[发明专利]温度测量用基板以及热处理装置

说明书

技术领域

本申请基于2011年4月25日提出的日本专利申请2011-096675号主张优先权，其全部内容作为参照引用至此。

本发明涉及用于对半导体晶片等被处理基板实施热处理的热处理装置以及该热处理装置中所使用的温度测量用基板。

背景技术

通常，为了形成IC等半导体集成电路，而要对由硅基板等构成的半导体晶片反复实施成膜处理、蚀刻处理、氧化扩散处理、退火处理等各种处理。在对半导体晶片实施以成膜处理为代表的热处理时，晶片的温度管理很重要。即，为了高度维持形成在晶片表面上的薄膜的成膜速度、膜厚的面间以及面内均匀性，而谋求以高精度管理晶片的温度。

能够一次对多片晶片实施处理的立式热处理装置向立式处理容器内载入(搬入)被多层支持的半导体晶片，利用设置在该处理容器的外周的加热单元加热晶片来进行升温，稳定化温度并流入成膜气体来实施成膜。在处理容器的内侧以及/或者外侧设置热电偶，基于从该热电偶得到的温度来控制向上述加热单元施加的电力，从而将晶片维持为规定的温度(例如参照日本特开平10-25577号公报(文献1)、日本特开2000-77346号公报(文献2))。

立式热处理装置的处理容器长到可以收纳50～150片左右的晶片的程度。因此，为了在处理容器整体中进行均匀且高精度的温度控制，将处理容器内分割成上下方向上的多个加热区域，按该加热区域的每一个独立地进行温度控制。使用带热电偶的伪晶片，预先通过实验调查伪晶片的实际温度与通过设置在处理容器的内外的热电偶测量到的温度的相关关系，在进行对产品晶片的热处理时，一边参照上述相关关系，一边进行温度控制。

对于上述文献1、2中公开的上述那样的热处理装置中的温度控制方法而言，作为温度测量对象物的晶片与热电偶不直接接触。因此，产品晶片的实际的温度与热电偶的测量值的相关关系通常不固定。尤其是，当重复进行成膜处理，而在处理容器的内壁面附着了不需要的附着物时，或者当气体流量、工艺压力、电压等改变时，有时上述的相关关系会大幅度地变化而不能恰当地控制晶片温度。

为了测量热处理中的半导体晶片的温度分布，也提出了下述技术：将表面上设置了由表面弹性波元件或者压电元件构成的温度传感器的测温用晶片与产品晶片一起分散地载置于晶舟(wafer boat)，从天线向温度传感器发送高频信号，并基于响应该高频信号而从温度传感器发送回来的依赖于温度的高频信号来求出温度分布(参照日本特开2007-171047号公报(文献3)、日本特开2009-265025号公报(文献4)、日本特开2009-302213号公报(文献5))。

由上述文献3～5中公开那样的温度传感器发出的高频信号非常微弱，因此有时难以测量温度。另外，当硅基板的温度达到400℃左右以上时，还存在下述问题：相对温度传感器发出的高频信号的硅基板的表面电阻减少而导体化，会产生对于高频信号的屏蔽效果。

另外，还存在由于上述的上限温度限制，难以应对预先测量半导体晶片的热处理中的温度分布、或者热处理装置运转中的温度分布特性这一要求的问题。

发明内容

本发明提供一种可以抑制从振动器发出的电波的衰减的温度测量用基板。

根据一实施方式，提供一种温度测量用基板，其用于对被处理基板实施热处理的热处理装置，该温度测量用基板的特征在于，具备：基板主体；振动器，其具有压电元件，并且设置在所述基板主体中；以及天线部，其与所述振动器连接，并且设置在所述基板主体的周边部侧。

据此，在基板主体的周边部侧配置了连接振动器的天线部，因此可以防止由该天线部发出的电波被抑制，尤其，即使温度测量用基板的温度变为高温也可以进一步防止由该天线部发出的电波被抑制。

根据另一实施方式提供一种热处理装置，其对多个被处理基板实施热处理，该热处理装置具备：立式处理容器，其能够排气；加热单元，其加热所述被处理基板；保持单元，其保持所述多个被处理基板与上述温度测量用基板并向所述处理容器内载入以及载出；气体导入装置，其向所述处理容器内导入气体；发送用天线，其为了向所述温度测量用基板发送测量用电波，而与发送器连接；接收用天线，其为了接收由所述温度测量用基板的所述振动器发出的电波，而与接收器连接；温度分析部，其基于通过所述接收用天线接收到的电波来求出所述振动器的温度；以及温度控制部，其基于由所述温度分析部得到的温度来控制所述加热单元。