被形成在保護管保持具36內。熱電偶素線21d不受保護管保持具36拘束之狀態，例如，係在熱膨脹時熱電偶素線21d會不會接觸到保護管保持具36的底部，即使接觸了也不會對熱電偶素線21d施加乃至斷線之類的力之狀態。絕緣管阻塞件33，係將絕緣管32的底部支撐於比緩衝區38高的位置，換言之，比素線保持部35的一端35a高的位置。藉此，讓緩衝區的擴大變得較為容易。絕緣管阻塞件33a，內部在鉛直方向被貫通，成為利用該貫通穴將來自絕緣管32a下端之熱電偶素線21d引導至緩衝區38之形態。藉此，使熱電偶素線在鉛直方向保持直線狀變得容易，且能夠抑制從絕緣管阻塞件受到之拘束力。
藉由以該方式，將熱電偶素線21d進入之素線保持部 35的位置(35a)與熱電偶素線21d出來之絕緣管32下端的位置，設在從保護管保持具36的底部起約10mm以上，換言之，將之支撐於比緩衝區38高的位置，能夠抑制熱膨脹時熱電偶素線21d接觸到保護管保持具36的底部受到乃至斷線之類的力所拘束。圖4(b)中，在緩衝區38內，將熱處理前後的待機狀態(500℃)之熱電偶素線21d用實線表示，將熱處理中的處理狀態(1200℃)之熱電偶素線21d用虛線表示。
此外，熱電偶素線21d，係於素線保持部35內利用陶瓷系黏接劑等被固定著。這是因為緩衝區38內的熱電偶素線21d並不是做成從處理室204外被拉伸的緣故。
如以上說明，熱電偶接合部23係由絕緣管32的上端或者途中部分所支撐，絕緣管32是由絕緣管阻塞件33所支撐，而絕緣管阻塞件33則是由保護管保持具36支撐著。換言之，熱電偶素線21、22，係利用絕緣管32等讓其上端被支撐著。此外，熱電偶素線21、22，從絕緣管32下端出來之部分，是在緩衝區38內形成不被拘束在保護管保持具36的底部等之狀態。從而，在熱膨脹時，能夠讓熱電偶素線21、22以自身重量保持直線狀，且能夠抑制部分地屈曲，結果，能夠抑制在熱電偶素線21、22與絕緣管32之間發生大的摩擦力，且能夠抑制熱電偶素線21、22的斷線。此外，絕緣管32的線膨脹係數，係採用比熱電偶素線21、22的線膨脹係數還要小者，能夠將伴隨熱膨脹而改變之熱電偶接合部23的位置 ，換言之溫度測定位置的變化縮小成比以往還要小。例如，絕緣管32的線膨脹係數係8.1×10-4 /℃，熱電偶素線21的線膨脹係數為10.2×10-4 /℃，熱電偶素線22的線膨脹係數為10.6×10-4 /℃。
(氣體供給系)
針對氣體供給系，採用圖2加以說明。如圖2所示，對處理室204內供給處理氣體之氣體噴嘴224是沿著反應管222的側壁被設置，且在反應管222的上部設置著噴嘴開口部224a。在氣體噴嘴224，接續著處理氣體供給管225。在處理氣體供給管225，則接續著處理氣體供給機構226。處理氣體供給機構226，從上游起依序具有：供給處理氣體之處理氣體供給源、作為流量控制器之MFC(質流控制器；Mass Flow Controller)、及開閉閥。主要是由氣體噴嘴224、處理氣體供給管225、處理氣體供給機構226構成處理氣體供給部。處理氣體供給機構226之MFC或開閉閥，係導電地被接續在控制部280。控制部280，想要對處理室204內供給之氣體種類會在所期待的計時下成為所期待的氣體，或者，所供給之氣體的流量在所期待的計時下成為所期待的流量，而控制MFC及開閉閥。
(氣體排出系)
在歧管206側壁的一部份，接續著排出處理室204內的空氣之排氣管231。在排氣管231，從上游起依序設置 著：作為壓力偵測器之壓力感應器236、作為壓力調整器之APC(Auto Pressure Controller)閥232。在APC閥232的下游，介由排氣管233，接續著作為真空排氣裝置之真空泵234。主要是構成從排氣管231、APC閥232、真空泵234，從反應管222內排出氣體之排氣部。APC閥232及壓力感應器236，係被導電地接續在控制部280。控制部280，以處理室204內的壓力在所期望的計時下成為所期望的壓力之方式，基於利用壓力感應器236被檢測出之壓力值予以控制APC閥232的開度。
(控制器)
控制部280，係具備未圖示之操作部或輸出入部，被導電地接續在基板處理裝置10的各構成部，且控制基板處理裝置10的各構成部。控制部280，係基於按時間軸顯示成膜等處理的控制序列發生器之指導(recipe)以指令溫度控制或壓力控制、流量控制及機械驅動控制。
(關於本實施形態之基板處理動作)
其次，將關於本實施形態之基板處理動作，以IC的製造方法之成膜工程為例加以說明。該基板處理動作，係利用控制器280控制。首先，在填裝晶圓步驟，晶圓200係被裝填在舟皿217。複數枚晶圓200，在填裝到舟皿217之狀態，係讓其中心一致並相互地平行且水平、多段地被積載，被整齊排列。其次，在充填舟皿步驟，積載、保持 複數枚晶圓200之舟皿217，係被搬入(充填舟皿)處理室204。接著，在減壓步驟，介由排氣管231利用真空泵234，反應管222的內部會被減壓成特定的真空度，而且，在升溫步驟，基於利用溫度檢測裝置測定之溫度，利用加熱單元208讓反應管222的內部被升溫至特定的溫度。
其次，在成膜步驟，一面讓舟皿217被旋轉，一面讓特定的原料氣體被供給至氣體噴嘴224，且被導入處理室204。被導入處理室204之原料氣體，係在反應管222內流出並從被開設在歧管206之排氣管231被排出。以該作法，藉由原料氣體邊接觸到晶圓200的表面、邊平行地流過於上下相鄰接的晶圓200之間的空間，而讓晶圓200的表面被成膜。
在如以上作法完成所期待的成膜處理之後，原料氣體的供給會被停止，在利用非活性氣體，讓處理室204內被復歸大氣壓之後，在卸載舟皿步驟，藉由密封蓋219被降下讓處理室204的下端開口，且於被保持在舟皿217之狀態下處理完成的晶圓200群會從處理室204被搬出至外部(卸載舟皿)。
根據第1實施形態，能夠至少得到以下(1)~(7)的效果。(1)因為將熱電偶素線於其上部予以支撐，在熱電偶素線的下方設置緩衝區，並形成讓熱電偶素線的下部不受其他構件、例如保護管保持具的底部等拘束之狀態，所以，能夠使熱電偶素線以自身重量保持直線狀，能夠抑制部分地屈曲，能夠抑制熱電偶素線的斷線。(2)因為將收容熱電 偶素線之絕緣管下端的高度、與固定熱電偶素線的一部份之素線保持部的高度，設定在從保護管保持具底部起10mm以上的高度，所以，能夠容易地在熱電偶素線的下方設置足夠的緩衝區。(3)因為做成將收容熱電偶素線之絕緣管的下端以高於固定熱電偶素線的一部份之素線保持部的位置予以支撐，所以使擴大緩衝區變得較為容易。(4)因為做成在絕緣管阻塞件設置鉛直方向的貫通穴，在該貫通穴讓熱電偶素線通過，所以使熱電偶素線在鉛直方向保持直線狀變得容易，且能夠抑制從絕緣管阻塞件受到的拘束力。(5)因為將熱電偶素線於素線保持部內予以固定，所以能夠防止緩衝區內的熱電偶素線從處理室外受到拉伸力。(6)因為做成將收容熱電偶素線之絕緣管的下端用絕緣管阻塞件予以支撐、將絕緣管阻塞件的下端藉保護管保持具的底部予以支撐，所以，即使不將熱電偶素線用黏接劑黏接在絕緣管也沒問題，且能夠容易地支撐熱電偶素線的上部。(7)因為將絕緣管構成剖面為圓形而4個穴在鉛直方向貫通，且在該4個穴收容著複數個熱電偶用的熱電偶素線，所以能夠縮小保護管的直徑。
(第2實施形態)
針對第2實施形態之溫度檢測裝置的構成，用圖6~圖8加以說明。又，溫度檢測裝置以外的構成或基板處理動作，係與第1實施形態相同因而省略說明。本實施形態，如圖6所示，係將延伸在鉛直方向(上下方向)之熱電偶 的熱電偶素線支撐部25，亦即熱電偶素線的支撐位置25，設置在鉛直方向之熱電偶素線21、22的大概中間位置。圖6係圖示第2實施形態之熱電偶的支撐狀態。利用該構成在熱膨脹時，於支撐位置25更下部，利用熱電偶素線21、22的自身重量，可得到提高該自身的直線性之效果，且能夠抑制與絕緣管之摩擦力增加，可以抑制伴隨長期變化造成素線變形所導致卡住的發生。此外，於熱電偶支撐位置25更上部，利用從支撐位置25到熱電偶接合點23的距離的縮短，使熱電偶自身的自重減少，與絕緣管的摩擦力減少，因而，同樣地可以抑制伴隨長期變化造成素線變形所導致卡住的發生。針對該等之構成，於以下詳細地加以說明。
圖7係顯示第2實施形態之溫度檢測裝置的構造圖。圖7(a)係從處理爐的中心來看反應管與均熱管之間的熱電偶之圖。圖7(b)係從側面來看圖7(a)的溫度檢測裝置之垂直剖面圖。在第2實施形態，如圖7(a)所示，熱電偶之保護管係存在保護管31a、保護管31b等2支。各保護管，係用保護管保持具36支撐該下端。保護管保持具36的構造或保護管保持具36支撐保護管之構造，係與第1實施形態相同，因而省略說明。
在各保護管31內，被插入收容正側的熱電偶素線21與負側的熱電偶素線22且將該熱電偶素線21、22相互地絕緣之用的絕緣管32。在保護管31a被插入絕緣管32a，且在保護管31b被插入絕緣管32b與絕緣管32c。如圖 7(a)(b)所示，絕緣管32a的下端係被插入絕緣管阻塞件33a並被支撐；絕緣管32b與絕緣管32c的下端則是被插入絕緣管阻塞件33b並被支撐著。絕緣管阻塞件33a、33b的下端，係利用保護管保持具36的底部被支撐著。絕緣管32、絕緣管阻塞件33、熱電偶素線21、22之材質，係與第1實施形態相同。
又，將保護管31a~31b總稱為保護管31。又，將後述之熱電偶素線21a~21c總稱為熱電偶素線21、將熱電偶素線22a~22c總稱為熱電偶素線22、將熱電偶接合部23a~23c總稱為熱電偶接合部23、將絕緣管32a~32c總稱為絕緣管32、將絕緣管阻塞件33a~33b總稱為絕緣管阻塞件33、將蓋子34a~34c總稱為蓋子34。
在第2實施形態，對處理爐的3個加熱區域，分別配置著熱電偶。第1熱電偶，係處理爐最上部的加熱器(U區域加熱器)之溫度檢測用；第2熱電偶，係U區域加熱器正下方的加熱器(C區域加熱器)之溫度檢測用；第3熱電偶，則是C區域加熱器正下方的加熱器(L區域加熱器)之溫度檢測用。
構成第1熱電偶之第1溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21a與負側的熱電偶素線22a、熱電偶素線21a、22a於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23a、將熱電偶素線21a、22a相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子34a、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具36等所構成的。構成第2熱電偶之第 2溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21b與負側的熱電偶素線22b、熱電偶素線21b、22b於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23b、將熱電偶素線21b、22b相互地絕緣之用的絕緣管32b、閉塞絕緣管32b上端之蓋子34b、絕緣管阻塞件33b、保護管31b、保護管保持具36等所構成的。構成第3熱電偶之第3溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21c與負側的熱電偶素線22c、熱電偶素線21c、22c於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23c、將熱電偶素線21c、22c相互地絕緣之用的絕緣管32c、閉塞絕緣管32c上端之蓋子34c、絕緣管阻塞件33b、保護管31b、保護管保持具36等所構成的。
圖7(a)所示，第1熱電偶用之熱電偶接合部23a，係被配置在絕緣管32a先端的蓋子34a的位置；第2熱電偶用之熱電偶接合部23b，係被配置在絕緣管32b先端的蓋子34b的位置；第3熱電偶用之熱電偶接合部23c，則被配置在絕緣管32c先端的蓋子34c的位置。
與圖13所示之以往例之絕緣管同樣地，絕緣管32a，係形成剖面為長圓形而2個穴貫通，在該2個穴讓第1熱電偶用之熱電偶素線21a、22a插通且被收容。此外，絕緣管32b也是，形成與絕緣管32a同樣的形狀，在其2個穴讓第2熱電偶用之熱電偶素線21b、22b插通且被收容。此外，絕緣管32c也是，形成與絕緣管32a同樣的形狀，在其2個穴讓第3熱電偶用之熱電偶素線21c、22c插通且被收容。此外，如圖7(a)所示，在絕緣管32b內，第 3熱電偶是在前方(處理室204的中心側)，第2熱電偶是在後方。
圖7(b)係保護管31a或保護管保持具36的側面圖，也是第1熱電偶的側面圖。圖7(c)係絕緣管32a的上端與下端的中間位置(圖7(b)之熱電偶素線固定位置44的位置)之垂直剖面放大圖。圖7(d)係位在絕緣管32c上端之第3熱電偶的熱電偶接合部23c附近之垂直剖面放大圖。如圖7(c)所示，熱電偶素線21a、22a，係在鉛直方向延伸過絕緣管32a的內部，且在該等的上端設著熱電偶接合部23a。在絕緣管32a的上端與下端的中間位置，設置將熱電偶素線21a固定在絕緣管32a並予以支撐之固定部41、與將熱電偶素線22a固定在絕緣管32a並予以支撐之固定部42。
固定部41，係面向圖從右側面挖去絕緣管32a的一部份，僅暴露正(plus)線之熱電偶素線21a之後，將黏固劑(cement)等固定劑注入掏挖部分予以固定之部。藉由沒有間隙地將固定劑注入埋入，因挖去而被暴露之熱電偶素線21a被黏接固定在絕緣管32a，或者，因通過熱電偶素線21a之貫通穴變得狹窄會造成摩擦的增加，使熱電偶素線21a成為於固定部41有意地被固定並於該部分被支撐。此外，如圖7(c)所示，如果藉由讓被暴露之熱電偶素線21a若干彎曲，且於彎曲之狀態下予以固定，就能夠更為強化熱電偶素線21a的固定。
固定部42，係對負(minus)線之熱電偶素線22a進行同樣的處理之部分。固定部41、42的大小，上下方向係 做成例如20~30mm，掏挖的深度則深到絕緣管32a的大概中心部為止，做成足以達成固定支撐熱電偶素線21、22之目的。固定部41與固定部42，在上下方向，取得例如50mm左右的距離，這是考慮到在進行挖去加工時不使絕緣管32a折斷。
在圖7(a)，將固定部41或固定部42的位置設在從絕緣管32a的中間部稍微挪向先端部的熱電偶接合部23a側之位置，這是因為相對於從支撐位置起下方的熱電偶素線係熱膨脹方向與自身重量方向為同方向，而從支撐位置起上方者為相反方向會伴隨發生與以往構成同樣的問題之風險，並為了抑制該風險的緣故。
此外，如圖7(d)所示，熱電偶素線21c、22c，係在鉛直方向延伸過絕緣管32c的內部，且在該等的上端設著熱電偶接合部23c。在絕緣管32c的上端，設著將熱電偶素線21c、22c固定並支撐在絕緣管32c之固定部43。
固定部43，係對著絕緣管32c的先端，面向圖在進深方向設置縫隙狀的刨挖部分之後，注入黏固劑等固定劑予以固定之部。藉由沒有間隙地將固定劑注入埋入，因挖去而被暴露之熱電偶素線21c、22c被黏接固定在絕緣管32c，或者，因通過熱電偶素線21c、22c之貫通穴變得狹窄會造成摩擦的增加，使熱電偶素線21c、22c成為於固定部43有意地被固定並於該部分被支撐。如圖7(d)所示，如果藉由讓被暴露之熱電偶素線21c、22c若干彎曲，且於彎曲之狀態下予以固定，就能夠更為強化該固定。固定 部43上下方向的大小及深度，皆設為例如20~30mm，做成足以達成固定支撐熱電偶素線21c、22c之目的。
如圖7(b)所示，熱電偶素線21a、22a之另一端，係在中空構造的保護管保持具36內，從絕緣管32a的下端在鉛直方向出來並在水平方向插通素線保持部35內，且被接續在處理室204外之溫度控制部(不圖示)。又，圖7(b)中，僅顯示熱電偶素線21a，但是，熱電偶素線22a、21b、22b、21c、22c方面，也是與熱電偶素線21a同樣的。
熱電偶素線21a，在從絕緣管32a的下端在鉛直下方出來之後，方向改朝水平方向，從素線保持部35的一端35a進入素線保持部35內。從前述一端35a到保護管保持具36底部的尺寸，與第1實施形態同樣地，係例如10~15mm，為了熱膨脹時不讓熱電偶素線21d受拘束於保護管保持具36用之緩衝區38，則是被形成在保護管保持具36內。絕緣管阻塞件33，與第1實施形態同樣地，因為將絕緣管32底部支撐於比緩衝區38高的位置，形成讓內部在鉛直方向被貫通，且利用該貫通穴將來自絕緣管32a下端之熱電偶素線21a導入緩衝區38。
藉由以該方式，將熱電偶素線21a進入之素線保持部35之位置與絕緣管32下端之位置，支撐於比緩衝區38更高的位置，就能夠抑制在熱膨脹時讓熱電偶素線21d接觸到保護管保持具36的底部受到乃至於斷線之類的力所拘束。圖7(b)中，在緩衝區38內，將熱處理前後的待機狀態(500℃)之熱電偶素線21a用實線表示，將熱處理中的處 理狀態(1200℃)之熱電偶素線21a用虛線表示。此外，熱電偶素線21a，與第1實施形態同樣地，係被固定於素線保持部35內。
圖8係圖示第2實施形態之第1熱電偶的膨脹收縮狀態，圖8(a)為熱處理前後的待機狀態(500℃)，圖8(b)為熱處理中的處理狀態(1200℃)。當從圖8(a)之待機狀態成為圖8(b)之熱處理狀態時，熱電偶素線21a、22a與絕緣管32a熱膨脹，從絕緣管32a上端熱電偶素線會飛出，變長△L。當從圖8(b)之熱處理狀態成為圖8(a)之待機狀態時，熱電偶素線21a、22a熱收縮，變短△L回到原來的長度。
第2實施形態中，因為於絕緣管32a的中間位置支撐熱電偶素線21a、22a，在從支撐位置25到上方的熱電偶接合部23a，熱膨脹時使來自絕緣管32a上端之熱電偶素線21a、22a發生飛出量△L，但是，由於該量小於以往構成而使得熱膨脹．熱收縮的反覆進行導致卡住發生之可能性變小。此外，在從支撐位置25到下方的緩衝區係利用熱電偶素線21a、22a的自身重量就可以得到提高該自身的直線性之效果，且可以抑制與絕緣管32a之摩擦力增加。
如以上說明，熱電偶接合部23a，係於絕緣管32a的上端與下端的中間位置被支撐；絕緣管32a，係於絕緣管阻塞件33a被支撐；絕緣管阻塞件33a，則於保護管保持具36被支撐著。換言之，熱電偶素線21a、22a，係讓其 中間位置利用絕緣管32a等被支撐著。此外，熱電偶素線21a、22a，從絕緣管32a下端出來之部分，是在緩衝區38內形成不被拘束在保護管保持具36的底部等之狀態。從而，在熱膨脹時，於熱電偶素線21a、22a之支撐部的下部，熱電偶素線21a、22a能夠用自身重量保持直線狀，且抑制部分地屈曲。於熱電偶素線21a、22a之支撐部的上部，來自絕緣管32a上端之熱電偶素線21a、22a的飛出量△L變得比以往還要小。結果，能夠抑制在熱電偶素線21a、22a與絕緣管32a之間發生大的摩擦力，且能夠抑制熱電偶素線21a、22a的斷線。此外，絕緣管32a的線膨脹係數，係採用比熱電偶素線21a、22a的線膨脹係數還要小者，能夠將伴隨熱膨脹而改變之熱電偶接合部23a的位置，換言之溫度測定位置的變化縮小成比以往還要小。
根據第2實施形態，除了第1實施形態的(1)~(7)效果，至少還能夠得到以下(8)~(11)效果。(8)因為將熱電偶素線於其鉛直方向之中間位置予以固定並支撐，在熱電偶素線的下方設置緩衝區，並形成讓熱電偶素線的下部不受其他構件、例如保護管保持具的底部等拘束之狀態，所以，能夠使前述中間位置的下部的熱電偶素線以自身重量保持直線狀，能夠抑制部分地屈曲，能夠抑制熱電偶素線的斷線。此外，比以往還能夠抑制前述中間位置的上部的熱電偶素線因自身重量而屈曲之情事。(9)在將熱電偶素線於絕緣管的上部或中間位置予以固定時，做成掏挖絕緣管 的一部份，在該掏挖部分注入黏固劑等黏接劑，因而，使將熱電偶素線固定在絕緣管變得較為容易。(10)在將熱電偶素線於絕緣管的掏挖部分予以固定時，做成讓該掏挖部分所露出之熱電偶素線彎曲，且在彎曲之狀態下注入黏接劑予以固定，因而，能夠將熱電偶素線利用絕緣管確實地加以固定。(11)將在絕緣管固定熱電偶素線之位置，設在從絕緣管的中間部挪向先端側之位置，因而，更能抑制從固定位置起上方的熱電偶素線屈曲。
(第3實施形態)
針對第3實施形態之溫度檢測裝置的構成，用圖9至圖11加以說明。本實施形態，係如圖9所示，將延伸在鉛直方向(上下方向)之熱電偶的熱電偶素線支撐部26，設在鉛直方向之熱電偶素線21、22的上端，在該支撐位置，將熱電偶素線21、22的上端及熱電偶接合部23，利用黏固劑等黏接劑在絕緣管予以固定並支撐。利用該構成在熱膨脹時，利用熱電偶素線21、22的自身重量，可得到提高該自身的直線性之效果，且能夠抑制與絕緣管之摩擦力增加，可以抑制伴隨長期變化造成素線變形導致卡住的發生。針對該等之構成，於以下詳細地加以說明。
第3實施形態之基板處理裝置與第1實施形態不同之點，僅在於熱電偶素線之支撐方法。亦即，第1實施形態中，做成將熱電偶素線的上端於絕緣管的貫通穴之間的壁的上端予以支撐；而第3實施形態，係將熱電偶素線的上 端用黏接劑在絕緣管予以固定並支撐。以外之點，也包含溫度檢測裝置以外之構成或基板處理動作，係與第1實施形態相同，因而，適宜省略說明。
圖10係顯示第3實施形態之溫度檢測裝置的構造圖。圖10(a)係從處理爐的中心來看反應管與均熱管之間的熱電偶之圖。圖10(b)係從側面來看圖10(a)的溫度檢測裝置之垂直剖面圖。圖11係圖10(a)的A-A部之水平剖面圖。又，第3實施形態也與第1實施形態同樣地，熱電偶之保護管係存在保護管31a~31c等3支，且存在第1熱電偶~第5熱電偶；而圖10中，為了簡明化說明僅顯示保護管31a，且針對關於保護管31a之事項加以說明。
在保護管31a內，被插入供收容正側的熱電偶素線21與負側的熱電偶素線22且將該熱電偶素線21、22相互地絕緣之用的絕緣管32a(參照圖11)。如圖10(a)(b)所示，保護管31a，讓其下端於保護管保持具36被支撐著。絕緣管32a的下端係被插入絕緣管阻塞件33a並被支撐著。絕緣管阻塞件33a的下端，係利用保護管保持具36的底部被支撐著。
第3實施形態也與第1實施形態同樣地，針對處理爐的5個加熱區域，配置著第1熱電偶~第5熱電偶。在保護管31a內，與第1實施形態同樣地，配置著第1熱電偶與第3熱電偶。構成第1熱電偶之第1溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21a與負側的熱電偶素線22a、熱電偶素線21a、22a於該等的先端部被接合之熱電偶接合 部23a、供將熱電偶素線21a、22a相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子34a、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具36等所構成的。構成第3熱電偶之第3溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21d與負側的熱電偶素線22d、熱電偶素線21d、22d於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23d、供將熱電偶素線21d、22d相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子34a、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具36等所構成的。
如圖10(a)所示，第1熱電偶用之熱電偶接合部23a，係被配置在絕緣管32a先端的蓋子34a的位置；第3熱電偶用之熱電偶接合部23d，係被配置在絕緣管32a的中間位置。如圖11所示之圖10(a)之A-A剖面圖，與第1實施形態之絕緣管同樣地，絕緣管32a，係形成剖面為圓形且有4個穴貫通，在該4個穴，讓第1熱電偶用之熱電偶素線21a、22a與第3熱電偶用之熱電偶素線21d、22d插通且被收容。在絕緣管32a內，第1熱電偶位在前方(處理室204的中心側)，而第3熱電偶位在後方。
圖10(b)係保護管31a或保護管保持具36的側面圖，也是第1熱電偶及第3熱電偶的側面圖。圖10(c)係位在絕緣管32a上端之第1熱電偶的熱電偶接合部23a附近之垂直剖面放大圖。圖10(c)係包含放大且從該圖的正面來看圖10(c)部分之圖10(h)、從上來看圖10(h)部分之圖10(f)、從左來看圖10(h)之圖10(g)。
如圖10(c)所示，面向圖在進深方向設著狹縫狀的掏挖部51。在鉛直方向延伸過絕緣管32a的內部之熱電偶素線21a與熱電偶素線22a的上端被設置熱電偶接合部23a，且配置在掏挖部51。在掏挖部51被注入黏固劑等之固定劑；在掏挖部51，熱電偶素線21a與熱電偶素線22a及熱電偶接合部23a，係被固定、支撐在絕緣管32a。藉由沒有間隙地將固定劑注入埋入，因挖去而被暴露之熱電偶素線21a、22a被黏接固定在絕緣管32a，或者，因通過熱電偶素線21a、22a之貫通穴變得狹窄會造成摩擦的增加，使熱電偶素線21a、22a於掏挖部51有意地被固定並於該部分被支撐。
圖10(d)係位在絕緣管32a的上端與下端的中間之第3熱電偶的熱電偶接合部23d附近之垂直剖面放大圖。圖10(d)係包含放大圖10(d)部分且從圖的正面來看之圖10(m)、從右來看圖10(m)之圖10(n)。如圖10(d)所示，在鉛直方向延伸過絕緣管32a內部之熱電偶素線21d與熱電偶素線22d的上端係設置著熱電偶接合部23d。被設著熱電偶接合部23d之部分的絕緣管32a，係留下絕緣管32a外周部的一部份後被挖去。在該掏挖部52，熱電偶素線21d與熱電偶素線22d及熱電偶接合部23d，係利用黏固劑等黏接劑被固定並支撐著。
掏挖部51、52的大小，上下方向係做成例如20~30mm，掏挖部52的掏挖深度則深到絕緣管32a的大概中心部為止，做成足以達成固定支撐熱電偶素線21、22之 目的。
如圖10(b)所示，熱電偶素線21a、22a之另一端，係在中空構造的保護管保持具36內，從絕緣管32a的下端在鉛直方向出來並在水平方向插通素線保持部35內，且被接續在處理室204外之溫度控制部(不圖示)。熱電偶素線21a，在從絕緣管32a的下端在鉛直下方出來之後，方向改朝水平方向，從素線保持部35的一端35a進入素線保持部35內。從前述一端35a到保護管保持具36底部的尺寸，與第1實施形態同樣地，係例如10~15mm，為了熱膨脹時不讓熱電偶素線21a受拘束於保護管保持具36用之緩衝區38，則是被形成在保護管保持具36內。絕緣管阻塞件33，與第1實施形態同樣地，因為將絕緣管32底部支撐於比緩衝區38高的位置，形成讓內部在鉛直方向被貫通，且利用該貫通穴將來自絕緣管32a下端之熱電偶素線21a導入緩衝區38。
藉由以該方式，將熱電偶素線21a進入之素線保持部35之位置與絕緣管32下端之位置，支撐於比緩衝區38更高的位置，就能夠抑制在熱膨脹時讓熱電偶素線21a接觸到保護管保持具36的底部受到乃至於斷線之類的力所拘束。圖10(b)中，在緩衝區38內，將熱處理前後的待機狀態(500℃)之熱電偶素線21a用實線表示，將熱處理中的處理狀態(1200℃)之熱電偶素線21a用虛線表示。此外，熱電偶素線21a，與第1實施形態同樣地，係被固定於素線保持部35內。
第3實施形態中，熱電偶素線接合部23或熱電偶素線21、22的上端，因為是藉絕緣管32而被固定並支撐，所以在從熱電偶素線支撐部26到下方的緩衝區可以得到熱電偶素線21、22利用自身重量提高該自身的直線性之效果，且可以抑制與絕緣管32a之摩擦力增加。
如以上說明，熱電偶接合部23係由絕緣管32的上端或者途中部分所支撐，絕緣管32是由絕緣管阻塞件33所支撐，而絕緣管阻塞件33則是由保護管保持具36支撐著。換言之，熱電偶素線21、22，讓其上端被固定並支撐在絕緣管32。此外，熱電偶素線21、22，從絕緣管32下端出來之部分，是在緩衝區38內形成不被拘束在保護管保持具36的底部等之狀態。從而，能夠得到與第1實施形態同樣的效果，且能夠抑制熱電偶素線21、22的斷線。
根據第3實施形態，除了第1實施形態的(1)~(7)效果，至少還能夠得到以下(12)效果。(12)在將熱電偶素線於絕緣管的上部或中間位置予以固定時，做成掏挖絕緣管的一部份，在該掏挖部分注入黏固劑等黏接劑，因而，使將熱電偶素線固定在絕緣管變得較為容易。
(第4實施形態)
針對第4實施形態之溫度檢測裝置的構成，用圖18至圖21加以說明。圖18係圖示本發明第4實施形態之熱電偶的支撐狀態。第4實施形態之溫度檢測裝置異於第3 實施形態(圖10)之處，僅在於熱電偶素線之支撐構造，其他的構成則與第3實施形態同樣。第4實施形態，係如圖18所示，在熱電偶接合部23的大概正下方，被彎曲成讓熱電偶素線21與熱電偶素線22朝外側凸起，並分別在熱電偶素線21與熱電偶素線22，被形成朝水平方向外側凸起之凸起部A與凸起部B。利用凸起部A與凸起部B而被形成之素線幅，被構成比被熱電偶素線21與熱電偶素線22插通之2個貫通穴所形成之穴幅還要大。在此，素線幅，於熱電偶接合部23被接合之2個熱電偶素線之凸起部A與凸起部B的外緣，是在比絕緣管32的上端還要上方做成最大距離，換言之，將絕緣管32的上端面與熱電偶接合部23之間的2個熱電偶素線的外緣在水平方向連結的直線之中最長的直線距離。穴幅，係包含讓熱電偶素線21與熱電偶素線22被插通的2個貫通穴之橢圓的長徑，將上述2個貫通穴的外緣(圖18例中的圓周)連結的直線之中最長的直線距離；詳細而言，在絕緣管32的上端將上述2個貫通穴的水平剖面所形成之2個圓的圓周在水平方向連結的直線之中最長的直線距離。
如此，因為在熱電偶接合部23的附近素線幅是比穴幅還要大，所以，熱電偶素線21與熱電偶素線22的外緣，是在絕緣管32的上端卡掛在2個貫通穴的圓周部分，換言之，利用絕緣管32的上端面被支撐。在例如前述第1實施形態，素線幅並未被構成比穴幅還要大，因而，在熱電偶接合部23利用絕緣管32被支撐之狀態，會由於熱電 偶素線21與熱電偶素線22的重力，對熱電偶接合部23發生外側方向的力。因此，為了不使熱電偶素線21與熱電偶素線22接合之熱電偶接合部23損傷，有必要增加熱電偶接合部23的大小等，提高強度。對此，第4實施形態方面，由於是做成素線幅比穴幅還要大的構成，所以，在熱電偶素線21與熱電偶素線22利用絕緣管32的上端面被支撐之狀態，熱電偶素線21與熱電偶素線22的重力，能夠於絕緣管32的上端面被支撐，且讓施加在熱電偶接合部23之力比第1實施形態還要減低。此外，在基板處理裝置製作時的組裝熱電偶時，即使發生誤將熱電偶素線卡掛在下側，也能抑制熱電偶接合部的損傷。此外，在基板處理裝置搬運時即使由於振動，對熱電偶素線在下側施力，也能抑制熱電偶接合部的損傷。
如上述，第4實施形態之基板處理裝置異於該第3實施形態之點，僅在於熱電偶素線的支撐構造，這以外之點，也包含溫度檢測裝置以外的構成或基板處理動作，因與第3實施形態相同，而適宜省略說明。圖19係圖示第4實施形態之溫度檢測裝置的構造之一例。圖19(a)係從處理爐的中心來看反應管與均熱管之間的熱電偶之圖。圖19(b)係從側面來看圖19(a)的溫度檢測裝置之垂直剖面圖。圖20係圖19(a)的A-A部之水平剖面圖。又，第4實施形態也與第3實施形態同樣地，熱電偶之保護管係存在保護管31a~31c等3支，且存在第1熱電偶~第5熱電偶；而圖19中，為了簡明化說明僅顯示保護管31a，且針對 關於保護管31a之事項加以說明。
在保護管31a內，被插入供收容正側的熱電偶素線21與負側的熱電偶素線22且將該熱電偶素線21、22相互地絕緣之用的絕緣管32a(參照圖20)。如圖19(a)(b)所示，保護管31a，讓其下端於保護管保持具36被支撐著。絕緣管32a的下端係被插入絕緣管阻塞件33a並被支撐著。絕緣管阻塞件33a的下端，係利用保護管保持具36的底部被支撐著。
第4實施形態也與第3實施形態同樣地，在保護管31a內，配置著第1熱電偶與第3熱電偶。構成第1熱電偶之第1溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21a與負側的熱電偶素線22a、熱電偶素線21a、22a於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23a、將熱電偶素線21a、22a相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子(cap)34a、在熱電偶接合部23d附近覆蓋絕緣管32a外周之覆蓋件(cover)37、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具36等所構成的。構成第3熱電偶之第3溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21d與負側的熱電偶素線22d、熱電偶素線21d、22d於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23d、將熱電偶素線21d、22d相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子34a、在熱電偶接合部23d附近覆蓋絕緣管32a外周之覆蓋件37、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具36等所構成的。
如圖19(a)所示，第1熱電偶用之熱電偶接合部23a，係被配置在絕緣管32a先端的蓋子34a的位置；第3熱電偶用之熱電偶接合部23d，係被配置在絕緣管32a的中間位置的覆蓋件37的位置。如圖20所示之圖19(a)之A-A剖面圖，與第3實施形態之絕緣管同樣地，絕緣管32a，係形成剖面為圓形且有4個穴貫通，在該4個穴，讓第1熱電偶用之熱電偶素線21a、22a與第3熱電偶用之熱電偶素線21d、22d插通且被收容。在絕緣管32a內，第1熱電偶位在前方(處理室204的中心側)，而第3熱電偶位在後方。
圖19(b)係保護管31a或保護管保持具36的側面圖，也是第1熱電偶及第3熱電偶的側面圖。圖19(c)係位在絕緣管32a上端之第1熱電偶的熱電偶接合部23a附近之垂直剖面放大圖。圖19(d)係從上來看圖19(c)部分。如圖19(c)所示，在鉛直方向延伸過絕緣管32a的內部之熱電偶素線21a與熱電偶素線22a的上端係設置熱電偶接合部23a；絕緣管32a的上端面與熱電偶接合部23a之間之2個熱電偶素線21a與熱電偶素線22a，係分別在水平方向外側形成凸起部。如於圖18已說明，由該等之凸起部形成之素線幅，係被構成比利用熱電偶素線21a與熱電偶素線22a被插通之2個貫通穴所形成之穴幅還要大。從而，熱電偶素線21a與熱電偶素線22a係於絕緣管32a的上端被支撐。
圖19(e)係位在絕緣管32a的上端與下端的中間之第3 熱電偶的熱電偶接合部23d附近之垂直剖面放大圖。圖19(f)為圖19(e)之側面圖。如圖19(e)所示，在鉛直方向延伸過絕緣管32a內部之熱電偶素線21d與熱電偶素線22d的上端係設置著熱電偶接合部23d。被設著熱電偶接合部23d之部分的絕緣管32a，係留下絕緣管32a外周部的一部份後被挖去。在該掏挖部52，熱電偶素線21d與熱電偶素線22d，分別在水平方向外側形成凸起部。如於圖18已說明，由該等之凸起部形成之素線幅，係被構成比利用熱電偶素線21d與熱電偶素線22d被插通之2個貫通穴所形成之穴幅還要大。從而，熱電偶素線21d與熱電偶素線22d係於絕緣管32a的掏挖部52的下端被支撐。
掏挖部52的大小，上下方向係做成例如10~30mm，掏挖部52的掏挖深度則深到絕緣管32a的大概中心部為止，做成足以達成支撐熱電偶素線21d、22d之目的。在掏挖部52的外側，供保護掏挖部52內的熱電偶接合部23d或熱電偶素線21d或熱電偶素線22d用之圓筒形覆蓋件37，是以包圍覆上絕緣管32a外周之方式固定並被設置。覆蓋件37之材質，與蓋子34同樣地，係例如氧化鋁。又，如圖19(b)所示，熱電偶素線21、22的另一端係位於空心構造之保護管保持具36內，而保護管保持具36內之構成或作用則是與第3實施形態相同。
針對第4實施形態之溫度檢測裝置之其他構成例，用圖21加以說明。圖21係顯示第4實施形態之溫度檢測裝置的其他構成例之構造圖。圖21(a)係從處理爐的中心來 看反應管與均熱管之間的熱電偶之圖。圖21(b)係從側面來看圖21(a)的溫度檢測裝置之垂直剖面圖。該構成例，在第2實施形態之溫度檢測裝置(圖7)，僅變更熱電偶素線之支撐構造，其他構成則與第2實施形態相同。
本構成例，與第2實施形態同樣地，如圖21(a)所示，熱電偶之保護管係存在保護管31a、保護管31b等2支。各保護管，係用保護管保持具36支撐該下端。保護管保持具36內的構造，因與第2實施形態相同，而省略說明。在各保護管31內，被插入收容正側的熱電偶素線21與負側的熱電偶素線22、且將該熱電偶素線21、22相互地絕緣之用的絕緣管32。在保護管31a被插入絕緣管32a，在保護管31b被插入絕緣管32b與絕緣管32c。
本構成例，與第2實施形態同樣地，對處理爐的3個加熱區域，分別配置著熱電偶。第1熱電偶，係處理爐最上部的加熱器(U區域加熱器)之溫度檢測用；第2熱電偶，係U區域加熱器正下方的加熱器(C區域加熱器)之溫度檢測用；第3熱電偶，則是C區域加熱器正下方的加熱器(L區域加熱器)之溫度檢測用。構成各熱電偶之溫度檢測裝置之構成，與第2實施形態相同，例如，構成第1熱電偶之第1溫度檢測裝置，係由：正側的熱電偶素線21a與負側的熱電偶素線22a、熱電偶素線21a、22a於該等的先端部被接合之熱電偶接合部23a、將熱電偶素線21a、22a相互地絕緣之用的絕緣管32a、閉塞絕緣管32a上端之蓋子34a、絕緣管阻塞件33a、保護管31a、保護管保持具 36等所構成的。
如圖21(a)所示，第1熱電偶用之熱電偶接合部23a，係被配置在絕緣管32a先端的蓋子34a的位置。與圖13所示之以往例之絕緣管同樣地，絕緣管32a，係形成剖面為長圓形而2個穴貫通，在該2個穴讓第1熱電偶用之熱電偶素線21a、22a插通且被收容。絕緣管32b或絕緣管32c，也是與絕緣管32a同樣的形狀。
圖21(c)係位在絕緣管32a上端之第1熱電偶的熱電偶接合部23a附近之垂直剖面放大圖。如圖21(c)所示，熱電偶素線21a、22a，係在鉛直方向延伸過絕緣管32a的內部，且在該等的上端設著熱電偶接合部23a。在熱電偶接合部23a與絕緣管32a的上端面之間的熱電偶素線21a、22a，設置朝水平方向外側凸起之凸起部。由該等之凸起部形成之素線幅，係被構成比利用熱電偶素線21a、22a被插通之2個貫通穴所形成之穴幅還要大。從而，能夠將熱電偶素線21a、22a於絕緣管32a的上端予以支撐，且能夠減低施加到熱電偶接合部23a的力。
根據第4實施形態，除了第1實施形態的(1)~(7)效果，至少還能夠得到以下(13)效果。(13)在熱電偶接合部與絕緣管的上端面之間的熱電偶素線形成朝水平方向外側凸起之凸起部，利用該等之凸起部所形成之素線幅，係構成比利用被熱電偶素線21與熱電偶素線22插通之2個貫通穴所形成之穴幅還要大，因而，能夠將熱電偶素線於絕緣管的上端予以支撐，且能夠減低施加在熱電偶接合部之 力。
又，本發明並不侷限於上述之各實施形態，在不逸脫其要旨之範圍下當然可以有種種變更。上述之第1實施形態，係做成將熱電偶素線的上端於絕緣管的貫通穴之間的壁的上端予以支撐；而也可以如第3實施形態，將熱電偶素線的上端用黏接劑在絕緣管予以固定並支撐。此外，上述之第1實施形態或第3實施形態係將絕緣管的貫通穴做成4個，而第2實施形態則是將絕緣管的貫通穴做成2個，但也能夠做成其他數量。例如，也能夠將絕緣管的貫通穴做成1個，讓正側的熱電偶素線或負側的熱電偶素線通過。該場合，1個熱電偶就必須有正線用與負線用等2個絕緣管。
此外，上述之第4實施形態，係形成緩和地彎曲熱電偶線的凸起部，但並不侷限於此，例如，也可以形成彎曲成直角。此外，上述之第4實施形態，係在熱電偶素線形成凸起部，且做成利用該凸起部將熱電偶素線於絕緣管的上端予以支撐；但也可以構成在熱電偶接合部與絕緣管的上端面之間的熱電偶素線，設置在水平方向比利用被熱電偶素線21與熱電偶素線22插通之2個貫通穴所形成之穴幅還要長的被支撐體。該被支撐體，係能夠藉由將例如氧化鋁製的棒狀物體，用黏接劑黏接在熱電偶素線21與熱電偶素線22而構成。即使以該作法，也與在熱電偶素線形成凸起部之構成同樣地，能夠減低施加在熱電偶接合部之力。此外，不在熱電偶素線形成凸起部，或也可以藉由 將2個熱電偶素線間的間隔，做成比連結2個貫通穴的外緣之最小長度還要短，而將熱電偶素線於絕緣管的上端面予以支撐。此外，也可以藉由扭捻或者搓捻2個熱電偶素線，將熱電偶素線於絕緣管的上端面予以支撐。該場合下，為了不讓2個熱電偶素線導電地短路(short)，而將2個熱電偶素線間予以絕緣。
此外，上述之實施形態，係針對晶圓被施以處理之場合加以說明，但是，處理對象可以是晶圓以外的基板，也可以是光罩或印刷配線基板、液晶面板、雷射光碟或者磁碟等。此外，上述之實施形態，係針對適用在採用反應管與均熱管之分批式縱形熱壁形裝置之場合加以說明，但是，並不侷限於此，而能夠也適用在不採用均熱管之基板處理裝置。此外，本發明不僅適用於半導體製造裝置，也適用於LCD製造裝置之類的玻璃基板之處理裝置、或其他基板處理裝置。基板處理的處理內容，不僅是形成CVD、PVD、氧化膜、氮化膜、含有金屬膜等之成膜處理，也可以是曝光處理、微影製程(Lithography)、塗布處理等。
本說明書，至少包含以下之發明。亦即，第1發明為一種溫度檢測裝置，具有絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕 緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束，並讓前述熱電偶素線的上部或者鉛直方向的中間部被支撐在前述絕緣管之溫度檢測裝置。
第2發明，係第1發明之溫度檢測裝置，進而具有將從前述絕緣管下端出來後改變方向朝水平方向之熱電偶素線的一部份予以固定之素線保持部。
第3發明，係第2發明之溫度檢測裝置，進而具有收納前述絕緣管之保護管、與支撐該保護管下部之保護管保持具；前述絕緣管的下端，係從前述保護管的下端開口於前述保護管保持具內露出，而前述保護管保持具內的前述絕緣管下端的高度、與前述素線保持部的高度，是比前述保護管保持具的底部還要高10mm以上。
第4發明，係第1發明乃至第3發明之溫度檢測裝置，其中，進而具有支撐前述絕緣管下端之絕緣管阻塞件，做成使熱電耦素線通過被設在前述絕緣管阻塞件之鉛直方向的貫通穴之方式。
第5發明，係第2發明乃至第4發明之溫度檢測裝置，其中，前述絕緣管下端的高度，是比前述素線保持部的高度還要高。
第6發明，係第4發明或第5發明之溫度檢測裝置，其中，做成將前述絕緣管的下端於前述絕緣管阻塞件予以支撐，且將前述絕緣管阻塞件的下端於前述護管保持具的底部予以支撐。
第7發明，係第1發明乃至第6發明之溫度檢測裝置 ，其中，在前述絕緣管存在4個前述鉛直方向的貫通穴，且做成使1個絕緣管通過2組熱電偶素線。
第8發明，係第1發明乃至第7發明之溫度檢測裝置，其中，掏挖前述絕緣管之一部分，在該掏挖部分注入黏接劑，而將前述熱電偶素線固定在前述絕緣管。
第9發明，係第8發明之溫度檢測裝置，其中，在前述掏挖部分於露出之熱電偶素線彎曲之狀態下注入黏接劑並予以固定。
第10發明，係第8發明或第9發明之溫度檢測裝置，其中，將在前述絕緣管固定前述熱電偶素線之位置，設在從前述絕緣管的中間部挪開到先端側之位置。
第11發明係一種基板處理裝置，具備將複數枚基板在鉛直方向以各個形成間隔之方式層積並保持之舟皿(boat)，收納前述舟皿、處理被保持在該舟皿上的前述基板之反應管，被設置在前述反應管的周圍、將被收納在前述反應管內的前述基板予以加熱之加熱部，用以進行前述反應管內的溫度檢測之溫度檢測裝置，往前述反應管內供給處理氣體之處理氣體供給部，將氣體從前述反應管內排出之排氣部之基板處理裝置，其特徵為：前述溫度檢測裝置係具有以被延伸在鉛直方向之方式設置、具有鉛直方向的貫通穴之絕緣管，與在上端具有熱電偶接合部之熱電偶素線，使前述絕緣管之貫通穴被插通、從前述絕緣管的下端出來之鉛直方向的部分改變朝向水平方向之熱電偶素線，與被設在前述絕緣管的下方之空間，用以抑制從前述絕 緣管的下端出來之熱電偶素線的熱膨脹被拘束之緩衝區；且讓前述熱電偶素線之上部或者鉛直方向之中間部被支撐在前述絕緣管。
第12發明係一種溫度檢測裝置，其特徵為具有絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束；在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部。對於該第12發明，也可以適用上述第2發明乃至第11發明之構成。
第13發明，係第12發明之溫度檢測裝置，其中，前述被支撐部，係使前述絕緣管上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，朝水平方向外側凸起之凸起部。
第14發明，係第13發明之溫度檢測裝置，其中，前述凸起部的水平方向之長度，係比連結前述絕緣管上端面之前述絕緣管的2個貫通穴的外緣之最大長度之穴幅還要長。
第15發明係一種基板處理裝置，具備將複數枚基板在鉛直方向以各個形成間隔之方式層積並保持之舟皿(boat)，收納前述舟皿、處理被保持在該舟皿上的前述基板之反應管，被設置在前述反應管的周圍、將被收納在前述反應管 內的前述基板予以加熱之加熱部，用以進行前述反應管內的溫度檢測之溫度檢測裝置，往前述反應管內供給處理氣體之處理氣體供給部，將氣體從前述反應管內排出之排氣部之基板處理裝置，其特徵為：前述溫度檢測裝置係具有絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束；且在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部。
第16發明係一種半導體裝置之製造方法，於基板處理裝置具備將複數枚基板在鉛直方向以各個形成間隔之方式層積並保持之舟皿(boat)，收納前述舟皿、處理被保持在該舟皿上的前述基板之反應管，被設置在前述反應管的周圍、將被收納在前述反應管內的前述基板予以加熱之加熱部，用以進行前述反應管內的溫度檢測之溫度檢測裝置，往前述反應管內供給處理氣體之處理氣體供給部，將氣體從前述反應管內排出之排氣部之基板處理裝置，而前述溫度檢測裝置為具有絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝 區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束，在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部之基板處理裝置，其半導體裝置之製造方法之特徵係具備：將保持複數枚基板之前述舟皿收納在前述反應管之工程，利用前述溫度檢測裝置對前述反應管內進行溫度檢測、且利用前述加熱部將前述反應管內加熱至特定溫度之工程，利用前述處理氣體供給部往前述反應管內供給處理氣體、且利用前述氣體排出部將氣體從前述反應管內排出後，處理保持在前述舟皿上之複數枚基板之工程，與將保持前述被處理過的複數枚基板之舟皿從前述反應管搬出之工程。
10‧‧‧基板處理裝置
21‧‧‧熱電偶素線
22‧‧‧熱電偶素線
23‧‧‧熱電偶結合部
24‧‧‧熱電偶素線支撐部
25‧‧‧熱電偶素線支撐部
26‧‧‧熱電偶素線支撐部
31‧‧‧保護管
32‧‧‧絕緣管
33‧‧‧絕緣管阻塞件
34‧‧‧蓋子(cap)
35‧‧‧素線保持部
36‧‧‧保護管保持具
37‧‧‧覆蓋件(cover)
38‧‧‧緩衝區
41‧‧‧固定部
42‧‧‧固定部
43‧‧‧固定部
44‧‧‧熱電偶素線固定位置
100‧‧‧卡匣
101‧‧‧框體
105‧‧‧卡匣臺
112‧‧‧晶圓移載機構
114‧‧‧卡匣棚
115‧‧‧卡匣搬送裝置
116‧‧‧爐口開閉器
121‧‧‧舟皿升降機(elevator)
123‧‧‧移載棚
200‧‧‧晶圓(基板)
202‧‧‧處理爐
204‧‧‧處理室
205‧‧‧爐口
206‧‧‧歧管
208‧‧‧加熱單元
209‧‧‧基座
210‧‧‧保溫筒
217‧‧‧舟皿
219‧‧‧密封蓋
221‧‧‧均熱管
222‧‧‧反應管
224‧‧‧處理氣體供給噴嘴
224a‧‧‧噴嘴開口部
225‧‧‧處理氣體供給管
226‧‧‧處理氣體供給機構
231‧‧‧氣體排出管
232‧‧‧APC閥
233‧‧‧氣體排出管
234‧‧‧真空泵
236‧‧‧壓力感應器
237‧‧‧舟皿旋轉機構
280‧‧‧控制器
411‧‧‧素線變形部
412‧‧‧斷線部
421‧‧‧熱電偶素線
422‧‧‧熱電偶素線
423‧‧‧熱電偶結合部
424‧‧‧熱電偶素線支撐部
431‧‧‧保護管
432‧‧‧絕緣管
433‧‧‧絕緣管
434‧‧‧蓋子(cap)
435‧‧‧素線保持部
436‧‧‧保護管保持具
圖1係本發明實施形態之基板處理裝置的斜透視圖。
圖2係本發明實施形態之處理爐的垂直剖面圖。
圖3係圖示本發明第1實施形態之熱電偶的支撐狀態。
圖4係顯示本發明第1實施形態的熱電偶之構造圖。
圖5係圖4之熱電偶的水平剖面圖。
圖6係圖示本發明第2實施形態之熱電偶的支撐狀態。
圖7係顯示本發明第2實施形態的熱電偶之構造圖。
圖8係圖示本發明第2實施形態之熱電偶的膨脹收縮狀態。
圖9係圖示本發明第3實施形態之熱電偶的支撐狀態。
圖10係顯示本發明第3實施形態的熱電偶之構造圖。
圖11係圖10之熱電偶的水平剖面圖。
圖12係顯示從前的熱電偶的構造圖。
圖13係圖12之熱電偶的水平剖面圖。
圖14係從側面來看圖12之熱電偶之垂直剖面圖。
圖15係圖示從前的熱電偶的支撐狀態。
圖16係圖示從前的熱電偶的膨脹收縮狀態。
圖17係圖示從前的熱電偶斷線的樣子。
圖18係圖示本發明第4實施形態之熱電偶的支撐狀態。
圖19係圖示本發明第4實施形態的熱電偶構造之一例。
圖20係圖19之熱電偶的水平剖面圖。
圖21係圖示本發明第4實施形態的熱電偶構造之另一例。
21a，21c，22c，21e，22e，21d，22d`‧‧熱電偶素線
23a，23d‧‧‧熱電偶接合部
31a，31b，31c‧‧‧保護管
32a，32b，32c‧‧‧絕緣管
33a，33b，33c‧‧‧絕緣管阻塞件
34a，34b，34c‧‧‧蓋子(cap)
35‧‧‧素線保持部
35a‧‧‧一端
36‧‧‧保護管保持具
38‧‧‧緩衝區

Claims (15)

  1. 一種溫度檢測裝置，其特徵為具有絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束；在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部；進而具有支撐前述絕緣管下端之絕緣管阻塞件，做成讓熱電偶素線通過被設在前述絕緣管阻塞件之鉛直方向的貫通穴之形態。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之溫度檢測裝置，其中，前述絕緣管阻塞件於側面具有開口部，使前述熱電偶由前述開口部往水平方向延伸出。
  3. 一種溫度檢測裝置，其特徵為具有：絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束；在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱 電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部，前述被支撐部，係使前述絕緣管上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，在水平方向外側膨脹凸起之膨脹凸起部。
  4. 如申請專利範圍第3項記載之溫度檢測裝置，其中，前述膨脹凸起部的水平方向之長度，係比連結前述絕緣管上端面之前述絕緣管的2個貫通穴的外緣之最大長度之穴幅還要長。
  5. 如申請專利範圍第1項記載之溫度檢測裝置，其中，進而具有將從前述絕緣管下端出來後改變方向朝水平方向之熱電偶素線的一部份予以固定之素線保持部。
  6. 如申請專利範圍第5項記載之溫度檢測裝置，其中，進而具有收納前述絕緣管之保護管、與支撐該保護管下部之保護管保持具；前述絕緣管的下端，係從前述保護管的下端開口於前述保護管保持具內露出，而前述保護管保持具內的前述絕緣管下端的高度、與前述素線保持部的高度，是比前述保護管保持具的底部還要高10mm以上。
  7. 如申請專利範圍第5項記載之溫度檢測裝置，其中，前述絕緣管下端的高度，係比前述素線保持部的高度還要高。
  8. 如申請專利範圍第1項記載之溫度檢測裝置，其中，做成將前述絕緣管下端藉前述絕緣管阻塞件予以支撐，將前述絕緣管阻塞件的下端藉前述保護管保持具的底 部予以支撐之形態。
  9. 如申請專利範圍第1項記載之溫度檢測裝置，其中，做成在前述絕緣管存在4個前述鉛直方向的貫通穴，且使1個絕緣管通過2組熱電偶素線之形態。
  10. 如申請專利範圍第1項記載之溫度檢測裝置，其中，掏挖前述絕緣管的一部份，在該掏挖部分注入黏著劑，並將前述熱電偶素線固定於前述絕緣管。
  11. 如申請專利範圍第10項記載之溫度檢測裝置，其中，在前述掏挖部分於露出的熱電偶素線彎曲之狀態下注入黏著劑並予以固定。
  12. 如申請專利範圍第10或11項記載之溫度檢測裝置，其中，將在前述絕緣管固定前述熱電偶素線之位置，設在從前述絕緣管的中間部挪開到先端側之位置。
  13. 一種基板處理裝置，其特徵係具備：將複數枚基板在鉛直方向以各個形成間隔之方式層積並保持之舟皿(boat)，收納前述舟皿、處理被保持在該舟皿上的前述基板之反應管，被設置在前述反應管的周圍、將被收納在前述反應管內的前述基板予以加熱之加熱部，用以進行前述反應管內的溫度檢測之溫度檢測裝置，往前述反應管內供給處理氣體之處理氣體供給部，將氣體從前述反應管內排出之排氣部；前述溫度檢測裝置為具有： 絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束；在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部；進而具有支撐前述絕緣管下端之絕緣管阻塞件，做成讓熱電偶素線通過被設在前述絕緣管阻塞件之鉛直方向的貫通穴之形態。
  14. 一種半導體裝置之製造方法，係於基板處理裝置具備：將複數枚基板在鉛直方向以各個形成間隔之方式層積並保持之舟皿(boat)，收納前述舟皿、處理被保持在該舟皿上的前述基板之反應管，被設置在前述反應管的周圍、將被收納在前述反應管內的前述基板予以加熱之加熱部，用以進行前述反應管內的溫度檢測之溫度檢測裝置，往前述反應管內供給處理氣體之處理氣體供給部，將氣體從前述反應管內排出之排氣部；前述溫度檢測裝置具有： 絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束；在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部，進而具有支撐前述絕緣管下端之絕緣管阻塞件，做成讓熱電偶素線通過被設在前述絕緣管阻塞件之鉛直方向的貫通穴之形態之基板處理裝置之半導體裝置之製造方法；其特徵為具備：將保持複數枚基板之前述舟皿收納在前述反應管之工程，利用前述溫度檢測裝置對前述反應管內進行溫度檢測、且利用前述加熱部將前述反應管內加熱至特定溫度之工程，利用前述處理氣體供給部往前述反應管內供給處理氣體、且利用前述排氣部將氣體從前述反應管內排出後，處理保持在前述舟皿上之複數枚基板之工程，與將保持前述被處理過的複數枚基板之舟皿從前述反應管搬出之工程。
  15. 一種基板處理方法，係於基板處理裝置具備： 將複數枚基板在鉛直方向以各個形成間隔之方式層積並保持之舟皿(boat)，收納前述舟皿、處理被保持在該舟皿上的前述基板之反應管，被設置在前述反應管的周圍、將被收納在前述反應管內的前述基板予以加熱之加熱部，用以進行前述反應管內的溫度檢測之溫度檢測裝置，往前述反應管內供給處理氣體之處理氣體供給部，將氣體從前述反應管內排出之排氣部；前述溫度檢測裝置為具有：絕緣管，被設置成於鉛直方向延伸，具有鉛直方向的貫通穴；熱電偶素線，其上端具有熱電偶接合部，插通於前述絕緣管的貫通穴，從前述絕緣管下端伸出的鉛直方向的部分，係朝水平方向改變方向；及緩衝區，係為設於前述絕緣管下方的空間，抑制從前述絕緣管下端伸出的熱電偶素線之熱膨脹受到拘束；在前述絕緣管的上端面與前述熱電偶接合部之間的熱電偶素線，設置被支撐在前述絕緣管上端面之被支撐部，進而具有支撐前述絕緣管下端之絕緣管阻塞件，做成讓熱電偶素線通過被設在前述絕緣管阻塞件之鉛直方向的貫通穴之形態的基板處理裝置之基板處理方法；其特徵係具備：將保持複數枚基板之前述舟皿收納在前述反應管之工 程，利用前述溫度檢測裝置對前述反應管內進行溫度檢測、且利用前述加熱部將前述反應管內加熱至特定溫度之工程，利用前述處理氣體供給部往前述反應管內供給處理氣體、且利用前述排氣部將氣體從前述反應管內排出後，處理保持在前述舟皿上之複數枚基板之工程，與將保持前述被處理過的複數枚基板之舟皿從前述反應管搬出之工程。
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