(57)【要約】【課題】基板温度の測定に多大な時間を要することなく、基板の表面温度を正確に検出することができるようにする。【解決手段】半導体基板１と、半導体基板１の表面に形成され、その表面温度に応じて拡散を行う不純物層２と、不純物層２上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する材料、例えば当該半導体基板の電極として用いる材料で形成され、不純物層２の表面の一部を露出させる孔４を備える構造体３とを有し、孔４を介して測定された半導体基板１の抵抗値に基づいて、半導体基板１の表面温度を検出するようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が露出している不純物層を有する第１の半導体基板に対し、加熱によって前記不純物層の拡散を促しながら、逐次複数回に渡って前記第１の半導体基板の抵抗値と前記第１の半導体基板の表面温度とを同時に測定し、求めた抵抗値と表面温度との相関関係にしたがって、少なくとも一部が露出している不純物層を有する第２の半導体基板に対し、当該不純物層を通して前記第２の半導体基板の抵抗値を測定し、当該抵抗値からみた前記相関関係に基づいて、前記第２の半導体基板の表面温度を算出するように構成したことを特徴とする基板温度検出装置。
【請求項２】
少なくとも一部が露出している不純物層を有する半導体基板に対し、前記不純物層を通して前記半導体基板の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出するように構成したことを特徴とする基板温度検出装置。
【請求項３】
半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記不純物層上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有し、前記不純物層の表面の一部を露出させる孔を備える構造体とを含み、
前記孔を介して測定された前記半導体基板の抵抗値に基づいて、前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出装置。
【請求項４】
半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記表面に対する裏面の前記半導体基板上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体とを含み、
前記不純物層が形成された前記表面における前記半導体基板の抵抗値に基づいて、前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出装置。
【請求項５】
少なくとも一部が露出している不純物層を有する半導体基板に対し、前記不純物層を通して前記半導体基板の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出方法。
【請求項６】
半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記不純物層上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有し、前記不純物層の表面の一部を露出させる孔を備える構造体とを含む基板温度検出装置における基板温度検出方法であって、
前記孔を介して前記半導体基板の抵抗値を測定し、その測定結果に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出方法。
【請求項７】
半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記不純物層が形成された表面に対する裏面の前記半導体基板上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体とを含む基板温度検出装置における基板温度検出方法であって、
前記不純物層が形成された前記表面における前記半導体基板の抵抗値を測定し、その測定結果に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出方法。
【請求項８】
半導体基板の表面に不純物層を形成する工程と、
前記不純物層上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体を形成する工程と、
前記構造体に、前記不純物層の表面の一部を露出させ、前記半導体基板の抵抗値を測定するための孔を形成する工程と
を有することを特徴とする基板温度検出装置の製造方法。
【請求項９】
半導体基板の表面に前記半導体基板の抵抗値を測定するための不純物層を形成する工程と、
前記不純物層が形成された表面に対する裏面の半導体基板上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体を形成する工程と
を有することを特徴とする基板温度検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板温度検出装置、その製造方法及び基板温度検出方法に関し、特に、半導体基板の表面温度を測定するものに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造プロセスにおいて、アニール工程や成膜工程における半導体基板（半導体ウエハ）の温度制御は非常に重要である。特に、半導体製造装置をメンテナンスした後や異なる製造プロセス条件で製造する場合には、実際に半導体ウエハの表面温度を測定して、その妥当性を評価できるようにすることが必須である。また、半導体ウエハの表面温度分布の制御は、半導体ウエハの大面積化にしたがって、その歩留まりや信頼性を向上させる点でも重要となる。
【０００３】
この半導体ウエハ表面の温度検出方法としては、特許第２６４４１９８号公報に、不純物をドープした半導体ウエハの抵抗変化を利用する方法が示されている。また、他の温度検出方法としては、熱電対が表面に取り付けされた半導体ウエハをホットプレート上に置き、熱電対の配線を外部に取りまわして計測する方法や、非接触の赤外放射温度計を用いる方法等が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６４４１９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２６４４１９８号公報に示された半導体基板の温度検出方法では、製品の対象となる半導体基板の表面状態とは異なるために、半導体基板表面における温度分布を正確に測定することができないという問題がある。  ここで、温度検出用の不純物として硼素（Ｂ）がドープされたシリコンウエハの表面の温度分布図を図７に示す。また、シリコンウエハ表面に熱電対を付けて測定した温度分布図を図８に示す。ここで、図７及び図８に示した特性図の縦軸は摂氏温度（℃）であり、横軸はシリコンウエハの中央部を原点０としてＸ軸方向、Ｙ軸方向の変位距離（ｍｍ）を示している。
【０００６】
図７に示した表面温度分布と図８に示した表面温度分布とを比較すると、図７に示した硼素をドープしたシリコンウエハの特性図は、その温度分布が下に凸の温度分布となっており、図８に示した熱電対を付けたシリコンウエハにおける上に凸の特性図とはその表面温度分布が異なっている。ここで、図８に示す熱電対を用いて測定したシリコンウエハの表面温度分布は、実際にシリコンウエハの表面温度を直接的に測定していることから正確な温度分布であると考えられるため、不純物をドープしたのみのシリコンウエハでは、正確な表面温度分布を測定することができない。
【０００７】
一方、熱電対を用いてシリコンウエハの面内温度分布の測定を行う場合には、チャンバを大気に開放して熱電対の配線を取りまわす等の準備が必要であり、測定に多大な時間を要してしまうという問題がある。また、赤外放射温度計により面内温度分布の測定を行う場合には、シリコンウエハの表面状態やそれが置かれている環境状態による誤差が大きいために、正確な温度分布を測定することが困難である。
【０００８】
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたもので、基板温度の測定に多大な時間を要することなく、基板の表面温度を正確に検出することが可能な基板温度検出装置、その製造方法及び基板温度検出方法を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討の結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【００１０】
本発明の基板温度検出装置は、少なくとも一部が露出している不純物層を有する第１の半導体基板に対し、加熱によって前記不純物層の拡散を促しながら、逐次複数回に渡って前記第１の半導体基板の抵抗値と前記第１の半導体基板の表面温度とを同時に測定し、求めた抵抗値と表面温度との相関関係にしたがって、少なくとも一部が露出している不純物層を有する第２の半導体基板に対し、当該不純物層を通して前記第２の半導体基板の抵抗値を測定し、当該抵抗値からみた前記相関関係に基づいて、前記第２の半導体基板の表面温度を算出するように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の基板温度検出装置の他の態様は、少なくとも一部が露出している不純物層を有する半導体基板に対し、前記不純物層を通して前記半導体基板の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出するように構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の基板温度検出装置の更に他の態様は、半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された不純物層と、前記不純物層上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有し、前記不純物層の表面の一部を露出させる孔を備える構造体とを含み、前記孔を介して測定された前記半導体基板の抵抗値に基づいて、前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の基板温度検出装置の更に他の態様は、半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された不純物層と、前記表面に対する裏面の前記半導体基板上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体とを含み、前記不純物層が形成された前記表面における前記半導体基板の抵抗値に基づいて、前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の基板温度検出方法は、少なくとも一部が露出している不純物層を有する半導体基板に対し、前記不純物層を通して前記半導体基板の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の基板温度検出方法の他の態様は、半導体基板の表面に形成された不純物層と、前記不純物層上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有し、前記不純物層の表面の一部を露出させる孔を備える構造体とを含む基板温度検出装置における基板温度検出方法であって、前記孔を介して前記半導体基板の抵抗値を測定し、その測定結果に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の基板温度検出方法の更に他の態様は、半導体基板の表面に形成された不純物層と、前記不純物層が形成された表面に対する裏面の前記半導体基板上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体とを含む基板温度検出装置における基板温度検出方法であって、前記不純物層が形成された前記表面における前記半導体基板の抵抗値を測定し、その測定結果に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の基板温度検出装置の製造方法は、半導体基板の表面に不純物層を形成する工程と、前記不純物層上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体を形成する工程と、前記構造体に、前記不純物層の表面の一部を露出させ、前記半導体基板の抵抗値を測定するための孔を形成する工程と  を有することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の基板温度検出装置の製造方法の他の態様は、半導体基板の表面に前記半導体基板の抵抗値を測定するための不純物層を形成する工程と、前記不純物層が形成された表面に対する裏面の半導体基板上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体を形成する工程とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
−本発明の骨子−
本発明者は、従来の半導体基板の温度測定技術において、半導体基板の表面温度分布を正確に測定することは可能であるが、その場合には測定に多大な時間を要してしまうことがある一方、簡易に測定を行うことは可能であるが、その場合には半導体基板の表面温度分布を高精度に測定することができないということに着目し、半導体基板の表面温度分布の測定を簡易かつ高精度に行うことを可能とすべく、以下の発明の骨子に想到した。
【００２０】
まず、半導体基板の表面温度を簡易に測定するために、半導体基板の表面に不純物をドープし、その表面温度に応じて拡散する不純物の拡散状態を当該半導体基板の抵抗変化で測定する方法を用いる。しかしながら、図７と図８を比較しても分かるように、半導体基板の表面に不純物をドープするのみでは、製品の対象となる半導体基板の表面温度分布を正確に測定することができない。本発明者は、この表面温度分布の差異を半導体基板表面の放射率及び熱伝導率の違いによるものであると考えた。
【００２１】
そして、半導体基板の表面温度の測定を高精度で行うために、当該半導体基板上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率及び熱伝導率を有する構造体を形成するようにした。一例として、製品の対象となる半導体基板の電極として用いる材料を構造体として形成し、製品の対象となる半導体基板に対して極めて近い表面状態を作りだすようにする。
【００２２】
しかしながら、温度検出用の不純物がドープされた半導体基板上にそのまま構造体を形成したのでは、表面が構造体で覆われているために当該半導体基板の抵抗値を測定することができない。そこで、以下に示す２つの具体的な形態を案出した。
【００２３】
第１の形態は、温度検出用の不純物層を半導体基板の表面に形成し、さらに当該表面上に上述した構造体を形成し、その構造体に半導体基板に達する孔を設ける。そして、当該孔を介して半導体基板の抵抗値を測定することにより、半導体基板の表面の温度を検出する。
【００２４】
第２の形態は、半導体基板の表面に温度検出用の不純物層を形成し、さらに当該表面に対してその裏面の半導体基板上に上述した構造体を形成する。そして、不純物層が形成された半導体基板の表面の抵抗値を測定することにより、半導体基板の表面の温度を検出する。
【００２５】
次に、本発明の基板温度検出装置の骨子を踏まえた諸実施形態について説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における基板温度検出装置１００の概略図であり、図１（ａ）にその上面図を示し、図１（ｂ）に図１（ａ）におけるＩ−Ｉ間の断面図を示す。
【００２７】
本実施形態における基板温度検出装置１００は、半導体基板１と、半導体基板１の表面に温度検出用に形成された不純物層２と、不純物層２上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率及び熱伝導率を有する材料、例えば当該半導体基板の電極として用いる材料で形成された構造体３とを含んで構成されている。また、構造体３には、不純物層２まで達する孔４が形成されている。
【００２８】
次に、本実施形態の基板温度検出装置１００における製造方法について説明を行う。
図２は、図１（ｂ）に示した基板温度検出装置１００の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、シリコンからなる半導体基板１の表面に対して、加速電圧５０ｋｅＶ、ドーズ量１．０×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の条件で硼素をイオン注入して、半導体基板１の表面に不純物層２を形成する。
【００３０】
続いて、図２（ｂ）に示すように、スパッタリング法により、不純物層２上に例えば窒化チタン（ＴｉＮ）からなる膜１１を堆積する。その後、フォトリソグラフィーにより、膜１１上にフォトレジストを塗布し、当該フォトレジストに所定パターンの紫外線を照射する。その後、溶媒を用いることにより紫外線を照射しなかった領域のフォトレジストを除去して、半導体基板１の抵抗値測定領域を覆う所定形状のレジストパターン２１を形成する。
【００３１】
続いて、図２（ｃ）に示すように、ドライエッチングにより、膜１１からなるマスク５を例えば直径φ２０ｍｍ程度で形成した後、Ｏ２プラズマを用いた灰化処理等によりレジストパターン２１を除去する。さらに、スパッタリング法により、全面にイリジウム（Ｉｒ）膜１２を堆積する。
【００３２】
続いて、ウエットエッチングにより、マスク５を除去して、イリジウム膜１２からなり、半導体基板１の抵抗値測定領域を開口する孔４を有する構造体３を形成する。その後、製品の対象となる半導体基板の製造プロセスと同様の処理を行い、本実施形態の基板温度検出装置１００を完成させる。
【００３３】
上述した基板温度検出装置１００の製造方法では、マスク５を用いて抵抗値測定領域となる孔４を形成したが、いわゆるリフトオフ法と呼ばれる手法を用いて孔４を形成してもよい。ここで、リフトオフ法とは、目的とするパターンを形成するために半導体基板１上に逆パターンでレジストを形成し、その後、構造体３を形成するための薄膜を堆積した後、堆積した薄膜の不要部分をレジストとともに除去して目的とするパターンを形成する方法である。
【００３４】
ここで、上述したリフトオフ法を用いた本実施形態における基板温度検出装置１００の製造方法を以下に説明する。
図３は、図１（ｂ）に示した基板温度検出装置１００に対してリフトオフ法を用いた製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【００３５】
まず、図３（ａ）に示すように、シリコンからなる半導体基板１の表面に対して、加速電圧５０ｋｅＶ、ドーズ量１．０×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の条件で硼素をイオン注入して、半導体基板１の表面に不純物層２を形成する。
【００３６】
続いて、図３（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィーにより、不純物層２上にフォトレジストを塗布し、当該フォトレジストに所定パターンの紫外線を照射する。その後、溶媒を用いた処理により、紫外線を照射しなかった領域のフォトレジストを除去して、半導体基板１の抵抗値測定領域を覆う所定形状のレジストパターン２２を形成する。さらに、スパッタリング法により、全面にイリジウム（Ｉｒ）膜１２を堆積する。
【００３７】
続いて、溶媒を用いた処理により、レジストパターン２２を除去して、イリジウム膜１２からなり、半導体基板１の抵抗値測定領域を開口する孔４を有する構造体３を形成する。その後、製品の対象となる半導体基板の製造プロセスと同様の処理を行い、本実施形態の基板温度検出装置１００を完成させる。
【００３８】
次に、本実施形態の基板温度検出装置１００における基板温度検出方法について説明を行う。
半導体基板の表面温度を検出するためには、まず、半導体基板の表面温度と抵抗値との相関関係を予め求めておく必要がある。
具体的には、少なくとも一部が露出している不純物層を有する半導体基板に対し、加熱によって不純物層の拡散を促しながら、逐次複数回に渡って半導体基板の抵抗値と表面温度とを同時に測定して、抵抗値と表面温度との相関関係を求める。図６は、半導体基板１の表面温度と抵抗値との相関関係の式を示したものである。半導体基板の表面温度とその抵抗値とが図６に示すような特性になるのは、半導体基板１の表面温度の上昇にともなってその表面に形成された不純物層２が半導体基板１の内部に拡散していくためであり、その拡散の状態に応じて半導体基板１の抵抗値も変化するからである。
【００３９】
続いて、孔４を介して半導体基板１の抵抗値を４探針法を用いて測定する。そして、図６で求めた関係式を参照して、測定した抵抗値から半導体基板１の表面温度を検出する。
この基板温度検出方法を用いて検出した半導体基板１の表面温度分布は、図８に示した表面温度分布と同様の傾向が得られたため、本実施形態における基板温度検出装置１００の妥当性を確認することができた。
【００４０】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態における基板温度検出装置２００の概略図であり、図４（ａ）にその上面図を示し、図４（ｂ）に図４（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ間の断面図を示す。
【００４１】
本実施形態における基板温度検出装置２００は、半導体基板１と、半導体基板１の表面に温度検出用に形成された不純物層２と、当該表面に対してその裏面の半導体基板１上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率及び熱伝導率を有する材料、例えば当該半導体基板の電極として用いる材料で形成された構造体１３とを含んで構成されている。
【００４２】
次に、本実施形態の基板温度検出装置２００における製造方法について説明を行う。
図５は、図４（ｂ）に示した基板温度検出装置２００の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【００４３】
まず、図５（ａ）に示すように、両面に研磨を施した、シリコンからなる半導体基板１の表面に対して、加速電圧５０ｋｅＶ、ドーズ量１．０×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の条件で硼素をイオン注入して、半導体基板１の表面に不純物層２を形成する。
【００４４】
続いて、図５（ｂ）に示すように、スパッタリング法により、半導体基板１の裏面に対して、その全面にイリジウム膜からなる構造体１３を形成する。その後、半導体基板１の裏面に対して、製品の対象となる半導体基板の製造プロセスと同様の処理を行い、本実施形態の基板温度検出装置２００を完成させる。
【００４５】
次に、本実施形態の基板温度検出装置２００における基板温度検出方法について説明を行う。
半導体基板の表面温度を検出するためには、第１の実施形態に示した場合と同様に、まず、図６に示す半導体基板１の表面温度と抵抗値との相関関係を予め求めておく。
【００４６】
続いて、不純物層２が形成された半導体基板１の裏面の抵抗値を４探針法を用いて測定する。そして、図６で求めた相関関係の式を参照して、測定した抵抗値から半導体基板１の表面温度を検出する。
この基板温度検出方法を用いて検出した半導体基板１の表面温度分布は、図８に示した表面温度分布と同様の傾向が得られたため、本実施形態における基板温度検出装置１００の妥当性を確認することができた。
【００４７】
第１及び第２の実施形態における基板温度検出装置の製造方法では、半導体基板１上に形成される構造体としてイリジウム膜を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、例えば白金等の他の金属膜や、酸化イリジウム，ＳｒＲｕＯ３，Ｌａ２−ｘＳｒＸＣｕＯ（ＬＳＣＯ）等の導電性酸化物を適用してもよい。また、第１の実施形態では、図１（ａ）に示すようにマスク５またはレジストパターン２２を直径φ２０ｍｍで５つ配置させて構造体３に孔４を形成しているが、このマスク５またはレジストパターン２２の形成は、１つでも複数配置させてもよく、また、その形状は多角形でも任意の曲線を有するものでもよい。なお、本発明は、強誘電体膜であるＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３膜をＭＯＣＶＤ装置で成膜するときの半導体基板の表面温度を測定するものに用いると好適である。
【００４８】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００４９】
（付記１）  少なくとも一部が露出している不純物層を有する第１の半導体基板に対し、加熱によって前記不純物層の拡散を促しながら、逐次複数回に渡って前記第１の半導体基板の抵抗値と前記第１の半導体基板の表面温度とを同時に測定し、求めた抵抗値と表面温度との相関関係にしたがって、少なくとも一部が露出している不純物層を有する第２の半導体基板に対し、当該不純物層を通して前記第２の半導体基板の抵抗値を測定し、当該抵抗値からみた前記相関関係に基づいて、前記第２の半導体基板の表面温度を算出するように構成したことを特徴とする基板温度検出装置。
【００５０】
（付記２）  少なくとも一部が露出している不純物層を有する半導体基板に対し、前記不純物層を通して前記半導体基板の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出するように構成したことを特徴とする基板温度検出装置。
【００５１】
（付記３）  半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記不純物層上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有し、前記不純物層の表面の一部を露出させる孔を備える構造体とを含み、
前記孔を介して測定された前記半導体基板の抵抗値に基づいて、前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出装置。
【００５２】
（付記４）  半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記表面に対する裏面の前記半導体基板上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体とを含み、
前記不純物層が形成された前記表面における前記半導体基板の抵抗値に基づいて、前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出装置。
【００５３】
（付記５）  前記構造体は、前記製品の対象となる半導体基板の表面と同等の熱伝導率を更に有することを特徴とする付記３または４に記載の基板温度検出装置。
【００５４】
（付記６）  前記構造体は、前記製品の対象となる半導体基板の電極材料で形成されていることを特徴とする付記３〜５のいずれか１項に記載の基板温度検出装置。
【００５５】
（付記７）  前記構造体は、金属または導電性酸化物で形成されていることを特徴とする付記３〜６のいずれか１項に記載の基板温度検出装置。
【００５６】
（付記８）  前記金属が白金またはイリジウムであることを特徴とする付記７に記載の基板温度検出装置。
【００５７】
（付記９）  前記導電性酸化物が酸化イリジウム、ＳｒＲｕＯ３、ＬＳＣＯのいずれかであることを特徴とする付記７に記載の基板温度検出装置。
【００５８】
（付記１０）  前記不純物層は、硼素またはリンがドープされた層であることを特徴とする付記１〜９のいずれか１項に記載の基板温度検出装置。
【００５９】
（付記１１）  少なくとも一部が露出している不純物層を有する半導体基板に対し、前記不純物層を通して前記半導体基板の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出方法。
【００６０】
（付記１２）  半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記不純物層上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有し、前記不純物層の表面の一部を露出させる孔を備える構造体とを含む基板温度検出装置における基板温度検出方法であって、
前記孔を介して前記半導体基板の抵抗値を測定し、その測定結果に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出方法。
【００６１】
（付記１３）  半導体基板の表面に形成された不純物層と、
前記不純物層が形成された表面に対する裏面の前記半導体基板上に形成され、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体とを含む基板温度検出装置における基板温度検出方法であって、
前記不純物層が形成された前記表面における前記半導体基板の抵抗値を測定し、その測定結果に基づいて前記半導体基板の表面温度を検出することを特徴とする基板温度検出方法。
【００６２】
（付記１４）  前記構造体は、前記製品の対象となる半導体基板の表面と同等の熱伝導率を更に有することを特徴とする付記１２または１３に記載の基板温度検出方法。
【００６３】
（付記１５）  前記構造体は、前記製品の対象となる半導体基板の電極材料で形成されていることを特徴とする付記１２〜１４のいずれか１項に記載の基板温度検出方法。
【００６４】
（付記１６）  前記構造体は、金属または導電性酸化物で形成されていることを特徴とする付記１２〜１５のいずれか１項に記載の基板温度検出方法。
【００６５】
（付記１７）  前記金属が白金またはイリジウムであることを特徴とする付記１６に記載の基板温度検出方法。
【００６６】
（付記１８）  前記導電性酸化物が酸化イリジウム、ＳｒＲｕＯ３、ＬＳＣＯのいずれかであることを特徴とする付記１６に記載の基板温度検出方法。
【００６７】
（付記１９）  前記不純物層は、硼素またはリンがドープされた層であることを特徴とする付記１２〜１８のいずれか１項に記載の基板温度検出方法。
【００６８】
（付記２０）  半導体基板の表面に不純物層を形成する工程と、
前記不純物層上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体を形成する工程と、
前記構造体に、前記不純物層の表面の一部を露出させ、前記半導体基板の抵抗値を測定するための孔を形成する工程と
を有することを特徴とする基板温度検出装置の製造方法。
【００６９】
（付記２１）  半導体基板の表面に前記半導体基板の抵抗値を測定するための不純物層を形成する工程と、
前記不純物層が形成された表面に対する裏面の半導体基板上に、製品の対象となる半導体基板の表面と同等の放射率を有する構造体を形成する工程と
を有することを特徴とする基板温度検出装置の製造方法。
【００７０】
（付記２２）  前記構造体は、前記製品の対象となる半導体基板の表面と同等の熱伝導率を更に有することを特徴とする付記２０または２１に記載の基板温度検出装置の製造方法。
【００７１】
（付記２３）  前記構造体を前記製品の対象となる半導体基板の電極材料で形成することを特徴とする付記２０〜２２のいずれか１項に記載の基板温度検出装置の製造方法。
【００７２】
（付記２４）  前記構造体を金属または導電性酸化物で形成することを特徴とする付記２０〜２３のいずれか１項に記載の基板温度検出装置の製造方法。
【００７３】
（付記２５）  前記金属が白金またはイリジウムであることを特徴とする付記２４に記載の基板温度検出装置の製造方法。
【００７４】
（付記２６）  前記導電性酸化物が酸化イリジウム、ＳｒＲｕＯ３、ＬＳＣＯのいずれかであることを特徴とする付記２４に記載の基板温度検出装置の製造方法。
【００７５】
（付記２７）  前記不純物層を、硼素またはリンのイオン注入によって形成することを特徴とする付記２０〜２６のいずれか１項に記載の基板温度検出装置の製造方法。
【００７６】
（付記２８）  前記構造体を、スパッタリング法により形成することを特徴とする付記２０〜２７のいずれか１項に記載の基板温度検出装置の製造方法。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体基板の温度測定に多大な時間を要することなく、半導体基板の表面温度分布を正確に検出することができる。これにより、各製造工程において、半導体基板の表面温度分布を好適に制御することができるようになり、半導体装置の歩留りや信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における基板温度検出装置の概略図である。
【図２】図１に示した基板温度検出装置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図３】図１に示した基板温度検出装置の他の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における基板温度検出装置の概略図である。
【図５】図４に示した基板温度検出装置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図６】半導体基板の表面温度と抵抗値との相関関係を示した図である。
【図７】硼素をドープして測定したシリコンウエハ表面の温度分布図である。
【図８】熱電対を付けて測定したシリコンウエハ表面の温度分布図である。
【符号の説明】
１  半導体基板
２  不純物層
３、１３  構造体
４  孔
５  マスク
１１  窒化チタン（ＴｉＮ）膜
１２  イリジウム（Ｉｒ）膜
２１、２２  レジストパターン
１００、２００  基板温度検出装置
【図１】
2004260002.tif 000003
【図２】
2004260002.tif 000004
【図３】
2004260002.tif 000005
【図４】
2004260002.tif 000006
【図５】
2004260002.tif 000007
【図６】
2004260002.tif 000008
【図７】
2004260002.tif 000009
【図８】
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