WO2024101252A1 - 温度計測装置、熱処理装置、及び、温度計測方法 - Google Patents

温度計測装置、熱処理装置、及び、温度計測方法 Download PDF

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WO2024101252A1
WO2024101252A1 PCT/JP2023/039513 JP2023039513W WO2024101252A1 WO 2024101252 A1 WO2024101252 A1 WO 2024101252A1 JP 2023039513 W JP2023039513 W JP 2023039513W WO 2024101252 A1 WO2024101252 A1 WO 2024101252A1
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WO
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antenna
space
saw sensor
measurement
processing
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PCT/JP2023/039513
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English (en)
French (fr)
Inventor
聖人 林
優 溝部
裕之 小田川
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
独立行政法人国立高等専門学校機構
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/32Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors

Definitions

  • This disclosure relates to a temperature measurement device, a heat treatment device, and a temperature measurement method.
  • Patent Document 1 discloses a temperature measuring device having, on a semiconductor wafer, multiple temperature detection means, a signal processing means for processing signals detected by the temperature detection means, and an information storage means for storing and storing the results of processing by the signal processing means.
  • This temperature measuring device further has, on the semiconductor wafer, a first control means for controlling the entire device, and a drive means for driving the temperature detection means, the signal processing means, the information storage means, and the first control means.
  • This disclosure provides a temperature measurement device, a heat treatment device, and a temperature measurement method that are useful for easily measuring the temperature in a space.
  • a temperature measuring device includes a SAW sensor capable of receiving an input signal from the outside and outputting a measurement signal corresponding to the ambient temperature, and a first antenna electrically connected to the SAW sensor.
  • the SAW sensor is configured to receive an input signal via the first and second antennas with the first antenna facing the second antenna in a predetermined space, and to output a measurement signal corresponding to the ambient temperature in the space.
  • the present disclosure provides a temperature measurement device, a heat treatment device, and a temperature measurement method that are useful for easily measuring the temperature in a space.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a substrate processing system.
  • FIG. 2 is a side view illustrating an example of a coating and developing apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a heat treatment unit and an example of a functional configuration of a control device.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a temperature measuring device.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the first measuring unit.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a pair of opposing antennas.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the second measurement unit.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a temperature measurement system.
  • FIG. 9 is a graph showing an example of a measurement signal obtained from the SAW sensor.
  • FIG. 9 is a graph showing an example of a measurement signal obtained from the SAW sensor.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a hardware configuration of a control device.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of a temperature measuring method.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of a temperature measuring device.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a pair of opposing antennas.
  • the substrate processing system 1 (heat treatment device) shown in FIG. 1 is a system that forms a photosensitive film on a workpiece W, exposes the photosensitive film, and develops the photosensitive film.
  • the workpiece W to be processed is, for example, a substrate, or a substrate on which a film or circuit or the like has been formed by performing a predetermined process.
  • One example of the substrate is a silicon wafer.
  • the workpiece W (substrate) may be circular.
  • the workpiece W may be a glass substrate, a mask substrate, or an FPD (Flat Panel Display), etc.
  • the photosensitive film is, for example, a resist film.
  • the substrate processing system 1 includes a coating and developing apparatus 2, an exposure apparatus 3, and a control device 20.
  • the coating and developing apparatus 2 applies a resist (chemical solution) to the surface of the workpiece W to form a resist film before the exposure process by the exposure apparatus 3, and develops the resist film after the exposure process.
  • the exposure apparatus 3 is an apparatus that exposes a resist film (photosensitive coating) formed on the workpiece W (substrate). Specifically, the exposure apparatus 3 irradiates an energy beam onto the portion of the resist film to be exposed by a method such as immersion exposure.
  • the coating and developing apparatus 2 includes a carrier block 4, a processing block 5, and an interface block 6.
  • the carrier block 4 introduces the workpiece W into the coating and developing apparatus 2 and removes the workpiece W from the coating and developing apparatus 2.
  • the carrier block 4 can support multiple carriers C for the workpiece W and has a built-in transport device A1 including a transfer arm.
  • the carrier C accommodates, for example, multiple circular workpieces W.
  • the transport device A1 removes the workpiece W from the carrier C and passes it to the processing block 5, and receives the workpiece W from the processing block 5 and returns it to the carrier C.
  • the processing block 5 has processing modules 11, 12, 13, and 14.
  • the processing module 11 incorporates a liquid processing unit U1, a heat processing unit U2, and a transport device A3 that transports the workpiece W to these units.
  • the processing module 11 forms an underlayer film on the surface of the workpiece W using the liquid processing unit U1 and the heat processing unit U2.
  • the liquid processing unit U1 applies a processing liquid for forming the underlayer film onto the surface of the workpiece W.
  • the heat processing unit U2 performs various heat treatments associated with the formation of the underlayer film.
  • the processing module 12 incorporates a liquid processing unit U1, a heat processing unit U2, and a transport device A3 that transports the workpiece W to these units.
  • the processing module 12 forms a resist film on the underlayer film using the liquid processing unit U1 and the heat processing unit U2.
  • the liquid processing unit U1 applies a processing liquid for forming the resist film onto the underlayer film.
  • the heat processing unit U2 performs various heat treatments associated with the formation of the resist film.
  • the processing module 13 incorporates a liquid processing unit U1, a heat processing unit U2, and a transport device A3 that transports the workpiece W to these units.
  • the processing module 13 forms an upper layer film on the resist film using the liquid processing unit U1 and the heat processing unit U2.
  • the liquid processing unit U1 applies a processing liquid for forming the upper layer film onto the resist film.
  • the heat processing unit U2 performs various heat treatments associated with the formation of the upper layer film.
  • the processing module 14 incorporates a liquid processing unit U1, a heat processing unit U2, and a transport device A3 that transports the workpiece W to these units.
  • the processing module 14 uses the liquid processing unit U1 and the heat processing unit U2 to perform development processing of the resist film that has been subjected to exposure processing and heat processing associated with the development processing.
  • the liquid processing unit U1 applies a developer to the surface of the exposed workpiece W, and then washes it away with a rinsing liquid to perform development processing of the resist film.
  • the heat processing unit U2 performs various heat processing associated with the development processing. Specific examples of heat processing include a heating process before development (PEB: Post Exposure Bake) and a heating process after development (PB: Post Bake).
  • a shelf unit U10 is provided on the carrier block 4 side within the processing block 5.
  • the shelf unit U10 is divided into multiple cells arranged in the vertical direction.
  • a transport device A7 including a lifting arm is provided near the shelf unit U10. The transport device A7 raises and lowers the workpiece W between the cells of the shelf unit U10.
  • a shelf unit U11 is provided on the interface block 6 side of the processing block 5.
  • the shelf unit U11 is divided into multiple cells arranged vertically.
  • the interface block 6 transfers the workpiece W to and from the exposure device 3.
  • the interface block 6 has a built-in transport device A8 that includes a transfer arm, and is connected to the exposure device 3.
  • the transport device A8 transfers the workpiece W placed on the shelf unit U11 to the exposure device 3.
  • the transport device A8 receives the workpiece W from the exposure device 3 and returns it to the shelf unit U11.
  • the control device 20 controls the coating and developing device 2 to perform the coating and developing process, for example, in the following procedure. First, the control device 20 controls the transport device A1 to transport the workpiece W in the carrier C to the shelf unit U10, and then controls the transport device A7 to place the workpiece W in the cell for the processing module 11.
  • the control device 20 then controls the transport device A3 to transport the workpiece W from the shelf unit U10 to the liquid treatment unit U1 and heat treatment unit U2 in the processing module 11.
  • the control device 20 also controls the liquid treatment unit U1 and heat treatment unit U2 to form an underlayer film on the surface of the workpiece W.
  • the control device 20 then controls the transport device A3 to return the workpiece W with the underlayer film formed thereon to the shelf unit U10, and controls the transport device A7 to place the workpiece W in a cell for the processing module 12.
  • the control device 20 then controls the transport device A3 to transport the workpiece W from the shelf unit U10 to the liquid treatment unit U1 and heat treatment unit U2 in the processing module 12.
  • the control device 20 also controls the liquid treatment unit U1 and heat treatment unit U2 to form a resist film on the surface of the workpiece W.
  • the control device 20 then controls the transport device A3 to return the workpiece W to the shelf unit U10, and controls the transport device A7 to place the workpiece W in a cell for the processing module 13.
  • the control device 20 then controls the transport device A3 to transport the workpiece W from the shelf unit U10 to each unit in the processing module 13.
  • the control device 20 also controls the liquid processing unit U1 and the heat processing unit U2 to form an upper layer film on the resist film of the workpiece W. Thereafter, the control device 20 controls the transport device A3 to transport the workpiece W to the shelf unit U11.
  • the control device 20 then controls the transport device A8 to send the workpiece W from the shelf unit U11 to the exposure device 3.
  • the control device 20 then controls the transport device A8 to receive the workpiece W that has been subjected to the exposure process from the exposure device 3 and place it in a cell for the processing module 14 in the shelf unit U11.
  • the control device 20 then controls the transport device A3 to transport the workpiece W on the shelf unit U11 to each unit in the processing module 14, and controls the liquid processing unit U1 and the heat processing unit U2 to perform development processing of the resist film on the workpiece W.
  • the control device 20 then controls the transport device A3 to return the workpiece W to the shelf unit U10, and controls the transport device A7 and the transport device A1 to return the workpiece W into the carrier C. This completes the coating and developing processing for one workpiece W.
  • the control device 20 then causes the coating and developing device 2 to perform the coating and developing processing for each of the subsequent multiple workpieces W in the same manner as described above.
  • the control device 20 is a device that controls the coating and developing device 2.
  • the control device 20 is composed of one or more control computers. When the control device 20 is composed of multiple control computers, these multiple control computers may be connected to each other so that they can communicate with each other.
  • the control device 20 has a functional configuration (hereinafter referred to as "functional modules") including a memory unit 22 and a processing control unit 24, as shown in FIG. 3.
  • the memory unit 22 stores programs for operating the various units and devices included in the coating and developing apparatus 2.
  • the memory unit 22 also stores various data (for example, information related to signals for operating processing units, etc. included in the coating and developing apparatus 2) and information from sensors, etc. provided in each part.
  • the process control unit 24 controls the operation of the various units and devices included in the coating and developing apparatus 2 based on the program read from the storage unit 22.
  • the process control unit 24 controls the operation of the various units and devices included in the coating and developing apparatus 2 so as to perform the coating and developing process described above.
  • the heat-treating unit U2 performs heat treatment (heating) on the workpiece W in a state in which the workpiece W is placed in a treatment space.
  • the heat-treating unit U2 has, for example, a heat treatment section 51 and a lid section 55.
  • the heating processing section 51 is a stage configured to support and heat the workpiece W.
  • the heating processing section 51 may support the workpiece W so that the surface of the workpiece W is horizontal.
  • the heating processing section 51 includes, for example, a heat plate 52 and a plurality of support pins 53.
  • the heat plate 52 is made of metal.
  • the heat plate 52 includes a heater such as a resistance heating element.
  • the heat plate 52 may be formed in a circular plate shape.
  • the diameter of the heat plate 52 may be larger than the diameter of the workpiece W.
  • the plurality of support pins 53 are portions that support the workpiece W.
  • the plurality of support pins 53 are provided on the upper surface of the heat plate 52 and protrude above the upper surface of the heat plate 52.
  • the lid portion 55 is a member that forms a space for heating the workpiece W (hereinafter referred to as the "processing space S").
  • the lid portion 55 is made of metal.
  • the lid portion 55 is configured to surround the workpiece W supported by the heat processing portion 51.
  • the lid portion 55 may be provided so as to be movable in the vertical direction, and the processing space S is formed when the lid portion 55 approaches the heat processing portion 51.
  • the space above the heat processing portion 51 is opened when the lid portion 55 moves away from the heat processing portion 51.
  • the heat processing portion 51 supports and heats the workpiece W in the processing space S.
  • the lid portion 55 includes a top plate 56 and a side wall 57.
  • the top plate 56 forms a processing space S together with the side wall 57 and is a part that covers the heating processing section 51.
  • the top plate 56 is formed in a disk shape and has a diameter that is approximately the same as or larger than the diameter of the hot plate 52 of the heating processing section 51.
  • the top plate 56 is arranged so as to face the upper surface of the hot plate 52 in the vertical direction. In this case, the top plate 56 overlaps the upper surface of the hot plate 52 when viewed vertically from above.
  • the side wall 57 is a part that is formed so as to extend downward from the outer edge of the top plate 56. When viewed from above, the side wall 57 surrounds the upper surface of the hot plate 52.
  • the processing space S is formed by the upper surface of the hot plate 52, the inner surface of the side wall 57, and the lower surface of the top plate 56.
  • the top plate 56 includes a gas discharge section 58 provided on its underside.
  • the gas discharge section 58 discharges gas downward when the workpiece W is heated in the processing space S.
  • the gas discharged by the gas discharge section 58 is, for example, air, a gas containing moisture, or an inert gas.
  • the gas discharge section 58 includes a plurality of discharge holes 58a that open into the processing space S.
  • the plurality of discharge holes 58a may be scattered with a substantially uniform density in the portion of the underside of the top plate 56 that faces the workpiece W on the heat processing section 51 (see also FIG. 7).
  • the gas discharge section 58 may have a function (one or more exhaust holes) of sucking in the atmosphere in the processing space S or sublimates generated by heat treatment, in addition to discharging gas, and discharging them to the outside of the processing space S.
  • the top plate 56 may include an exhaust section that sucks in the atmosphere in the processing space S, or sublimates present in the processing space S, and discharging them to the outside of the processing space S.
  • the exhaust section may have one or more exhaust holes (suction holes) that open into the processing space S, similar to the gas discharge section 58.
  • the substrate processing system 1 includes a temperature measuring device 29.
  • the temperature measuring device 29 is a device that measures the temperature in the processing space S of the heat processing unit U2.
  • the temperature measuring device 29 may measure the temperature at multiple locations in the processing space S.
  • the temperature measuring device 29 measures the temperature at multiple locations in the processing space S when the heat processing is not being performed on the workpiece W and the heat processing unit U2 is performing an operation similar to the heat processing on the workpiece W.
  • the multiple locations where the temperature is measured are set at or near the location where the workpiece W is located when the heat processing is performed in the heat processing unit U2.
  • the temperature measuring device 29 has a first measuring unit 70 and a second measuring unit 90.
  • the first measuring unit 70 is a unit that generates signals corresponding to temperatures at multiple locations using a SAW (Surface Acoustic Wave) sensor described below.
  • the first measuring unit 70 receives a signal from the second measuring unit 90 via wireless communication, and outputs a signal generated by the SAW sensor to the second measuring unit 90.
  • the second measuring unit 90 is a unit that outputs a signal to be used for measurement to the first measuring unit 70 via wireless communication, and receives a measurement signal from the first measuring unit 70.
  • the second measuring unit 90 is connected to the control device 20 by wire.
  • the first measuring unit 70 may be a portable unit. When temperature measurement is performed in the processing space S, the first measuring unit 70 may be transported and set in the heat treatment unit U2 by the transport device A3 or manually. When heat treatment is performed on the workpiece W, the first measuring unit 70 may be transported out of the heat treatment unit U2. As shown in Figures 4 and 5, the first measuring unit 70 has, for example, a holding member 72, multiple SAW sensors 80, and multiple antennas 74.
  • the holding member 72 is a member (substrate) that holds the multiple SAW sensors 80 and the multiple antennas 74.
  • the multiple SAW sensors 80 and the multiple antennas 74 are attached (fixed) to the holding member 72. In this case, by disposing the holding member 72 in the processing space S, the multiple SAW sensors 80 and the multiple antennas 74 are also disposed in the processing space S.
  • the holding member 72 is formed, for example, in the same manner as the workpiece W (substrate).
  • the holding member 72 may be formed in a disk shape.
  • the diameter of the holding member 72 may be approximately the same as the diameter of the workpiece W.
  • the thickness of the holding member 72 may be approximately the same as the thickness of the workpiece W.
  • the holding member 72 may be made of the same material as the workpiece W (for example, silicon). By forming the holding member 72 in the same manner as the workpiece W, it is possible to measure the temperature at multiple locations in the processing space S in a state close to the state in which the heat treatment is performed on the workpiece W.
  • the multiple SAW sensors 80 are scattered on one main surface of the holding member 72.
  • the multiple SAW sensors 80 are scattered on the main surface of the holding member 72 so that they can measure the temperature at positions corresponding to multiple locations on the main surface of the workpiece W supported by the heat treatment section 51.
  • Two or more of the multiple SAW sensors 80 have different distances from the center of the holding member 72.
  • Two or more of the multiple SAW sensors 80 have different positions in the circumferential direction around the center of the holding member 72.
  • the mounting positions of the multiple SAW sensors 80 on the holding member 72 are set according to the location where the temperature is to be measured.
  • the SAW sensor 80 is a sensor that can receive a signal from the outside and output a signal corresponding to the surrounding temperature.
  • the SAW sensor 80 is configured to generate a signal corresponding to the temperature around it.
  • the signal that the SAW sensor 80 receives from the outside is referred to as the "input signal”
  • the signal generated by the SAW sensor 80 (the signal corresponding to the temperature around the sensor) is referred to as the "measurement signal”.
  • the SAW sensor 80 receives an input signal, it generates a SAW (surface acoustic wave) and generates a formed signal corresponding to the surrounding temperature.
  • a SAW is a wave that propagates by concentrating energy near the surface of a medium.
  • the SAW sensor 80 includes, for example, a piezoelectric substrate 82, an electrode 84, and one or more reflectors.
  • the SAW sensor 80 includes reflectors 86a and 86b as the one or more reflectors.
  • the electrode 84 is an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate 82.
  • the electrode 84 includes an electrode 84a and an electrode 84b.
  • the electrode 84a is electrically connected to the antenna 74, and the electrode 84b is connected to a ground potential.
  • Each of the electrodes 84a and 84b of the electrode 84 includes one or more convex portions and one or more concave portions.
  • the electrodes 84a and 84b are formed in a comb shape such that the convex portion of the electrode 84a is inserted into the concave portion of the electrode 84b, and the convex portion of the electrode 84b is inserted into the concave portion of the electrode 84a.
  • the signal input to the SAW sensor 80 (the input signal) is a high-frequency signal.
  • the SAW sensor 80 is electrically connected to the antenna 74, and a high-frequency input signal is supplied to the SAW sensor 80 via the antenna 74.
  • the antenna 74 receives the high-frequency input signal (radio wave)
  • a SAW is excited (generated) in the electrode 84 due to the inverse piezoelectric effect.
  • the excited SAW propagates toward each of the reflectors 86a and 86b, and is reflected by each reflector, returning the reflected wave to the electrode 84.
  • the reflected wave of the SAW is converted into a voltage due to the piezoelectric effect, and is output to the outside as a radio wave by the antenna 74.
  • the propagation time of the SAW changes depending on the temperature of the piezoelectric substrate 82. Therefore, the temperature around the SAW sensor 80 can be measured from the time it takes for the light to be reflected by the reflector of the SAW sensor 80 and return (propagation delay time). In other words, the measurement signal generated by the SAW sensor 80 contains information corresponding to the temperature around the SAW sensor 80.
  • the length of the propagation path between the electrode 84 and the reflector 86a is different from the length of the propagation path between the electrode 84 and the reflector 86b. This allows the temperature around one SAW sensor 80 to be measured using two propagation paths of different lengths (two measurements can be performed at approximately the same measurement timing), improving measurement accuracy.
  • the antenna 74 may be a loop antenna.
  • the shape of the annular antenna 74 may be circular, elliptical, or rectangular.
  • the antenna 74 may be a metal conductor, or a circuit pattern formed in a ring shape on a heat-resistant resin substrate or sheet such as polyimide.
  • the antenna 74 may be formed so that its opening portion is aligned with the main surface of the holding member 72.
  • the second measurement unit 90 may be fixed to the heat treatment unit U2 (lid 55).
  • the second measurement unit 90 includes, for example, a plurality of antennas 94 and a line 95.
  • the plurality of antennas 94 correspond to the plurality of antennas 74 of the first measurement unit 70, respectively.
  • the number of the plurality of antennas 94 is equal to the number of the plurality of antennas 74 (the number of the plurality of SAW sensors 80).
  • the measurement state In a state in which the holding member 72 of the first measurement unit 70 is supported by the heat treatment unit 51 and a treatment space S is formed (hereinafter referred to as the "measurement state"), each of the plurality of antennas 94 faces a corresponding antenna 74. In this case, at least a portion of the antenna 94 overlaps at least a portion of the corresponding antenna 74 when viewed from a direction perpendicular to the heat plate 52 of the heat treatment unit 51 (for example, the vertical direction).
  • the antenna 94 may be a loop antenna.
  • the shape of the annular antenna 94 may be circular, elliptical, or rectangular.
  • the size of the opening of the antenna 94 may be approximately the same as the size of the opening of the corresponding antenna 74. When the sizes of the openings are approximately the same, the size of the opening of the antenna 94 is 0.95 to 1.05 times the size of the opening of the corresponding antenna 74.
  • the multiple antennas 94 may be attached to the top plate 56 (the lower surface of the top plate 56).
  • the antenna 94 may be formed so that its opening portion is aligned with the lower surface of the top plate 56. Note that FIG.
  • the antenna 94 may be a metal conductor, or a circuit pattern formed in a ring shape on a heat-resistant resin substrate or sheet such as polyimide.
  • antenna 74 and antenna 94 are each a loop antenna, signals are transmitted between antenna 74 and antenna 94 by magnetic coupling (electromagnetic induction). Furthermore, antenna 74 and antenna 94 may be arranged so that most of the opening of antenna 74 faces most of the opening of antenna 94. That is, in the above measurement state, 50% to 100% of the opening of antenna 74 may face 50% to 100% of the opening of antenna 94. In the above measurement state, 70% to 100% of the opening of antenna 74 may face 70% to 100% of the opening of antenna 94, and 90% to 100% of the opening of antenna 74 may face 90% to 100% of the opening of antenna 94.
  • the line 95 is a connection line that electrically connects one or more of the multiple antennas 94 to the control device 20. Note that other lines may be provided in addition to the line 95 for electrically connecting the multiple antennas 94 to the control device 20. In the example shown in FIG. 7, the line 95 functions as a connection line that electrically connects three of the multiple antennas 94 to the control device 20. Signals are transmitted between the three antennas 94 and the control device 20 via the line 95.
  • a portion of the line 95 may be a coaxial cable or a microstrip line.
  • a portion of the line 95 may be provided along the lower surface of the top plate 56. The portion of the line 95 that is along the lower surface of the top plate 56 may be a microstrip line.
  • the portion of the line 95 that is a microstrip line is indicated by the symbol "96".
  • the microstrip line 96 includes a dielectric 96a (dielectric substrate) and a strip conductor 96b formed on the dielectric 96a.
  • One end of each of the one or more antennas 94 is electrically connected to the strip conductor 96b.
  • the other end of the antenna 94 may be connected to a ground potential.
  • the portion of the line 95 that runs along the lower surface of the top plate 56 may be a metal conductor instead of a microstrip line.
  • the portion of the line 95 that runs along the lower surface of the top plate 56 and the multiple antennas 94 are arranged so as not to interfere with the multiple discharge holes 58a.
  • the multiple antennas 94, etc. may be arranged so as not to interfere with the one or more exhaust holes.
  • each of the multiple SAW sensors 80 receives the above-mentioned input signal via the antenna 74 and antenna 94 in a state where the antenna 74 and antenna 94 face each other in the processing space S (predetermined space).
  • each of the multiple SAW sensors 80 receives the input signal, it outputs the above-mentioned measurement signal corresponding to the ambient temperature (temperature around itself) in the processing space S.
  • the SAW sensor 80 outputs the above-mentioned measurement signal in a state where the holding member 72 is supported by the heating processing unit 51.
  • the antenna 74 and antenna 94 are arranged to face each other in a direction perpendicular to the heat plate 52 of the heating processing unit 51 (for example, in the vertical direction).
  • the direction perpendicular to the heat plate 52 corresponds to the direction perpendicular to the upper surface of the heat plate 52.
  • one antenna 74 arbitrarily selected from the multiple antennas 74 constitutes a first antenna
  • the antenna 94 corresponding to that antenna 74 constitutes a second antenna.
  • the frequency of the input signal supplied to the SAW sensor 80 may be 0.2 GHz to 10 GHz.
  • the frequency of the radio waves propagating between the antenna 74 and the antenna 94 is 0.2 GHz to 10 GHz.
  • the frequency of the input signal may be 0.4 GHz to 6 GHz, or 0.6 GHz to 3 GHz.
  • the wavelength of the input signal may be 30 mm to 1500 mm, 50 mm to 750 mm, or 100 mm to 500 mm.
  • the size of the processing space S in a direction perpendicular to the heat plate 52 (predetermined direction) may be 1/2 or less of the wavelength of the input signal.
  • the size of the processing space S in a direction perpendicular to the heat plate 52 may be 1 mm to 15 mm, 2 mm to 13 mm, or 3 mm to 11 mm.
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of the connection state between three of the multiple SAW sensors 80 and the control device 20.
  • the symbols “80A”, “80B”, and “80C” are used to individually distinguish the three SAW sensors 80 shown in FIG. 8.
  • the antenna 74 and antenna 94 corresponding to the SAW sensor 80A are referred to as “antenna 74A” and “antenna 94A”, respectively.
  • the antenna 74 and antenna 94 corresponding to the SAW sensor 80B are referred to as “antenna 74B” and “antenna 94B", respectively, and the antenna 74 and antenna 94 corresponding to the SAW sensor 80C are referred to as “antenna 74C” and “antenna 94C”, respectively.
  • SAW sensor 80A receives input signals via line 95, antenna 94A, and antenna 74A with antenna 74A (first antenna) facing antenna 94A (second antenna) in processing space S.
  • SAW sensor 80B (another antenna) receives input signals via line 95, antenna 94B, and antenna 74B with antenna 74B (third antenna) facing antenna 94B (fourth antenna) in processing space S.
  • SAW sensor 80C receives input signals via line 95, antenna 94C, and antenna 74C with antenna 74C facing antenna 94C in processing space S.
  • the branch point 95a (first branch point) on the line 95 to antenna 94A and the branch point 95b (second branch point) on the line 95 to antenna 94B are adjacent to each other on the line 95. In other words, there is no branch point to another antenna 94 between the branch point 95a and the branch point 95b.
  • the branch point 95b and the branch point 95c on the line 95 to antenna 94C are adjacent to each other on the line 95. In other words, there is no branch point to another antenna 94 between the branch point 95b and the branch point 95c.
  • Branch point 95a, branch point 95b, and branch point 95c are lined up in this order on line 95 from control device 20.
  • the signal transmitted from control device 20 branches into a signal heading for antenna 94A and a signal heading for antennas 94B and 94C.
  • the signal heading for antennas 94B and 94C from branch point 95a branches into a signal heading for antenna 94B and a signal heading for antenna 94C.
  • the signal heading for antenna 94C from branch point 95b branches into a signal heading for antenna 94C and a signal heading downstream.
  • the signals traveling from the control device 20 to the antenna 94A include a signal Id traveling directly from the control device 20 to the antenna 94A, and a signal Ir that is reflected (more specifically, reflected once) at the branch point 95b adjacent to the branch point 95a and travels to the antenna 94A.
  • the distance on the line 95 between the branch points 95a and 95b (hereinafter referred to as "distance Xab") may be set to a value that prevents the phenomenon of signals weakening each other due to the phase shift of the reflected wave (signal Ir) at the branch point 95b being 180° out of phase.
  • the value twice the distance Xab is set to a value different from a value that approximately corresponds to n times the wavelength of the input signal (n is an integer of 1 or more).
  • the value that approximately corresponds to n times the wavelength refers to a value that is 0.95 to 1.05 times the value obtained by multiplying the wavelength by n. That is, the value of twice the distance Xab may be different from the range of 0.95 to 1.05 times the value obtained by multiplying the wavelength by n (it may be outside the above range). In order to more reliably avoid interference between signals, as described below, the value of twice the distance Xab may be different from the range of 0.9 to 1.1 times the value obtained by multiplying the wavelength by n.
  • the value of twice the distance Xab is n times the wavelength of the input signal
  • the signal Ir returns to the branch point 95a, its phase is shifted by (n+1/2) times the wavelength, and a phenomenon occurs in which the signal Ir cancels out (interferes with and is attenuated by) the original signal Id.
  • the value of twice the distance on the line 95 between the branch points 95b and 95c may also be set to a value that is different from a value that is approximately equal to n times the wavelength of the input signal.
  • the control device 20 may have a function of controlling the temperature measuring device 29 and executing a measurement process for measuring the temperature, in addition to a function of controlling the coating and developing apparatus 2.
  • the control device 20 has, for example, a measurement processing unit 26 as a functional configuration.
  • the measurement processing unit 26 supplies input signals to the SAW sensors 80 via the antennas 74 and 94 for each of the multiple SAW sensors 80 to obtain measurement signals.
  • the measurement processing unit 26 supplies an input signal to the SAW sensor 80A via the line 95, antenna 94A, and antenna 74A, and acquires a measurement signal from the SAW sensor 80A.
  • the measurement processing unit 26 supplies an input signal to the SAW sensor 80B via the line 95, antenna 94B, and antenna 74B, and acquires a measurement signal (another measurement signal) from the SAW sensor 80B.
  • the measurement processing unit 26 supplies an input signal to the SAW sensor 80C via the line 95, antenna 94C, and antenna 74C, and acquires a measurement signal from the SAW sensor 80C.
  • the measurement processing unit 26 calculates the temperature around the SAW sensor 80 from the acquired measurement signal for each of the multiple SAW sensors 80.
  • FIG. 9 shows an example of a measurement signal when focusing on one SAW sensor 80.
  • FIG. 9 is a graph showing an example of a change in the intensity of the measurement signal over time.
  • "86a” represents the signal component reflected by the reflector 86a of the SAW sensor 80 and input to the measurement processing unit 26
  • "86b” represents the signal component reflected by the reflector 86b of the SAW sensor 80 and input to the measurement processing unit 26.
  • the signal component when the temperature is "T0" is shown by a solid line
  • the signal component when the temperature is "T1" different from T0 is shown by a dashed line.
  • the distance between the electrode 84 and the reflector 86a is different from the distance between the electrode 84 and the reflector 86b. Therefore, when the temperature around the SAW sensor 80 is the same, a difference occurs in the timing at which the measurement processing unit 26 receives the signal component based on reflection at the reflector 86a and the signal component based on reflection at the reflector 86b. This allows the measurement processing unit 26 to identify which reflector the signal component is based on.
  • the propagation time of the SAW differs when the temperature is T0 and when the temperature is T1, and a difference may occur in the timing at which the measurement processing unit 26 receives the signal.
  • the measurement processing unit 26 calculates the temperature according to the timing (propagation time) of receiving the signal component based on the reflection at each reflector of the SAW sensor 80. Instead of or in addition to the timing of receiving the signal component, the measurement processing unit 26 may calculate the temperature according to the phase of the received signal component.
  • the memory unit 22 of the control device 20 may hold information indicating the relationship between the temperature and at least one of the timing (propagation time) and phase of the return of the signal component based on the reflection at each reflector for each of the multiple SAW sensors 80.
  • the measurement processing unit 26 can identify which SAW sensor 80 the signal component is from.
  • the measurement processing unit 26 can calculate the temperature distribution on the surface corresponding to the main surface of the workpiece W by calculating the ambient temperature at each of the multiple SAW sensors 80.
  • An output device such as a monitor may be connected to the control device 20, and the measurement processing unit 26 may output the calculation result of the ambient temperature at each of the multiple SAW sensors 80 to the output device.
  • the measurement processing unit 26 and the temperature measuring device 29 form a temperature measurement system. Note that the control device 20 may not have the measurement processing unit 26, and a computer separate from the control device 20 may have the measurement processing unit 26.
  • FIG. 10 illustrates an example of the hardware configuration of the control device 20.
  • the control device 20 has, for example, a circuit 30.
  • the circuit 30 has one or more processors 32, a memory 34, a storage 36, an input/output port 38, and a timer 39.
  • the storage 36 has a computer-readable storage medium, for example a hard disk.
  • the storage medium stores a program for causing the coating and developing apparatus 2 to execute the above-mentioned coating and developing process, and a program for causing the control device 20 to execute a temperature measurement method described below.
  • the storage medium may be a removable medium, such as a non-volatile semiconductor memory, a magnetic disk, or an optical disk.
  • the memory 34 temporarily stores the programs loaded from the storage medium of the storage 36 and the results of calculations by the processor 32.
  • the processor 32 executes the above programs in cooperation with the memory 34 to configure each functional module of the control device 20 (e.g., the memory unit 22, the processing control unit 24, and the measurement processing unit 26).
  • the input/output port 38 inputs and outputs electrical signals between the heat treatment unit U2 and the second measurement unit 90 of the temperature measurement device 29, etc., in accordance with instructions from the processor 32.
  • the timer 39 measures the elapsed time, for example, by counting reference pulses at a constant period.
  • a circuit that generates an input signal to be supplied to the SAW sensor 80 may be provided inside or outside the input/output port 38.
  • each functional module may be realized by an individual computer.
  • each of these functional modules may be realized by a combination of two or more computers.
  • the multiple computers may be connected to each other so that they can communicate with each other and execute the above coating and developing process and the temperature measurement method described below in a coordinated manner.
  • the hardware configuration of the control device 20 is not necessarily limited to configuring each functional module by a program.
  • each functional module of the control device 20 may be configured by a dedicated logic circuit or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) that integrates this.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • Fig. 11 is a flowchart showing an example of the temperature measurement method.
  • step S11 is executed first in a state in which the lid 55 has moved upward to form no treatment space S and no member or workpiece W is placed in the heat processing unit 51.
  • step S11 the control device 20 controls the transport device A3 and the heat treatment unit U2 to set the first measuring unit 70 in the heat treatment unit 51.
  • the first measuring unit 70 may be set on the heat treatment unit 51 by hand.
  • the holding member 72 is placed on the multiple support pins 53 of the heat treatment unit 51 so that the holding member 72 is horizontal and the multiple SAW sensors 80 and multiple antennas 74 face away from the heat plate 52 of the heat treatment unit 51.
  • the center of the holding member 72 may approximately coincide with the center of the heat plate 52.
  • step S12 the process control unit 24 controls the heat treatment unit U2 to lower the lid portion 55 to form the treatment space S.
  • the control device 20 maintains a state in which heating by the heat plate 52 is possible, and the treatment space S is formed, and heat treatment in the treatment space S is started.
  • the holding member 72 is heated, and the surroundings of the holding member 72 become substantially the same state as when heat treatment is performed on the workpiece W.
  • each of the multiple antennas 94 provided on the lid portion 55 faces the corresponding antenna 74 attached to the holding member 72.
  • step S13 for example, the measurement processing unit 26 waits until a predetermined measurement timing occurs.
  • the measurement timing may be set in advance by an operator.
  • step S14 for example, the measurement processing unit 26 supplies input signals to the SAW sensors 80 via the antennas 94 and 74 for each of the multiple SAW sensors 80, and acquires measurement signals from the SAW sensors 80.
  • step S15 the process control unit 24 waits until a predetermined end timing is reached.
  • the end timing may be set in advance to match the execution time set as the conditions for performing heat treatment on the workpiece W.
  • step S16 the process control unit 24 controls the heat treatment unit U2 to raise the lid 55 to open the space above the heat treatment unit 51. This ends the heat treatment for temperature measurement.
  • step S17 the measurement processing unit 26 calculates the temperature around the SAW sensor 80 from the measurement signal obtained in step S14 for each of the multiple SAW sensors 80. This allows the temperature distribution on the upper surface of the holding member 72 to be obtained.
  • step S18 for example, the measurement processing unit 26 outputs the temperature distribution obtained in step S17 to an output device or the like connected to the control device 20.
  • the first measurement unit 70 may be removed from the heat treatment unit U2 by a device including the transport device A3 or by hand.
  • the measurement processing unit 26 acquires a measurement signal from the SAW sensor 80 while the holding member 72 is supported by the heating processing unit 51 and the processing space S is being heated by the heating processing unit 51.
  • the series of processes performed in the above-mentioned temperature measurement method is an example and can be changed as appropriate.
  • the control device 20 may execute one step and the next step in parallel, or may execute each step in an order different from the above-mentioned example.
  • the control device 20 may omit any step, or may execute a process different from the above-mentioned example in any step.
  • the control device 20 (measurement processing unit 26) may repeatedly execute step S14 while heating is being performed in the processing space S so as to obtain measurement signals at multiple measurement timings.
  • the control device 20 (measurement processing unit 26) may calculate the temperature from the measurement signal while the processing space S is formed and heat treatment is being performed.
  • the transmission path between the control device 20 and the SAW sensor 80 is an unbalanced circuit, but the transmission path may be a balanced circuit.
  • FIG. 12 shows a schematic diagram of a part of the temperature measuring device 29 in which the transmission path between the control device 20 and the SAW sensor 80 is a balanced circuit. In this case, a signal is transmitted between the control device 20 and the SAW sensor 80 using a pair of conductors.
  • the temperature measuring device 29 may have a line 95A instead of the line 95.
  • the line 95A is, for example, a microstrip line.
  • a strip conductor 96c and a strip conductor 96d are formed on a dielectric 96a.
  • the strip conductor 96c and the strip conductor 96d are electrically connected to the control device 20.
  • one end of the antenna 94 is electrically connected to the strip conductor 96c, and the other end of the antenna 94 is electrically connected to the strip conductor 96d.
  • antenna 74 and antenna 94 are arranged opposite each other.
  • One end of antenna 74 is electrically connected to electrode 84a (one electrode) included in electrode 84 of SAW sensor 80.
  • the other end of antenna 74 is electrically connected to electrode 84b (the other electrode) included in electrode 84.
  • a signal may be transmitted on line 95A so that the phase difference between the signal flowing in strip conductor 96c and the signal flowing in strip conductor 96d is 180°. This doubles the maximum amplitude due to the difference in the signal between strip conductor 96c and strip conductor 96d, and even if the same noise component occurs in both strip conductors, it is cancelled out when the signal is output, making it possible to measure temperature with high accuracy.
  • signals are transmitted between the first measuring unit 70 and the second measuring unit 90 by magnetic coupling (magnetic field coupling). Instead of magnetic coupling, signals may be transmitted between the first measuring unit 70 and the second measuring unit 90 by electrical coupling (capacitive coupling).
  • the first measuring unit 70 has an antenna 78Ba (first antenna) and an antenna 78Bb (first antenna) instead of the antenna 74.
  • Each of the antennas 78Ba and 78Bb is electrically connected to the SAW sensor 80.
  • Each of the antennas 78Ba and 78Bb is a metal plate (a flat plate made of metal).
  • the antennas 78Ba and 78Bb may be formed in a rectangular shape.
  • the second measurement unit 90 has a line 95B instead of the line 95 and the antenna 94.
  • the line 95B includes a dielectric 96a, a strip conductor 96c, and a strip conductor 96d, similar to the line 95A.
  • the line 95B also includes an antenna 98Ba (second antenna) electrically connected to the strip conductor 96c, and an antenna 98Bb (second antenna) electrically connected to the strip conductor 96d.
  • Each of the antennas 98Ba and 98Bb is a metal plate (a flat metal plate).
  • the antennas 98Ba and 98Bb may be formed on the dielectric 96a in continuity with the strip conductor.
  • the antennas 98Ba and 98Bb may be formed in a rectangular shape.
  • the antennas 78Ba and 98Ba face each other in parallel
  • the antennas 78Bb and 98Bb face each other in parallel.
  • the size of the main surface of the antenna 78Ba may be approximately the same as the size of the main surface of the antenna 98Ba
  • the size of the main surface of the antenna 78Bb may be approximately the same as the size of the main surface of the antenna 98Bb.
  • the majority of the antenna 78Ba (50% to 100% of the main surface) may face the majority of the antenna 98Ba (50% to 100% of the main surface).
  • the majority of the antenna 78Bb (50% to 100% of the main surface) may face the majority of the antenna 98Bb (50% to 100% of the main surface).
  • a parallel plate capacitor is formed by the antennas 78Ba and 98Ba, and a parallel plate capacitor is formed by the antennas 78Bb and 98Bb.
  • signals are transmitted by electrical coupling between the antennas 78Ba and 98Ba, and between the antennas 78Bb and 98Bb.
  • an antenna is defined as a member that transmits signals non-contact, and the metal plate that constitutes the parallel plate capacitor also functions as an antenna.
  • the substrate processing system 1 has been used as an example of a heat treatment apparatus, but the configuration of the heat treatment apparatus is not limited to the substrate processing system 1 described above.
  • the heat treatment apparatus may be configured in any manner as long as it includes a heat treatment unit that supports and heats the workpiece W, and a temperature measurement device 29 (or a temperature measurement device 29 and a measurement processing unit 26). In one of the various examples described above, at least some of the matters described in the other examples may be applied.
  • a temperature measuring device 29 comprising a SAW sensor 80, 80A capable of receiving an input signal from the outside and outputting a measurement signal corresponding to the ambient temperature, and antennas 74, 74A, 78Ba, 78Bb (first antennas) electrically connected to the SAW sensor 80, 80A, wherein the SAW sensor 80, 80A is configured to receive an input signal via the antennas 74, 74A, 78Ba, 78Bb and the antennas 94, 94A, 98Ba, 98Bb in a state in which the antennas 74, 74A, 78Ba, 78Bb face antennas 94, 94A, 98Ba, 98Bb (second antennas) in a specified space, and to output a measurement signal corresponding to the ambient temperature in the space.
  • thermocouple an RTD, a CMOS temperature sensor, or the like is placed on the workpiece to measure the temperature of the workpiece.
  • a control circuit and a battery drive source
  • measurement in a high-temperature environment is difficult due to the problem of the heat resistance of the control circuit, etc.
  • SAW sensor that receives a signal from the outside via an antenna and measures the temperature.
  • the present temperature measuring device can measure the temperature in a space with high accuracy using a non-contact signal transmission means even in a high temperature environment, and is therefore useful for simply measuring the temperature in a space.
  • the temperature measuring device 29 described in (2) above further includes an antenna 94, each of the antennas 74 and 94 being a loop antenna, and the antennas 74 and 94 being arranged so that a majority of the opening of the antenna 94 faces a majority of the opening of the antenna 94.
  • the attenuation of the signal between the antennas is more reliably suppressed, and therefore the temperature can be measured with high accuracy using the SAW sensor 80.
  • the temperature measuring device 29 according to any one of (1) to (3) above, further comprising a plate-shaped holding member 72 to which a SAW sensor 80 and an antenna 74 are attached.
  • a plate-shaped holding member 72 to which a SAW sensor 80 and an antenna 74 are attached.
  • the above space is a processing space S for heating the workpiece W
  • the SAW sensor 80 is configured to output a measurement signal when the holding member 72 is supported by a heating processing unit 51 that supports and heats the workpiece W in the processing space S, in the temperature measuring device 29 described in (4) above. In this case, even when the workpiece W is not being subjected to heat treatment, it is possible to measure a temperature corresponding to the temperature of the workpiece W during heat treatment.
  • the above space is a processing space S for heating the workpiece W
  • the antenna 74 and the antenna 94 are arranged to face each other in a predetermined direction perpendicular to a heat plate 52 included in a heating processing section 51 that supports and heats the workpiece W in the processing space S
  • the frequency of the input signal is 0.2 GHz to 10 GHz
  • the size of the processing space S in the predetermined direction is 1/2 or less of the wavelength of the input signal, a temperature measuring device 29 described in any one of (1) to (5) above.
  • the signal propagating between the antennas may be attenuated due to the small size of the processing space S in the direction perpendicular to the heat plate 52.
  • the antennas are arranged opposite each other to measure the temperature, so that even if the size of the processing space S in the above direction is small, the degree of signal attenuation is small, and high-precision measurement can be performed.
  • the SAW sensor 80B (another SAW sensor) further includes an antenna 94A, an input signal supplied from the outside and an antenna 74B (third antenna) electrically connected to the SAW sensor 80B, and an antenna 94B (fourth antenna) electrically connected to the antenna 94A via a line 95.
  • the SAW sensor 80B receives an input signal via the antennas 74B and 94B in a state where the antenna 74B faces the antenna 94B in the space, and outputs a measurement signal indicating the ambient temperature.
  • a branch point 95a (first branch point) on the line 95 to an antenna 94A and a branch point 95b (second branch point) on the line 95 to an antenna 94B are adjacent to each other on the line 95, and a value twice the distance Xab on the line 95 between the branch points 95a and 95b is set to a value different from a value that is approximately equal to n times the wavelength of the input signal (n is an integer equal to or greater than 1). If twice the distance on the line 95 between the branch points 95a and 95b is approximately equal to n times the wavelength of the input signal, the signal directly supplied from the branch point 95a to the antenna 94A may be attenuated due to interference with the signal reflected at the branch point 95b and input to the antenna 94A. In contrast, in the above configuration, twice the distance Xab is not approximately equal to n times the wavelength of the input signal, so signal attenuation due to reflection at adjacent branch points is unlikely to occur. Therefore, this is useful for high-precision temperature measurement.
  • a heat treatment apparatus comprising: a heating processing unit 51 that supports and heats a workpiece W in a processing space S; SAW sensors 80, 80A in the processing space S that receive an input signal from the outside and output a measurement signal corresponding to the ambient temperature; antennas 74, 74A, 78Ba, 78Bb (first antennas) that are arranged in the processing space S and electrically connected to the SAW sensors 80, 80A; antennas 94, 94A, 98Ba, 98Bb (second antennas) that are arranged in the processing space S and face the antennas 74, 74A at a distance; and a measurement processing unit 26 that supplies input signals to the SAW sensors 80, 80A via the antennas 74, 74A, 78Ba, 78Bb and the antennas 94, 94A, 98Ba, 98Bb to acquire the measurement signals.
  • the temperature in the treatment space S can be measured with high
  • the holding member 72 by disposing the holding member 72 in space, it becomes possible to measure the temperature by the SAW sensor 80. Therefore, it is possible to simplify the temperature measurement using the SAW sensor 80.
  • the signal propagating between the antennas may be attenuated due to the small size of the processing space S in the direction perpendicular to the heat plate 52.
  • the antennas are arranged opposite each other to measure the temperature, so that even if the size of the processing space S in the above direction is small, the degree of signal attenuation is small, and high-precision measurement can be performed.
  • a heat treatment apparatus according to any one of (9) to (14), further comprising: a SAW sensor 80B (another SAW sensor) that receives a signal from the outside in the processing space S and outputs a signal indicating the ambient temperature; an antenna 74B (third antenna) that is arranged in the processing space S and is electrically connected to the SAW sensor 80B; an antenna 94B (fourth antenna) that is arranged in the processing space S and faces the antenna 74B at a distance; a measurement processing unit 26; and a line 95 that electrically connects between the antennas 94A and 94B, wherein a branch point 95a (first branch point) on the line 95 to the antenna 94A and a branch point 95b (second branch point) on the line 95 to the antenna 94B are adjacent to each other on the line 95, and a value twice the distance Xab on the line 95 between the branch points 95a and 95b is set to a value different from a value that is approximately equal to n times the wavelength of the input
  • twice the distance on the line 95 between the branch points 95a and 95b is approximately equal to n times the wavelength of the input signal
  • the signal directly supplied from the branch point 95a to the antenna 94A may be attenuated due to interference with the signal reflected at the branch point 95b and input to the antenna 94A.
  • twice the distance Xab is not approximately equal to n times the wavelength of the input signal, so signal attenuation due to reflection at adjacent branch points is unlikely to occur. Therefore, this is useful for high-precision temperature measurement.
  • a heat treatment apparatus according to any one of (9) to (15) above, further comprising a top plate 56 that forms a treatment space S and covers the heat treatment section 51, and the antennas 94, 94A are attached to the top plate 56.
  • the antennas 94, 94A it is not necessary to set the antennas 94, 94A in the processing space S every time the temperature in the processing space S is measured. Therefore, this is useful for simplifying the temperature measurement in the processing space S using the SAW sensor 80.
  • a temperature measurement method including: disposing a SAW sensor 80 capable of receiving an input signal from the outside and outputting a measurement signal corresponding to the ambient temperature, and an antenna 74 (first antenna) electrically connected to the SAW sensor 80 in a predetermined space; supplying an input signal to the SAW sensor 80 via the antennas 74 and 94 with the antenna 74 facing an antenna 94 (second antenna) in the space; and obtaining a measurement signal corresponding to the ambient temperature in the space from the SAW sensor 80 to which the input signal has been supplied.
  • the temperature in a given space can be measured with high accuracy using wireless communication even in a high-temperature environment. Therefore, it is useful for simply measuring the temperature in the space.
  • 1...substrate processing system 2...coating and developing apparatus, U2...heat treatment unit, 20...controller, 51...heat treatment section, 52...hot plate, 55...lid, 56...top plate, S...treatment space, 29...temperature measuring device, 70...first measuring unit, 74, 74A, 74B, 74C, 78Ba, 78Bb...antennas, 80, 80A, 80B, 80C...SAW sensors, 90...second measuring unit, 94, 94A, 94B, 94C, 98Ba, 98Bb...antennas, 95...line, 95a, 95b, 95c...branch point.

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Abstract

本開示の一側面に係る温度計測装置は、外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力可能なSAWセンサと、SAWセンサに電気的に接続された第1アンテナと、を備える。SAWセンサは、所定の空間において第1アンテナが第2アンテナと対向した状態で、第1アンテナ及び第2アンテナを介して入力信号の供給を受けて、空間内における周囲の温度に応じた計測信号を出力するように構成されている。

Description

温度計測装置、熱処理装置、及び、温度計測方法
 本開示は、温度計測装置、熱処理装置、及び、温度計測方法に関する。
 特許文献1には、半導体ウェハ上に、複数の温度検出手段と、この温度検出手段で検出した信号を処理する信号処理手段と、この信号処理手段で処理された結果を記憶し保持する情報保持手段とを有する温度測定装置が開示されている。この温度計測装置は、半導体ウェハ上に、全体を制御する第1の制御手段と、温度検出手段、信号処理手段、情報保持手段、及び第1の制御手段を駆動する駆動手段とを更に有する。
特開2001-66194号公報
 本開示は、空間内の温度を簡便に計測するのに有用な温度計測装置、熱処理装置、及び、温度計測方法を提供する。
 本開示の一側面に係る温度計測装置は、外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力可能なSAWセンサと、SAWセンサに電気的に接続された第1アンテナと、を備える。SAWセンサは、所定の空間において第1アンテナが第2アンテナと対向した状態で、第1アンテナ及び第2アンテナを介して入力信号の供給を受けて、空間内における周囲の温度に応じた計測信号を出力するように構成されている。
 本開示によれば、空間内の温度を簡便に計測するのに有用な温度計測装置、熱処理装置、及び、温度計測方法が提供される。
図1は、基板処理システムの一例を示す模式図である。 図2は、塗布現像装置の一例を模式的に示す側面図である。 図3は、熱処理ユニットの一例及び制御装置の機能構成の一例を示す模式図である。 図4は、温度計測装置の一例を示す模式図である。 図5は、第1計測ユニットの一例を示す模式図である。 図6は、対向する一対のアンテナの一例を示す模式図である。 図7は、第2計測ユニットの一例を示す模式図である。 図8は、温度計測システムの構成の一例を示す模式図である。 図9は、SAWセンサから得られる計測信号の一例を示すグラフである。 図10は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 図11は、温度計測方法の一例を示すフローチャートである。 図12は、温度計測装置の一例を示す模式図である。 図13は、対向する一対のアンテナの一例を示す模式図である。
 以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。一部の図面には、上下方向に対応する方向Z1及び方向Z2が示されており、方向Z1が鉛直上方に向かう方向に対応し、方向Z2が鉛直下方に向かう方向に対応する。
[基板処理システム]
 図1に示される基板処理システム1(熱処理装置)は、ワークWに対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象のワークWは、例えば基板、あるいは所定の処理が施されることで膜又は回路等が形成された状態の基板である。当該基板は、一例として、シリコンウェハである。ワークW(基板)は、円形であってもよい。ワークWは、ガラス基板、マスク基板、又はFPD(Flat Panel Display)などであってもよい。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。
 図1及び図2に示されるように、基板処理システム1は、塗布現像装置2と、露光装置3と、制御装置20とを備える。塗布現像装置2は、露光装置3による露光処理前に、ワークWの表面にレジスト(薬液)を塗布してレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。露光装置3は、ワークW(基板)に形成されたレジスト膜(感光性被膜)を露光する装置である。具体的には、露光装置3は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布現像装置2は、キャリアブロック4と、処理ブロック5と、インタフェースブロック6と、を備える。
 キャリアブロック4は、塗布現像装置2内へのワークWの導入及び塗布現像装置2内からのワークWの導出を行う。例えばキャリアブロック4は、ワークW用の複数のキャリアCを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置A1を内蔵している。キャリアCは、例えば円形の複数枚のワークWを収容する。搬送装置A1は、キャリアCからワークWを取り出して処理ブロック5に渡し、処理ブロック5からワークWを受け取ってキャリアC内に戻す。処理ブロック5は、処理モジュール11,12,13,14を有する。
 処理モジュール11は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール11は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりワークWの表面上に下層膜を形成する。液処理ユニットU1は、下層膜形成用の処理液をワークWの表面上に塗布する。熱処理ユニットU2は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
 処理モジュール12は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール12は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2により下層膜上にレジスト膜を形成する。液処理ユニットU1は、レジスト膜形成用の処理液を下層膜上に塗布する。熱処理ユニットU2は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
 処理モジュール13は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール13は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりレジスト膜上に上層膜を形成する。液処理ユニットU1は、上層膜形成用の処理液をレジスト膜上に塗布する。熱処理ユニットU2は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
 処理モジュール14は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール14は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2により、露光処理が施されたレジスト膜の現像処理及び現像処理に伴う熱処理を行う。液処理ユニットU1は、露光済みのワークWの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットU2は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像前の加熱処理(PEB:Post Exposure Bake)、及び現像後の加熱処理(PB:Post Bake)等が挙げられる。
 処理ブロック5内におけるキャリアブロック4側には棚ユニットU10が設けられている。棚ユニットU10は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットU10の近傍には昇降アームを含む搬送装置A7が設けられている。搬送装置A7は、棚ユニットU10のセル同士の間でワークWを昇降させる。
 処理ブロック5内におけるインタフェースブロック6側には棚ユニットU11が設けられている。棚ユニットU11は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
 インタフェースブロック6は、露光装置3との間でワークWの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック6は、受け渡しアームを含む搬送装置A8を内蔵しており、露光装置3に接続される。搬送装置A8は、棚ユニットU11に配置されたワークWを露光装置3に渡す。搬送装置A8は、露光装置3からワークWを受け取って棚ユニットU11に戻す。
 制御装置20は、例えば以下の手順で塗布現像処理を実行するように塗布現像装置2を制御する。まず制御装置20は、キャリアC内のワークWを棚ユニットU10に搬送するように搬送装置A1を制御し、このワークWを処理モジュール11用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
 次に制御装置20は、棚ユニットU10のワークWを処理モジュール11内の液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置20は、このワークWの表面上に下層膜を形成するように、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置20は、下層膜が形成されたワークWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWを処理モジュール12用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
 次に制御装置20は、棚ユニットU10のワークWを処理モジュール12内の液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置20は、このワークWの表面に対してレジスト膜を形成するように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置20は、ワークWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWを処理モジュール13用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
 次に制御装置20は、棚ユニットU10のワークWを処理モジュール13内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置20は、このワークWのレジスト膜上に上層膜を形成するように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置20は、ワークWを棚ユニットU11に搬送するように搬送装置A3を制御する。
 次に制御装置20は、棚ユニットU11のワークWを露光装置3に送り出すように搬送装置A8を制御する。その後制御装置20は、露光処理が施されたワークWを露光装置3から受け入れて、棚ユニットU11における処理モジュール14用のセルに配置するように搬送装置A8を制御する。
 次に制御装置20は、棚ユニットU11のワークWを処理モジュール14内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御し、このワークWのレジスト膜の現像処理を行うように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置20は、ワークWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWをキャリアC内に戻すように搬送装置A7及び搬送装置A1を制御する。以上で1枚のワークWについての塗布現像処理が完了する。制御装置20は、後続の複数のワークWのそれぞれについても、上述と同様に塗布現像処理を塗布現像装置2に実行させる。
 制御装置20は、塗布現像装置2を制御する装置である。制御装置20は、1以上の制御用コンピュータにより構成される。制御装置20が複数の制御用コンピュータで構成される場合に、これらの複数の制御用コンピュータが、互いに通信可能に接続されてもよい。
 制御装置20は、機能上の構成(以下、「機能モジュール」という。)として、図3に示されるように、記憶部22と処理制御部24とを有する。記憶部22は、塗布現像装置2に含まれる各種ユニット及び各種装置を動作させるためのプログラムを記憶している。記憶部22は、各種のデータ(例えば、塗布現像装置2に含まれる処理ユニット等を動作させるための信号に係る情報)、及び各部に設けられたセンサ等からの情報も記憶している。
 処理制御部24は、記憶部22から読み出したプログラムに基づいて、塗布現像装置2に含まれる各種ユニット及び各種装置の動作を制御する。処理制御部24は、上述した塗布現像処理を実行するように、塗布現像装置2に含まれる各種ユニット及び各種装置の動作を制御する。
(熱処理ユニット)
 続いて、熱処理ユニットU2の一例について、図3を参照しながら説明する。熱処理ユニットU2は、処理空間内にワークWが配置された状態で、ワークWに対する熱処理(加熱)を行う。熱処理ユニットU2は、例えば、加熱処理部51と、蓋部55と、を有する。
 加熱処理部51は、ワークWを支持して加熱するように構成されたステージである。加熱処理部51は、ワークWの表面が水平となるように、ワークWを支持してもよい。加熱処理部51は、例えば、熱板52と、複数の支持ピン53とを含む。熱板52は、金属によって構成される。熱板52は、抵抗発熱体等のヒータを含む。熱板52は、円板状に形成されていてもよい。熱板52の直径は、ワークWの直径よりも大きくてもよい。複数の支持ピン53は、ワークWを支持する部分である。複数の支持ピン53は、熱板52の上面に設けられており、熱板52の上面よりも突出している。
 蓋部55は、ワークWを加熱するための空間(以下、「処理空間S」という。)を形成する部材である。蓋部55は、金属によって構成される。蓋部55は、加熱処理部51に支持されているワークWを囲むように構成されている。蓋部55は、上下方向に移動可能に設けられてもよく、蓋部55が加熱処理部51に近接することで、上記処理空間Sが形成される。蓋部55が加熱処理部51から遠ざかることで、加熱処理部51の上方の空間が開放される。上記加熱処理部51は、処理空間SにおいてワークWを支持して加熱する。蓋部55は、天板56と、側壁57とを含む。
 天板56は、側壁57と共に処理空間Sを形成し、加熱処理部51を覆う部分である。天板56は、円板状に形成されており、加熱処理部51の熱板52の径と同程度の径を有するか、又は、熱板52の径よりも大きい径を有する。天板56は、上下方向において熱板52の上面と対向するように配置される。この場合、鉛直上方から見て、天板56は、熱板52の上面と重なっている。側壁57は、天板56の外縁から下方に延びるように形成された部分である。上方から見て、側壁57は、熱板52の上面を囲っている。上方から見て、側壁57の少なくとも一部が、熱板52の上面における周縁部分と重なっていてもよい。図3に示される例では、処理空間Sが、熱板52の上面、側壁57の内面、及び、天板56の下面によって構成される。
 天板56は、その下面に設けられたガス吐出部58を含む。ガス吐出部58は、処理空間SにおいてワークWの加熱を行う際に、下方に向かってガスを吐出する。ガス吐出部58が吐出するガスは、例えば、エア、水分を含有したガス、又は、不活性ガスである。ガス吐出部58は、処理空間Sに開口する複数の吐出孔58aを含む。複数の吐出孔58aは、天板56の下面のうちの加熱処理部51上のワークWに対向する部分において、略均一な密度で点在していてもよい(図7も参照)。
 上記ガス吐出部58は、ガスの吐出に加えて、処理空間S内の雰囲気又は熱処理によって生じた昇華物等を吸引し、処理空間Sの外に排出する機能(1以上の排出孔)を有してもよい。天板56は、ガス吐出部58に代えて、処理空間S内の雰囲気、又は処理空間S内に存在する昇華物を吸引し、処理空間Sの外に排出する排出部を含んでもよい。当該排出部は、ガス吐出部58と同様に、処理空間Sに開口する1以上の排出孔(吸引孔)を有してもよい。
(温度計測装置)
 図4に示されるように、基板処理システム1は、温度計測装置29を備える。温度計測装置29は、熱処理ユニットU2の処理空間S内の温度を計測する装置である。温度計測装置29は、処理空間S内の複数箇所の温度を計測してもよい。温度計測装置29は、例えば、ワークWに対する熱処理が行われておらず、ワークWに対する熱処理と同様の動作を熱処理ユニットU2が実行している状態で、処理空間S内の複数箇所の温度を計測する。温度計測が行われる複数箇所は、熱処理ユニットU2で熱処理が行われる際にワークWが位置する箇所又はその近傍に設定される。
 温度計測装置29は、第1計測ユニット70と、第2計測ユニット90とを有する。第1計測ユニット70は、後述するSAW(Surface Acoustic Wave)センサを用いて、複数箇所における温度に応じた信号を生成するユニットである。第1計測ユニット70は、無線通信により、第2計測ユニット90から信号の供給を受けて、SAWセンサで生成した信号を第2計測ユニット90に出力する。第2計測ユニット90は、無線通信により、第1計測ユニット70に対して計測に用いるための信号を出力し、第1計測ユニット70から計測信号を受けるユニットである。第2計測ユニット90は、有線により制御装置20と接続されている。
 第1計測ユニット70(温度計測装置)は、可搬式のユニットであってもよい。処理空間S内において温度計測が行われる際に、第1計測ユニット70が、搬送装置A3又は人手によって、熱処理ユニットU2内に搬送及びセットされてもよい。ワークWに対して熱処理が行われる際には、第1計測ユニット70が熱処理ユニットU2の外に搬出されてもよい。図4及び図5に示されるように、第1計測ユニット70は、例えば、保持部材72と、複数のSAWセンサ80と、複数のアンテナ74と、を有する。
 保持部材72は、複数のSAWセンサ80及び複数のアンテナ74を保持する部材(基材)である。保持部材72には、複数のSAWセンサ80と複数のアンテナ74とが取り付けられている(固定されている)。この場合、保持部材72が処理空間S内に配置されることで、複数のSAWセンサ80及び複数のアンテナ74も処理空間S内に配置される。保持部材72は、例えば、ワークW(基板)と同様に形成される。保持部材72は、円板状に形成されていてもよい。保持部材72の直径は、ワークWの直径と同程度であってもよい。保持部材72の厚さは、ワークWの厚さと同程度であってもよい。保持部材72は、ワークWと同じ材料(例えば、シリコン)によって構成されてもよい。保持部材72をワークWと同様に形成することで、ワークWに対する熱処理を実行する状態と近い状態で、処理空間S内の複数箇所の温度を計測することが可能である。
 複数のSAWセンサ80は、保持部材72の一方の主面において点在している。複数のSAWセンサ80は、加熱処理部51に支持されたワークWの主面における複数箇所に対応する位置での温度を計測できるように、保持部材72の主面に点在している。複数のSAWセンサ80のうちの2以上のセンサの間では、保持部材72の中心からの距離が互いに異なっている。複数のSAWセンサ80のうちの2以上のセンサの間では、保持部材72の中心まわりの周方向における位置が互いに異なっている。複数のSAWセンサ80の保持部材72での取付位置は、温度の計測を行いたい箇所に応じて設定される。
 SAWセンサ80は、外部から信号の供給を受けて、周囲の温度に応じた信号を出力可能なセンサである。SAWセンサ80は、自身の周囲の温度に応じた信号を生成するように構成されている。以下では、SAWセンサ80が外部から供給を受ける信号を「入力信号」と称し、SAWセンサ80によって生成される信号(センサの周囲の温度に応じた信号)を「計測信号」と称する。SAWセンサ80は、入力信号を受けるとSAW(弾性表面波)を生成して、周囲の温度に応じた形成信号を生成する。SAWとは、媒質の表面付近にエネルギーを集中させて伝搬する波である。
 SAWセンサ80は、例えば、圧電体基板82と、電極84と、1以上の反射器とを含む。図5に示される例では、SAWセンサ80は、1以上の反射器として、反射器86aと、反射器86bとを含む。電極84は、すだれ状の電極であり、圧電体基板82上に形成されている。電極84は、電極84a及び電極84bを含む。例えば、電極84aは、アンテナ74に電気的に接続されており、電極84bは、接地電位に接続されている。電極84の電極84a及び電極84bのそれぞれは、1以上の凸部と1以上の凹部とを含む。電極84a及び電極84bは、電極84aの凸部が電極84bの凹部に挿入され、且つ、電極84bの凸部が電極84aの凹部に挿入されるように櫛型に形成される。
 SAWセンサ80に入力される信号(上記入力信号)は、高周波の信号である。SAWセンサ80は、アンテナ74に電気的に接続されており、SAWセンサ80には、アンテナ74を介して高周波の入力信号が供給される。アンテナ74が高周波の入力信号(電波)を受けると、電極84において逆圧電効果によりSAWが励振(生成)される。励振されたSAWは、反射器86a及び反射器86bのそれぞれに向かって伝搬し、各反射器で反射されて電極84に反射波が戻ってくる。SAWの反射波は、圧電効果により電圧に変換されて、アンテナ74により外部に電波として出力される。
 SAWの伝搬時間は、圧電体基板82の温度によって変化する。そのため、SAWセンサ80の反射器で反射して戻ってくるまでの時間(伝搬遅延時間)から、SAWセンサ80の周囲の温度を計測することができる。言い換えると、SAWセンサ80が生成する計測信号には、SAWセンサ80の周囲の温度に応じた情報が含まれている。電極84と反射器86aとの間の伝搬路の長さと、電極84と反射器86bとの間の伝搬路の長さとが互いに異なっている。これにより、異なる長さの2つの伝搬路をそれぞれ利用して、1つのSAWセンサ80の周囲の温度を計測できるので(略同一の計測タイミングで2回の計測を行うことができるので)、計測精度が向上し得る。
 図6に示されるように、アンテナ74は、ループアンテナであってもよい。環状のアンテナ74の形状は、円形、楕円形、又は、四角形であってもよい。アンテナ74は、金属導線であってもよく、ポリイミド等の耐熱性の樹脂基板又はシート上に環状に形成された回路パターンであってもよい。アンテナ74は、その開口部分が保持部材72の主面に沿うように形成されてもよい。
 図4に戻り、第2計測ユニット90は、熱処理ユニットU2(蓋部55)に固定されていてもよい。第2計測ユニット90は、例えば、複数のアンテナ94と、線路95と、を含む。複数のアンテナ94は、第1計測ユニット70の複数のアンテナ74にそれぞれ対応する。複数のアンテナ94の個数は、複数のアンテナ74の個数(複数のSAWセンサ80の個数)に一致する。第1計測ユニット70の保持部材72が加熱処理部51に支持され、処理空間Sが形成された状態(以下、「計測状態」という。)において、複数のアンテナ94それぞれは、対応するアンテナ74に対向している。この場合、加熱処理部51の熱板52に直交する方向(例えば、上下方向)から見て、アンテナ94の少なくとも一部が、対応するアンテナ74の少なくとも一部と重なっている。
 アンテナ94は、ループアンテナであってもよい。環状のアンテナ94の形状は、円形、楕円形、又は、四角形であってもよい。アンテナ94の開口部分の大きさは、対応するアンテナ74の開口部分の大きさに略一致してもよい。開口部分同士の大きさが略一致する場合、アンテナ94の開口部分の大きさは、対応するアンテナ74の開口部分の大きさの0.95倍~1.05倍である。図7に示されるように、複数のアンテナ94は、天板56(天板56の下面)に取り付けられていてもよい。アンテナ94は、その開口部分が天板56の下面に沿うように形成されてもよい。なお、図7では、複数のアンテナ94の一部(3個のアンテナ94)が示されており、一部のアンテナ94は省略されている。アンテナ94は、金属導線であってもよく、ポリイミド等の耐熱性の樹脂基板又はシート上に環状に形成された回路パターンであってもよい。
 アンテナ74及びアンテナ94それぞれが、ループアンテナである場合、アンテナ74とアンテナ94との間では、磁気的結合(電磁誘導)によって信号が伝送される。また、アンテナ74の開口の大半が、アンテナ94の開口の大半と対向するように、アンテナ74及びアンテナ94が配置されてもよい。すなわち、上記計測状態において、アンテナ74の開口の50%~100%が、アンテナ94の開口の50%~100%と対向してもよい。上記計測状態において、アンテナ74の開口の70%~100%が、アンテナ94の開口の70%~100%と対向してもよく、アンテナ74の開口の90%~100%が、アンテナ94の開口の90%~100%と対向してもよい。
 線路95は、複数のアンテナ94のうちの1以上のアンテナ94と、制御装置20とを電気的に接続する接続線である。なお、複数のアンテナ94と、制御装置20とを電気的に接続するための線路が、線路95以外にも設けられる。図7に示される例では、線路95は、複数のアンテナ94のうちの3個のアンテナ94と制御装置20とを電気的に接続する接続線として機能する。線路95を介して、3個のアンテナ94と制御装置20との間で信号が伝送される。線路95の一部は、同軸ケーブルであってもよく、マイクロストリップ線路であってもよい。線路95のうちの一部は、天板56の下面に沿って設けられてもよい。線路95のうちの天板56の下面に沿う部分は、マイクロストリップ線路であってもよい。
 図6において、線路95のうちのマイクロストリップ線路である部分が、符号「96」で示されている。マイクロストリップ線路96は、誘電体96a(誘電体基板)と、誘電体96a上に形成されたストリップ導体96bとを含む。ストリップ導体96bに、1以上のアンテナ94それぞれにおける一端が電気的に接続されている。アンテナ94の他端は、接地電位に接続されてもよい。なお、線路95のうちの天板56の下面に沿う部分は、マイクロストリップ線路に代えて、金属導線であってもよい。天板56の下面にガス吐出部58が形成されている場合、図7に示されるように、線路95のうちの天板56の下面に沿う部分、及び、複数のアンテナ94は、複数の吐出孔58aと干渉しないように設けられている。天板56に、吐出孔58aに代えて又は加えて、1以上の排出孔(吸引孔)が設けられている場合、複数のアンテナ94等は、1以上の排出孔に干渉しないように設けられてもよい。
 以上のように構成された温度計測装置29では、複数のSAWセンサ80のそれぞれが、処理空間S(所定の空間)においてアンテナ74及びアンテナ94が対向した状態で、アンテナ74及びアンテナ94を介して上記入力信号の供給を受ける。また、複数のSAWセンサ80のそれぞれは、入力信号の供給を受けると、処理空間S内における周囲の温度(自身の周囲の温度)に応じた上記計測信号を出力する。アンテナ74及びSAWセンサ80が保持部材72に取り付けられている場合、加熱処理部51に保持部材72が支持された状態で、SAWセンサ80は上記計測信号を出力する。上記計測状態では、アンテナ74及びアンテナ94は、加熱処理部51の熱板52に直交する方向(例えば、上下方向)において対向するように配置されている。熱板52に直交する方向は、熱板52の上面に対して垂直な方向に相当する。本開示における温度計測装置29では、複数のアンテナ74のうちの任意に選択された1つのアンテナ74が第1アンテナを構成し、そのアンテナ74に対応するアンテナ94が第2アンテナを構成する。
 SAWセンサ80に供給される入力信号の周波数は、0.2GHz~10GHzであってもよい。この場合、アンテナ74及びアンテナ94の間を伝搬する電波の周波数が、0.2GHz~10GHzである。入力信号の周波数は、0.4GHz~6GHzであってもよく、0.6GHz~3GHzであってもよい。入力信号の波長は、30mm~1500mmであってもよく、50mm~750mmであってもよく、100mm~500mmであってもよい。熱板52に直交する方向(所定方向)での上記処理空間Sの大きさは、入力信号の波長の1/2以下であってもよい。熱板52に直交する方向(所定方向)での上記処理空間Sの大きさは、1mm~15mmであってもよく、2mm~13mmであってもよく、3mm~11mmであってもよい。
 図8には、複数のSAWセンサ80のうちの3つのSAWセンサ80と、制御装置20との間の接続状態が模式的に示されている。以下では、図8に示される3つのSAWセンサ80を個々に区別するために、符号「80A」、「80B」、及び、「80C」を用いる。また、SAWセンサ80Aに対応するアンテナ74及びアンテナ94をそれぞれ「アンテナ74A」及び「アンテナ94A」とする。SAWセンサ80Bに対応するアンテナ74及びアンテナ94をそれぞれ「アンテナ74B」及び「アンテナ94B」とし、SAWセンサ80Cに対応するアンテナ74及びアンテナ94をそれぞれ「アンテナ74C」及び「アンテナ94C」とする。
 SAWセンサ80Aは、処理空間Sにおいてアンテナ74A(第1アンテナ)がアンテナ94A(第2アンテナ)と対向した状態で、線路95、アンテナ94A、及びアンテナ74Aを介して入力信号の供給を受ける。SAWセンサ80B(別のアンテナ)は、処理空間Sにおいてアンテナ74B(第3アンテナ)がアンテナ94B(第4アンテナ)と対向した状態で、線路95、アンテナ94B、及びアンテナ74Bを介して入力信号の供給を受ける。SAWセンサ80Cは、処理空間Sにおいてアンテナ74Cがアンテナ94Cと対向した状態で、線路95、アンテナ94C、及びアンテナ74Cを介して入力信号の供給を受ける。
 線路95におけるアンテナ94Aへの分岐点95a(第1分岐点)と、線路95におけるアンテナ94Bへの分岐点95b(第2分岐点)とは、線路95上において隣り合っている。すなわち、分岐点95a及び分岐点95bの間には、他のアンテナ94への分岐点が設けられていない。分岐点95bと、線路95におけるアンテナ94Cへの分岐点95cとは、線路95上において隣り合っている。すなわち、分岐点95b及び分岐点95cの間には、他のアンテナ94への分岐点が設けられていない。
 分岐点95a、分岐点95b、及び、分岐点95cは、線路95上において、制御装置20から、この順に並んでいる。制御装置20から送信される信号は、分岐点95aにおいて、アンテナ94Aに向かう信号と、アンテナ94B及びアンテナ94Cに向かう信号とに分岐する。分岐点95aからアンテナ94B及びアンテナ94Cに向かう信号は、分岐点95bにおいて、アンテナ94Bに向かう信号と、アンテナ94Cに向かう信号とに分岐する。分岐点95bからアンテナ94Cに向かう信号は、分岐点95cにおいて、アンテナ94Cに向かう信号と、下流に向かう信号とに分岐する。
 制御装置20からアンテナ94Aに向かう信号には、制御装置20からアンテナ94Aまで直接向かう信号Idと、分岐点95aに隣り合う分岐点95bで反射して(より詳細には、1回だけ反射して)アンテナ94Aに向かう信号Irとが含まれる。分岐点95aと分岐点95bとの線路95上における距離(以下、「距離Xab」という。)は、分岐点95bにおいて反射波(信号Ir)の位相が180°ずれることに起因して、信号同士が弱め合う現象が起きないような値に設定されてもよい。具体的には、距離Xabの2倍の値が、入力信号の波長のn倍(nは、1以上の整数)に略一致する値とは異なる値に設定されている。波長のn倍に略一致する値とは、波長をn倍して得られる値の0.95倍~1.05倍の値をいう。すなわち、距離Xabの2倍の値は、波長をn倍して得られる値の0.95倍~1.05倍の範囲と異なっていてもよい(上記範囲外であってもよい)。なお、後述の信号同士の干渉をより確実に避ける観点から、距離Xabの2倍の値は、波長をn倍して得られる値の0.9倍~1.1倍の範囲と異なっていてもよい。距離Xabの2倍の値が入力信号の波長のn倍である場合、信号Irが分岐点95aに戻ってきた際には、その位相は、波長を(n+1/2)倍した分だけずれており、元の信号Idと打ち消し合う(干渉し減衰する)現象が生じる。分岐点95bと分岐点95cとの線路95上における距離の2倍の値も、入力信号の波長のn倍に略一致する値とは異なる値に設定されてもよい。
(計測処理部)
 制御装置20は、塗布現像装置2を制御する機能に加えて、温度計測装置29を制御して、温度を計測するための計測処理を実行する機能を有してもよい。制御装置20は、例えば、機能上の構成として、計測処理部26を有する。計測処理部26は、複数のSAWセンサ80それぞれについて、アンテナ74及びアンテナ94を介して、SAWセンサ80に入力信号を供給して計測信号を取得する。
 一例では、計測処理部26は、線路95、アンテナ94A及びアンテナ74Aを介して、SAWセンサ80Aに入力信号を供給して、SAWセンサ80Aから計測信号を取得する。計測処理部26は、線路95、アンテナ94B及びアンテナ74Bを介して、SAWセンサ80Bに入力信号を供給して、SAWセンサ80Bから計測信号(別の計測信号)を取得する。計測処理部26は、線路95、アンテナ94C及びアンテナ74Cを介して、SAWセンサ80Cに入力信号を供給して、SAWセンサ80Cから計測信号を取得する。
 計測処理部26は、複数のSAWセンサ80それぞれについて、取得した計測信号から、SAWセンサ80の周囲における温度を演算する。図9には、1つのSAWセンサ80に着目した場合での計測信号の一例が模式的に示されている。図9は、計測信号の強度の時間変化の一例を模式的に表すグラフである。図9に示されるグラフにおいて、「86a」は、SAWセンサ80の反射器86aで反射されて、計測処理部26に入力される信号成分を表し、「86b」は、SAWセンサ80の反射器86bで反射されて、計測処理部26に入力される信号成分を表す。温度が「T0」である場合の信号成分が実線で示されており、温度がT0とは異なる「T1」である場合の信号成分が破線で示されている。
 SAWセンサ80において、電極84と反射器86aとの間の距離と、電極84と反射器86bとの間の距離とは互いに異なっている。そのため、SAWセンサ80の周囲の温度が同じ場合に、反射器86aでの反射に基づく信号成分と、反射器86bでの反射に基づく信号成分との間で、計測処理部26が受信するタイミングに差が生じる。これにより、計測処理部26は、どの反射器での反射に基づく信号成分であるかを識別することができる。反射器86a及び反射器86bのいずれか一方の1つの反射器に着目したときに、温度がT0である場合と温度がT1である場合とで、上述したように、SAWの伝搬時間が異なり、計測処理部26が受信するタイミングに差が生じ得る。
 計測処理部26は、SAWセンサ80の各反射器での反射に基づく信号成分を受信したタイミング(伝搬時間)に応じて温度を演算する。計測処理部26は、信号成分を受信したタイミングに代えて、又は加えて、受信した信号成分の位相に応じて温度を演算してもよい。制御装置20の記憶部22は、複数のSAWセンサ80のそれぞれについて、各反射器での反射に基づく信号成分が戻ってくるタイミング(伝搬時間)及び位相の少なくとも一方と、温度との関係を示す情報を保持してもよい。同じ線路で入力信号が供給される複数のSAWセンサ80(例えば、SAWセンサ80A,80B,80C)の間においても、入力信号を出力してから、各SAWセンサ80での反射に基づく信号成分が戻ってくるまでのタイミングが異なっている。そのため、計測処理部26は、どのSAWセンサ80からの信号成分であるかを識別することができる。
 複数のSAWセンサ80が保持部材72上に点在している場合、計測処理部26は、複数のSAWセンサ80それぞれでの周囲の温度を演算することで、ワークWの主面に対応する面における温度分布を演算することができる。制御装置20には、モニタ等の出力デバイスが接続されていてもよく、計測処理部26は、複数のSAWセンサ80それぞれでの周囲の温度の演算結果を出力デバイスに出力してもよい。本開示では、計測処理部26と、温度計測装置29とによって、温度計測システムが構成される。なお、制御装置20が計測処理部26を有さずに、制御装置20とは別のコンピュータが、計測処理部26を有してもよい。
 図10には、制御装置20のハードウェア構成が例示されている。制御装置20は、例えば、回路30を有する。回路30は、1つ又は複数のプロセッサ32と、メモリ34と、ストレージ36と、入出力ポート38と、タイマ39とを有する。ストレージ36は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、上記塗布現像処理を塗布現像装置2に実行させるためのプログラム、及び、後述の温度計測方法を制御装置20に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。
 メモリ34は、ストレージ36の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ32による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ32は、メモリ34と協働して上記プログラムを実行することで、制御装置20が有する各機能モジュール(例えば、記憶部22、処理制御部24、及び、計測処理部26)を構成する。入出力ポート38は、プロセッサ32からの指令に従って、熱処理ユニットU2及び温度計測装置29の第2計測ユニット90等との間で電気信号の入出力を行う。タイマ39は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。入出力ポート38内、又は、入出力ポート38の外には、SAWセンサ80へ供給するための入力信号を生成する回路が設けられてもよい。
 制御装置20が、複数のコンピュータで構成される場合、各機能モジュールがそれぞれ、個別のコンピュータによって実現されていてもよい。あるいは、これらの各機能モジュールがそれぞれ、2つ以上のコンピュータの組み合わせによって実現されていてもよい。これらの場合、複数のコンピュータは、互いに通信可能に接続された状態で、上記塗布現像処理及び後述の温度計測方法を連携して実行してもよい。なお、制御装置20のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御装置20の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
[温度計測方法]
 続いて、温度計測装置29及び計測処理部26を用いて実行される温度計測方法の一例について説明する。この温度計測方法は、温度を測定する対象の熱処理ユニットU2がワークWに対する熱処理を実行していない期間に実行される。図11は、温度計測方法の一例を示すフローチャートである。この温度計測方法では、蓋部55が上方に移動して処理空間Sが形成されておらず、加熱処理部51にいずれの部材及びワークWが載置されていない状態で、最初にステップS11が実行される。
 ステップS11では、例えば、制御装置20が、第1計測ユニット70を加熱処理部51にセットするように、搬送装置A3及び熱処理ユニットU2を制御する。なお、装置による第1計測ユニット70のセットに代えて、人手によって、第1計測ユニット70が加熱処理部51上にセットされてもよい。ステップS11では、保持部材72が水平となり、複数のSAWセンサ80及び複数のアンテナ74が、加熱処理部51の熱板52と反対側を向くように、保持部材72が、加熱処理部51の複数の支持ピン53の上に載置される。保持部材72が複数の支持ピン53の上に載置された状態において、保持部材72の中心が、熱板52の中心に略一致してもよい。
 次に、制御装置20は、ステップS12を実行する。ステップS12では、例えば、処理制御部24が、蓋部55を下降させて処理空間Sを形成するように熱処理ユニットU2を制御する。一例では、ステップS12の実行前において、制御装置20は、熱板52による加熱を可能な状態に維持しており、処理空間Sが形成されることで、処理空間S内での熱処理が開始される。処理空間Sが形成されることで、保持部材72に対する加熱が行われ、保持部材72の周囲が、ワークWに対する熱処理が行われる状態とほぼ同じ状態となる。また、蓋部55を下降させて処理空間Sが形成されることで、蓋部55に設けられた複数のアンテナ94それぞれが、保持部材72に取り付けられた対応するアンテナ74に対向した状態となる。
 次に、制御装置20は、ステップS13,S14を実行する。ステップS13では、例えば、計測処理部26が、所定の計測タイミングとなるまで待機する。計測タイミングは、オペレータにより予め設定されてもよい。ステップS14では、例えば、計測処理部26が、複数のSAWセンサ80それぞれについて、アンテナ94及びアンテナ74を介してSAWセンサ80に対して入力信号を供給して、SAWセンサ80から計測信号を取得する。
 次に、制御装置20は、ステップS15,S16を実行する。ステップS15では、例えば、処理制御部24が、所定の終了タイミングとなるまで待機する。終了タイミングは、ワークWに対する熱処理を行う条件に定められた実行時間に合わせて、予め設定されていてもよい。ステップS16では、例えば、処理制御部24が、蓋部55を上昇させて加熱処理部51の上方の空間を開放するように熱処理ユニットU2を制御する。これにより、温度計測のための熱処理が終了する。
 次に、制御装置20は、ステップS17,S18を実行する。ステップS17では、例えば、計測処理部26が、複数のSAWセンサ80のそれぞれについて、ステップS14において得られた計測信号からSAWセンサ80の周囲の温度を演算する。これにより、保持部材72の上面における温度分布が求められる。ステップS18では、例えば、計測処理部26が、ステップS17で求めた温度分布を、制御装置20に接続された出力デバイス等に出力する。ステップS17,S18の実行前後又は実行中において、搬送装置A3を含む装置、又は人手によって、熱処理ユニットU2から第1計測ユニット70が搬出されてもよい。以上の温度計測方法では、計測処理部26は、加熱処理部51に保持部材72が支持され、加熱処理部51による処理空間Sの加熱が行われている状態で、SAWセンサ80から計測信号を取得する。
[変形例]
 上述した温度計測方法で実行される一連の処理は一例であり、適宜変更可能である。上記一連の処理において、制御装置20は、1つのステップと次のステップとを並列に実行してもよく、上述した例とは異なる順序で各ステップを実行してもよい。制御装置20は、いずれかのステップを省略してもよく、いずれかのステップにおいて上述の例とは異なる処理を実行してもよい。制御装置20(計測処理部26)は、複数回の計測タイミングで計測信号を取得するように、処理空間S内の加熱が行われている間において、ステップS14を繰り返し実行してもよい。制御装置20(計測処理部26)は、処理空間Sが形成されて、熱処理が実行されている間において、計測信号から温度を演算してもよい。
 以上に例示した温度計測装置29では、制御装置20とSAWセンサ80との間の伝送路が不平衡回路であるが、当該伝送路が、平衡回路であってもよい。図12には、制御装置20とSAWセンサ80との間の伝送路が平衡回路である場合の温度計測装置29の一部が模式的に示されている。この場合、制御装置20とSAWセンサ80との間において、一対の導体を用いて信号が伝送される。
 温度計測装置29は、線路95に代えて線路95Aを有してもよい。線路95Aは、例えば、マイクロストリップ線路である。線路95Aでは、誘電体96a上に、ストリップ導体96cと、ストリップ導体96dとが形成されている。ストリップ導体96c及びストリップ導体96dは、制御装置20と電気的に接続されている。線路95Aを有する第2計測ユニット90では、アンテナ94の一端がストリップ導体96cに電気的に接続され、アンテナ94の他端がストリップ導体96dに電気的に接続される。
 線路95Aが用いられる場合でも、アンテナ74とアンテナ94とは対向して配置される。アンテナ74の一端は、SAWセンサ80の電極84に含まれる電極84a(一方の電極)に電気的に接続される。アンテナ74の他端は、電極84に含まれる電極84b(他方の電極)に電気的に接続される。制御装置20と複数のSAWセンサ80それぞれとの間の伝送路を平衡回路で構成することによって、ノイズの影響が低減され得る。
 ストリップ導体96cに流れる信号と、ストリップ導体96dに流れる信号との位相差が180°となるように、線路95Aにおいて信号が伝送されてもよい。これにより、ストリップ導体96c及びストリップ導体96dの間の信号の差分によって、最大振幅が2倍となり、また、両方のストリップ導体に同じノイズ成分が発生しても、信号が出力される際にはキャンセルされるため、高精度な温度計測が可能である。
 以上に例示した温度計測装置29では、第1計測ユニット70と第2計測ユニット90との間では、磁気的結合(磁界結合)によって信号が伝送される。第1計測ユニット70と第2計測ユニット90との間において、磁気的結合に代えて、電気的結合(容量結合)によって信号が伝送されてもよい。図13に示されるように、第1計測ユニット70は、アンテナ74に代えて、アンテナ78Ba(第1アンテナ)と、アンテナ78Bb(第1アンテナ)とを有する。アンテナ78Ba及びアンテナ78Bbそれぞれは、SAWセンサ80に電気的に接続されている。アンテナ78Ba及びアンテナ78Bbそれぞれは、金属板(金属製の平板)である。アンテナ78Ba及びアンテナ78Bbは、矩形状に形成されてもよい。
 第2計測ユニット90は、線路95及びアンテナ94に代えて、線路95Bを有する。線路95Bは、線路95Aと同様に、誘電体96aと、ストリップ導体96cと、ストリップ導体96dと、を含む。また、線路95Bは、ストリップ導体96cに電気的に接続されたアンテナ98Ba(第2アンテナ)と、ストリップ導体96dに電気的に接続されたアンテナ98Bb(第2アンテナ)と、を含む。アンテナ98Ba及びアンテナ98Bbそれぞれは、金属板(金属製の平板)である。アンテナ98Ba及びアンテナ98Bbは、誘電体96a上にストリップ導体と連続して形成されてもよい。アンテナ98Ba及びアンテナ98Bbは、矩形状に形成されてもよい。
 アンテナ78Ba,78Bbを含む第1計測ユニット70が加熱処理部51上にセットされた計測状態において、アンテナ78Baとアンテナ98Baとは平行な状態で対向しており、アンテナ78Bbとアンテナ98Bbとは平行な状態で対向している。アンテナ78Baの主面の大きさは、アンテナ98Baの主面の大きさに略一致してもよく、アンテナ78Bbの主面の大きさは、アンテナ98Bbの主面の大きさに略一致してもよい。アンテナ78Baの大半(主面の50%~100%)が、アンテナ98Baの大半(主面の50%~100%)と対向していてもよい。アンテナ78Bbの大半(主面の50%~100%)が、アンテナ98Bbの大半(主面の50%~100%)と対向していてもよい。
 図13に示される第1計測ユニット70及び第2計測ユニット90では、アンテナ78Ba及びアンテナ98Baによって平行平板コンデンサが構成され、アンテナ78Bb及びアンテナ98Bbによって平行平板コンデンサが構成される。平行平板コンデンサが構成されることで、アンテナ78Ba及びアンテナ98Baの間、及び、アンテナ78Bb及びアンテナ98Bbの間において、電気的結合によって信号が伝送される。なお、本開示では、非接触で信号を伝送する部材をアンテナと定義し、平行平板コンデンサを構成する金属板もアンテナとして機能する。
 以上の説明では、熱処理装置として、基板処理システム1を例示したが、熱処理装置の構成は、上述した基板処理システム1に限られない。熱処理装置は、ワークWを支持して加熱する熱処理ユニットと、温度計測装置29(又は、温度計測装置29及び計測処理部26)と、を備えていれば、どのように構成されてもよい。以上に説明した種々の例のうちの1つの例において、他の例において説明した事項の少なくとも一部が適用されてもよい。
[まとめ]
 本開示は、以下の(1)~(18)に記載の構成又は方法を含む。
 (1)外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力可能なSAWセンサ80,80Aと、SAWセンサ80,80Aに電気的に接続されたアンテナ74,74A,78Ba,78Bb(第1アンテナ)と、を備え、SAWセンサ80,80Aは、所定の空間においてアンテナ74,74A,78Ba,78Bbがアンテナ94,94A,98Ba,98Bb(第2アンテナ)と対向した状態で、アンテナ74,74A,78Ba,78Bb及びアンテナ94,94A,98Ba,98Bbを介して入力信号の供給を受けて、空間内における周囲の温度に応じた計測信号を出力するように構成されている、温度計測装置29。
 従来から、熱処理を行うための空間にワークを配置し、熱処理が実行されている状態でワークの温度を計測する種々の方法が提案されている。これらの方法では、熱電対、RTD、又はCMOS温度センサ等がワークの上に設置されて、ワークの温度が計測される。これらの方法において、温度を計測するセンサ等の出力を取得するために非接触での信号伝送手段を用いる場合、制御回路及びバッテリ(駆動源)が必要となり、制御回路等の耐熱性の問題から高温環境下での計測が困難である。そこで、高温環境下でも簡便に計測を行うために、アンテナを介して外部から信号の供給を受けて温度の計測を行うSAWセンサを用いることも考えられる。しかしながら、アンテナを介して伝搬する信号の波長よりも空間が小さいと、伝搬する信号が減衰し、高精度な計測結果を得ることが困難である。これに対して、上記温度計測装置では、SAWセンサ80が用いられることで、制御回路等を空間に配置する必要がない。更に、空間内でアンテナ同士が対向して配置されることで、空間内でのアンテナ間での信号の減衰が抑制され、高精度な計測結果を得ることが可能である。従って、本温度計測装置は、高温環境下でも非接触での信号伝送手段を用いて空間内の温度を高精度に計測できるので、空間内の温度を簡便に計測するのに有用である。
 (2)アンテナ74,78Ba,78Bbとアンテナ94,98Ba,98Bbとの間では、電気的結合又は磁気的結合によって信号が伝送される、上記(1)に記載の温度計測装置29。
 この場合、SAWセンサ80との間の線路の一部において、非接触で信号を伝送することができる。なお、磁気的結合によって信号が伝送される場合には、SAWセンサ80との間で信号を伝送するための回路を小型化できる。
 (3)アンテナ94を更に備え、アンテナ74及びアンテナ94それぞれは、ループアンテナであり、アンテナ94の開口の大半が、アンテナ94の開口の大半と対向するように、アンテナ74及びアンテナ94が配置される、上記(2)に記載の温度計測装置29。
 この構成では、上記小さい空間が金属製の部材によって形成されている場合でも、アンテナ間の信号の減衰がより確実に抑制される。従って、SAWセンサ80を用いた高精度な温度計測を行うことができる。
 (4)SAWセンサ80とアンテナ74とが取り付けられた板状の保持部材72を更に備える、上記(1)~(3)のいずれか1つに記載の温度計測装置29。
 この場合、保持部材72を空間に配置することで、SAWセンサ80による温度の計測が可能な状態となる。従って、SAWセンサ80を用いての温度計測を簡便化することができる。
 (5)上記空間は、ワークWを加熱するための処理空間Sであり、SAWセンサ80は、処理空間SにおいてワークWを支持して加熱する加熱処理部51に保持部材72が支持された状態で、計測信号を出力するように構成されている、上記(4)に記載の温度計測装置29。
 この場合、ワークWに対する熱処理が行われていない状態でも、熱処理中でのワークWの温度に対応する温度を計測することができる。
 (6)上記空間は、ワークWを加熱するための処理空間Sであり、アンテナ74とアンテナ94とは、処理空間SにおいてワークWを支持して加熱する加熱処理部51に含まれる熱板52に直交する所定方向において対向するように配置され、入力信号の周波数は、0.2GHz~10GHzであり、所定方向での処理空間Sの大きさは、入力信号の波長の1/2以下である、上記(1)~(5)のいずれか1つに記載の温度計測装置29。
 熱板52に直交する方向での処理空間Sの大きさが小さいことに起因して、アンテナ間を伝搬する信号が減衰し得る。これに対して、上記構成では、アンテナ同士が対向して配置されて温度の計測が行われるので、上記方向での処理空間Sの大きさが小さくても、信号の減衰の程度が小さくなり、高精度な計測を行うことができる。
 (7)アンテナ94Aと、外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度を示す別の計測信号を出力するSAWセンサ80B(別のSAWセンサ)と、SAWセンサ80Bに電気的に接続されたアンテナ74B(第3アンテナ)と、アンテナ94Aと線路95を介して電気的に接続されたアンテナ94B(第4アンテナ)と、を更に備え、SAWセンサ80Bは、上記空間においてアンテナ74Bがアンテナ94Bと対向した状態で、アンテナ74B及びアンテナ94Bを介して入力信号の供給を受けて、空間内における周囲の温度に応じた上記別の計測信号を出力するように構成されており、線路95におけるアンテナ94Aへの分岐点95a(第1分岐点)と、線路95におけるアンテナ94Bへの分岐点95b(第2分岐点)とは、線路95上において隣り合っており、分岐点95aと分岐点95bとの線路95上における距離Xabの2倍の値が、入力信号の波長のn倍(nは、1以上の整数)と略一致する値とは異なる値に設定されている、上記(1)~(6)のいずれか1つに記載の温度計測装置29。
 分岐点95aと分岐点95bとの線路95上における距離の2倍の値が、入力信号の波長のn倍と略一致すると、分岐点95aからアンテナ94Aに直接供給される信号が、分岐点95bにおいて反射してアンテナ94Aに入力される信号との干渉により減衰し得る。これに対して、上記構成では、距離Xabの2倍の値が、入力信号の波長をn倍した値と略一致しないので、隣り合う分岐点での反射に起因した信号の減衰が生じ難い。従って、高精度な温度計測に有用である。
 (8)アンテナ94,94A,98Ba,98Bbを更に備え、上記空間は、ワークWを加熱するための処理空間Sであり、アンテナ94,94A,98Ba,98Bbは、処理空間Sを形成し、処理空間SにおいてワークWを支持して加熱する加熱処理部51を覆う天板56に取り付けられている、上記(1)~(7)のいずれか1つに記載の温度計測装置29。
 この場合、処理空間S内の温度を計測する度に、アンテナ94,94Aを処理空間Sにセットする必要がない。従って、SAWセンサ80を用いた処理空間S内の温度計測の簡便化に有用である。
 (9)処理空間SにおいてワークWを支持して加熱する加熱処理部51と、処理空間Sにおいて、外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力するSAWセンサ80,80Aと、処理空間Sに配置され、SAWセンサ80,80Aに電気的に接続されたアンテナ74,74A,78Ba,78Bb(第1アンテナ)と、処理空間Sに配置され、アンテナ74,74Aと離れた状態で対向するアンテナ94,94A,98Ba,98Bb(第2アンテナ)と、アンテナ74,74A,78Ba,78Bb及びアンテナ94,94A,98Ba,98Bbを介して、SAWセンサ80,80Aに入力信号を供給して計測信号を取得する計測処理部26と、を備える熱処理装置。
 この熱処理装置では、上記(1)に記載の温度計測装置29と同様に、高温環境下でも無線通信を用いて処理空間S内の温度を高精度に計測できる。従って、空間内の温度を簡便に計測するのに有用である。
 (10)アンテナ74,74A,78Ba,78Bbとアンテナ94,94A,98Ba,98Bbとの間では、磁気的結合又は電気的結合によって信号が伝送される、上記(9)に記載の熱処理装置。
 この場合、計測処理部26とSAWセンサ80との間の線路の一部において、非接触で信号を伝送することができる。なお、磁気的結合によって信号が伝送される場合には、計測処理部26とSAWセンサ80との間で信号を伝送するための回路を小型化できる。
 (11)アンテナ74,74A及びアンテナ94,94Aそれぞれは、ループアンテナであり、アンテナ74,74Aの開口の大半が、アンテナ94,94Aの開口の大半と対向するように、アンテナ74,74A及びアンテナ94,94Aが配置される、上記(10)に記載の熱処理装置。
 上記構成では、処理空間Sが小さく、且つ、金属製の部材によって構成されている場合でも、アンテナ間の信号の減衰がより確実に抑制される。従って、SAWセンサ80を用いた高精度な温度計測を行うことができる。
 (12)SAWセンサ80とアンテナ74,74Aとが取り付けられた板状の保持部材72を更に備え、計測処理部26は、加熱処理部51に保持部材72が支持された状態で、SAWセンサ80から計測信号を取得する、上記(9)~(11)のいずれか1つに記載の熱処理装置。
 この場合、保持部材72を空間に配置することで、SAWセンサ80による温度の計測が可能な状態となる。従って、SAWセンサ80を用いての温度計測を簡便化することができる。
 (13)計測処理部26は、加熱処理部51に保持部材72が支持され、加熱処理部51による処理空間S内の加熱が行われている状態で、SAWセンサ80,80Aから計測信号を取得する、上記(12)に記載の熱処理装置。
 この場合、ワークWに対する熱処理が行われていない状態でも、熱処理中でのワークWの温度に対応する温度を計測することができる。
 (14)アンテナ74,74Aとアンテナ94,94Aとは、加熱処理部51に含まれる熱板52に直交する所定方向において対向するように配置され、入力信号の周波数は、0.2GHz~10GHzであり、上記所定方向での処理空間Sの大きさは、入力信号の波長の1/2以下である、上記(9)~(13)のいずれか1つに記載の熱処理装置。
 熱板52に直交する方向での処理空間Sの大きさが小さいことに起因して、アンテナ間を伝搬する信号が減衰し得る。これに対して、上記構成では、アンテナ同士が対向して配置されて温度の計測が行われるので、上記方向での処理空間Sの大きさが小さくても、信号の減衰の程度が小さくなり、高精度な計測を行うことができる。
 (15)処理空間Sにおいて、外部から信号の供給を受けて周囲の温度を示す信号を出力するSAWセンサ80B(別のSAWセンサ)と、処理空間Sに配置され、SAWセンサ80Bに電気的に接続されたアンテナ74B(第3アンテナ)と、処理空間Sに配置され、アンテナ74Bと離れた状態で対向するアンテナ94B(第4アンテナ)と、計測処理部26と、アンテナ94A及びアンテナ94Bとの間を電気的に接続する線路95と、を更に備え、線路95におけるアンテナ94Aへの分岐点95a(第1分岐点)と、線路95におけるアンテナ94Bへの分岐点95b(第2分岐点)とは、線路95上において隣り合っており、分岐点95aと分岐点95bとの線路95上における距離Xabの2倍の値が、入力信号の波長のn倍(nは、1以上の整数)と略一致する値とは異なる値に設定されている、上記(9)~(14)のいずれか1つに記載の熱処理装置。
 分岐点95aと分岐点95bとの線路95上における距離の2倍の値が、入力信号の波長のn倍と略一致すると、分岐点95aからアンテナ94Aに直接供給される信号が、分岐点95bにおいて反射してアンテナ94Aに入力される信号との干渉により減衰し得る。これに対して、上記構成では、距離Xabの2倍の値が、入力信号の波長をn倍した値と略一致しないので、隣り合う分岐点での反射に起因した信号の減衰が生じ難い。従って、高精度な温度計測に有用である。
 (16)処理空間Sを形成し、加熱処理部51を覆う天板56を更に備え、アンテナ94,94Aは、天板56に取り付けられている、上記(9)~(15)のいずれか1つに記載の熱処理装置。
 この場合、処理空間S内の温度を計測する度に、アンテナ94,94Aを処理空間Sにセットする必要がない。従って、SAWセンサ80を用いた処理空間S内の温度計測の簡便化に有用である。
 (17)外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力可能なSAWセンサ80と、SAWセンサ80に電気的に接続されたアンテナ74(第1アンテナ)とを、所定の空間に配置することと、上記空間においてアンテナ74がアンテナ94(第2アンテナ)と対向した状態で、アンテナ74及びアンテナ94を介してSAWセンサ80に入力信号を供給することと、入力信号が供給されたSAWセンサ80から、上記空間内における周囲の温度に応じた計測信号を取得することと、を含む温度計測方法。
 この温度計測方法では、上記(1)に記載の温度計測装置29と同様に、高温環境下でも無線通信を用いて所定の空間内の温度を高精度に計測できる。従って、空間内の温度を簡便に計測するのに有用である。
 (18)上記空間は、ワークWを加熱するための処理空間Sである、上記(17)に記載の温度計測方法。
 ワークWを加熱するための処理空間Sは、ワークWを加熱する際に高温状態となる。上記方法では、高温環境下でも無線通信を用いて高精度に温度を計測できるので、ワークWを加熱するための環境下での簡便な計測を行うことができる。
 1…基板処理システム、2…塗布現像装置、U2…熱処理ユニット、20…制御装置、51…加熱処理部、52…熱板、55…蓋部、56…天板、S…処理空間、29…温度計測装置、70…第1計測ユニット、74,74A,74B,74C,78Ba,78Bb…アンテナ、80,80A,80B,80C…SAWセンサ、90…第2計測ユニット、94,94A,94B,94C,98Ba,98Bb…アンテナ、95…線路、95a,95b,95c…分岐点。

Claims (18)

  1.  外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力可能なSAWセンサと、
     前記SAWセンサに電気的に接続された第1アンテナと、を備え、
     前記SAWセンサは、所定の空間において前記第1アンテナが第2アンテナと対向した状態で、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナを介して前記入力信号の供給を受けて、前記空間内における周囲の温度に応じた前記計測信号を出力するように構成されている、温度計測装置。
  2.  前記第1アンテナと前記第2アンテナとの間では、電気的結合又は磁気的結合によって信号が伝送される、請求項1に記載の温度計測装置。
  3.  前記第2アンテナを更に備え、
     前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれは、ループアンテナであり、
     前記第1アンテナの開口の大半が、前記第2アンテナの開口の大半と対向するように、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナが配置される、請求項2に記載の温度計測装置。
  4.  前記SAWセンサと前記第1アンテナとが取り付けられた板状の保持部材を更に備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の温度計測装置。
  5.  前記空間は、基板を加熱するための処理空間であり、
     前記SAWセンサは、前記処理空間において前記基板を支持して加熱する加熱処理部に前記保持部材が支持された状態で、前記計測信号を出力するように構成されている、請求項4に記載の温度計測装置。
  6.  前記空間は、基板を加熱するための処理空間であり、
     前記第1アンテナと前記第2アンテナとは、前記処理空間において前記基板を支持して加熱する加熱処理部に含まれる熱板に直交する所定方向において対向するように配置され、
     前記入力信号の周波数は、0.2GHz~10GHzであり、
     前記所定方向での前記処理空間の大きさは、前記入力信号の波長の1/2以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の温度計測装置。
  7.  前記第2アンテナと、
     外部から前記入力信号の供給を受けて周囲の温度を示す別の計測信号を出力する別のSAWセンサと、
     前記別のSAWセンサに電気的に接続された第3アンテナと、
     前記第2アンテナと線路を介して電気的に接続された第4アンテナと、を更に備え、
     前記別のSAWセンサは、前記空間において前記第3アンテナが前記第4アンテナと対向した状態で、前記第3アンテナ及び前記第4アンテナを介して前記入力信号の供給を受けて、前記空間内における周囲の温度に応じた前記別の計測信号を出力するように構成されており、
     前記線路における前記第2アンテナへの第1分岐点と、前記線路における前記第4アンテナへの第2分岐点とは、前記線路上において隣り合っており、
     前記第1分岐点と前記第2分岐点との前記線路上における距離の2倍の値が、前記入力信号の波長のn倍(nは、1以上の整数)と略一致する値とは異なる値に設定されている、請求項1又は2に記載の温度計測装置。
  8.  前記第2アンテナを更に備え、
     前記空間は、基板を加熱するための処理空間であり、
     前記第2アンテナは、前記処理空間を形成し、前記処理空間において前記基板を支持して加熱する加熱処理部を覆う天板に取り付けられている、請求項1又は2に記載の温度計測装置。
  9.  処理空間において基板を支持して加熱する加熱処理部と、
     前記処理空間において、外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力するSAWセンサと、
     前記処理空間に配置され、前記SAWセンサに電気的に接続された第1アンテナと、
     前記処理空間に配置され、前記第1アンテナと離れた状態で対向する第2アンテナと、
     前記第1アンテナ及び前記第2アンテナを介して、前記SAWセンサに前記入力信号を供給して前記計測信号を取得する計測処理部と、を備える熱処理装置。
  10.  前記第1アンテナと前記第2アンテナとの間では、電気的結合又は磁気的結合によって信号が伝送される、請求項9に記載の熱処理装置。
  11.  前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれは、ループアンテナであり、
     前記第1アンテナの開口の大半が、前記第2アンテナの開口の大半と対向するように、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナが配置される、請求項10に記載の熱処理装置。
  12.  前記SAWセンサと前記第1アンテナとが取り付けられた板状の保持部材を更に備え、
     前記計測処理部は、前記加熱処理部に前記保持部材が支持された状態で、前記SAWセンサから前記計測信号を取得する、請求項9~11のいずれか一項に記載の熱処理装置。
  13.  前記計測処理部は、前記加熱処理部に前記保持部材が支持され、前記加熱処理部による前記処理空間内の加熱が行われている状態で、前記SAWセンサから前記計測信号を取得する、請求項12に記載の熱処理装置。
  14.  前記第1アンテナと前記第2アンテナとは、前記加熱処理部に含まれる熱板に直交する所定方向において対向するように配置され、
     前記入力信号の周波数は、0.2GHz~10GHzであり、
     前記所定方向での前記処理空間の大きさは、前記入力信号の波長の1/2以下である、請求項9~11のいずれか一項に記載の熱処理装置。
  15.  前記処理空間において、外部から信号の供給を受けて周囲の温度を示す信号を出力する別のSAWセンサと、
     前記処理空間に配置され、前記別のSAWセンサに電気的に接続された第3アンテナと、
     前記処理空間に配置され、前記第3アンテナと離れた状態で対向する第4アンテナと、
     前記計測処理部と、前記第2アンテナ及び前記第4アンテナとの間を電気的に接続する線路と、を更に備え、
     前記線路における前記第2アンテナへの第1分岐点と、前記線路における前記第4アンテナへの第2分岐点とは、前記線路上において隣り合っており、
     前記第1分岐点と前記第2分岐点との前記線路上における距離の2倍の値が、前記入力信号の波長のn倍(nは、1以上の整数)と略一致する値とは異なる値に設定されている、請求項9~11のいずれか一項に記載の熱処理装置。
  16.  前記処理空間を形成し、前記加熱処理部を覆う天板を更に備え、
     前記第2アンテナは、前記天板に取り付けられている、請求項9~11のいずれか一項に記載の熱処理装置。
  17.  外部から入力信号の供給を受けて周囲の温度に応じた計測信号を出力可能なSAWセンサと、前記SAWセンサに電気的に接続された第1アンテナとを、所定の空間に配置することと、
     前記空間において前記第1アンテナが第2アンテナと対向した状態で、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナを介して前記SAWセンサに前記入力信号を供給することと、
     前記入力信号が供給された前記SAWセンサから、前記空間内における周囲の温度に応じた前記計測信号を取得することと、を含む温度計測方法。
  18.  前記空間は、基板を加熱するための処理空間である、請求項17に記載の温度計測方法。

     
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