(57)【要約】【課題】断熱性能が向上され、耐熱温度の向上が図られた温度測定器、それを備えた成膜装置、それを用いた成膜基板製造方法を提供すること。【解決手段】温度検出部１からの信号を記録する記録部２を内側容器３に収容し、その内側容器３を外側容器４〜６に収容することで断熱する構成とする。外側容器４〜６を、板厚方向に所定間隔の隙間部を有する複数の壁体により構成し、板厚方向に隣接する壁体間の熱伝導を減らす。同様に、外側容器４と内側容器３との間に隙間部を形成すると共に、内側容器３と記録部２との間に隙間部を形成する構成とする。さらに、外側容器の壁体を、内側容器の材質と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が小さい材質によって形成する。これにより、外側容器で受けた熱を、同一壁体内に伝熱し均一化することで、局所的な高温部の発生を抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に関する信号を記録する記録部が断熱容器内に収容された温度測定器であって、
前記断熱容器は、
前記記録部との間に隙間部を形成し前記記録部を収容する内側容器と、
前記内側容器との間に隙間部を形成し、前記内側容器を収容する外側容器と、を備え、
前記外側容器の壁体は、前記内側容器の材質と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が小さい材質によって形成されていることを特徴とする温度測定器。
【請求項２】
前記外側容器は、板厚方向に互いに離間して配置された複数の壁体を有することを特徴とする請求項１記載の温度測定器。
【請求項３】
前記内側容器及び前記外側容器の壁体には、前記温度検出部と前記記録部とを電気的に接続する配線を通過させる貫通孔が設けられ、
各壁体に設けられた前記貫通孔は、互いの軸心がずれて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度測定器。
【請求項４】
前記内側容器は、ステンレス鋼によって形成され、前記外側容器は、銅によって形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の温度測定器。
【請求項５】
前記記録部は、セラミックからなるブロック体によって支持されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の温度測定器。
【請求項６】
基板に薄膜層を成膜する成膜装置であって、
前記薄膜層を成膜するための成膜材料が設置され、前記基板上に前記薄膜層を成膜する成膜室と、
前記基板を搬送する搬送手段と、
前記基板の搬送に連動して移動可能であり、前記基板の温度に関する信号を記録する記録部が断熱容器内に収容された温度測定器と、を具備し、
前記温度測定器の断熱容器は、
温度検出部から出力された温度に関する信号を記録する記録部と、
前記記録部との間に隙間部を形成し前記記録部を収容する内側容器と、
前記内側容器との間に隙間部を形成し、前記内側容器を収容する外側容器と、を備え、
前記外側容器の壁体は、前記内側容器の材質と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が低い材質から形成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
前記外側容器は、板厚方向に互いに離間して配置された複数の壁体を有することを特徴とする請求項６記載の成膜装置。
【請求項８】
前記内側容器及び前記外側容器の壁体には、前記温度検出部と前記記録部とを電気的に接続する配線が通過する貫通孔が設けられ、
各壁体に設けられた前記貫通孔は、互いの軸心がずれていることを特徴とする請求項６又は７に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記内側容器は、銅によって形成され、前記外側容器は、ステンレス鋼によって形成されていることを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記記録部は、セラミックからなるブロック体によって支持されていることを特徴とする請求項６〜９の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項１１】
基板上に薄膜層が成膜された成膜基板を製造する方法であって、
前記薄膜層を成膜するための成膜材料が設置された成膜室内で、前記基板上に前記薄膜層を成膜する成膜工程と、
前記基板を搬送する搬送工程と、
前記基板の温度履歴を測定する温度測定器の記録部を断熱容器内に収容し、前記温度測定器を前記基板の搬送に連動して移動させながら前記温度履歴を測定する温度測定工程と、を備えることを特徴とする成膜基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定器、成膜装置、及び成膜基板製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、真空チャンバ内で基板の処理などを行う成膜装置は、チャンバ内を加熱又は冷却すると共に、チャンバ内の温度を測定している。そのため、温度測定用のセンサがチャンバに固定されている。そして、成膜処理を行う真空チャンバ内は、高温環境であるため、センサ類を断熱材で保護する必要がある。
【０００３】
真空環境における断熱技術としては、下記特許文献１に記載の多層断熱ブランケットが知られている。この特許文献１に記載の技術では、断熱性能の改善を目的として、例えば、金属が蒸着されたフィルムを積層することで、ふく射による伝熱を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５１３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、成膜基板の製造工程において、品質管理の一貫として、基板の温度履歴を計測することが求められている。上記のチャンバに固定された温度センサでは、設置部近傍の温度しか計測することができないため、移動する基板の温度履歴を計測することは困難であった。また、成膜チャンバ内の温度は、高温環境となるため、断熱性能の向上が求められている。従来の断熱構造では、高温環境に耐えられず、センサに接続された記録部が壊れてしまい、温度履歴を計測することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、断熱性能が向上され、耐熱温度の向上が図られた温度測定器を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、断熱性能が向上され、耐熱温度の向上が図られた温度測定器を備え、基板の温度履歴を測定することが可能な成膜装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、基板の温度履歴を測定することが可能な成膜基板製造方法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】
【０００９】
本発明による温度測定器は、温度に関する信号を記録する記録部が断熱容器内に収容された温度測定器であって、断熱容器は、記録部との間に隙間部を形成し記録部を収容する内側容器と、内側容器との間に隙間部を形成し、内側容器を収容する外側容器と、を備え、外側容器の壁体は、内側容器の材質と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が小さい材質によって形成されていることを特徴としている。
【００１０】
このような温度測定器は、温度検出部から出力された信号を記録する記録部が、内側容器に収容され、その内側容器は、外側容器に収容されることで断熱されている。具体的には、外側容器と内側容器との間に隙間部を有し、内側容器と記録部との間に隙間部を有する構成であるため、外側容器と記録部との間の熱伝導による伝熱を限りなく減らすことができる。温度測定器が真空環境で使用される場合には、対流熱伝達による伝熱を考慮する必要がないため、ほどんど、ふく射のみの伝熱とすることができる。さらに、温度測定器は、外側容器の壁体の材質が、内側容器の材質と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が小さい材質によって形成されている。これにより、外側容器で受けた熱を、同一壁体において熱伝導により伝熱することで、同一壁体内の温度を均一化することができる。すなわち、外側容器において、局所的な高温部の発生を抑えて、熱を分散させることができる。また、内側容器を、外側容器と比較して熱容量が大きいものとすることが可能であるため、記録部に最も近い内側容器に対して、局所的な伝熱を回避すると共に、温度上昇を抑制することが可能となる。これらにより、断熱性能が向上され、耐熱温度の向上が図られた温度測定器を提供することができる。
【００１１】
ここで、外側容器は、板厚方向に互いに離間して配置された複数の壁体を有することが好適である。外側容器は、板厚方向に所定間隔の隙間部を有する複数枚の壁体により構成されているため、板厚方向に隣接する壁体同士の熱伝導による伝熱を限りなく減らすことができる。温度測定器が真空環境で使用される場合には、対流熱伝達による伝熱を考慮する必要がないため、ほとんど、ふく射のみで伝熱されることになる。このような構成の外側容器によれば、断熱性能を一層向上させることができる。
【００１２】
また、内側容器及び外側容器の壁体には、温度検出部と記録部とを電気的に接続する配線を通過させる貫通孔が設けられ、各壁体に設けられた貫通孔は、互いの軸心がずれて配置されていることが好ましい。これにより、外側容器と、内側容器とに設けられた貫通孔が、同一の軸線上に配置されることを防止することができ、外側容器の外部と、内側容器の内部とが、一連の貫通孔によって直接的に連通することが防止される。その結果、断熱性能の向上を図ることができる。
【００１３】
また、内側容器は、銅によって形成され、外側容器は、ステンレス鋼によって形成されていることが好適である。このように外側容器の壁体をステンレス鋼によって構成し、内側容器を銅によって構成することで、外側容器の壁体内の温度を均一化することができる。また、内側容器を、外側容器と比較して熱容量が大きいものとすることができ、断熱性能を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、記録部は、セラミックからなるブロック体によって支持されていることが好ましい。これにより、熱伝導率が比較的低いセラミックを用いて、内側容器と記録部との間の隙間を確保して記録部を支持することが可能である。
【００１５】
また、本発明の成膜装置は、基板に薄膜層を成膜する成膜装置であって、薄膜層を成膜するための成膜材料が設置され、基板上に薄膜層を成膜する成膜室と、基板を搬送する搬送手段と、基板の搬送に連動して移動可能であり、基板の温度に関する信号を記録する記録部が断熱容器内に収容された温度測定器と、を具備し、温度測定器の断熱容器は、温度検出部から出力された温度に関する信号を記録する記録部と、記録部との間に隙間部を形成し記録部を収容する内側容器と、板厚方向に互いに離間して配置された複数の壁体を有し、内側容器との間に隙間部を形成し、内側容器を収容する外側容器と、を備え、外側容器の壁体は、内側容器の材質と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が低い材質から形成されていることを特徴としている。
【００１６】
このような成膜装置は、基板の搬送に連動して移動可能とされ、基板の温度履歴を測定可能な温度測定器を備えている。この温度測定器は、温度検出部から出力された信号を記録する記録部が、内側容器に収容され、その内側容器は、外側容器に収容されることで断熱されている。具体的には、外側容器と内側容器との間に隙間部を有し、内側容器と記録部との間に隙間部を有する構成であるため、外側容器と記録部との間の熱伝導による伝熱を限りなく減らすことができる。温度測定器が真空環境で使用される場合には、対流熱伝達による伝熱を考慮する必要がないため、ほとんど、ふく射のみで伝熱されることになる。さらに、温度測定器は、外側容器の壁体の材質が、内側容器の材質と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が小さい材質によって形成されている。これにより、外側容器で受けた熱を、同一壁体において熱伝導により伝熱することで、同一壁体内の温度を均一化することができる。すなわち、外側容器において、局所的な高温部の発生を抑えて、熱を分散させることができる。また、内側容器を、外側容器と比較して熱容量が大きいものとすることが可能であるため、記録部に最も近い内側容器に対して、局所的な伝熱を回避すると共に、温度上昇を抑制することが可能となる。これらにより、断熱性能が向上され、耐熱温度の向上が図られた温度測定器を備えた成膜装置を提供することができる。なお、温度測定器の移動は、基板を搬送する搬送手段によって行われる温度測定器の搬送でもよく、基板の搬送手段とは別に記録部を搬送させる専用の搬送手段によって行われる温度測定器の搬送でもよい。基板の搬送に連動して温度測定器を移動可能とは、温度測定器を基板と共に搬送可能な場合に限定されず、温度測定器と基板とを併走可能な場合も含まれるものである。
【００１７】
ここで、外側容器は、板厚方向に互いに離間して配置された複数の壁体を有することが好適である。外側容器は、板厚方向に所定間隔の隙間部を有する複数枚の壁体により構成されているため、板厚方向に隣接する壁体同士の熱伝導による伝熱を限りなく減らすことができる。温度測定器が真空環境で使用される場合には、対流熱伝達による伝熱を考慮する必要がないため、ほとんど、ふく射のみで伝熱されることになる。このような構成の外側容器によれば、断熱性能を一層向上させることができる。
【００１８】
また、内側容器及び外側容器の壁体には、温度検出部と記録部とを電気的に接続する配線を通過させる貫通孔が設けられ、各壁体に設けられた貫通孔は、互いの軸心がずれて配置されていることが好ましい。これにより、外側容器と、内側容器とに設けられた貫通孔が、同一の軸線上に配置されることを防止することができ、外側容器の外部と、内側容器の内部とが、一連の貫通孔によって直接的に連通することが防止される。その結果、断熱性能の向上を図ることができる。
【００１９】
また、内側容器は、ステンレス鋼によって形成され、外側容器は、銅によって形成されていることが好適である。このように外側容器の壁体を銅によって構成し、内側容器をステンレス銅によって構成することで、外側容器の壁体内の温度を均一化することができる。また、内側容器を、外側容器と比較して熱容量が大きいものとすることができ、断熱性能を向上させることが可能となる。
【００２０】
また、記録部は、セラミックからなるブロック体によって支持されていることが好ましい。これにより、熱伝導率が比較的低いセラミックを用いて、内側容器と記録部との間の隙間を確保して記録部を支持することが可能である。
【００２１】
また、本発明の成膜基板製造方法は、基板上に薄膜層が成膜された成膜基板を製造する方法であって、薄膜層を成膜するための成膜材料が設置された成膜室内で、基板上に薄膜層を成膜する成膜工程と、基板を搬送する搬送工程と、基板の温度履歴を測定する温度測定器の記録部を断熱容器内に収容し、温度測定器を基板の搬送に連動して移動させながら温度履歴を測定する温度測定工程と、を備えることを特徴としている。
【００２２】
このような成膜基板製造方法では、基板の搬送に連動させて、温度測定器を移動しながら基板の温度履歴を測定する温度測定工程を備える構成であるため、基板の温度履歴を計測することができる。なお、基板の搬送に連動して温度測定器を移動させるとは、温度測定器を基板と共に搬送させる場合に限定されず、温度測定器と基板とを併走させる場合も含まれるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の温度測定器によれば、記録部を保護する内側容器及び外側容器を備え、これらの内側容器及び外側容器によって断熱性能の向上が図られているため、耐熱温度の向上を図り、高温環境での温度測定を可能とすることができる。
【００２４】
本発明の成膜装置によれば、断熱性能が向上され、耐熱温度の向上が図られた温度測定器を備え、基板の温度履歴を測定することができる。
【００２５】
本発明の成膜基板製造方法によれば、温度測定器を用いて、基板の温度履歴を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る温度測定器を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る温度測定器が搭載された搬送トレイを示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る温度測定器が搭載された搬送トレイを示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る成膜装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る温度測定器、成膜装置、及び成膜基板製造方法について図面を参照して説明する。なお、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示される状態に基づいており、便宜的なものである。
【００２８】
（温度測定器）
図１は、本発明の実施形態に係る温度測定器を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る温度測定器１０は、温度検出部１、ロガー（記録部）２、第１容器（内側容器）３、第２容器（外側容器）４、第３容器（外側容器）５、第４容器（外側容器）６を備えている。そして、第１容器３、第２容器４、第３容器５、及び第４容器６が、本発明の断熱容器に相当する。
【００２９】
温度検出部１は、温度を検出するものであり、温度に関する信号を出力可能な構成とされている。例えば、熱電対温度計を適用することが可能である。温度検出部１には、電気信号を伝達可能な配線１ａが接続されている。配線１ａは、温度検出部１とロガー２とを電気的に接続する。
【００３０】
ロガー２は、温度検出部１から出力された信号を受信して記録するものである。ロガー２は、受信した信号を、所定の時間（例えば１秒）ごとに記録する。
【００３１】
（第１容器：内側容器）
第１容器３は、ロガー２を収容する容器である。第１容器３は、例えば、箱型を成し、ロガー２を収容する容器本体３１と、容器本体３１の開口部を覆う蓋体３２と、を備えている。容器本体３１は、ロガー２を下方から覆う底板（壁体）３１ａ、及びロガー２を側方（４方向）から覆う側板（壁体）３１ｂによって構成されている。これらの底板３１ａ及び側板３１ｂは、隣接する壁体同士の縁部が例えば溶接等により接合されている。蓋体３２は、ロガー２を上方から覆う天板（壁板）として機能するものである。蓋体３２は、容器本体３１に着脱可能な構成とされている。
【００３２】
第１容器３を構成する各壁体（３１ａ,３１ｂ,３２）は、例えば、銅板によって形成されている。銅板の厚さは、例えば０．１ｍｍ程度とされている。
【００３３】
そして、ロガー２は、セラミック製のブロック体（支持体）１２によって、下方から支持されて、底板３１ａ上に載置されている。ロガー２を支持する支持体の形状として、立方体、直方体、円柱体、円筒体、角筒体、板材などが挙げられる。ブロック体１２の形状としては、ロガー２と、第１容器３との接触面を小さくするものが、好ましく、これにより、熱伝導による伝熱を減らすことができる。ブロック体１２を構成する材料としては、耐熱性を有し熱伝導率が低いセラミックなどが挙げられる。
【００３４】
また、ロガー２は、第１容器３を構成する各壁体（３１ａ,３１ｂ,３２）に対して、所定の隙間部を有するように配置されている。第１容器３の各壁体とロガー２との間の隙間部の大きさは、例えば１ｍｍ程度とされている。ロガー２は、平面視において、底板３１ａの中央に配置されている。また、第１容器３の壁体（例えば側板３１ｂ）には、板厚方向に貫通する貫通孔１４が形成され、配線１ａが挿通されている。
【００３５】
（第２容器：外側容器）
第２容器４は、第１容器３を収容する容器である。第２容器４は、例えば、箱型を成し、第１容器３を収容する容器本体４１と、容器本体４１の開口部を覆う蓋体４２と、を備えている。容器本体４１は、第１容器３を下方から覆う底板（壁板）４１ａ、及び第１容器３を側方（４方向）から覆う側板（壁板）４１ｂによって構成されている。これらの底板４１ａ及び側板４１ｂは、隣接する壁体同士の縁部が例えば溶接等により接合されている。蓋体４２は、第１容器３を上方から覆う天板（壁板）として機能するものである。蓋体４２は、容器本体４１に着脱可能な構成とされている。
【００３６】
第２容器４を構成する各壁体（４１ａ,４１ｂ,４２）は、例えば、ステンレス鋼製の板材によって形成されている。ステンレス鋼製の板材の厚さは、例えば０．５ｍｍ程度とされている。
【００３７】
そして、第１容器３は、セラミック製のブロック体（支持体）１２によって、下方から支持されて、底板４１ａ上に載置されている。第１容器３を支持する支持体の形状として、立方体、直方体、円柱体、円筒体、角筒体、板材などが挙げられる。ブロック体１２の形状としては、第１容器３と、第２容器４との接触面を小さくするものが、好ましく、これにより、熱伝導による伝熱を減らすことができる。ブロック体１２を構成する材料としては、耐熱性を有し熱伝導率が低いセラミックなどが挙げられる。
【００３８】
また、第１容器３は、第２容器４を構成する各壁体（４１ａ,４１ｂ,４２）に対して、所定の隙間部を有するように配置されている。第２容器４の各壁体と第１容器３の各壁体との間の隙間部の大きさは、例えば１ｍｍ程度とされている。第１容器３は、平面視において、底板４１ａの中央に配置されている。また、第２容器４の壁体（例えば側板４１ｂ）には、板厚方向に貫通する貫通孔１４が形成され、配線１ａが挿通されている。
【００３９】
（第３容器：外側容器）
第３容器５は、第２容器４を収容する容器である。第３容器５は、例えば、箱型を成し、第２容器４を収容する容器本体５１と、容器本体５１の開口部を覆う蓋体５２と、を備えている。容器本体５１は、第２容器４を下方から覆う底板（壁板）５１ａ、及び第２容器４を側方（４方向）から覆う側板（壁板）５１ｂによって構成されている。これらの底板５１ａ及び側板５１ｂは、隣接する壁体同士の縁部が例えば溶接等により接合されている。蓋体５２は、第２容器５を上方から覆う天板（壁板）として機能するものである。蓋体５２は、容器本体５１に着脱可能な構成とされている。
【００４０】
第３容器５を構成する各壁体（５１ａ,５１ｂ,５２）は、例えば、ステンレス鋼製の板材によって形成されている。ステンレス鋼製の板材の厚さは、例えば０．５ｍｍ程度とされている。
【００４１】
そして、第２容器４は、セラミック製のブロック体（支持体）１２によって、下方から支持されて、底板５１ａ上に載置されている。第２容器４を支持する支持体の形状として、立方体、直方体、円柱体、円筒体、角筒体、板材などが挙げられる。ブロック体１２の形状としては、第２容器４と、第３容器５との接触面を小さくするものが、好ましく、これにより、熱伝導による伝熱を減らすことができる。ブロック体１２を構成する材料としては、耐熱性を有し熱伝導率が低いセラミックなどが挙げられる。
【００４２】
また、第２容器４は、第３容器５構成する各壁体（５１ａ,５１ｂ,５２）に対して、所定の隙間部を有するように配置されている。第３容器５の各壁体と第２容器４の各壁体との間の隙間部の大きさは、例えば１ｍｍ程度とされている。第２容器４は、平面視において、底板５１ａの中央に配置されている。また、第３容器５の壁体（例えば側板５１ｂ）には、板厚方向に貫通する貫通孔１４が形成され、配線１ａが挿通されている。
【００４３】
（第４容器：外側容器）
第４容器６は、第３容器５を収容する容器である。第４容器６は、例えば、箱型を成し、第３容器５を収容する容器本体６１と、容器本体６１の開口部を覆う蓋体６２と、を備えている。容器本体６１は、第３容器５を下方から覆う底板（壁板）６１ａ、及び第３容器５を側方（４方向）から覆う側板（壁板）６１ｂによって構成されている。これらの底板６１ａ及び側板６１ｂは、隣接する壁体同士の縁部が例えば溶接等により接合されている。蓋体６２は、第３容器６を上方から覆う天板（壁板）として機能するものである。蓋体６２は、容器本体６１に着脱可能な構成とされている。
【００４４】
第４容器６を構成する各壁体（６１ａ,６１ｂ,６２）は、例えば、ステンレス鋼製の板材によって形成されている。ステンレス鋼製の板材の厚さは、例えば０．５ｍｍ程度とされている。
【００４５】
そして、第３容器５は、セラミック製のブロック体（支持体）１２によって、下方から支持されて、底板６１ａ上に載置されている。第３容器５を支持する支持体の形状として、立方体、直方体、円柱体、円筒体、角筒体、板材などが挙げられる。ブロック体１２の形状としては、第３容器５と、第４容器６との接触面を小さくするものが、好ましく、これにより、熱伝導による伝熱を減らすことができる。ブロック体１２を構成する材料としては、耐熱性を有し熱伝導率が低いセラミックなどが挙げられる。
【００４６】
また、第３容器５は、第４容器６構成する各壁体（６１ａ,６１ｂ,６２）に対して、所定の隙間部を有するように配置されている。第４容器６の各壁体と第３容器５の各壁体との間の隙間部の大きさは、例えば１ｍｍ程度とされている。第３容器５は、平面視において、底板６１ａの中央に配置されている。また、第４容器６の壁体（例えば側板６１ｂ）には、板厚方向に貫通する貫通孔１４が形成され、配線１ａが挿通されている。なお、第４容器６の外形は、例えば、長さＬ３０ｃｍ×幅Ｗ２０ｃｍ×高さＨ１５ｃｍ程度とすることができる。
【００４７】
（作用）
本実施形態の温度測定器１０を用いた温度測定について説明する。温度測定器１０は、移動する測定対象と共に移動しながらの測定が可能である。温度検出部１は、測定対象部位（例えば、基板上）に配置されている。温度検出部１は、検出した温度に関する信号を出力する。ロガー２は、温度検出部１から出力された信号を受信して記録する。温度測定終了後、ロガー２によって記録された信号を解析することで、温度履歴を取得することができる。
【００４８】
次に、高温真空環境での使用について説明する。本実施形態に係る温度測定器１０は、例えば６００℃以上の高温環境において、温度測定が可能な構成とされている。図１では、温度測定器１０が図示右側へ移動し、上下方向から加熱されている状態を示している。加熱源からの熱は、ふく射によって伝熱され、第４容器６の蓋体６２及び底板６１ａが加熱される。蓋体６２及び底板６１ａに伝達された熱は、熱伝導によって、側板６１ｂに伝達される。第４容器６を構成する各壁体（６１ａ,６１ｂ,６２）は、略同一の温度となる。
【００４９】
第４容器６を構成する壁体（６１ａ,６１ｂ,６２）に伝達された熱は、ふく射によって、第３容器５を構成する壁体（５１ａ,５１ｂ,５２）に伝達される。第３容器５を構成する各壁体は略同一の温度となる。第３容器５を構成する壁体に伝達された熱は、ふく射によって、第２容器４を構成する壁体（４１ａ,４１ｂ,４２）に伝達される。第３容器５を構成する各壁体は略同一の温度となる。また、第２容器４を構成する壁体に伝達された熱は、ふく射によって、第１容器３を構成する壁体（３１ａ,３１ｂ,３２）に伝達される。第１容器３を構成する各壁体は略同一の温度となり、第１容器３内の温度は、３０℃〜４０℃程度に維持される。
【００５０】
このような本実施形態に係る温度測定器１０によれば、ロガー２が断熱容器によって保護され、断熱容器内が高温環境となることが防止されるため、ロガー２に測定結果に関する信号を記録することで、温度履歴に関する情報を取得することができる。断熱容器は、内側容器及び外側容器を備え、外側容器は、第２容器、第３容器、及び第４容器によって、板厚方向に所定間隔の隙間部を有する複数間の壁体により構成されているため、板厚方向に隣接する壁体同士の熱伝導による伝熱を限りなく減らすことができる。温度測定器１０が真空環境で使用される場合には、対流熱伝達による伝熱を考慮する必要がないため、ほとんど、ふく射のみで伝熱されることになる。
【００５１】
温度測定器１０では、第２容器４と第１容器３との間に隙間部が形成されると共に、第１容器３とロガー２との間に隙間部が形成される構成であるため、熱伝導による伝熱を限りなく減らすことが可能となり、ほどんど、ふく射のみの伝熱とすることができる。
【００５２】
さらに、温度測定器１０は、外側容器４〜６の壁体が、第１容器３の材質（銅）と比較して、熱伝導率が高く、かつ、熱容量が小さい材質（ステンレス：ＳＵＳ３０４）によって形成されている。これにより、第４容器６で受けた熱を、同一容器の壁体において熱伝導により伝熱することで、同一容器の壁体の温度を均一化することができる。すなわち、第４容器６において、局所的な高温部の発生を抑えて、熱を分散させることができる。同様に、第３容器５において、壁体の温度を均一化することができ、第２容器４において、壁体の温度を均一化することができる。
【００５３】
また、内側の第１容器３は、外側の容器４〜６と比較して熱容量が大きいため、ロガー２に最も近い第１容器３に対して、局所的な伝熱を回避すると共に温度上昇を抑制することが可能となる。これらにより、断熱性能が向上され、耐熱温度の向上が図られた温度測定器が実現されている。
【００５４】
また、温度測定器１０は、容器３〜６の壁体３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ，６１ｂに、温度検出部１とロガー２とを電気的に接続する配線１ａを通過させる貫通孔１４が設けられ、各壁体３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ，６１ｂに設けられた貫通孔１４は、互いの軸心がずれて配置されている構成である。そのため、各容器３〜６に設けられた貫通孔１４が、同一の軸線上に配置されることが防止され、外側の容器４〜６と内側の第１容器３とが、一連の貫通孔によって直線的に連通することが防止される。その結果、断熱性能の向上が図られている。
【００５５】
（温度測定器を備えた搬送トレイ）
図２は、本発明の実施形態に係る温度測定器が搭載された搬送トレイを示す平面図、図３は、本発明の実施形態に係る温度測定器が搭載された搬送トレイを示す側面図である。図２及び図３に示すように、温度測定器１０は、例えば、基板搬送トレイ８０に設置されて使用される。
【００５６】
搬送トレイ８０は、矩形の板材から形成され、基板８１を載置し搬送する。搬送トレイ８０には、板厚方向に貫通する開口部８０ａが形成されている。搬送トレイ８０には、搬送トレイ８０の長さに対して２／３程度の長さ（搬送方向の長さ）の基板８１が、配置されている。すなわち、搬送トレイ８０の開口部８０ａの２／３程度の領域が、基板８１に覆われ、残りの領域が、温度測定器１０を配置する領域として利用可能な構成である。なお、温度測定器１０は、搬送トレイ８０の中央部に配置されていてもよく、長手方向の一端側に配置されていてもよい。
【００５７】
搬送トレイ８０の開口部８０ａには、温度測定器１０を支持するための支持部材８２が設けられている。図２では、搬送トレイ８０の幅方向に延在する棒状の支持部材８２が複数設けられている。このような搬送トレイ８０は、搬送手段９１によって搬送されて、基板の温度履歴の測定に利用される。
【００５８】
（成膜装置）
図４は、本発明の実施形態に係る成膜装置を示す概略構成図である。図４に示す成膜装置１００は、基板に対して成膜等の処理を施すためのものである。成膜装置１００は、例えば、ＲＰＤ（Reactive Plasma Deposition）法を用いて、イオン化された蒸発材料を、基板上に蒸着することで成膜する装置である。
【００５９】
成膜装置１００は、ロードロックチャンバ１２１、バッファチャンバ１２２、成膜チャンバ（成膜室）１２３、バッファチャンバ１２４、ロードロックチャンバ１２５を備えている。これらのチャンバ１２１〜１２５は、この順に並んで配置されている。全てのチャンバ１２１〜１２５が真空容器にて構成され、チャンバ１２１〜１２５の出入口には、開閉ゲート１３１〜１３６が設けられている。成膜装置１００には、基板を搬送するための搬送装置９１（図３参照）が設けられている。搬送装置９１は例えば公知のローラー９１ａとこのローラー９１ａを回転させる駆動機構（図示せず）から構成されている。そして、基板は、搬送装置９１によって搬送され、チャンバ１２１〜１２５内を順次通過する。また、成膜装置１００では、基板を載置すると共に、基板の温度を測定可能な温度測定器１０を載置する搬送トレイ８０が搬送され、基板の温度測定の計測が可能である。
【００６０】
ロードロックチャンバ１２１は、入口側に設けられた開閉ゲート１３１を開放することで、大気開放され、処理される基板が導入されるチャンバである。ロードロックチャンバ１２１の出口側は、開閉ゲート１３２を介して、バッファチャンバ１２２の入口側に接続されている。また、ロードロックチャンバ１２１には、基板を加熱するためのヒータ９２が設けられている。このヒータ９２は、基板の上下両面を加熱すべく、上下方向の両側に各々設置されている。ロードロックチャンバ１２１では、基板温度が例えば２００℃程度になるように加熱される。
【００６１】
バッファチャンバ１２２は、入口側に設けられた開閉ゲート１３２を開放することで、ロードロックチャンバ１２１と連通され、ロードロックチャンバ１２１を通過した基板が導入される圧力調整用チャンバである。バッファチャンバ１２２の出口側は、開閉ゲート１３３を介して、成膜チャンバ１２３の入口側に接続されている。また、バッファチャンバ１２２には、基板を加熱するためのヒータ９２が設けられている。このヒータ９２は、基板の上下両面を加熱すべく、上下方向の両側に各々設置されている。バッファチャンバ１２２では、基板温度が例えば４００℃程度になるように加熱される。
【００６２】
成膜チャンバ１２３は、入口側に設けられた開閉ゲート１３３を開放することで、バッファチャンバ１２２と連通され、バッファチャンバ２２を通過した基板が導入され、基板に薄膜層を成膜する処理チャンバである。成膜チャンバ１２３の出口側は、開閉ゲート１３４を介して、バッファチャンバ１２４の入口側に接続されている。成膜チャンバ１２３内には、薄膜層を成膜するための成膜材料（図示せず）が設置されている。また、成膜チャンバ１２３には、基板を加熱するためのヒータ９２が設けられている。このヒータ９２は、基板の上下両面を加熱すべく、上下方向の両側に各々設置されている。成膜チャンバ１２３では、基板温度が例えば６００℃程度に維持されている。
【００６３】
バッファチャンバ１２４は、入口側に設けられた開閉ゲート１３４を開放することで、成膜チャンバ１２３と連通され、成膜チャンバ１２３によって成膜された基板が導入される圧力調整用チャンバである。バッファチャンバ１２４の出口側は、開閉ゲート１３５を介して、ロードロックチャンバ１２５の入口側に接続されている。また、バッファチャンバ１２４には、基板を冷却するための冷却板（不図示）が設けられている。この冷却板は、基板の上下両面を冷却すべく、上下方向の両側に各々設置されている。バッファチャンバ１２４では、基板温度が例えば４００℃程度になるように冷却される。
【００６４】
ロードロックチャンバ１２５は、入口側に設けられた開閉ゲート３５を開放することで、バッファチャンバ１２４と連通され、バッファチャンバ１２４を通過した基板が導入されるチャンバである。ロードロックチャンバ１２５の出口側には、開閉ゲート３６が設けられ、開閉ゲート３６を開放することで、ロードロックチャンバ１２５が大気開放される。また、ロードロックチャンバ１２５には、基板を冷却するための冷却板（不図示）が設けられている。この冷却板は、基板の上下両面を冷却すべく、上下方向の両側に各々設置されている。ロードロックチャンバ１２５では、基板温度が例えば２００℃程度になるように冷却される。
【００６５】
成膜装置１００は、チャンバ１２１〜１２５内の圧力を調整するチャンバ圧力調整装置（不図示）を備えている。成膜装置１００では、成膜チャンバ１２３が最も低い圧力（例えば真空状態）に維持される。すなわち、成膜チャンバ１２３に隣接するバッファチャンバ１２２，１２４の圧力は、成膜チャンバ１２３の圧力を基準として調節され、バッファチャンバ１２２，１２４に隣接するロードロックチャンバ１２１，１２５の圧力は、バッファチャンバ１２２，１２４の圧力を基準として調節される。
【００６６】
本実施形態の成膜装置１００では、基板ともに、温度測定器１０を搬送トレイ８０に搭載し、この搬送トレイ８０を、搬送手段を用いて搬送することができる。温度測定器１０のロガー２は、断熱容器によって保護されて断熱される構成であるため、例えば６６０℃の高温真空環境において、第１容器３内の温度を３０℃〜４０℃程度に維持することができる。その結果、ロガー２の破損を防止し、基板の温度履歴を測定することが可能である。
【００６７】
（成膜基板の製造方法）
次に、本発明の実施形態に係る成膜基板の製造方法について説明する。本実施形態では、図４に示す成膜装置１００を用いた成膜基板の製造方法について説明する。この製造方法は、加熱工程（搬送工程）、成膜工程、冷却工程（搬送工程）、及び温度測定工程を備えている。
【００６８】
（予熱工程、搬送工程）
まず、基板は、搬送トレイに載置されて搬送されて、ロードロックチャンバ１２１内に導入される。ロードロックチャンバ１２１内は、開閉ゲート１３１，１３２が閉じられて密閉状態とされ、所定の圧力まで減圧される。また、ロードロックチャンバ１２２内は、ヒータ９２によって加熱されて、基板が加熱される。基板は、ロードロックチャンバ１２１内を搬送され、隣接するバッファチャンバ１２２内に導入される。バッファチャンバ１２２内は、開閉ゲート１３２，１３３が閉じられて密閉状態とされ、所定の圧力（真空状態）まで減圧される。また、バッファチャンバ１２２内は、ヒータ９２によって加熱されて、基板が加熱される。基板は、成膜に適した温度まで加熱される。基板は、バッファチャンバ１２２内を搬送され、隣接する成膜チャンバ１２３内に導入される。
【００６９】
（成膜工程）
成膜チャンバ１２３内は、基板が導入される前に、真空状態とされている。基板が成膜チャンバ１２３内に導入されると、開閉ゲート１３３，１３４が閉じられて密閉状態とされる。また、成膜チャンバ１２３内は、ヒータ９１によって加熱されて、基板温度が維持されて状態となる。そして、基板上に成膜処理が行われ、基板上に金属膜が成膜される。
【００７０】
（冷却工程、搬送工程）
基板は、成膜チャンバ１２３内を搬送され、隣接するバッファチャンバ１２４内に導入される。バッファチャンバ１２４内は、開閉ゲート１３４，１３５が閉じられて密閉状態とされ、真空状態から所定の圧力まで、加圧される。また、バッファチャンバ１２４内は、冷却板によって冷却されて、基板が冷却される。基板は、バッファチャンバ１２４内を搬送され、隣接するロードロックチャンバ１２５内に導入される。ロードロックチャンバ１２５内は、開閉ゲート１３５，１３６が閉じられて密閉状態とされ、大気圧まで加圧される。また、ロードロックチャンバ１２５内は、冷却板によって冷却されて、基板が冷却される。
【００７１】
（温度測定工程）
温度測定工程では、まず、基板の温度履歴を測定する温度測定器１０のロガー２を断熱容器（容器３〜６）内に収容する。温度測定器１０は、基板と共に搬送トレイ８０に搭載される。基板の所定の位置に、温度測定器１０の温度検出部１が配置される。温度測定工程では、温度測定用の搬送トレイ８０に搭載された基板に対して、上記の予熱（搬送）工程、成膜工程、冷却（搬送）工程を実行する。ロガー２は、上記の一連の工程において、温度検出部１によって検出された温度に関する情報を記録する。
【００７２】
本実施形態の成膜基板製造方法によれば、基板と共に温度測定器１０を搬送しながら、基板の温度履歴を測定する温度測定工程を有するため、基板の温度履歴を計測することができる。また、ロガー２が、断熱性能が向上された断熱容器内に収容されているため、ロガー２が高温環境において損傷するおそれがない。また、本実施形態の成膜基板製造方法では、温度測定工程を備え、基板の温度履歴に関する情報を取得することができるため、取得された温度履歴に関する情報に基づいて、温度管理を調整することができる。その結果、成膜基板の品質向上を図ることができる。
【００７３】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、内側容器３の材質をステンレス鋼としているが、その他の材質でもよい。内側容器３の材質としては、例えば、チタン合金、タングステンなどを使用してもよい。また、複数の内側容器を備える構成としてもよい。複数の内側容器３は、同一の材質により構成されていてもよく、容器ごとに異なる材質によって構成されていてもよい。熱伝導率が低く、かつ、熱容量が大きい材質ほど、ロガー２側に配置されることが好ましい。
【００７４】
また、上記実施形態では、外側容器４〜６の材質を銅としているが、その他の材質でもよい。外側容器４〜６の材質としては、例えば、アルミニウム合金などを使用してもよい。また、複数の外側容器４〜６は、全て同一の材質によって構成されていてもよく、容器ごとに異なる材質によって構成されていてもよい。熱伝導率が高く、かつ、熱容量が小さい材質ほど、外側に配置されることが好ましい。上記実施形態の外側容器は、第２容器４、第３容器５、及び第４容器６によって構成されているが、外側容器は、１つの容器によって構成されていてもよく、４つ以上の容器によって構成されていてもよい。また、外側容器は、板厚方向（内外方向）に複数の壁体を有する一つの容器によって構成されていてもよい。
【００７５】
また、温度測定器１０の断熱容器の熱容量としては、例えば、１０００Ｊ／Ｋ以上であることが好ましい。また、温度測定器１０の断熱容器の熱伝導率としては、例えば、２００Ｗ／ｍ／Ｋ以上であることが好ましい。
【００７６】
また、上記実施形態では、配線を挿通させるための貫通孔が、壁体ごとに異なる軸心となるように、ずれた位置に形成されているが、複数の貫通孔が同一軸線上配置されている構成でもよい。また、貫通孔は、底板や蓋体（天板）に形成されていてもよい。なお、貫通孔が側板に形成されている場合には、蓋を取り外すことで、配線の位置を上方から容易に観察することができる。また、容器の壁体にその他の貫通孔が形成されていてもよい。
【００７７】
また、上記の容器では、天板部分が、蓋体として、利用されているが、その他の側板、底板などを、着脱可能な蓋体として利用してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、温度測定器１０を成膜装置１００に適用する場合について、説明しているが、成膜装置以外の処理装置における温度測定に、温度測定器１０を適用してもよい。また、温度測定器１０を搬送しないで使用してもよい。また、成膜装置は、ＲＦＤ法を用いたものに限定されず、その他の成膜装置でもよい。成膜装置及び基板製造方法としては、イオンプレーティング法、スパッタリング法、物理的または化学的蒸着法を用いるものがある。
【００７９】
また、上記実施形態では、基板８１を搬送する搬送トレイ８０に温度測定器１０を載置して搬送する場合について説明しているが、温度測定器１０は基板８１を搬送する搬送トレイ８０に載置されて搬送されるものに限定されず、例えば温度測定器１０を搬送するための専用の搬送機構によって搬送されるものでもよい。
【００８０】
また基板製造方法は、成膜工程、搬送工程、温度測定工程以外の工程を備えるものでもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０…温度測定器、１…温度検出部、１２…ブロック体（支持体）、２…ロガー（記録部）、３…第１容器（内側容器）、３１…容器本体、３１ａ…底板（壁体）、３１ｂ…側板（壁体）、３２…蓋体（壁体）、４…第２容器（外側容器）、４１…容器本体、４１ａ…底板（壁体）、４１ｂ…側板（壁体）、４２…蓋体（壁体）、５…第３容器（外側容器）、５１…容器本体、５１ａ…底板（壁体）、５１ｂ…側板（壁体）、５２…蓋体（壁体）、６…第４容器（外側容器）、６１…容器本体、６１ａ…底板（壁体）、６１ｂ…側板（壁体）、６２…蓋体（壁体）、８０…搬送トレイ、８１…基板、８２…支持バー、９１…搬送手段、９２…ヒータ、１００…成膜装置。
【図１】
2012163525.tif 000003
【図２】
2012163525.tif 000004
【図３】
2012163525.tif 000005
【図４】
2012163525.tif 000006