JPH0862046A - 基板の温度校正方法及び該方法に使用する温度校正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、被処理基板の温度校正を装置を長
時間停止させることなく行うことができ、しかも温度校
正後は、そのまま装置の運転を開始させることができる
温度校正方法及び該方法に使用する装置を提供すること
を目的とする。 【構成】この発明に於いては、被処理基板と同材質又は
同等の熱伝導及び放射率を有する耐熱性材料基板に熱電
対を取着することによって校正用基板を形成し、この校
正用基板をゲートバルブを通して、熱処理チャンバー内
に導入し、測温後はゲートバルブから熱処理チャンバー
外に抜き出すことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、枚葉処理の熱処理装
置に於いて、被処理基板の温度校正を装置を長時間停止
させることなく、容易に行うことができる温度校正方法
及び該方法に使用する温度校正装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、枚葉処理の熱処理装置に於い
ては、被処理基板の温度を放射温度計で測温する時の再
現性及び測定値のづれ並びに熱源の不具合を定期的に確
認する目的で、被処理基板の温度校正を行っている。従
来、このような温度校正は、図９〜図１０に示すよう
に、被処理基板１自体及び図１１及び図１２に示すよう
に、被処理基板を間接的に加熱する加熱プレート（サセ
プター）１３に、熱電対端子台８に一端を固定した熱電
対９を固定し、熱電対９で測定した温度と、実際に基板
若しくは加熱プレートを放射温度計で測定した温度とを
比較することにより行っていた。

【０００３】しかしてこの方法は、熱電対９を被処理基
板１若しくは加熱プレート１３に固定しなければならな
いので、装置を一時的に停止させなければならなかった
から、大掛かりな準備が必要となり、そのため作業効率
が非常に悪い問題があった。そればかりか、このように
測定する際の作業或は道具によって、必然的に不純物が
熱処理チャンバー内に持ち込まれるので、測定後そのま
ま継続して生産を行うことができず、清掃のため生産作
業を一時中止しなければならない問題があった。従っ
て、従来の校正方法は、極めて厄介な作業を必要として
いたので、基板の生産性が上がらない問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来の温度校正法の問題点を解決するためになされた
ものであり、被処理基板の温度校正を装置を長時間停止
させることなく行うことができ、しかも温度校正後は、
そのまま装置の運転を開始させることができる温度校正
方法及び該方法に使用する装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、被処理基板と同
材質又は同等の熱伝導及び放射率を有する耐熱性材料基
板に熱電対を取着することによって校正用基板を形成
し、この校正用基板をゲートバルブを通して、熱処理チ
ャンバー内に導入し、測温後はゲートバルブから熱処理
チャンバー外に抜き出すことによって、上記目的が達成
されることを想到し、本発明に到達した。しかして従
来、このような校正用基板を使用して校正する方法につ
いては、全く知られていないし、このような発想も全く
知られていない。

【０００６】本発明は、放射温度計で測定した温度と、
熱電対で測定した温度とを比較して、枚葉処理装置の被
処理基板の正確な測温、加熱出力の制御に対する補正ま
たは放射温度計の故障を検知する等の温度校正方法に於
いて、被処理基板と同材質又は同等の熱伝導及び放射率
を有する耐熱材料基板に熱電対を取着することにより校
正用基板を形成し、該校正用基板を熱処理チャンバー内
の放射温度計で基板を測温する位置に移動させて測温
し、測温後は熱処理チャンバー外に移動させることを特
徴とする。

【０００７】また、本発明の装置は、被処理基板と同材
質又は同等の熱伝導及び放射率を有する耐熱材料基板に
熱電対を取着することにより形成した校正用基板と、該
校正用基板を水平方向又は水平及び上下方向に移動させ
るアームと、該校正用基板の熱処理チャンバーへのゲー
トとなるゲートバルブと、該ゲートバルブに連結したベ
ローズ継手とを具備してなり、前記校正用基板を前記ゲ
ートバルブを開いて前記熱処理チャンバー内に導入する
ときは、前記ベローズ継手を圧縮し、前記校正用基板を
熱処理チャンバーから隔離する時は前記ベローズ継手を
伸長させるように構成してなることを特徴とする。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の実施例を示す平面図であり、被
処理基板１は、処理チャンバ２内の図の位置で処理さ
れ、処理後は、矢印で示すように、ゲートバルブ４′か
ら搬送チャンバ１７内に移送される。本発明による校正
方法は、この被処理基板１がない状態で行われる。処理
チャンバ２には、ゲートバルブ４が接続され、ゲートバ
ルブ４には、伸縮自在の真空ベローズ５が連設されてい
る。尚、この実施例では、真空で基板を生産しているの
で、真空ベローズ５を使用しているが、常圧で生産する
場合は、常圧用のベローズ継手を使用すれば良い。

【０００９】真空ベローズ５には、アーム７が貫通固定
され、アーム７先端には、図３及び図４に示すように、
２本の弾性材料から形成した保持ピン１０，１０′を介
して校正用基板３が、耐熱性接着剤１１で接着連結され
ている。校正用基板３には、熱電対端子台８に一端を固
定した複数の熱電対９が埋設されている。この実施例で
は、校正用基板３に等間隔に４本の熱電対９が埋設さ
れ、熱電対９の内側の校正用基板３の中央に、放射温度
計測温領域１２が形成されるようになっている。校正用
基板３は、被処理基板と同材質又は同等の熱伝導及び放
射率を有する耐熱材料から形成される。

【００１０】アーム７の後端には、アーム７を水平方向
に前進及び後進させる手段６が連結されている。水平方
向に前進及び後進させる手段６は、図１に示すように、
アーム７の水平方向に連結したロッド１８と、該ロッド
１８の先端に連設した内周面に螺刻した円筒体１９と、
該円筒体１９に螺合した螺棒２０とから構成されてい
る。螺棒２０をモータ２１によって両方向に回転させる
ことによって、アーム７を水平方向に前進及び後進させ
るようになっている。尚、アーム７を前進及び後進させ
る手段６は他の手段であっても勿論良く、またアーム７
は、自動でなく、手動で水平方向に前進及び後進させて
も差し支えない。

【００１１】螺棒２０を回転させて、アーム７を前進さ
せ、真空ベローズ５を圧縮して、図２に示すように、校
正用基板３を測温位置まで前進移動させる。この状態
で、放射温度計測温領域１２の温度を放射温度計で測定
し、熱電対９で測定した温度と比較して、従来と同様
に、長期的な温度のずれ、加熱出力の制御に対する補正
又は放射温度計の故障等を検知する。

【００１２】被処理基板１を加熱プレート（サセプタ
ー）１３からの熱伝導によって間接的に加熱する場合
は、図６に示すように、水平方向に前進及び後進させる
手段６に、上下に駆動させる手段１６を連結し、アーム
７を上下動させて、校正用基板３を加熱プレート１３に
隙間なく密着させる。真空ベローズ５は自在に変形し、
保持ピン１０，１０′は弾性を有する材料で形成されて
いるので、アーム７を上下動させることによって、保持
ピンのしなりによって、校正用基板３は、加熱プレート
１３に隙間なく密着する。尚、アーム７の後端と円筒体
１９との連結は、図１に示すように、ロッド１８を介在
させることなく、直接連結しても差し支えない。

【００１３】この実施例では、図６に示すように、上下
に駆動させる手段１６をシリンダーで構成し、シリンダ
ーで水平方向に前進及び後進させる手段６を上下動させ
ることによって、アーム７を上下動させ、校正用基板３
を加熱プレート１３に密着させるように構成している。
勿論、他の上下動させる手段であっても良く、また自動
でなく手動で上下動させても良い。上記実施例に於いて
は、校正用基板３及び加熱プレート１３の加熱は、図６
に示すように、石英窓１５を通して赤外線ランプ１４行
っているが、本発明に於いては、加熱手段は特に限定さ
れない。

【００１４】

【作用】本発明は、熱電対を固定した校正用基板を使用
しているので、測定に当たってその都度基板若しくは加
熱プレートに熱電対を固定する手間が省ける。また、校
正用基板は、熱処理チャンバーに出し入れすることがで
きるように構成しているので、温度校正後は校正用基板
を熱処理チャンバーから隔離することによって、装置を
長時間停止させることなく、被処理基板の温度校正を行
うことができると共に、温度校正に当たって、不純物が
熱処理チャンバー内に持ち込まれる恐れもない。

【００１５】

【効果】以上述べたごとく、本発明によれば、熱電対を
固定した校正用基板を熱処理チャンバーに出し入れする
ことができるように構成しているので、測定に当たって
熱電対を固定する手間が省けるほか、装置を長時間停止
させることなく、被処理基板の温度校正を行うことがで
きると共に、温度校正に当たって、不純物が熱処理チャ
ンバー内に持ち込まれる恐れもないので、清掃のため生
産作業を中止する事なく、測定後そのまま継続して生産
を行うことができるから、基板の生産性及び製造コスト
の低減に寄与するところ極めて大きい。また、本発明に
よれば、温度校正作業が極めて簡略化かれるので、定期
的に頻繁に温度校正をすることができるから、安定した
品質の基板を生産することができる。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す平面図である（内部状態
を明らかにするため、被処理基板及び校正用基板は実線
で表示した）。

【図２】本発明の方法により校正している状態を示す平
面図である（内部状態を明らかにするため、熱処理チャ
ンバの蓋を取った状態で表示した）。

【図３】本発明の校正用基板の拡大側面図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す平面図である（内部
状態を明らかにするため、熱処理チャンバの蓋を取った
状態で表示した）。

【図６】図５の縦断面図である。

【図７】校正用基板を加熱プレートに密着させる前の状
態を示す側面図である。

【図８】校正用基板を加熱プレートに密着させた状態を
示す側面図である。

【図９】従来の校正方法を示す平面図である。

【図１０】図９の縦断面図である。

【図１１】従来の校正方法の他の例を示す平面図であ
る。

【図１２】図１１の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 被処理基板 ２ 処理チャンバ ３ 校正用基板 ４ ゲートバルブ ５ 真空ベローズ ６ 水平方向に前進及び後進させる
手段 ７ アーム ９ 熱電対 １０，１０′ 保持ピン １２ 放射温度計測温領域 １３ 加熱プレート １６ 上下に駆動させる手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射温度計で測定した温度と、熱電対で測
   定した温度とを比較して、枚葉処理装置の被処理基板の
   正確な測温、加熱出力の制御に対する補正または放射温
   度計の故障を検知する等の温度校正方法に於いて、被処
   理基板と同材質又は同等の熱伝導及び放射率を有する耐
   熱材料基板に熱電対を取着することにより校正用基板を
   形成し、該校正用基板を熱処理チャンバー内の放射温度
   計で基板を測温する位置に移動させて測温し、測温後は
   熱処理チャンバー外に移動させることを特徴とする基板
   の温度校正方法。
2. 【請求項２】前記校正用基板は、ゲートバルブを通過し
   て、前記熱処理チャンバー内に導入し、使用しないとき
   は前記ゲートバルブを通過して前記熱処理チャンバーか
   ら隔離するように構成してなる請求項１に記載の校正方
   法。
3. 【請求項３】前記校正用基板に複数の熱電対を取着し、
   該構成用基板の面内温度分布を定期的に測定し、熱源の
   不具合を検知する請求項１に記載の校正方法。
4. 【請求項４】前記校正用基板は、水平方向又は水平方向
   及び上下方向に移動し得るように構成してなる請求項１
   に記載の校正方法。
5. 【請求項５】被処理基板と同材質又は同等の熱伝導及び
   放射率を有する耐熱材料基板に熱電対を取着することに
   より形成した校正用基板と、該校正用基板を水平方向又
   は水平及び上下方向に移動させるアームと、該校正用基
   板の熱処理チャンバーへのゲートとなるゲートバルブ
   と、該バルブに連結したベローズ継手とを具備してな
   り、前記校正用基板を前記ゲートバルブを開いて前記熱
   処理チャンバー内に導入するときは、前記ベローズ継手
   を圧縮し、前記校正用基板を熱処理チャンバーから隔離
   する時は前記ベローズ継手を伸長させるように構成して
   なることを特徴とする温度校正装置。
6. 【請求項６】前記校正用基板を、弾性を有する保持ピン
   を介して、前記アームに連結してなる請求項５に記載の
   温度校正装置。