(57)【要約】【課題】被測定物と接触して被測定物の温度を精度よく検出／測定することができる温度検出シートおよび温度測定システムを提供し、基板の温度を精度よく測定することができる熱処理装置を提供する。【解決手段】被測定物の温度を測定する温度測定システムにおいて、樹脂シート１１に水晶振動子１３が設けられてなる温度検出シート１と、水晶振動子１３から得られた、水晶振動子の固有振動数に相当する周波数に基づいて温度を測定する温度測定部５と、を備えて、温度検出シート１を被測定物に接触させる。水晶振動子１３は被測定物の温度に応じた固有振動数を有するので、温度測定部５は、この固有振動数に相当する周波数に基づいて被測定物の温度を精度よく測定することができる。【選択図】図１
2008134204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のシート状物と、
前記シート状物に設けられ、温度に応じて固有振動数が変化する水晶振動子と、
を備え、被測定物に接触して被測定物の温度を検出することを特徴とする温度検出シート。
【請求項２】
請求項１に記載の温度検出シートにおいて、
前記シート状物には、被測定物と当接する凸部が形成されており、
前記水晶振動子は前記凸部に設けられていることを特徴とする温度検出シート。
【請求項３】
請求項１に記載の温度検出シートにおいて、
前記水晶振動子が前記シート状物から突出するように設けられていることを特徴とする温度検出シート。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の温度検出シートにおいて、
前記シート状物の内部に設けられ、前記水晶振動子と接続される配線と、
前記配線が外部回路と接続するための出力端子と、
を備えていることを特徴とする温度検出シート。
【請求項５】
被測定物の温度を測定する温度測定システムにおいて、
樹脂製のシート状物に水晶振動子が設けられてなる温度検出シートと、
前記水晶振動子から得られた、水晶振動子の固有振動数に相当する周波数に基づいて温度を測定する温度測定手段と、
を備えて、前記温度検出シートを被測定物に接触させて被測定物の温度を測定することを特徴とする温度測定システム。
【請求項６】
請求項５に記載の温度測定システムにおいて、
前記水晶振動子の固有振動数に相当する発振周波数を出力する発振回路と、
を備え、
前記温度測定手段は、前記発振回路から出力された発振周波数に基づいて温度を測定することを特徴とする温度測定システム。
【請求項７】
基板に対して熱処理を行う熱処理装置において、
熱処理プレートと、
耐熱性を有する樹脂で形成されたシート状物に水晶振動子が取り付けられてなり、前記熱処理プレート上に設けられる温度検出シートと、
を備え、
基板が前記温度検出シート上に載置されることを特徴とする熱処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の熱処理装置において、
前記シート状物には、基板を当接支持する凸部が形成されており、
前記水晶振動子は前記凸部に設けられていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項９】
請求項７に記載の熱処理装置において、
前記水晶振動子が前記シート状物から突出するように設けられていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の熱処理装置において、
基板と前記温度検出シートとの間に形成される空間の側方を閉塞する閉塞手段と、
前記空間の気体を排出するための排出孔と、
を備えていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記水晶振動子から得られた、水晶振動子の固有振動数に相当する周波数に基づいて温度を測定する温度測定手段と、
を備えていることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被測定物の温度を検出／測定する温度検出シートおよび温度測定システムと、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に対して熱処理を行う熱処理装置に係り、特に、水晶振動子を用いて温度を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、基板を載置して熱処理を行う熱処理プレートと、熱処理プレートの上方を昇降するチャンバーと、チャンバーに設けられて、電磁波を送受信するセンサコイルと、センサコイルが受信した周波数に基づいて温度を測定する温度測定部を備えて構成される。また、ダミー用基板には、温度に応じて固有振動数が変化する水晶振動子と、水晶振動子に接続され、上記センサコイルと非接触で電磁波を送受信可能なコイルが設けられている。このダミー用基板を熱処理プレートに載置すると、センサコイルは、水晶振動子の固有振動数に相当する電磁波をコイルから受信し、温度測定部は受信した電磁波に基づいてダミー用基板の温度を取得する。これによれば、温度測定部に接続するための配線をダミー用基板から引き出す必要がないので、チャンバーを完全に降下させて熱処理空間を密閉することができる。よって、熱処理時の基板の温度をダミー用基板によって再現して測定することができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１４０１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、水晶振動子はダミー用基板に固定的に設けられているので、温度が測定される被測定物はダミー用基板に限られる。したがって、たとえば、熱処理等がされる通常の基板などを被測定物として、その温度を測定することはできないという不都合がある。
【０００４】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被測定物と接触して被測定物の温度を精度よく検出／測定することができる温度検出シートおよび温度測定システムを提供し、基板の温度を精度よく測定することができる熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、樹脂製のシート状物と、前記シート状物に設けられ、温度に応じて固有振動数が変化する水晶振動子と、を備え、被測定物に接触して被測定物の温度を検出することを特徴とする温度検出シートである。
【０００６】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、温度検出シートを被測定物に接触させることで、水晶振動子は被測定物の温度に応じた固有振動数を有し、これにより被測定物の温度を検出することができる。また、シート状物を樹脂製とすることで、被測定物への金属汚染のおそれがない。
【０００７】
本発明において、前記シート状物には、被測定物と当接する凸部が形成されており、前記水晶振動子は前記凸部に設けられていることが好ましい（請求項２）。温度検出シートと被測定物との接触面積を抑えつつ、水晶振動子を凸部に設けることで被測定物の温度を精度よく検出することができる。
【０００８】
本発明において、前記水晶振動子が前記シート状物から突出するように設けられていることが好ましい（請求項３）。水晶振動子を被測定物に容易に接触させることができるので、被測定物の温度を精度よく検出することができる。
【０００９】
本発明において、前記シート状物の内部に設けられ、前記水晶振動子と接続される配線と、前記配線が外部回路と接続するための出力端子と、を備えていることが好ましい（請求項４）。水晶振動子に接続されている配線が出力端子を介して外部回路と接続することで、外部回路において水晶振動子の固有振動数を容易に取得することができる。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、被測定物の温度を測定する温度測定システムにおいて、樹脂製のシート状物に水晶振動子が設けられてなる温度検出シートと、前記水晶振動子から得られた、水晶振動子の固有振動数に相当する周波数に基づいて温度を測定する温度測定手段と、を備えて、前記温度検出シートを被測定物に接触させて被測定物の温度を測定することを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、温度検出シートを被測定物に接触させることで、水晶振動子は被測定物の温度に応じた固有振動数を有する。温度測定手段は、この固有振動数に相当する周波数に基づいて被測定物の温度を精度よく測定することができる。また、シート状物を樹脂製とすることで、被測定物への金属汚染のおそれがない。
【００１２】
本発明において、前記水晶振動子の固有振動数に相当する発振周波数を出力する発振回路と、を備え、前記温度測定手段は、前記発振回路から出力された発振周波数に基づいて温度を測定することが好ましい（請求項６）。発振回路を備えることで、水晶振動子の固有振動数に相当する周波数を出力することができる。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、基板に対して熱処理を行う熱処理装置において、熱処理プレートと、耐熱性を有する樹脂で形成されたシート状物に水晶振動子が取り付けられてなり、前記熱処理プレート上に設けられる温度検出シートと、を備え、基板が前記温度検出シート上に載置されることを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、基板が温度検出シート上に載置されることで、水晶振動子は基板の温度に応じた固有振動数を有する。これにより基板の温度を検出することができる。また、水晶振動子も耐熱性が高く、シート状物も耐熱性を有するので、基板の温度が高温でも精度よく測定することができる。また、シート状物を樹脂で形成することで、基板が金属汚染するおそれがない。
【００１５】
本発明において、前記シート状物には、基板を当接支持する凸部が形成されており、前記水晶振動子は前記凸部に設けられていることが好ましい（請求項８）。温度検出シートと基板との接触面積の抑えつつ、水晶振動子を凸部に設けることで基板の温度を精度よく検出することができる。
【００１６】
本発明において、前記水晶振動子が前記シート状物から突出するように設けられていることが好ましい（請求項９）。水晶振動子を基板に容易に接触させることができるので、被測定物の温度を精度よく検出することができる。
【００１７】
本発明において、基板と前記温度検出シートとの間に形成される空間の側方を閉塞する閉塞手段と、前記空間の気体を排出するための排出孔と、を備えていることが好ましい（請求項１０）。閉塞手段によって基板と温度検出シートとの間の微小空間が閉塞される。よって、排出孔を介して微小空間の気体を排出することで微小空間は負圧になり、基板が吸着保持される。これにより、基板の面内にわたって均一に熱処理を行うことができる。
【００１８】
本発明において、前記水晶振動子から得られた、水晶振動子の固有振動数に相当する周波数に基づいて温度を測定する温度測定手段と、を備えていることが好ましい（請求項１１）。温度測定手段は固有振動数に相当する周波数に基づいて温度を測定するので、基板の温度を精度よく得ることができる。
【００１９】
なお、本明細書は、次のような温度検出シートおよび温度測定システムに係る発明も開示している。
【００２０】
（１）請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度検出シートにおいて、被測定物は基板であることを特徴とする温度検出シート。
【００２１】
前記（１）に記載の発明によれば、基板を金属汚染することなく、基板の温度を好適に測定することができる。
【００２２】
（２）請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度検出シートにおいて、前記シート状物は耐熱性を有することを特徴とする温度検出シート。
【００２３】
前記（２）に記載の発明によれば、被測定物が高温であっても好適に温度を検出することができる。
【００２４】
（３）請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度検出シートにおいて、前記水晶振動子の少なくとも一部が前記シート状物に埋め込まれていることを特徴とする温度検出シート。
【００２５】
前記（３）に記載の発明によれば、水晶振動子を好適に設置できるとともに、温度検出シートの厚みを薄くすることができる。
【００２６】
（４）請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度検出シートにおいて、前記水晶振動子は、水晶片をセラミック製の容器に収容したものであることを特徴とする温度検出シート。
【００２７】
前記（４）に記載の発明によれば、被測定物に対して金属汚染のおそれがない。
【００２８】
（５）前記（４）に記載の温度検出シートにおいて、前記容器内には、さらに前記水晶振動子の固有振動数に相当する発振周波数を出力する発振回路が収容されていることを特徴とする温度検出シート。
【００２９】
前記（５）に記載の発明によれば、発振回路を別途設けることを要しない。
【００３０】
（６）請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度検出シートにおいて、前記水晶振動子に接続されるコイルまたはアンテナが前記シート状物に設けられていることを特徴とする温度検出シート。
【００３１】
前記（６）に記載の発明によれば、水晶振動子は、コイルまたはアンテナを介して、シート状物の内部あるいは温度検出シートの外部に設けられる回路と、無線で送受信が可能であるので、それらの回路と分離して設けることができる。
【００３２】
（７）前記（６）に記載の温度検出シートにおいて、前記コイルまたはアンテナと送受信可能なセンサコイルが、前記シート状物の内部に、前記コイルまたはアンテナから分離して設けられていることを特徴とする温度検出シート。
【００３３】
前記（７）に記載の発明によれば、センサコイルを備えることで、コイルまたはアンテナと好適に送受信することができる。
【００３４】
（８）請求項５または請求項６に記載の温度測定システムにおいて、前記被測定物は基板であることを特徴とする温度測定システム。
【００３５】
前記（８）に記載の発明によれば、基板が金属汚染されることなく、基板の温度を好適に測定することができる。
【００３６】
（９）請求項６に記載の温度測定システムにおいて、前記水晶振動子と前記発振回路とは、前記温度検出シートから引き出されたケーブルを介して接続されていることを特徴とする温度測定システム。
【００３７】
前記（９）に記載の発明によれば、好適に温度測定システムを実現することができる。
【００３８】
（１０）請求項６に記載の温度測定システムにおいて、前記温度測定手段は、基準周波数を出力する基準信号源と、前記発振周波数および前記基準周波数の偏差を算出する比較部と、予め、前記発振周波数および前記基準周波数の偏差と、温度との関係情報を記憶している記憶手段と、前記関係情報を参照して、前記比較部から得られた偏差を温度に変換する変換手段と、を備えていることを特徴とする温度測定システム。
【００３９】
前記（１０）に記載の発明によれば、好適に温度測定手段を実現することができる。
【００４０】
（１１）前記（９）に記載の温度測定システムにおいて、前記基準信号源は、所定の温度に保たれている基準水晶振動子と、前記基準水晶振動子の固有振動数に応じた基準周波数を出力する基準周波数発振回路と、を備えていることを特徴とする温度測定システム。
【００４１】
前記（１１）に記載の発明によれば、好適に基準信号源を実現することができる。
【００４２】
（１２）請求項５に記載の温度測定システムにおいて、前記シート状物に設けられ、前記水晶振動子に接続されるコイルまたはアンテナと、前記コイルまたはアンテナと無線で送受信可能なセンサコイルとを備え、前記温度測定手段は、前記センサコイルが受信した電磁波の周波数に基づいて温度を測定することを特徴とする温度測定システム。
【００４３】
前記（１２）に記載の発明によれば、水晶振動子はセンサコイルと分離して設けることができる。
【００４４】
（１３）前記（１２）に記載の温度測定システムにおいて、前記センサコイルは、前記シート状物の内部に、前記コイルまたはアンテナから分離して設けられていることを特徴とする温度測定システム。
【００４５】
前記（１３）に記載の発明によれば、センサコイルはコイルまたはアンテナと非接触で好適に送受信することができる。
【００４６】
（１４）前記（１２）に記載の温度測定システムにおいて、前記温度測定手段は、前記水晶振動子の固有振動数に相当する周波数の送信波を前記センサコイルから送信させ、かつ、前記センサコイルが受信した電磁波を検出する送受信手段を備えていることを特徴とする温度測定システム。
【００４７】
前記（１４）に記載の発明によれば、前記温度測定手段を好適に実現できる。
【００４８】
（１５）前記（１２）に記載の温度測定システムにおいて、前記温度測定手段は、予め、前記電磁波の周波数と温度との関係情報を記憶している記憶手段と、前記関係情報を参照して、前記送受信手段から得られた電磁波の周波数を温度に変換する変換手段と、を備えていることを特徴とする温度測定システム。
【００４９】
前記（１５）に記載の発明によれば、好適に温度測定手段を実現することができる。
【発明の効果】
【００５０】
この発明に係る温度検出シート、温度測定システム、および、熱処理装置によれば、温度検出シートを被測定物に接触させることで、水晶振動子は被測定物の温度に応じた固有振動数を有し、これにより被測定物の温度を検出することができる。また、シート状物を樹脂製とすることで、被測定物への金属汚染のおそれがない。
【実施例１】
【００５１】
以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例１に係る温度測定システムの概略構成を示す図であり、図２は、温度検出シートの要部断面図であり、図３は、温度検出シートの平面図である。
【００５２】
本実施例に係る温度測定システムは、被測定物として基板Ｗの温度を測定するものであり、温度検出シート１と発振回路３と温度測定部５と表示部７とを備えている。温度検出シート１は、樹脂製のシート（以下、単に「樹脂シート」と記載する）１１に水晶振動子１３が設けられて構成されている。樹脂シート１１は、この発明におけるシート状物に相当する。
【００５３】
樹脂シート１１の一方面には、複数の水晶振動子１３が突出して設けられている。図２に示すように、水晶振動子１３は、有効な温度係数が得られるように適宜な角度でカットされて、温度に応じて固有振動数が変化する水晶片１３ａを、セラミック製の容器１３ｂ内に気密に封止されたものである。水晶片１３ａの両面にはスパッタリング等で形成された薄膜電極が形成され、各薄膜電極は水晶振動子１３の下部外面に設けられる外部電極１３ｃとそれぞれ導通している。
【００５４】
樹脂シート１１は上層シート１１ａと下層シート１１ｂとに分けられ、水晶振動子１３は上層シート１１ａ側に設けられている。上層シート１１ａと下層シート１１ｂとの間には、銅泊等による配線１２が設けられた配線層１２ａが挿入されている。そして、水晶振動子１３は上層シート１１ａを貫通して埋め込まれて、その外部電極１３ｃが配線１２と電気的に接続される。各配線１２は、図３に示すように、温度検出シート１の一側部に設けられる出力端子１５に並列接続されて集約されている。
【００５５】
この温度検出シート１の生成方法の一例を説明する。表裏面が平坦な下層シート１１ｂの上面に、配線１２が設けられた配線層１２ａを形成する。この配線層１２ａの上面に、水晶振動子１３の外形と同形状の開口が形成された上層シート１１ａを積層する。上層シート１１ａの開口は、レーザー加工による打ち抜きやエッチング処理等によって形成する。そして、各開口に水晶振動子１３を埋設して、水晶振動子１３の外部電極１３ｃを配線１２に接続する。
【００５６】
なお、温度検出シート１の生成方法はこれに限られない。たとえば、下層シート１１ｂ、配線層１２ａ、上層シート１１ａの順で積層されて、予め配線１２が内部に設けられている場合には、エッチングによって配線層１２ａに達する凹部を上層シート１１ａに形成してもよい。
【００５７】
また、樹脂シート１１（上層、下層シート１１ａ、１１ｂ）の材質としては、耐熱性を有することが好ましい。また、耐薬製を有することが好ましい。具体的には、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、または耐熱性ゴム材料が例示される。さらに、樹脂シート１１は、ポーラス化された多孔質部材であってもよい。
【００５８】
出力端子１５にはケーブル１６が接続されており、このケーブル１６によって検出シート１と発振回路３とが接続されている。発振回路３は、水晶振動子１３の固有振動数に相当する発振周波数を出力する。温度測定部５は、発振回路３から出力された発振周波数に基づいて温度を測定するものであり、基準水晶振動子２１と基準周波数発振回路２３と比較部２５と記憶部２７と変換部２９とを備えている。温度測定部５は、この発明における温度測定手段に相当する。
【００５９】
基準水晶振動子２１は、たとえば恒温槽等に設けられて、予め決められた温度に保たれており、基準周波数発振回路２３は基準水晶振動子２１の固有振動数に相当する基準周波数を出力する。このように基準水晶振動子２１と基準周波数発振回路２３とは、基準信号源を構成する。
【００６０】
比較部２５は、発振周波数と基準周波数とを比較して両者の偏差を算出する。記憶部２７は、予め実験等によって求められた、発振周波数と基準周波数の偏差と、水晶振動子１３の温度との関係情報を記憶している。変換部２９は、記憶部２７に記憶される関係情報を参照して、比較部２５から得られた偏差を温度に変換する。表示部７は、変換部２９が得た温度を表示する。
【００６１】
比較部２５と記憶部２７と変換部２９とは、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００６２】
次に、実施例１に係る温度測定システムの動作について説明する。
【００６３】
図２に示すように、被測定物である基板Ｗ（点線で示す）を温度検出シート１に接触させる。このとき、水晶振動子１３は基板Ｗと当接して、基板Ｗの温度に応じた固有振動数を有する（すなわち、基板Ｗの温度を検出する）。水晶振動子１３に接続された発振回路３は、基板Ｗの固有振動数に相当する発振周波数を出力する。比較部２５は、出力された発振周波数を基準周波数と比較して偏差を算出する。変換部２９は、記憶部２７に記憶されている関係情報を参照して、算出された偏差を温度に変換する。表示部７は変換された温度を表示する。
【００６４】
このように、実施例１に係る温度測定システムによれば、温度検出シート１が被測定物（基板Ｗ）に接触することで、基板Ｗの温度を精度よく検出して、測定することができる。
【００６５】
また、温度検出シート１は樹脂シート１１を備えて構成されて、形状を柔軟に変形させることができるので、被測定物に容易に接触させることができる。また、被測定物に対して取り付け取り外しの手間がかからないので、任意の物体を被測定物として選択することができる。さらに、被測定物に対して金属汚染のおそれがない。
【００６６】
また、温度検出シート１は、樹脂シート１１から水晶振動子１３が突出するように構成されているので、水晶振動子１３を被測定物に容易に接触させることができ、被測定物の温度を精度よく検出することができる。同時に、被測定物との接触面積を抑制することができる。
【００６７】
また、配線１２が樹脂シート１１の内部に設けられているとともに配線１２が出力端子１５に集約されているので、発振回路３等の外部回路に好適に接続することができる。
【００６８】
また、発振回路３および温度測定部５を備えることで、水晶振動子１３が接触する被測定物の温度を好適に測定することができる。
【実施例２】
【００６９】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図４は、実施例２に係る温度測定システムの概略構成を示す図であり、図５は、温度検出シートの要部断面図である。なお、実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００７０】
本実施例に係る温度測定システムは、被測定物として基板Ｗの温度を測定するものであり、基板Ｗを搬送する搬送機構に適用したものである。この温度計測システムは、温度検出シート３１と温度測定部６と表示部７とを備えている。搬送機構は、保持アーム３２とこの保持アーム３２を移動させる移動手段（図示省略）を備えて構成される。保持アーム３２は、昇降ピン等と基板Ｗの受け渡しをするための切り欠きが形成された板状物である。温度検出シート３１は、水晶振動子１３が樹脂製のシート（以下、「樹脂シート」と記載する）３３の一方面に取り付けられたものであり、保持アーム３２の上面に広げられている。基板Ｗはこの温度検出シート３１上に載置される。樹脂シート３３は、この発明におけるシート状物に相当する。
【００７１】
図５を参照して温度検出シート３１について詳しく説明する。樹脂シート３３は、上層シート３３ａと下層シート３３ｂとに分けられ、水晶振動子１３は上層シート３３ａ上に設けられている。各水晶振動子１３にはそれぞれコイル３４が接続されており、このコイル３４は上層シート３３ａに設けられている。なお、これら水晶振動子１３とコイル３４とは、検温素子ｓを構成する。
【００７２】
上層シート３３ａと下層シート３３ｂとの間には、銅泊等による配線１２と、配線１２に接続されているセンサコイル３５とが設けられた配線層１２ｂが挿入されている。センサコイル３５はコイル３４と対向する位置に配置されている。また、センサコイル３５とコイル３４の各軸心が同じ方向となるとなるように、センサコイル３５の姿勢が決められている。上層、下層シート３３ａ、３３ｂの材質としては、実施例１で説明した上層、下層シート１１ａ、１１ｂの材質として例示したものが挙げられる。このため、センサコイル３５とコイル３４とは分離されている（非接触である）とともに上層シート３３ａによって電気的に絶縁されている。
【００７３】
センサコイル３５が配線１２、出力端子１５を介して温度測定部６に接続される。本実施例の温度測定部６は、センサコイル３５が受信した電磁波を検出するとともに、検出した電磁波の周波数に基づいて温度を測定するものであり、切替器３６と発信器３７と受信器３８と周波数カウンタ３９と記憶部２８と変換部３０とを備えている。なお、温度測定部６は、この発明における温度測定手段に相当する。
【００７４】
切替器３６は、発信器３７と受信器３８のいずれかをセンサコイル３５に接続させる。発信器３７がセンサコイル３５に接続されると、発信器３７は、水晶振動子１３の固有振動数に相当する周波数の送信波をセンサコイル３５から送信させる。受信器３８がセンサコイル３５に接続されると、受信器３８は、センサコイル３５が受信している電磁波を検出する。切替器３６と発信器３７と受信器３８とは、この発明における送受信手段に相当する。
【００７５】
周波数カウンタ３９は受信器３８に接続されて、受信器３８が検出した電磁波の周波数を計測する。記憶部２８は、送信波を与えた際に検温素子ｓの減衰振動に応じて出力される電磁波の周波数（減衰振動に相当する周波数）と、検温素子ｓの温度との関係情報を記憶している。なお、関係情報は、予め実験等によって求められたものである。変換部３０は、記憶部２８に記憶される関係情報を参照して、周波数カウンタ３９から得られた周波数を温度に変換する。
【００７６】
次に、実施例２に係る温度測定システムの動作について説明する。
【００７７】
図５に示すように、保持アーム３２が被測定物である基板Ｗ（点線で示す）を保持すると、温度検出シート３１が基板Ｗに接触する。このとき、水晶振動子１３は基板Ｗと当接して、基板Ｗの温度に応じた固有振動数を有する（すなわち、基板Ｗの温度を検出する）。
【００７８】
切替器３６がセンサコイル３５に発信器３７を接続させると、センサコイル３５は、水晶振動子１３の固有振動数に相当する送信波を送信する。これにより、送信波はコイル３４によって受信され、水晶振動子１３は送信波の周波数で共振する。
【００７９】
続いて、切替器３６はセンサコイル３５との接続を発信器３７から受信器３８に切り替える。センサコイル３５からの送信が停止するとともに、水晶振動子１３は基板Ｗの温度に応じた周波数で減衰振動し、コイル３４はこの減衰振動に応じた電磁波を送信し、センサコイル３５はこの電磁波を受信する。これにより、受信器３８は減衰振動に応じた電磁波を検出し、周波数カウンタ３９は減衰振動に相当する周波数を計測する。変換部３０は、記憶部２８に記憶される関係情報を参照して、計測された減衰振動に相当する周波数を温度に変換して、表示部７に出力する。
【００８０】
このように、実施例２に係る温度測定システムによっても、温度検出シート３１が被測定物（基板Ｗ）に接触することで、基板Ｗの温度を精度よく検出して、測定することができる。
【００８１】
また、コイル３４とセンサコイル３５とを備えることで、水晶振動子１３と配線１２とを分離して設けることができる。これにより、水晶振動子１３を温度検出シート３１の表面側（上面側）に配置することができる。これにより、水晶振動子１３が裏面側（底面側）の温度に影響されることなく、被測定物である基板Ｗの温度をより精度よく検出することができる。
【実施例３】
【００８２】
図６は、実施例３に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図であり、図７は、熱処理プレートの平面図であり、図８は温度検出シートの要部断面図である。なお、実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００８３】
熱処理プレート４１は、平面視で基板Ｗよりやや大径の円形を呈し、その上面は平坦である。熱処理プレート４１の材質としては熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属が例示される。この熱処理プレート４１には、マイカヒータなどの発熱体４３が付設されている。発熱体４３と熱処理プレート４１の上面との間にあたる伝熱部４５には、図示しないヒートパイプが複数本埋設されている。また、図示しない複数本のヒートパイプの間には、図示しない冷却溝が形成され、冷却用の流体が流通される。
【００８４】
この熱処理プレート４１の上面を覆うように、温度検出シート５１が敷かれている。実施例３の温度検出シート５１は、耐熱性を有する樹脂で形成されたシート（以下、「耐熱樹脂シート」と記載する）５３の上面側に基板Ｗを当接支持する凸部５５が形成されており、水晶振動子５７はこの凸部５５に設けられている。そして、熱処理プレート４１に固定されることなく、所定の位置に載置されている。耐熱樹脂シート５３は、この発明におけるシート状物に相当する。
【００８５】
各図に示すように、凸部５５は複数であり、規則的に配置されている。各凸部５５は、円柱形状を呈して周囲から隆起しており、その径は基板Ｗと接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっている。そして、各凸部５５の略中央には、水晶振動子５７の高さと等しい深さを有する凹穴が形成されており、この凹穴に水晶振動子５７が嵌め込まれている。
【００８６】
図８に示すように、耐熱樹脂シート５３は、上層シート５３ａと下層シート５３ｂとに分けられており、その間に配線５４が設けられた配線層５４ａが介在している。ここで、図示するように、水晶振動子５７の高さによっては、水晶振動子５７の下端が配線層５４ａを貫いて下層シート５３ｂ内に達するまで、耐熱樹脂シート５３内に深く埋設してもよい。このような場合には、セラミック製の容器５７ｂの側部に外部電極５７ｃを備えるように水晶振動子５７を構成することで、外部電極５７ｃを配線５４と電気的に接続することができる。なお、容器５７ｂに収容される水晶片を、符号５７ａを付して明示する。
【００８７】
温度検出シート５１には、さらに基板Ｗの周縁部に沿って当接するシール部５９が形成されている。シール部５９は、平面視で基板Ｗの外径よりやや小径のリング状を呈し、その高さは、各凸部５５の高さと同じである。シール部５９は、基板Ｗに当接して、基板Ｗと温度検出シート５１との間に形成される空間（以下では「微小空間ｍｓ」と記載する）の側方を閉塞する。シール部５９は、この発明における閉塞手段に相当する。
【００８８】
このような温度検出シート５１は、実施例１で説明したエッチング処理やレーザー加工による打ち抜きや等によって生成される。また、上層、下層シート５３ａ、５３ｂの材質としては、実施例１において上層、下層シート１１ａ、１１ｂの材質として例示したものが挙げられる。なお、上述した温度検出シート５１と発振回路３と温度測定部５は、この発明における温度測定システムを構成する。
【００８９】
また、本実施例では、熱処理プレート４１と温度検出シート５１とにわたって貫通する、排出孔６１と貫通孔７１とを備えている。
【００９０】
排出孔６１は、微小空間ｍｓの気体を排出するために設けられている。排出孔６１は複数個（４個）であり、各排出孔６１には、熱処理プレート４１の下面側において、排出配管６３の一端側が共通して連通接続されている。排出配管６３の他端側には真空吸引源６５が連通接続されている。この真空吸引源６５は、例えば、クリーンルームに設けられたバキュームのユーティリティである。排出配管６３には、圧力（負圧）を調整する開閉弁６７と、圧力を計測する圧力計６９とが設けられている。排出配管６３と真空吸引源６５とは、排出手段として機能する。
【００９１】
貫通孔７１は３個設けられており、各貫通孔７１にはそれぞれ昇降ピン７３が挿通されている。昇降ピン７３の下端側には、昇降ピン７３を昇降させる図示省略の昇降機構が連結されている。そして、昇降機構によって昇降ピン７３が昇降することで、図示しない搬送手段との間で基板Ｗの受け渡しを行う。
【００９２】
制御部７５は、上述した発熱体４３の出力と、開閉弁６７の開閉と、昇降機構等を統括的に操作する。これらの操作は、予め記憶されているレシピに基づいて行われる。なお、適宜、温度測定部５から得られた温度を参照して発熱体４３の出力を調整するとともに、開閉弁６７の開閉操作においては圧力計６９の検出結果が参照される。制御部７５は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００９３】
次に、実施例３に係る熱処理装置の動作について説明する。図９は、基板Ｗに対して熱処理を行う処理手順を示すフローチャートである。なお、発熱体４３の温度制御等はレシピに応じて既に行われているものとし、以下の説明においては省略する。
【００９４】
＜ステップＳ１＞  基板Ｗを搬入する
制御部７５は昇降機構（図示省略）を操作して昇降ピン７３を上昇させて、図示しない搬送手段から基板Ｗを受け取る。続いて昇降ピン７３を下降させて、基板Ｗを温度検出シート５１上に載置する。このとき、凸部５５と水晶振動子５７、および、シール部５９が、基板Ｗの下面と当接する。これにより、基板Ｗと温度検出シート５１との間には閉塞された微小空間ｍｓが形成される。また、水晶振動子５７は基板Ｗの温度を検出し、温度測定部５は、水晶振動子５７の固有振動数に応じた周波数を温度に変換する。
【００９５】
＜ステップＳ２＞  基板Ｗを吸着する
制御部７５は開閉弁６７を開放操作して、微小空間ｍｓ内の気体（空気や窒素）を排出孔６１を通じて排出する。微小空間ｍｓ内の圧力は負圧に調整され、基板Ｗを熱処理プレート４１側に吸着する。
【００９６】
＜ステップＳ３＞  基板Ｗを熱処理する
吸着支持されている基板Ｗに対して、予め決められた時間だけこの状態を保持することにより、基板Ｗに対して所定の熱処理を施す。このとき、制御部７５は、温度測定部５から得られた基板Ｗの温度を適宜に参照して、発熱体４３の出力を調整して基板Ｗの温度を制御する。
【００９７】
＜ステップＳ４＞  基板Ｗを搬出する
所定時間の熱処理を終えると、制御部７５は開閉弁６７を閉止して、微小空間ｍｓの圧力を大気圧にもどす。次いで、昇降ピン７３を上昇させて、基板Ｗを上方へ持ち上げ、図示しない搬送手段に受け渡す。
【００９８】
このように、本実施例によれば、温度検出シート５１は、凸部５５に設けられた水晶振動子５７を備えることで、基板Ｗとの接触面積を抑制しつつ、基板Ｗの温度を精度よく検出することができる。また、水晶振動子５７を耐熱樹脂シート５３内に深く埋設することで、温度検出シート５１全体の高さを低く抑えることができる。これにより、基板Ｗを熱処理プレート４１上面に近づけた状態で、基板Ｗの熱処理を行うことができる。
【００９９】
また、耐熱樹脂シート５３を備えることで、基板Ｗの温度が高温であっても精度よく測定できる。また、基板Ｗが金属汚染するおそれがない。さらに、基板Ｗを吸着保持することで、基板Ｗの面内にわたって均一に熱処理を行うことができる。また、熱処理プレート４１の面内にわたって温度のばらつきがあっても、温度検出シート５１がそのばらつきを吸収しつつ、基板Ｗに伝達するので、基板Ｗの面内において熱履歴のばらつきを抑制することができる。
【０１００】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【０１０１】
（１）上述した実施例３では、温度検出シート５１には、点状の凸部５５が分離配置された場合を例示したが、これに限られない。図１０、図１１を参照する。図１０は、変形例に係る温度検出シート８１の平面図であり、図１１は、変形例に係る温度検出シート８１の断面図である。図１０に示す温度検出シート８１は、異なる径を有する４つの円環形状を呈する凸部８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄが樹脂シート８３上に形成されている。これら各凸部８５ａ〜８５ｄは、互いに同心となるように配置されている。そして、各凸部８５ａ〜８５ｄの各所に水晶振動子１３が設けられている。このような温度検出シート８１によっても、好適に基板Ｗ等の被測定物の温度を測定することができる。
【０１０２】
また、樹脂シートに凸部５５等を設けず、かつ、樹脂シートから水晶振動子１３を突出させずに、温度検出シートを構成するように変更してもよい。具体的には、実施例１で説明した上層シート１１ａのように表面が平坦な樹脂シートを用いて、その内部に水晶振動子を内蔵させ、あるいは、水晶振動子の上端面が樹脂シートの表面と同じ高さとなるように埋設させて検出シートを構成する。このような温度検出シートによれば、被測定物に対して温度検出シートの全面を被測定物に接触させることができる。
【０１０３】
（２）上述した各実施例では、水晶振動子１３、５７の上端が樹脂シート１１、３３、耐熱樹脂シート５３から露出するように設けられていたが、これに限られない。例えば、図１１に示すように、水晶振動子１３全体が樹脂シート８３内に内蔵されるように変更してもよい。これによれば、被測定物に樹脂シート８３のみが接触することになり、被測定物に対する汚染をさらに抑制できる。
【０１０４】
（３）また、上述した各実施例において温度検出シート１、３１、５１については、被測定物（たとえば、基板Ｗ）の裏面全体を下から覆うような形状（たとえば、円形状）に樹脂シート１１、３３、耐熱樹脂シート５３が形成されていたが、これに限られるものではない。例えば、各水晶振動子１３、５７から出力端子１５までそれぞれ導かれる配線１２、５４に沿った部分のみを覆う樹脂製／耐熱樹脂製の上層シートおよび下層シートを備えて、配線１２、５４に沿った形状を呈する温度検出シートを形成してもよい。
【０１０５】
（４）上述した実施例３では、熱処理プレート４１の上面は平坦であったが、これに限られない。たとえば、図１１に示すように、熱処理プレート４１の上面に凹溝を形成して、水晶振動子５７をこの凹溝に埋め込むように変更してもよい。この場合、図１１に示すように、耐熱樹脂シート５３も凹溝に嵌め込まれるように耐熱樹脂シート５３の底面形状を変更してもよい。あるいは、水晶振動子５７が耐熱樹脂シート５３を貫通することで水晶振動子５７のみが凹溝に嵌め込まれるようにしてもよい。これにより水晶振動子５７の高さにかかわらず、基板Ｗと熱処理プレート４１との間の距離を近づけることができる。
【０１０６】
（５）上述した実施例２では、温度検出シート３１と温度計測システムを搬送機構に適用した例を示したが、搬送経路は適宜に選択される。たとえば、インデクサーユニットから熱処理部、レジスト塗布処理部から現像処理部の間など、あらゆる搬送経路に適用することができる。また、実施例３では、温度検出シート５１と温度計測システムを熱処理装置に適用した例を説明したが、これに限られない。たとえば、基板Ｗを受け渡すため、あるいは基板Ｗを仮置きするための載置台に設置してもよい。また、レジスト塗布処理装置、現像処理装置、洗浄処理装置、露光機、エッチャー、成膜装置（ＣＶＰ）、膜圧や線幅などの検査装置、熱処理装置の一つであるクールプレート、その他の処理を行う基板処理装置に温度検出シートおよび温度測定システムを適用することができる。
【０１０７】
（６）上述した各実施例では、水晶振動子１３、５７の容器１３ｂ、５７ｂの材質はセラミックであったが、これに限られない。被測定物に応じて、金属などに適宜に変更してよい。
【０１０８】
（７）上述した実施例２では、各水晶振動子１３にはそれぞれコイル３４が接続されていたが、コイル３４に換えて種々の構成のアンテナを接続してもよい。
【０１０９】
（８）上述した各実施例では、発振回路３を水晶振動子１３、５７とは別個に設けるように説明したが、これに限られない。たとえば、水晶振動子１３、５７の容器１３ｂ、５７ｂの内部に発振回路３を収容するように変更してもよい。
【０１１０】
（９）上述した各実施例では、基板Ｗが円形である場合であったが、これに限られず、矩形状等の基板を処理対象としてもよい。この場合は、基板の形状に合わせてシール部５９の形状を円環形状から適宜に変更することができる。
【０１１１】
（１０）上述した実施例３では、伝熱部４５にヒートパイプを埋設した構成を例に採って説明したが、ヒートパイプを用いていない熱処理装置であっても適用することができる。
【０１１２】
（１１）上述した各実施例では、被測定物として基板Ｗを例示したが、これに限られることなく、被測定物としては任意の物を適宜に選択することができる。
【０１１３】
（１２）  各変形例を適宜に組み合わせて温度検出シート、温度測定システム、あるいは、熱処理装置を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】実施例１に係る温度測定システムの概略構成を示す図である。
【図２】温度検出シートの要部断面図である。
【図３】温度検出シートの平面図である。
【図４】実施例２に係る温度測定システムの概略構成を示す図である。
【図５】温度検出シートの要部断面図である。
【図６】実施例３に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図７】熱処理プレートの平面図である。
【図８】温度検出シートの要部断面図である。
【図９】基板に対して熱処理を行う処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】変形例に係る温度検出シートの平面図である。
【図１１】変形例に係る温度検出シートの断面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１、３１、５１、８１  …温度検出シート
３  …発振回路
５、６  …温度測定部
１１、３３、８３  …樹脂製のシート（樹脂シート）
５３  …耐熱性を有する樹脂で形成されたシート（耐熱樹脂シート）
１２、５４  …配線
１３、５７  …水晶振動子
１３ｂ、５７ｂ  …容器
１５  …出力端子
１６  …ケーブル
２１  …基準水晶振動子
２３  …基準周波数発振回路
２５  …比較部
２７、２８  …記憶部
２９、３０  …変換部
３４  …コイル
３５  …センサコイル
３６  …切替器
３７  …発信器
３８  …受信器
３９  …周波数カウンタ
４１  …熱処理プレート
５５、８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄ  …凸部
５９  …シール部
６１  …排出孔
７５  …制御部
Ｗ  …基板
ｍｓ  …微小空間
ｓ  …検温素子
【図１】
2008134204.tif 000003
【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】
2008134204.tif 000009
【図８】
2008134204.tif 000010
【図９】
2008134204.tif 000011
【図１０】
2008134204.tif 000012
【図１１】
2008134204.tif 000013