【手続補正書】
【提出日】平成20年11月18日(2008.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハと、
前記ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサとを備え、
前記各温度センサは、高周波信号が入力されたことに応じて、前記各領域ごとに異なる周波数帯域内で対応する領域の温度に基づく周波数信号を送り返す表面弾性波素子を備える、ウェハ型温度センサ。
【請求項２】
前記表面弾性波素子は、
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成される１対の櫛型電極を対向させた励振電極と、
前記圧電基板上に前記励振電極から所定の距離を隔てて配置される反射電極とを含み、
前記所定の距離は、前記各領域に配置される表面弾性波素子ごとに異なっている、請求項１に記載のウェハ型温度センサ。
【請求項３】
前記表面弾性波素子は、前記１対の櫛型電極の一方電極に接続され、前記高周波信号を受ける素子アンテナを含む、請求項２に記載のウェハ型温度センサ。
【請求項４】
ウェハと、前記ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置され、高周波信号が入力されたことに応じて、前記各領域ごとに異なる周波数帯域内で、対応する領域の温度に基づく周波数信号を送り返す複数の表面弾性波素子とを備えるウェハ型温度センサと、
前記ウェハ型温度センサから空間を隔てて設けられ、前記ウェハ上の複数の表面弾性波素子のそれぞれに対して所定の周波数帯域幅を有する高周波信号を送信し、周波数帯域内のいずれかの高周波信号に応答して送り返されてくる温度に基づく周波数信号を受信する通信手段と、
前記通信手段で受信した周波数信号に基づいて、その周波数信号が含まれている周波数帯域を判別し、その周波数帯域に対応する前記ウェハの領域を特定し、その周波数信号に基づいてその領域の温度を判別する判別手段とを備える、温度測定装置。
【請求項５】
前記通信手段は、
アンテナと、
前記アンテナを介して、前記所定の周波数帯域幅を有する高周波信号を送信し、前記複数の表面弾性波素子から前記所定の周波数帯域幅のいずれかの高周波信号に応答して送り返されてくる周波数信号を受信する送受信手段とを含む、請求項４に記載の温度測定装置。
【請求項６】
前記送受信手段は、
前記アンテナに前記高周波信号を送信する送信手段と、
前記送信手段から送信される高周波信号を前記所定の帯域幅内で掃引するための周波数掃引手段と、
前記アンテナを介して前記送り返されてくる周波数信号を受信する受信手段とを含む、請求項５に記載の温度測定装置。
【請求項７】
温度測定機能を有する熱処理装置であって、
周囲全体が囲まれた筐体と、
前記筐体内でウェハを加熱または冷却するステージと、
ウェハと、前記ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置され、高周波信号が入力されたことに応じて、前記各領域ごとに異なる周波数帯域内で対応する領域
の温度に基づく周波数信号を送り返す複数の表面弾性波素子とを含むウェハ型温度センサと、
前記筐体内に配置され、前記ウェハ型温度センサに高周波信号を放射し、前記表面弾性波素子から送り返される周波数信号を捕らえるアンテナとを備える、温度測定機能を有する熱処理装置。
【請求項８】
前記ステージは、前記ウェハを加熱処理する加熱板と、前記加熱板で加熱処理されたウェハを冷却する冷却板とを含み、
前記アンテナは、前記筐体内の前記加熱板と、前記冷却板との間の前記筐体の天井に配置される、請求項７に記載の温度測定機能を有する熱処理装置。
【請求項９】
前記ステージは、前記ウェハを加熱処理する加熱板と、前記加熱板で加熱処理されたウェハを冷却する冷却板とを含み、
さらに、前記加熱板を覆う開閉可能なカバー部材を含み、
前記アンテナは、前記冷却板の上方に設けられ、さらに前記カバー部材内に配置される補助アンテナを含む、請求項７に記載の温度測定機能を有する熱処理装置。
【請求項１０】
ウェハを載置して加熱または冷却するステージを備えた熱処理装置内において、前記ウェハの温度を測定する温度測定方法であって、
前記ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に表面弾性波素子が配置され、高周波信号が入力されたことに応じて、前記各領域ごとに異なる周波数帯域内で対応する領域の温度に基づく周波数信号を送り返すウェハ型温度センサを前記ステージ上に搬送して位置決めする工程と、
前記ステージを加熱または冷却する工程と、
前記ウェハ型温度センサに対して所定の周波数帯域幅を有する高周波信号を送信し、いずれかの周波数の高周波信号に基づいて前記表面弾性波素子から送り返された周波数信号を受信する工程と、
前記受信した周波数信号に基づいて、その周波数信号が含まれている周波数帯域を判別して前記ウェハの領域を特定し、その周波数信号に基づいてその領域の温度を判別する工程と、
前記ステージから前記ウェハ型温度センサを取出して搬送する工程とを備える、温度測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、図１０に示すように冷却板６１と加熱板６２との間には、ウェハを加熱板６２に搬送し、またウェハを加熱板６２から冷却板６１に搬送するための搬送装置６９が設けられている。加熱・冷却装置６０の筐体９０の冷却板６１側には、ウェハを加熱・冷却装置６０内に搬入出するための搬送口７０が設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
この発明のウェハ型温度センサは、ウェハと、ウェハ上面を複数の領域に区分し、区分された各領域に配置された複数の温度センサとを備え、各温度センサは、高周波信号が入力されたことに応じて、各領域ごとに異なる周波数帯域内で、対応する領域の温度に基づく周波数信号を送り返す表面弾性波素子を備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図１において、ウェハ型温度センサ１０は、ウェハ１と、ウェハ１の上面を複数の領域に区分し、区分された各領域Ｘ，Ｙ…に配置された複数の温度センサ２ａ，２ｂ…とを含む。ウェハ型温度センサ１０は、図７に示した加熱板６２上に載置される処理用のウェハの温度分布を事前に検出して加熱板６２上での温度特性を把握し、その結果に基づいて適宜補正して、加熱板６２上の処理用のウェハを均一に加熱する温度を測定するために設けられている。より好ましくは、温度センサ２ａ，２ｂ…は、ウェハ型温度センサ１０の表面に貼り付けるかあるいは密封して埋め込まれている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
このように構成されたウェハ型温度センサ１０を用いて温度を測定する方法について説明する。図１に示したウェハ型温度センサ１０上の領域Ｘに配置されている温度センサ２ａの測定温度範囲内の周波数変化の範囲をｆ１〜ｆ２とし、領域Ｙに配置されている温度センサ２ｂの測定温度範囲内の周波数変化の範囲をｆ３〜ｆ４というように測定しようとする領域に応じて周波数帯域を異ならせておく。ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４とすると、後で説明するアンテナ１１がｆ１〜ｆ４の周波数帯域の高周波信号を送信し、同じくアンテナ１１でｆ１〜ｆ２の周波数帯域の高周波信号を受信できれば、ウェハ型温度センサ１０における領域Ｘを特定でき、ｆ１〜ｆ２の周波数帯域内のいずれの周波数であるかを判別できれば、領域Ｘにおける温度を測定できる。また、ｆ３〜ｆ４の周波数帯域が検出されれば、ウェハ型温度センサ１０における領域Ｙを特定でき、ｆ３〜ｆ４の周波数帯域内のいずれの周波数であるかを判別できれば領域Ｙにおける温度を測定できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、温度の測定方法について説明する。まず、図８で説明した搬送アームにより、図５（Ａ）に示すように、ウェハ型温度センサ１０が筐体６０ｂの図示しない搬送口から搬送され、加熱板６２上のチャンバーカバー７１が上昇して開かれ、図８で説明した搬送装置により、ウェハ型温度センサ１０が加熱板６２上に搬送され、領域がアライメントされる。その後、チャンバーカバー７１が下降して加熱板６２の上部が閉じられて、図３で説明したように、アンテナ１１から所定の帯域幅の高周波信号が放射され、ウェハ型温度センサ１０上のＳＡＷ素子２から、周波数信号がアンテナ１１に返されてくる。加熱処理が終了すると、図５（Ｂ）に示すように、チャンバーカバー７１が上昇して、搬送装置によりウェハ型温度センサ１０が加熱板６２上から冷却板６１方向へ移動される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
前述の図５および図６に示した例は、図１０に示したように冷却板６１と搬送装置６９とを別個に設けていたのに対して、図７に示した例は、冷却板６１ａが搬送機能を有するように構成したものである。それ以外の構成は図５と同じである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
まず、チャンバーカバー７１が上昇して開かれ、冷却板６３が搬送口に搬送されたウェハ型温度センサ１０を加熱板６２上に搬送し、チャンバーカバー７１を下降させて加熱板６２を閉じ、アンテナ１１から所定の帯域幅の高周波信号が放射され、ウェハ型温度センサ１０上のＳＡＷ素子２から、周波数信号がアンテナ１１に返されてくる。加熱処理が終了すると、図７（Ｂ）に示すように、チャンバーカバー７１が上昇して、冷却板６１ａが加熱板６２上に移動し、ウェハ型温度センサ１０が加熱板６２から引き出される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
この搬送途中においてもアンテナ１１からウェハ型温度センサ１０には所定の帯域幅の高周波信号が放射されており、ウェハ型温度センサ１０の各領域に応じた周波数信号が送り返されている。さらに、図７（Ｃ）に示すように、冷却板６１ａが搬送を停止する。この状態においてもウェハ型温度センサ１０がアンテナ１１から所定の周波数帯域幅の高周波信号を送信することができるので、ウェハ型温度センサ１０の各領域に応じた周波数信号が送り返されている。その後、ウェハ型温度センサ１０が搬送アームにより取出される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
この例は、図６と同様にして筐体６０ｃの冷却板６１の上の天井部にアンテナ１１を配置し、チャンバーカバー７１内に補助アンテナ１５を配置したものであり、冷却板６１ａは搬送機能を有するようにしたものである。搬送動作、加熱動作および冷却動作は図７と同様であり、ウェハ型温度センサ１０とアンテナ１１，１５との信号のやり取りは図６と同じであるため、説明を省略する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
１  ウェハ、２  ＳＡＷ素子、２ａ，２ｂ  温度センサ、１０  ウェハ型温度センサ、１１  アンテナ、１２  ロガー、１３  コンピュータ、１４  コントローラ、１５  補助アンテナ、２１  圧電基板、２２  励振電極、２３，２４  櫛型電極、２５，２６  整合回路、２７  素子アンテナ、２８  接地ライン、２９  反射電極、６０ａ  加熱・冷却装置、６０ｂ，６０ｃ  筐体、６１，６１ａ  冷却板、６２  加熱板、６２ａ  加熱板温度センサ、７１  チャンバーカバー、１２１  切換回路、１２２  制御回路、１２３  高周波信号発生回路、１２４  受信回路、１２５  周波数掃引回路、１２６  サンプリング回路、１２７  記憶回路、１２８  出力端子、１２９  表示器。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2007171047.tif 000001
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2007171047.tif 000002