(57)【要約】【課題】基板の種類によらず、接触式温度計を用いて基板温度を正確に測定することのできる基板温度測定装置を提供する。【解決手段】  熱源Ｈで加熱された基板Ｓの温度測定に使用される基板温度測定装置Mで、基板Ｓと略同一の熱透過率を有する小片１と、小片１が取り付けられる本体３と、小片１と第一の方向に離間して本体３に取り付けられる熱吸収部材２とを有し、小片１は、第一の方向において熱吸収部材２と重なる重複領域Ｇと、熱吸収部材２と重ならない非重複領域とを有していて、非重複領域が熱源Ｈに曝されて、重複領域Ｇに接触式温度計５が取り付けられる。【選択図】図１
2020112536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源で加熱された基板の温度測定に使用される基板温度測定装置で、
前記基板と略同一の熱透過率を有する小片と、
前記小片が取り付けられる本体と、
前記小片と第一の方向に離間して前記本体に取り付けられる熱吸収部材とを有し、
前記小片は、前記第一の方向において前記熱吸収部材と重なる重複領域と、前記熱吸収部材と重ならない非重複領域とを有していて、
前記非重複領域が熱源に曝されて、前記重複領域に接触式温度計が取り付けられる基板温度測定装置。
【請求項２】
前記接触式温度計は、一組の接触式温度計である請求項１記載の基板温度測定装置。
【請求項３】
前記本体が前記小片の冷却を行う冷却部材を有する請求項１記載の基板温度測定装置。
【請求項４】
前記本体が回転可能に構成されている請求項１記載の基板温度測定装置。
【請求項５】
基板搬送が行われる搬送路で搬送中の基板を加熱する熱源と、
前記熱源と対向配置された請求項１乃至４記載の基板温度測定装置を複数具備し、
前記基板温度測定装置が、前記基板の搬送方向に並べて配置されている半導体製造装置。
【請求項６】
搬送中の基板を加熱する熱源と、
前記熱源を横切って基板を所定方向へ搬送する搬送機構と、
請求項１乃至４記載の基板温度測定装置を具備し、
前記基板温度測定装置が、前記基板とともに前記熱源を横切って搬送される半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱された基板の温度測定に使用される基板温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置では、基板処理が行われる前後や途中で、基板処理の内容によっては基板を加熱する工程が利用されている。この加熱工程では熱電対等の測定装置を用いて基板の温度測定が行われている。
【０００３】
一方、特許文献１では、熱電対に代えて放射温度計を用いて基板温度を測定することが提案されている。熱電対に代えて放射温度計を用いる理由は、シリコン等の赤外線を透過する基板の場合、基板を透過した赤外線で熱電対が加熱されてしまうことから正確な温度測定が不可能となることが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２１８６７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、放射温度計は熱電対等の接触式温度計に比べて耐熱温度が低いことから、加熱処理が行われている真空容器の外部に配置されている。
放射温度計による基板温度の測定は真空容器壁面のビューポートを介して行われることになるが、ビューポート自体の設置場所の制約や基板とビューポートとの間に遮蔽物を配置することできないといった空間的な制約があることから、こういった制約のない熱電対に代表される接触式温度計を使用することが望まれている。
しかしながら、特許文献１で述べられている通り、基板と熱源との組み合わせによっては熱電対が熱源で加熱されてしまうために、熱電対では正確な温度測定は不可能とされていた。
【０００６】
本発明では、基板と熱源との組み合わせによらず、接触式温度計を用いて基板温度を正確に測定することのできる基板温度測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
基板温度測定装置は、
熱源で加熱された基板の温度測定に使用される基板温度測定装置で、
前記基板と略同一の熱透過率を有する小片と、
前記小片が取り付けられる本体と、
前記小片と第一の方向に離間して前記本体に取り付けられる熱吸収部材とを有し、
前記小片は、前記第一の方向において前記熱吸収部材と重なる重複領域と、前記熱吸収部材と重ならない非重複領域とを有していて、
前記非重複領域が熱源に曝されて、前記重複領域に接触式温度計が取り付けられる。
【０００８】
接触式温度計で基板温度を直接測定することに代えて、基板と略同一の熱透過率の小片を用意して、この小片の熱吸収部材と重なる重複領域に接触式温度計を取り付けるようにしたので、接触式温度計が熱源で加熱されるのを防ぐことができる。
これより、接触式温度計が熱源で加熱される従来の構成に比べて、基板温度の測定を正確に行うことができる。
【０００９】
より正確な温度測定を行うには、前記接触式温度計は、一組の接触式温度計であることが望ましい。
【００１０】
一組の接触式温度計を取り付けることで、測定点間の温度差から小片に与えられる熱量を算出して、同熱量から基板温度を特定するといった使用方法が可能となる。
【００１１】
基板加熱工程が複数回行われる場合、加熱前の条件を揃えておくために小片温度を所定温度にしておくことが望まれる。
この点を鑑み、前記本体が前記小片の冷却を行う冷却部材を有する構成とすることが望ましい。
【００１２】
小片の消耗を考慮すれば、小片の非重複領域が熱源に曝され続けることは望ましくない。そこで、前記本体が回転可能に構成されている構成とすることが望まれる。
【００１３】
半導体製造装置としては、
搬送中の基板を加熱する熱源と、
前記熱源を横切って基板を所定方向へ搬送する搬送機構と、
前記熱源と対向配置された上記基板温度測定装置を複数具備し、
前記基板温度測定装置が、前記所定方向に並べて配置されている構成とする。
【００１４】
熱源を横切って基板が搬送される場合、基板位置に応じて基板の熱源から受ける熱量が変化する。この熱量は基板と熱源との距離が近づくほど大きくなる。反対に、この熱量は基板と熱源との距離が遠ざかるほど小さくなる。
そこで、基板搬送方向に基板温度測定装置を並べて配置しておく。こうすることで、基板搬送方向の異なる位置で基板に付与される熱量や基板温度の測定が可能となり、これらの測定結果を平均化する等すれば、熱源を横切って搬送される基板の温度や基板に付与される熱量の測定を正確に行うことができる。
【００１５】
一方、基板温度測定装置の数を減らすことを考えると、
半導体製造装置としては、
搬送中の基板を加熱する熱源と、
前記熱源を横切って基板を所定方向へ搬送する搬送機構と、
上記基板温度測定装置を具備し、
前記基板温度測定装置が、前記基板とともに前記熱源を横切って搬送される構成とすることが望ましい。
【００１６】
上記構成であれば、搬送方向に基板温度測定装置を複数並べた構成と同様に熱源を横切って搬送される基板の温度を正確に特定することができ、かつ、搬送方向に基板温度測定装置を複数並べた構成に比べて少ない数の基板温度測定装置で広範囲にわたり基板の温度測定や熱量測定が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
接触式温度計で基板温度を直接測定することに代えて、基板と同等の熱透過率の小片を用意して、この小片の熱吸収部材と重なる重複領域に接触式温度計を取り付けるようにしたので、熱源で接触式温度計が加熱されるのを防止できる。
これにより、熱源で接触式温度計が加熱される従来の構成に比べて、基板温度の測定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】基板温度測定装置の一例を示す斜視図
【図２】基板温度測定装置を半導体製造装置内で使用したときの一例を示す平面図
【図３】基板温度測定装置を複数設けた構成の一例を示す斜視図
【図４】基板温度測定装置を２次元配置したときの一例を示す平面図
【図５】基板温度測定装置を備えたイオン注入装置の構成例を示す平面図
【図６】回転可能な本体を有する基板温度測定装置の構成例を示す平面図
【図７】基板温度測定装置を備えたイオン注入装置の別の構成例を示す平面図
【図８】基板温度測定装置の別の例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は基板温度測定装置の一例を示す斜視図であり、図２は図１の基板温度測定装置を半導体製造装置内部で使用したときの一例を示す平面図である。これらの図を用いて、以下に、本発明の基板温度測定装置Ｍの構成について説明する。
なお、図２では、便宜上、基板温度測定装置Ｍや基板Ｓを支持する支持部材の記載を省略している。
【００２０】
基板温度測定装置Ｍは、真空チャンバＣ内で基板Ｓの近傍に配置されて、熱源Ｈによって加熱される基板の温度測定に使用される。
【００２１】
基板温度測定装置Ｍは、主に本体３、小片１および熱吸収部材２で構成されている。小片１と熱吸収部材２は本体３に螺合又は嵌合されていて、両部材は図のZ方向に離間している。
Z方向において、小片１は、熱吸収部材２と重なる重複領域G（図１中、破線でハッチングされている領域）と熱吸収部材２と重ならない非重複領域（図１中、小片１の重複領域G以外の領域）とを有している。
熱吸収部材２の構成材料例としては、吸熱性、耐熱性に優れたカーボン材料や耐熱性に優れた高融点材料が挙げられる。
【００２２】
熱吸収部材２の上方（Ｚ方向と反対側の方向）から熱源Ｈにより基板が加熱されたとき、熱源Ｈ側に曝された小片１の非重複領域が加熱される。熱源Ｈは、間接抵抗加熱方式の熱源Ｈであり、例えば、ハロゲンランプやLEDランプである。
熱源Ｈの種類によって基板加熱に利用される主となる波長が異なっている。また、基板ごとに特定波長に対する透過率が異なっている。
【００２３】
小片１は基板Ｓと略同一の熱透過率を有している。ここで言う略同一の熱透過率とは、上述した熱源Ｈから放出された熱線の主となる波長に対する透過率が、小片と基板で略同一という意味である。小片の材質は基板と同一か一部の組成が相違する材質であり、略同一の範囲には透過率にして基板の透過率と0.1程度の差を有するものまでが想定されている。
【００２４】
熱源Ｈによって基板Ｓが加熱された際、上述した小片１であれば測定対象とする基板Ｓと同様の温度となる。本発明では基板温度の測定に代えて、小片１の温度を測定している。具体的には、小片１の熱吸収部材２と重なる重複領域Gに一組の接触式温度計５（例えば、熱電対やサーミスタ）を取付け、小片１の温度測定を行っている。
【００２５】
小片１の重複領域Gは、熱吸収部材２の陰となり熱源で直接加熱されないことから、ここに接触式温度計を取りつけて基板温度の測定を行うことで、基板を透過した熱線で接触式温度計が加熱される従来の構成に比べて、基板温度の測定をより正確に行うことが可能となる。
【００２６】
一組の接触式温度計５を利用した基板温度の特定については、例えば、各々の接触式温度計５での測定値を平均化した値を基板温度とする、あるいは、いずれかの測定値を基板温度とするといった手法が用いられる。
なお、測定値を平均化しない場合、小片１の重複領域Gに取り付ける接触式温度計５の数は１つであってもよい。また、一組の接触式温度計５とは、２つの接触式温度計を意味しており、例えば、熱電対であれば、対となる金属線を有する１つの熱電対を意味するものではなく、このような熱電対が２つ存在しているという意味である。
【００２７】
しかしながら、上述した手法では接触式温度計５を取り付ける場所に応じて測定値に差が生じてしまう。
そこで、より正確な温度測定を実現するために一組の接触式温度計５を利用した基板温度の特定手法として次の手法を用いることが考えられる。
【００２８】
各々の接触式温度計で測定された小片温度をＴ１（Ｋ）、Ｔ２（Ｋ）、測定点間の距離をL（ｍ）、小片の熱伝導率をλ（Ｗ／ｍ2・Ｋ）、小片の断面積をＡ（ｍ２）とすると、
Ｑ＝λＡ×（ |Ｔ１−Ｔ２| ）/Ｌ
の式から、小片が加熱されたときに与えられる熱量Ｑ（Ｗ）を算出することができる。
ここで求めた熱量が基板に加えられた熱量と同等であるとして、当該熱量が加えられたときに基板温度がどれほど上昇するのかを計算して、基板温度の特定を行う。
【００２９】
上述した計算は、基板温度測定装置にデータロガーを設けておくか、測定装置とは別にデータロガーを設けておき、データロガー上のプログラムで自動的に行うようにする。一方、データロガーとは別にこのような計算を実行するコンピューターを設けておいてもいい。また、データロガーや上述したコンピューターには基板の初期温度を予め登録しておく。
【００３０】
一方、これらの計算を人が行うようにしてもいい。例えば、小片温度をディスプレイに表示させておき、これを見た装置のオペレーターが上述の計算を行うようにしてもよい。
【００３１】
熱伝導率は温度依存性があるので、小片の温度測定結果を踏まえて決定するようにしてもよい。例えば、計算に使用されるデータロガーやコンピューター内に小片の温度依存性に係る熱伝導率のデータを予め記憶させておき、一組の接触式温度計で測定された各々の測定値に応じた熱伝導率を読み出し、これを平均化したものを熱量計算時の熱伝導率とする。
また、熱伝導率の平均化に代えて、測定した温度をはじめに平均化しておき、平均化された温度に対応する熱伝導率の値を読み出し、これを熱量計算時の熱伝導率としてもよい。
さらには、小片温度の各々の測定値の差が予め決められた基準範囲内であれば、いずれか一方の測定値に対応した熱伝導率を熱量計算時の熱伝導率としてもよい。
【００３２】
上述した小片に供給された熱量を計算し、この熱量にもとづいて基板温度を特定する手法であれば、より正確な基板温度を求めることが可能となる。
【００３３】
基板温度測定装置Ｍの本体３には、冷却部材４が設けられている。
この冷却部材４は、本体３に内嵌された円筒部材の内側に冷媒が流通された部材である。この冷却部材４があれば、熱源による基板加熱を停止することで、熱吸収部材２と小片１の温度をすばやく初期温度に戻すことができる。
なお、熱源で加熱された熱吸収部材２の輻射熱が小片側にほとんど影響を与えないのであれば、冷却部材４は小片１のみを冷却する能力さえ有していればよい。
【００３４】
上述した冷却部材４については、本体３に冷媒流路を直接形成してもいいし、冷却ジャケットを本体３の側面に取り付ける等、種々の構成を採用してもよい。
【００３５】
図２では、基板Ｓの下方（Ｚ方向側）に反射板６が設けられている。これは基板Ｓを透過した熱線を基板側へ反射させて、基板の加熱効率を向上させるために使用されている。
このような反射板６を設ける場合には、図２に描かれているように、小片１の下方（Ｚ方向）側でも熱の反射が行われるように反射板６を設けておく。小片用の反射板６の取付け場所については、基板温度測定装置Ｍの本体３に取り付けるようにしてもいい。また、図示される分割型の反射板６に代えて基板Ｓの下方に大型の反射板６を用意しておき、大型の反射板が配置される領域内に基板Ｓと基板温度測定装置Ｍの両方を配置しておいてもいい。
さらに、反射板６に代えて、熱源の波長に応じて熱源からの熱線を反射しやすい金属の薄膜で真空チャンバＣの床面を被覆しておいてもよい。
【００３６】
基板面内の場所によっては、多少の温度差が存在している。そこで、基板面内での温度分布を知るために、本発明の基板温度測定装置Ｍを複数配置して基板温度の測定を行うようにしてもよい。
【００３７】
図３は基板温度測定装置Ｍの複数配置に関する具体例である。この図に描かれているように、Ｙ方向に沿って基板温度測定装置Ｍ１〜Ｍ３を並べて配置しておき、冷却部材４を共通化して各々の基板温度測定装置Ｍ１〜Ｍ３を連結し、ユニット化している。
同構成であれば、所定方向での温度分布が測定でき、かつ、部材を共通化しているため装置全体の構成を簡素にすることができる。
【００３８】
基板温度測定装置をユニット化した場合、各々の基板温度測定装置Ｍ１〜Ｍ３を冷却部材４だけで支持するには、支持部材としての剛性が不足することが懸念される。
この点については、例えば、各基板温度測定装置Ｍ１〜Ｍ３の本体３を部分的に連結しておくか、各装置を連結するための連結部材１０を別途設ける等して対応してもよい。図３の構成では、このような連結部材１０で各装置が連結されている。
【００３９】
図３の構成では、Ｙ方向に沿って基板の温度分布を測定する構成であったが、基板面の温度分布を２次元で測定したい場合には、図３の構成に加えて、Ｙ方向と直交するＸ方向にも基板温度測定装置を複数並べておくようにしてもよい。
【００４０】
基板温度をリアルタイムに測定しない場合、基板Ｓの周辺ではなく、基板Ｓが配置される下方（Ｚ方向側）に、基板温度測定装置を配置するようにしてもいい。
また、加熱される基板位置での温度分布を測定するには、図４に示すように基板温度測定装置を２次元配置にしておいてもいい。
なお、図示される基板温度測定装置Ｍ１ａ〜ｅ、Ｍ２ａ〜ｅ、Ｍ３ａ〜ｅの各々は図示されない連結部材によって連結されてユニット化されている。
【００４１】
図４に例示した構成は一例であり、基板温度測定装置を複数配置する場合、これらの向きを必ずしも同一方向とする必要はない。例えば、基板温度測定装置Ｍ１ａ〜ｅと基板温度測定装置Ｍ２ａ〜ｅを向い合せに配置しておく、あるいは、基板温度測定装置Ｍ１ａ〜ｅ、Ｍ２ａ〜ｅ、Ｍ３ａ〜ｅがＹ方向に互い違いとなるように配置しておく等、種々な配置を採用してもいい。
【００４２】
熱源Ｈの構成としては、基板Ｓの全面を十分に加熱する程度の大きさを有するものが想定されているが、小さな熱源を複数使って基板全面の加熱を行う構成にしてもいい。
この場合、熱源を図４に示した個々の基板温度測定装置と同じ数用意しておき、各々の基板温度測定装置での測定結果をもとに個々の熱源の出力調整を行う構成にしてもいい。
【００４３】
一方、熱源と基板温度測定装置の数を異ならせておいてもいい。例えば、Ｙ方向に長い熱源をＸ方向に３つ並べておいて、個々の熱源をＹ方向に並べられた複数の基板温度測定装置と対応させるようにしてもいい。この場合、Ｙ方向に並べられた複数の基板温度測定装置での測定値を平均化した値に基づいて対応する熱源の出力を調整する構成にしてもいい。
【００４４】
また、熱源の長さ方向をＸ方向として、この熱源をＹ方向に５つ並べておき、Ｘ方向に配置された基板温度測定装置での測定値を平均化した値に基づいて対応する熱源の出力を調整する構成にしてもいい。
【００４５】
上述した熱源の出力調整は、あくまで一例であって、熱源と基板温度測定装置の数や位置関係に応じて様々な構成を採用することができる。
【００４６】
図５は、イオン注入装置に本発明の基板温度測定装置Ｍを適用した構成例である。同図では、処理室内での基板加熱を想定しているため、イオン注入装置のビーム輸送経路などの図示は省略している。以下、同装置における基板搬送と基板加熱について簡単に説明する。
【００４７】
基板Ｓは、図示されない大気ロボットでロードロック室Ｓ１に搬送される。このとき、ロードロック室Ｓ１の大気側のバルブＶ１は開いており、真空側のバルブＶ２は閉まっている。
ロードロック室Ｓ１に基板Ｓが搬入されると、ロードロック室Ｓ１の大気側のバルブＶ１が閉まり、ロードロック室Ｓ１の真空引きが行われる。
ロードロック室Ｓ１が所定の真空度となった後、ロードロック室Ｓ１の真空側のバルブＶ２が開いて、基板搬送室Ｓ２にある図示されない真空ロボットでロードロック室Ｓ１から処理室Ｓ３にある保持部材７へ基板が搬送される。
【００４８】
基板Ｓが保持部材７に搬送された後、保持部材７が図示されない回転機構によってＲ軸周りに回転されて、ガイドレールＬに沿ってI方向へイオンビームＩＢを完全に横切る位置まで搬送される。図５の構成例では、この基板搬送の途中で、熱源Ｈによる基板加熱が行われる。
なお、J方向においてイオンビームＩＢは基板Ｓの寸法よりも長く、基板へのイオン注入量に応じて１回又は複数回、基板ＳがイオンビームＩＢを完全に横切るようにI方向に沿って保持部材７の搬送が行われる。
【００４９】
保持部材７の一側面には、基板温度測定装置Ｍが取り付けられている。基板搬送の途中で加熱される基板Ｓと同じく、基板とともに搬送されて熱源Ｈによって基板温度測定装置Ｍの小片が加熱される。
【００５０】
基板温度測定装置Ｍが熱源Ｈを横切るとき、基板温度測定装置Ｍで測定される温度や同温度をもとに計算される熱量は時間と共に変化する。
例えば、測定された温度を基板温度とする場合、時間変化する測定温度を平均化し、平均化された温度を基板温度とする。また、熱量をもとに基板温度を特定する場合には、熱源Ｈを横切ることで得られるトータルの熱量を算出して基板温度の特定が行われる。
【００５１】
図５の構成例では、１つの基板温度測定装置Ｍが基板Ｓの略中央と対応する場所に設けられているが、保持部材７の一辺に沿って複数の基板温度測定装置Ｍを設けるようにしておいてもいい。なお、ここで言う保持部材７の一辺とは、イオンビームＩＢを横切って基板搬送を行うときの保持部材７のJ方向と略平行な辺である。
そのうえで、熱源ＨもJ方向に複数個設けておき、個々の熱源と基板温度測定装置とを対応づけておき、測定結果をもとに個々の熱源の出力を調整するようにしてもいい。
【００５２】
基板温度測定装置ＭがイオンビームＩＢを横切る際、熱源Ｈ側に露出している部材にはイオンビームＩＢが照射されることになる。イオンビームＩＢによって部材（特に、小片）がスパッタリングされると、正確な温度測定に支障をきたしてしまうことが懸念される。
そこで、イオンビームＩＢの照射領域に基板温度測定装置Ｍが搬送されたタイミングで、基板温度測定装置Ｍの被照射側を覆うシャッター部材を設けるようにしてもいい。
【００５３】
一方、上述したシャッター部材に代えて、図６に示す構成を採用してもいい。図６には、基板温度測定装置Ｍの一部または全体を回転させて、イオンビームＩＢによる小片のスパッタリングを防止する構成が描かれている。
【００５４】
図６（Ａ）では、本体３の一部をＶ１軸周りに回転可能にしておき、小片１がイオンビームＩＢを避けるように図の下方へ回転する。
一方、図６（Ｂ）では、連結部材１０をＶ２軸周りに回転可能にしておき、熱吸収部材２と小片１との相対位置を変更せずに、小片１がイオンビームＩＢを避けるように図の下方へ回転する。
【００５５】
図６（Ｂ）のように、熱吸収部材２と小片１との相対位置に変更がないようにしておけば、小片１の少なくとも一部は熱吸収部材２で覆われているため、この部材が小片１の保護部材となってイオンビームＩＢによる小片１のスパッタリングを大幅に改善することが可能となる。
【００５６】
図６に示す回転部位とは別に、熱吸収部材２と小片１との相対位置を変更せずに、本体３を回転させてもよい。
いずれを回転させるにしても、小片１が取り付けられている本体３が回転可能に構成されていれば、小片１のイオンビームＩＢによるスパッタリングを防止することができる。
【００５７】
小片１からみて熱吸収部材２はイオンビームＩＢ側に配置されているため、この部分がスパッタリングされることは、シールド部材等の別の部材を配置しない限り、避けることはできない。
半導体製造装置を用いた半導体製造工程では、半導体素子への金属混入は望ましくない。よって、半導体製造装置に本発明の基板温度測定装置を適用する場合、熱吸収部材２は上述した高融点材料ではなく、カーボン材料で構成されている方がよい。
【００５８】
イオン注入装置では、基板温度をすみやかに所定温度に昇温させるために、処理室Ｓ３での基板加熱に先立ってロードロック室Ｓ１や基板搬送室Ｓ２等の処理室S3以外の基板搬送路で予備的な基板加熱が行われている。
【００５９】
図７はロードロック室Ｓ１で基板の予備加熱を行う構成例である。ロードロック室Ｓ１の天井には複数の熱源Ｈが配置されている。真空ロボットＶＲのハンドに支持される基板Ｓが熱源Ｈを１回または複数回完全に横切るように、ハンドを矢印Ａの方向へ往復させている。
なお、図６と符号が共通している箇所は、図６と同じ構成であることから本構成での説明は省略する。
【００６０】
真空ロボットＶＲのハンド先端には本発明の基板温度測定装置Ｍ４が取り付けられている。この基板温度測定装置Ｍ４は、ハンドに支持された基板Ｓとともに、熱源Ｈを横切って基板搬送室Ｓ２とロードロック室Ｓ１の間を往復搬送される。
【００６１】
基板温度測定装置Ｍ４は図示の通り、複数の熱源Ｈに対応して熱源Ｈの配列方向と平行な方向に複数個取り付けられていてもいいが、その数は１つであってもいい。
また、基板温度測定装置での測定結果を利用した熱源の出力調整については、これまでの実施形態で説明した手法と同様の手法を行うようにしてもいい。
さらに、基板測定装置Mはハンド端部とは反対側のハンドの根本側に配置するようにしてもよい。
【００６２】
図５乃至図７では、イオン注入装置を例に挙げて説明したが、本発明の基板温度測定装置は、同装置に限らず、スパッタリング装置や成膜装置等、種々の半導体製造装置に利用することができる。
【００６３】
また、基板Ｓがイオンビームを横切る構成例を挙げて説明したが、同構成例はイオン注入装置に限らず、イオンビームエッチング装置やイオンビーム配向装置等、別のイオンビーム照射装置でも共通している構成であることから、他のイオンビーム照射装置でも、図５乃至図７で述べた基板温度測定装置の構成例をそのまま適用することができる。
【００６４】
図５乃至図７の構成では、基板温度測定装置Ｍが基板Ｓとともに搬送される構成であったが、基板温度測定装置Ｍを基板加熱位置に固定しておいてもいい。
この場合、図４と同様に基板が熱源で加熱されている間は基板温度を測定することは困難となるが、本発明はそのような使用方法を排除するものではない。
【００６５】
図５の構成において、保持部材７の一側面に基板温度測定装置Ｍが取り付けられていたが、保持部材７とは別の部材を用意しておき、同部材に基板温度測定装置Ｍを取り付けるようにしてもいい。
この場合、保持部材７と同じガイドレールか、このガイドレールと平行な別のガイドレールを用意しておき、いずれかのガイドレール上で、保持部材７の搬送と連動して基板温度測定装置Ｍを搬送するように構成しておく。
【００６６】
これまでの実施形態では、真空チャンバＣの内部に熱源Ｈを配置する構成が想定されていたが、熱源Ｈの配置場所はこの構成に限られるものではない。
例えば、真空チャンバＣに誘電体窓を設けておき、当該窓を介して真空チャンバＣの外部に配置した熱源Ｈから真空容器内の基板を加熱するようにしてもいい。
【００６７】
イオンビームＩＢによる小片１のスパッタリング対策として、図６を用いて本体３を回転可能にしておく構成について説明したが、イオンビームＩＢに曝されているとき以外に本体３を回転させるようにしてもいい。
例えば、小片の消耗を考慮すれば、小片の非重複領域が熱源に常に曝されていることは望ましくない。そこで、図６のように本体３を回転可能にしておき、温度測定を行わないときには小片を熱源から遠ざけるように本体３を回転させるようにしてもいい。
【００６８】
図７の構成例では、真空ロボットＶＲのハンドに支持された基板を、ロードロック室Ｓ１と基板搬送室Ｓ２との間で行き来させることで、基板の予備加熱を行う構成について説明したが、これとは異なる場所で基板を行き来させて基板の予備加熱を行うようにしてもいい。
例えば、基板搬送室Ｓ２と処理室Ｓ３との間で基板を行き来させる構成や基板搬送室Ｓ２内だけで基板を行き来させる構成に変更して、基板の予備加熱を行ってもよく、基板搬送路のどの場所で予備加熱を行っても、本発明を適用することができる。
【００６９】
これまでの実施形態では一組の接触式温度計を用いる構成例について説明したが、その組数は一組に限定されるものではなく、二組、三組と一組以上の接触式温度計を用いる構成を採用してもいい。
【００７０】
また、基板温度測定装置Ｍの別の例として、図８に示す構成を採用してもよい。図８に示す基板温度測定装置Ｍでは、小片１の全体を覆うように熱吸収部材２が配置され、熱吸収部材２に形成された貫通孔Ｔを通して、小片１が熱源Ｈに部分的に曝されている。このような基板温度測定装置Ｍでもこれまでに述べた基板測定装置Ｍと同様の効果を奏する。
【００７１】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７２】
１    小片
２    熱吸収部材
３    本体
４    冷却部材
５    接触式温度計
Ｇ    重複領域
Ｍ    基板温度測定装置
Ｈ    熱源
Ｓ    基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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