CN117836914A - 支撑件、基板处理装置以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种技术，设置有：多个支撑部，其支撑基板；至少一个直立部，其在内部形成有第一空间；以及温度传感器，其设置于第一空间，具有测定基板的温度的测温部。支撑部中的至少一个构成为在内部形成有与第一空间连通的第二空间，能够将测温部设置于第二空间。

Description

支撑件、基板处理装置以及半导体装置的制造方法
技术领域
本公开涉及一种支撑件、基板处理装置以及半导体装置的制造方法。
背景技术
作为半导体装置的制造工序的一个工序，有时进行在基板上形成膜的处理(例如，参照专利文献1)。在此情况下，为了在处理基板时高精度地测定基板的温度，要求使温度传感器接近基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2020/59722号
发明内容
发明所要解决的课题
本公开提供一种在对基板进行处理时能够使温度传感器接近基板的技术。
用于解决课题的方案
根据本公开的一个方案，
提供一种技术，设置有：多个支撑部，其支撑基板；至少一个直立部，其在内部形成有第一空间；以及温度传感器，其设置于所述第一空间，具有测定所述基板的温度的测温部，所述支撑部中的至少一个构成为在内部形成有与所述第一空间连通的第二空间，能够将所述测温部设置于所述第二空间。
发明效果
根据本公开，在处理基板时，能够使温度传感器接近基板。
附图说明
图1是本公开的一实施方式的基板处理装置的主视剖视图。
图2是表示本公开的一实施方式的基板处理装置的概略结构的图。
图3是表示本公开的一实施方式的基板处理装置中的控制器的硬件结构的图。
图4是表示本公开的一实施方式的加热器单元的加热器驱动装置及其控制的图。
图5是表示由带热电偶的基板的热电偶得到的测定温度与由接近此基板配置的温度传感器得到的测定温度的温度差的图。
图6是说明图5所示的测定的测定方法的图。
图7是表示本公开的一实施方式的基板处理装置的概略结构的图。
图8(a)是表示本公开的一实施方式的晶片盒组件的概略结构的纵剖视图，是测温部未与支撑部的内壁接触的情况的图。(b)是表示本公开的一实施方式的晶片盒组件的概略结构的纵剖视图，是测温部与支撑部的内壁接触的情况下的图。
图9是表示本公开的一实施方式的晶片盒组件的温度传感器所处的附近的纵剖视图。
图10是本公开的一实施方式的基板处理工序的流程图。
具体实施方式
以下，主要参照图1～图10对本公开的一个方式进行说明。此外，在以下的说明中使用的附图均是示意性的，附图所示的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等未必与现实的情况一致。另外，在多个附图的相互之间，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等也未必一致。
(1)基板处理装置的结构
图1所示的基板处理装置10具备被支撑的作为纵形的反应管的处理管11，处理管11由相互配置为同心圆的作为外部管的外管12和作为内部管的内管13构成。外管12使用石英(SiO2)，一体成形为上端封闭且下端开口的圆筒形状。内管13形成为上下两端开口的圆筒形状。内管13的筒中空部形成搬入晶片盒31的处理室14，内管13的下端侧(开口空间)构成用于使晶片盒31出入的炉口部15。如后所述，晶片盒31构成为以较长地排列的状态保持多张基板(以后也称为晶圆)1。因此，内管13的内径设定为比处理的基板1的最大外径(例如，直径300mm)大。
外管12与内管13之间的下端部被构筑为大致圆筒形状的作为炉口凸缘部的歧管16气密密封。为了更换外管12和内管13等，歧管16分别装卸自如地安装于外管12和内管13。通过将歧管16支撑于基板处理装置10的壳体2，处理管11成为垂直地安装的状态。以后，在图中也有时作为处理管11将内管13省略。
通过外管12与内管13的间隙，排气路17构成为横截面形状为恒定宽度的圆形环形状。如图1所示，在歧管16的侧壁的上部连接有排气管18的一端，排气管18成为与排气路17的最下端部连通的状态。在排气管18的另一端连接有由压力控制器21控制的排气装置19，在排气管18的中途连接有压力传感器20。压力控制器21构成为基于来自压力传感器20的测定结果对排气装置19进行反馈控制。
在歧管16的下方以与内管13的炉口部15相通的方式配设有气体导入管22，在气体导入管22连接有原料气体供给装置、反应气体供给装置以及惰性气体供给装置(以下，称为气体供给装置)23。气体供给装置23构成为由气体流量控制器24控制。从气体导入管22导入到炉口部15的气体在内管13的处理室14内流通并通过排气路17而被排气管18排出。
封闭下端开口的密封盖25从垂直方向下侧与歧管16接触。密封盖25构成为与歧管16的外径大致相等的圆盘形状，通过被设置于壳体2的移载室3的晶片盒罩37保护的晶片盒升降机26在垂直方向上升降。晶片盒升降机26由电动机驱动的进给丝杠装置以及波纹管等构成，晶片盒升降机26的电动机27由驱动控制器28控制。在密封盖25的中心线上配置有旋转轴30并被旋转自如地支撑，旋转轴30构成为被由驱动控制器28控制的电动机29旋转驱动。在旋转轴30的上端垂直地支撑有晶片盒31。在本实施方式中，由旋转轴30和电动机29构成旋转机构。旋转机构构成为使晶片盒31旋转并在使晶片盒31旋转时使基板1旋转。
作为支撑件的晶片盒31在上下具备一对端板32、33以及在它们之间垂直架设的三根作为直立部的支柱(柱)34，在三根支柱34上沿长度方向(与支柱34平行的方向)等间隔(相同间距宽度)地设置有多个支撑部35。在三根支柱34中设置于同一层的支撑部35彼此相互对置地突出。晶片盒31通过在三根支柱34的同一层的支撑部35之间***基板1，从而将多张基板1以水平且相互对齐中心的状态排列并保持。另外，通过在三根支柱34的同一层的支撑部39之间***隔热板120，从而将多张隔热板120以水平且彼此中心对齐的状态排列并保持。另外，也可以在基板1和隔热板120中设为不同的间距宽度。
即，晶片盒31构成为区分从保持多张基板1的端板32到端板38之间的基板处理区域以及从保持多张隔热板120的端板38到端板33之间的隔热板区域，并构成为在基板处理区域的下方配置隔热板区域。由保持在端板38与端板33之间的隔热板120构成隔热部36。
旋转轴30构成为将晶片盒31支撑为从密封盖25的上表面抬起的状态。隔热部36设置于炉口部15，构成为对炉口部15进行隔热。另外，在密封盖25的下方具有使晶片盒31旋转的电动机29，此电动机29成为利用皮带等对中空电动机或中空轴进行电动机驱动的构造，旋转轴30贯通电动机29。
在处理管11的外侧，作为加热部的加热器单元40配置为同心圆，并以支撑于壳体2的状态设置。由此，加热器单元40构成为对保持于晶片盒31的基板处理区域内的基板1进行加热。加热器单元40具备外壳41。外壳41使用不锈钢(SUS)，形成为上端封闭且下端开口的筒形状，优选形成为圆筒形状。外壳41的内径和全长设定为大于外管12的外径和全长。
在外壳41内设置有隔热结构体42。隔热结构体42形成为筒形状，优选形成为圆筒形状，此圆筒体的侧壁部43形成为多层构造。
如图1所示，在隔热结构体42的侧壁部43的上端侧以封闭内侧空间75的方式覆盖有作为顶部的顶壁部80。在顶壁部80呈环状地形成有作为对内侧空间75的气氛进行排气的排气路径的一部分的排气孔81，排气孔81的上游侧端即下端与内侧空间75相通。排气孔81的下游侧端与排气管道82连接。并且，供给到空间75的冷却空气通过排气孔81以及排气管道82排气。
接着，使用图2对加热器单元40的结构进行说明。在图2中，处理基板标记为“1”并省略。加热器单元40以能够在纵向上分割控制为多个区域(在图2中分割为5个区域)的方式，在每个区域设置有作为发热部的加热器，因此多个加热器层叠而构成。而且，在各个区域设置有测定加热器的温度的加热器热电偶65。
接着，使用图2对测定基板1的温度的温度传感器211的概略进行说明。温度传感器211构成为在晶片盒31旋转且基板1旋转时与基板1一起旋转。温度传感器211构成为包括测定基板1的温度的测温部211b、以及将包覆构成测温部211b的线材的主体部(后述)捆扎并包含的作为包含部的线缆211c。此外，温度传感器211只要能够将温度作为电信号进行测定即可，不限于热电偶，也可以是测温电阻体等其他传感器。另外，测温部211b设置有与加热器的区域数相同的数量，但并不限定于此数量，优选设置得比区域数多，另外，优选使测温部211b与加热器热电偶65的高度位置一致。此外，测温部211b与加热器热电偶65相比，配置于接近基板1的位置，测温部211b设置于支撑部35的内部，线缆211c通过晶片盒31的被空洞化的支柱34内而被引出至晶片盒31的下部。被拉出到晶片盒31的下部的线缆211c穿过在密封盖25上开设的孔中设置的旋转轴30的孔，引绕连接到密封盖25下方的发送器221。根据这样的结构，线缆211c配置于晶片盒31内直到发送器221，与包括对基板1进行处理的处理空间的处理室14完全隔离，因此不会因基板1以及晶片盒31的旋转而导致线缆211c内的构成测温部211b的线材断线。另外，由于温度传感器211不从处理室14露出，因此能够保持温度检测的精度。
此发送器221固定于旋转轴30的下部，设置于处理室14和与处理室14相邻的移载室3的边界，与基板1同样地成为与旋转轴30一起移动的构造。在旋转轴30贯通有供线缆211c通过的孔，成为使用气密密封件等进行真空密封、且将线缆211c引出至处理室14的外侧(例如，旋转轴30的下部)的发送器221的构造。
然后，发送器221对来自测温部211b的电信号(电压)进行数字转换，搭载于电波而通过无线传输进行发送。
存在固定于作为密封盖25的下方的区域的移载室3的接收器222，存在接收发送器221发出的信号并将接收到的数字信号进行串行通信输出的端子(输出端子)222a、或者将接收到的数字信号转换为例如4至20mA等模拟信号并输出的端子(输出端子)222b。用线缆223连接此数字信号或模拟信号的输出信号端子与温度显示器(未图示)或温度控制器64之间，将温度数据输入到温度控制器64。
在本实施方式中，由温度传感器211、发送器221、接收器222、温度控制器64构成温度控制***。通过设为此结构，由温度传感器211、晶片盒31、旋转轴30以及发送器221构成的旋转部与固定于装置的接收器222之间成为无线传输，在维持温度数据传输路径的状态下机械地断开。另外，由温度传感器211、晶片盒31、旋转轴30以及发送器221构成的旋转部一体地旋转，因此线缆211c不会卷绕于晶片盒31。
将从接收器222的输出端子222a或输出端子222b发出的信号输入到温度控制器64，在温度控制器64中显示为温度数据。另外，通过基于输入到此温度控制器64的温度数据进行加热器单元40的温度控制，与设置在外管12与内管13之间的现有的阶式热电偶中的温度控制相比，能够更高精度地控制基板温度。
接着，对晶片盒装载时的动作进行说明。在晶片盒31搭载基板1的情况下，晶片盒31的整***于移载室3，发送器221位于移载室3的地板附近。此外，接收器222固定于移载室3的地板附近的内壁。之后，基板1向晶片盒31的搭载结束，晶片盒31以及发送器221通过晶片盒升降机26(参照图1)而上升。发送器221从移载室3的下部朝向顶部上升并远离接收器222。之后，密封盖25与歧管16接触而被固定，晶片盒31被收纳于处理室14。
发送器221对所输入的电信号(电压)进行数字转换，搭载于电波，通过无线传输向固定于远离发送器221的移载室3的内壁的接收器222发送。接收器222通过线缆223与设置在移载室3外的温度控制器64连接。
通过利用从发送器221到接收器222进行无线发送的结构，能够基于由组装于晶片盒31的温度传感器211检测到的温度，实时地控制处理室14的温度。另外，详情后述，但在工艺中也能够基于在使温度传感器211接近基板1的状态下检测出的温度来进行温度控制，因此能够在短时间内使基板1的温度稳定为目标温度。另外，由于是从发送器221到接收器222进行无线发送的结构，因此在移载室3不存在信号线(有线)。因而，能够防止信号线与移载机、晶片盒31等发生干涉，能够防止由断线引起的数据通信异常。另外，在移载室3中载置有处理完毕的基板1的晶片盒31下降时等，即使暂时温度上升，由于移载室3内为无线传送，因此也能够防止由热引起的数据通信异常。
接着，使用图3对作为控制部的控制用计算机即控制器200进行说明。控制器200具有包含CPU(Central Precessing Unit)201以及存储器202等的计算机主体203、作为通信部的通信IF(Inter face)204、作为存储部的存储装置205、以及作为操作部的显示·输入装置206。即，控制器200包含作为普通计算机的构成部分。
CPU201构成操作部的中枢，执行存储装置205中存储的控制程序，按照来自显示·输入装置206的指示，执行存储装置205中记录的制程(例如，工艺用制程)。此外，工艺用制程当然包括图10所示的后述的步骤S1至步骤S9的温度控制。
另外，用作临时存储部的存储器202作为CPU201的工作区域发挥作用。
通信部204与压力控制器21、气体流量控制器24、驱动控制器28、温度控制器64(有时也将它们统称为子控制器)电连接。控制器200能够经由此通信部204与子控制器交换与各部件的动作相关的数据。温度控制器64由控制部64a、输入来自加热器热电偶65以及温度传感器211的温度信息的热电偶输入部64b、以及输出向加热器单元40的控制信号的控制输出部64c构成。
接着，使用图4对加热器单元40的发热控制进行说明。图4是表示针对图2所示的多个区域中的任意一个区域的加热器驱动装置80A的图。加热器驱动装置80A具有驱动电路82A。此驱动电路82A包括电源84A、加热器线材86A、断路器88A、接触器90A、作为电力供给器的晶闸管92A、以及作为测量部的电流计94A。
电源84A将加热器线材86A所使用的电力供给至驱动电路82A。在本实施方式中，使用交流电源作为电源84A。此外，在本实施方式中，向每个驱动电路连接电源，但本公开不限于此结构。例如，也可以在多个驱动电路中使用相同的电源。
加热器线材86A是通过被供给电力而发热的部件。由此加热器线材86A构成作为加热器单元40的各区域的发热部的加热器。
断路器88A在驱动电路82A中配置于电源84A与加热器线材86A之间。此断路器88A是切断在驱动电路82A发生故障或异常时流过的事故电流的设备。
接触器90A在驱动电路82A中配置于断路器88A与加热器线材86A之间。此接触器90A是对驱动电路82A进行开闭的设备。此接触器90A的开闭动作由异常检测控制器74控制。
晶闸管92A在驱动电路82A中配置于接触器90A与加热器线材86A之间。此晶闸管92A是控制从电源84A向加热器线材86A供给的电力的设备。此晶闸管92A通过由温度控制器64的控制输出部64c输出的信号进行开关(接通/断开)控制。
电流计94A在驱动电路82A中配置于接触器90A与加热器线材86A之间。此电流计94A是测量流过驱动电路82A的电流的计量仪器。构成为将由此电流计94A计测出的电流测定值发送至异常检测控制器74。
另外，在加热器线材86A的附近配置有加热器热电偶65。构成为由此加热器热电偶65检测出的温度被送到温度控制器64的热电偶输入部64b。同样地，构成为由温度传感器211检测出的温度被送到温度控制器64的热电偶输入部64b。然后，控制部64a使用由加热器热电偶65检测的温度以及由温度传感器211检测的温度中的至少任意一方的温度，执行预先设定于温度控制器64的温度控制程序，将其结果输出到晶闸管92A。
特别是，如果考虑今后的工艺的低温化，则控制部64a主要使用由温度传感器211检测的温度中的至少任意一方的温度，执行预先设定于温度控制器64的温度控制程序，将其结果输出到晶闸管92A。这是因为，即使测定加热器热电偶65的温度也远离基板1，因此能够容易地推定对微细的温度变化产生反应而难以进行温度控制。另一方面，温度传感器211设置在支撑部35内，配置在基板1的端部附近，因此认为即使对于微小的温度变化也能够进行检测。
温度控制器64和异常检测控制器74由控制器200控制。
接着，对作为由晶片盒31和温度传感器211构成的支撑件的晶片盒组件进行说明。首先，使用图5和图6说明为了加深关于设置于本实施方式的晶片盒组件的温度传感器和晶圆的温度测量的理解而进行了预备实验的结果。
如图6所示，将带热电偶的晶圆101保持于在晶片盒31的支柱34设置的支撑部35，以位于带热电偶的晶圆101的附近的方式在支柱34设置热电偶102。例如，在将带热电偶的晶圆101加热至200℃时，改变带热电偶的晶圆101与热电偶102之间的距离(d)，通过设置于带热电偶的晶圆101的热电偶和热电偶102来测定温度。将此温度差(ΔT[℃])与经过时间(t[min])的关系图表化示于图5。其中，距离(d)为0mm(A)、0.005mm(B)、0.1mm(C)、0.3mm(D)、1mm(E)。如图5所示，距离(d)越近，温度差越小，接触时(d＝0mm)最少。这是因为热通过热传导而良好地传递。
这样，可知为了使基于热电偶的温度检测的结果准确，与测定对象(晶圆101)接触是最有效的。但是，在图6所示的温度测定方法中，由于配置于与测定对象相同的空间，因此在实际的基板处理中，由于在测定对象的附近配置热电偶，因此认为对测定对象表面的气体的流动造成影响。另外，处理气体、温度等处理条件与测定对象相同，因此热电偶本身需要高的耐热，进一步产生由热电偶引起的金属污染的担心。
一般而言，在处理前通过带热电偶的晶圆101检测温度，利用此检测结果，在基板处理中运用校正值等，利用其他热电偶进行温度控制。今后，随着工艺温度的低温化，期待在尽可能接近测定对象的位置配置热电偶来抑制干扰，并且能够进行基板处理中的温度测量的技术。
因此，在本实施方式的晶片盒(以后，也称为晶片盒组件)31中，构成为通过在为了支撑基板1而与基板1接触的部分即支撑部35的内部组装温度传感器211的测温部211b，能够更准确地测定基板1的温度。
使用图7至图10对本实施方式中的晶片盒组件进行说明。如上所述，温度传感器211构成为包括测定基板1的温度的测温部211b以及将覆盖构成测温部211b的线材的主体部(后述)捆扎并包含的线缆211c。如图7所示，线缆211c通过晶片盒31的多个支柱34中的在内部设置有空间(第一空间)341的支柱34被拉出至晶片盒31的下部。被拉出至晶片盒31的下部的线缆211c被收纳于在设于支柱34的最下端的支撑部35的下方(更下部)连接的呈L字状的形状的筒部76的内部而被引导。这样，将从测温部211b引出的线缆211c以与处理空间隔离的状态一体地安装于晶片盒31，因此，即使使晶片盒31旋转，线缆211c也不会断线，能够稳定地进行温度测量。另外，设置温度传感器211的空间341与处理室14被支柱34和筒部76隔离，因此能够防止处理气体对温度传感器211的影响。因此，能够高精度地测定基板1的温度。进而，能够抑制由温度传感器211引起的基板1的金属污染。
密封盖25在处理基板1时经由歧管16和O型环111、112支撑处理管11，由此密封处理室14。在密封盖25的中心开设有孔，晶片盒承接件72贯通此孔之中。晶片盒承接件72被O型环113密封，能够在保持炉内的真空的同时利用电动机29进行旋转动作。
内包线缆211c的筒部76成为通过在晶片盒承接件72的中心开设的孔而露出到密封盖25的下方的构造。伸出到密封盖25的下方的筒部76通过能够真空密封的固定方法固定于晶片盒承接件72。
在晶片盒承接件72的上方设置作为晶片盒31的下端部的端板33。构成为从晶片盒承接件72的中心伸出到处理室14的筒部76沿横向延伸，与在内部形成有空间341的支柱34连接。
在作为晶片盒31的底板的端板33设置有用于竖立设置在内部形成有空间341的支柱34的凹部。为了固定在内部形成有空间341的支柱34，在内部形成有空间341的支柱34的上部设置有凹部。在内部形成有空间341的支柱34构成为通过固定部件71固定于作为晶片盒31的顶板的端板32。另外，通过设置于支柱34的上部的凹部，空间341与处理室14构成为能够隔离。这样，在空间341组装有温度传感器211的支柱34与晶片盒31主体分体，是在密封盖25上组装的构造。
根据这样的构造，在内部形成有空间341的支柱34以在内部设置有空间341的支柱34与在内部未设置空间341的支柱34之间支撑部35间的宽度(间距)均等且设置于支柱34的各个支撑部35的高度均等的方式固定于晶片盒31。
如上所述，在内部配置有测温部211b的支撑部35构成为与晶片盒31分体，因此能够更换，因此为了使对被支撑的基板1造成的影响与其他支撑部相同，能够构成为与在内部未配置测温部211b的支撑部35任意不同。例如，为了使向支撑部35的传导热相同，也可以使支撑部35的材质不同。另外，内部配置有测温部211b的支撑部35并非必须是与内部未配置测温部211b的支撑部35不同的外观，也可以是相同的外观。另外，在本说明书中，为了与形成于支柱34内的空间341进行区分，将形成于支撑部35内的空间称为第二空间。稍后将详细描述第二空间。
包括温度传感器211的晶片盒31成为载置于晶片盒承接件72上的构造，通过电动机29使晶片盒承接件72旋转，从而晶片盒31一起旋转。此外，密封盖25不旋转。由于温度传感器211一体地安装于晶片盒31，因此即使使晶片盒31旋转，温度传感器211也能够稳定地进行温度测定。
通过将拉出至密封盖25的下方的线缆211c连接于与晶片盒承接件72一起旋转的发送器221，能够一边使基板1旋转一边测定基板温度。
如上所述，对基板1进行加热的加热器单元40被分成多个区域进行控制。这是为了对放置于晶片盒31的多个基板1进行控制以使温度变得均等。因此，在各区域设置有控制用的加热器热电偶65。设置于晶片盒31的测温部211b也优选设置相同数量。
使用图8(a)以及图8(b)对支撑部35与测温部211b的位置关系进行说明。测温部211b组装于与基板1的端部接触的晶片盒31的支撑部35的内部。换言之，支撑部35构成为以支撑部35的壁部为边界将设置有处理空间和测温部211b的空间隔离。在一个支柱34设置有多个支撑部35，至少一个支撑部35具有与基板1接触而进行支撑的作为外壁的第一面351、以及设置测温部211b的空间(第二空间)353以及面向空间353的作为内壁的第二面352。即，第一面351面向包含处理基板1的处理空间的处理室14，第二面面向与处理室14隔离的空间353。通过在支撑基板1的支撑部35的内部设置测温部211b，即使在工艺中也能够使温度传感器接近晶圆，能够测定准确的晶圆温度。另外，由于在能够测定基板1的端部(周缘部)的温度的位置配置测温部211b，因此能够高精度地测定与中心的温度相比(升温、降温等)对温度变动的追随性好的基板1端部(周缘部)的温度。而且，通过控制由配置于极其接近基板1的温度的位置的测温部211b检测的温度，能够期待抑制升温时的过冲。
优选的是，如图8(a)所示，测温部211b以接近支撑部35的第二面352的方式固定。更优选的是，如图8(b)所示，测温部211b配置为与支撑部35的第二面352接触。测温部211b与支撑部35接触在热传导这一点上是优选的，能够更准确地进行温度测定。此外，即使测温部211b不与支撑部35接触，只要考虑误差变大而进行调整即可。通过这样的结构，能够使测温部211b靠近载置于支撑部35的基板1，因此能够高精度地测定基板1的温度。
此外，在图8(a)中，图示了在与支撑部35的第二面接触的情况下与支撑部35的侧壁侧接触的结构，但优选与载置基板1的上侧的第二面接触。即，这是因为在温度控制上优选与接近基板1的面接触。另外，第二面的厚度被设定为对未配置测温部211b的支撑部35和基板1造成的影响相同。进而，支撑部35的壁部在支撑基板1的面、侧面、下表面可以分别为相同的厚度，也可以为不同的厚度。
使用图9对温度传感器211的详细结构进行说明。构成测温部211b的热电偶在一处由两根线材211d、211e构成，需要相互绝缘。因此，线材211d、211e被作为主体部的包覆件211f覆盖。线材211d、211e使用作为包覆件211f的石英细管、陶瓷管、氧化铝套筒等绝缘管而被绝缘。构成作为捆扎此包覆件211f的包含部的线缆211c。构成线缆211c的主体部211f至少设置在支柱34的空间341内。在图9中，主体部211f以分割为多个的方式设置，构成为实现从支柱34内向支撑部35内的弯曲。另外，测温部211b构成为从支撑部35附近的主体部211f取出。多个线缆211c设置于测温部211b。由此，能够在支撑部35的内部设置温度传感器211(测温部211b)，在工艺中也能够使温度传感器211(测温部211b)靠近晶圆，能够测定准确的晶圆温度。此外，配置于图9所示的线材211d与线材211e之间的绝缘件354为板形状，但并不限定于这样的形状。只要能够使线材211d与线材211e绝缘，则可以是任意的结构，例如，在支撑部35的内部(第二空间353)，也可以是在各个线材211d、211e上不经由主体部211f而卷绕氧化铝套筒作为包含部211c的结构。
在上述的实施方式中，说明了将具有多个测温部211b的温度传感器211设置于1根支柱的例子，但也可以将测温部211b分散地配置于多个支柱。
在支撑基板1的晶片盒31的多个支柱中的至少一根支柱组装温度传感器211。其中，若在多个支柱组装温度传感器211，则能够测定圆周上的多个部位的温度。基板1的边缘部温度通常在圆周方向上存在温度差，在没有晶片盒旋转机构的装置的情况下，若仅测定一处的温度，则成为测定与晶圆平均温度偏离的温度。但是，如果通过在各支柱上安装温度传感器211而使其温度平均化，则能够测定更接近晶圆平均温度的温度。
说明了无线传送从处理室14引出的测温部211b的温度信息的例子，但也可以构成为通过集电环进行传送。
接着，使用图10对使用上述基板处理装置10，在基板上形成膜的处理(以下也称为成膜处理)的时序例作为半导体装置(器件)的制造工序的一个工序进行说明。
以下，对使用原料气体和反应气体在基板1上形成硅膜的例子进行说明。此外，在以下的说明中，构成基板处理装置10的各部的动作由控制器200以及子控制器控制。
在本实施方式的成膜处理中，通过进行预定次数(1次以上)的非同时进行对处理室14的基板1供给原料气体的工序、从处理室14除去原料气体(残留气体)的工序、对处理室14的基板1供给反应气体的工序、以及从处理室14除去反应气体(残留气体)的工序的循环，从而在基板1上形成膜。
(基板搬入：步骤S1)
通过驱动控制器28使移载装置以及移载装置升降机动作，在晶片盒31的基板处理区域保持并装填(晶圆装载)多张基板1。此外，在晶片盒31的隔热板区域已经保持并装填有多张隔热板120。
然后，通过驱动控制器28使晶片盒升降机26动作，将保持有基板1和隔热板120的晶片盒31装入处理管11内，并搬入(晶片盒装载)处理室14。此时，密封盖25成为经由O型环112(参照图7)将处理管11的下端气密地封闭(密封)的状态。
(压力调整以及温度调整：步骤S2)
通过压力控制器21控制排气装置19，以使处理室14成为预定的压力(真空度)。此时，处理室14的压力由压力传感器20测定，基于此测定出的压力信息对排气装置19进行反馈控制。排气装置19至少在对基板1的处理结束之前的期间维持始终工作的状态。
另外，通过加热器单元40进行加热，以使处理室14的基板1成为预定的温度。此时，基于加热器热电偶65和温度传感器211中的至少一方检测出的温度信息，对向加热器单元40的通电情况进行反馈控制，以通过温度控制器64使处理室14成为预定的温度分布。加热器单元40对处理室14的加热至少在对基板1的处理结束之前的期间持续进行。
另外，开始利用电动机29使晶片盒31和基板1旋转。具体而言，若通过驱动控制器28使电动机29旋转，则随着晶片盒31以及发送器221旋转，基板1旋转。由该电动机29的旋转引起的晶片盒31、发送器221以及基板1的旋转至少在对基板1的处理结束之前的期间持续进行。
<成膜处理>
当处理室14内的温度稳定在预先设定的处理温度时，依次执行以下四个步骤、即步骤S3～S6。
(原料气体供给：步骤S3)
在此步骤中，对处理室14的基板1供给原料气体。
在此步骤中，从气体导入管22导入到处理室14的原料气体由气体流量控制器24进行流量控制，在内管13的处理室14中流通并通过排气路17从排气管18排出。此时，同时向气体导入管22内流入N2气体。N2气体由气体流量控制器24进行流量调整，与原料气体一起向处理室14供给，从排气管18排出。通过对基板1供给原料气体，在基板1的最表面上形成例如小于1原子层至数原子层的厚度的层作为第一层。
(吹扫气体供给：步骤S4)
在形成第一层之后，停止原料气体的供给。此时，通过排气装置19对处理室14进行真空排气，将残留于处理室14的未反应或有助于第一层的形成后的原料气体从处理室14排出。此时，维持N2气体向处理室14的供给。N2气体作为吹扫气体发挥作用，由此，能够提高将残留于处理室14的气体从处理室14排出的效果。
(反应气体供给：步骤S5)
在步骤S4结束后，对处理室14的基板1、即形成于基板1上的第一层供给反应气体。反应气体被热活化而向基板1供给。
在此步骤中，从气体导入管22导入到处理室14的反应气体由气体流量控制器24进行流量控制，在内管13的处理室14中流通并通过排气路17从排气管18排出。此时，同时向气体导入管22内流入N2气体。N2气体由气体流量控制器24进行流量调整，与反应气体一起向处理室14供给，从排气管18排出。此时，向基板1供给反应气体。对基板1供给的反应气体与在步骤S3中形成于基板1上的第一层的至少一部分反应。由此，第一层被非等离子体热氮化，向第二层变化(改性)。
(吹扫气体供给：步骤S6)
在形成第二层之后，停止供给反应气体。然后，通过与步骤S4同样的处理步骤，将残留于处理室14的未反应或有助于第二层的形成后的反应气体、反应副产物从处理室14排出。此时，可以不将残留于处理室14的气体等完全排出，这一点与步骤S4相同。
(实施预定次数：步骤S7)
通过将非同时地、即不同步地进行上述四个步骤的循环进行预定次数(n次)，能够在基板1上形成预定膜厚的膜。此外，优选使进行1次上述循环时形成的第二层的厚度小于预定的膜厚，重复多次上述循环直至通过层叠第二层而形成的膜的膜厚达到预定的膜厚。
(吹扫和大气压恢复：步骤S8)
成膜处理完成后，从气体导入管22向处理室14供给N2气体，从排气管18排气。N2气体作为吹扫气体发挥作用。由此，处理室14被吹扫，残留的气体、反应副产物从处理室14被去除(吹扫)。同时，为了使处理室14的温度从处理温度高效地降低，构成为向内侧空间75吹出冷却空气来冷却处理管11。此时，可以根据由温度传感器211检测出的温度，使温度控制器64控制冷却空气对处理室14的冷却，也可以使温度控制器64判定是否停止冷却。之后，处理室14的气氛被置换为惰性气体(惰性气体置换)，处理室14的压力恢复为常压(大气压恢复)。其中，也可以基于由温度传感器211检测的温度，使温度控制器64判定是否移至下一个晶片盒卸载。
(基板搬出：步骤S9)
通过驱动控制器28使晶片盒升降机26下降，由此密封盖25下降，处理管11的下端开口。然后，处理完毕的基板1在支撑于晶片盒31的状态下从处理管11的下端向处理管11的外部搬出(晶片盒卸载)。从晶片盒31取出处理完毕的基板1(晶圆取出)。
(3)本实施方式的效果
根据本实施方式，能够得到以下所示的一个或多个效果。
(a)在工艺中也能够使温度传感器靠近晶圆，因此能够高精度地检测晶圆的温度。
(b)能够检测与中心的温度相比(升温和降温等)对温度变动的追随性好的晶圆端部的温度。
(c)通过控制由组装于晶片盒的温度传感器检测的温度(晶圆端部的温度)，能够抑制升温时的过冲，能够期待降温时的温度稳定化。
(d)在工艺中也能够在使温度传感器接近晶圆的状态下进行温度控制，因此能够在短时间内使晶圆的温度稳定为目标温度。
(e)通过能够更准确地掌握对工艺的温度的影响，能够更准确地控制晶圆热处理时的温度，能够提高工艺的控制精度。
(f)能够在低温区域中更准确且响应性良好地控制晶圆的温度。由此，能够期待晶片盒启动时、升降温时缩短温度恢复时间。由此，能够提高生产率，削减每个晶圆的处理能量(节能)。
以上，对本公开的实施方式进行了具体说明。然而，本公开并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
晶片盒的支撑部的结构也可以是如以往那样在支柱上刻设槽(支撑部)并将基板载置于槽(支撑部)的结构。另外，也可以是与支撑基板的端部的支撑部的形状无关地在槽安装有圆筒状(例如，C形环)的支撑部的形状。
另外，在上述的实施方式中，对形成膜的例子进行了说明，但没有特别限定膜的种类。例如，能够应用于氧化硅膜(SiO膜)、金属氧化膜等氧化膜等各种膜种类。
另外，成膜处理例如包括形成CVD、PVD、氧化膜、氮化膜或这两者的处理、形成包含金属的膜的处理等。进一步，也可以是退火处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理等处理。
另外，在上述的实施方式中，对基板处理装置进行了说明，但能够应用于所有半导体制造装置。另外，不限于半导体制造装置，也能够应用于LCD(Liquid Crystal Display)装置那样的处理玻璃基板的装置。
符号说明
31—晶片盒(支撑件)，34—支柱(直立部)，35—支撑部，211—温度传感器。

Claims (18)

1.一种支撑件，其包括：多个支撑部，其支撑基板；至少一个直立部，其在内部形成有第一空间；以及温度传感器，其设置于所述第一空间，具有测定所述基板的温度的测温部，该支撑件的特征在于，
所述支撑部中的至少一个支撑部构成为在内部形成有与所述第一空间连通的第二空间，能够将所述测温部设置于所述第二空间。
2.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，
所述测温部配置于能够测定所述基板的端部的位置。
3.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，
所述支撑部具有：第一面，其支撑所述基板；以及第二面，其面向设置有所述测温部的所述第二空间。
4.根据权利要求3所述的支撑件，其特征在于，
所述第一面面向对所述基板进行处理的处理空间，所述第二面面向与所述处理空间隔离的所述第二空间。
5.根据权利要求3所述的支撑件，其特征在于，
所述测温部以接近所述支撑部的第二面的方式配置。
6.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，
所述支撑部为能够根据在内部是否配置有所述测温部来进行更换的结构。
7.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，
支撑所述基板的所述支撑部在与所述直立部平行的方向上设置有多个，
所述支撑部间的宽度构成为无论在内部是否配置有所述测温部都均等。
8.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，
进一步，所述温度传感器至少在所述直立部内具备覆盖构成所述测温部的线材的主体部，
所述主体部以被分割为多个的方式设置，构成为能够实现从所述直立部向所述支撑部的弯曲。
9.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，
进一步，所述温度传感器至少在所述直立部内设置覆盖构成所述测温部的线材的主体部，
构成为从所述支撑部附近的所述主体部取出被所述测温部覆盖的所述线材。
10.根据权利要求9所述的支撑件，其特征在于，
所述测温部在所述主体部设置有多个。
11.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，
所述温度传感器设置于每个所述直立部。
12.一种基板处理装置，其特征在于，
具备支撑件，该支撑件具备支撑基板的多个支撑部，并包括在内部形成有第一空间的至少一个直立部处具有设置于所述第一空间并测定所述基板的温度的测温部的温度传感器，所述支撑部中的至少一个支撑部构成为，在内部形成有与所述第一空间连通的第二空间，能够将所述测温部设置于所述第二空间。
13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
进一步，还设有使所述支撑件旋转的旋转机构，
所述旋转机构构成为在使所述支撑件旋转时使所述基板旋转。
14.根据权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
进一步，所述温度传感器至少具有覆盖构成所述测温部的线材的主体部以及包含所述主体部的包含部，
在所述支撑件的下端部设有引导所述包含部的筒部。
15.根据权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
进一步，具有发送器，该发送器设置于所述旋转机构的下部，构成为与所述基板同样地旋转，
所述发送器构成为对所输入的信号进行数字转换。
16.根据权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于，
进一步，具有接收从所述发送器输出的信号的接收器以及与该接收器连接的控制器，
所述接收器构成为接收所述发送器以无线方式输出到所述接收器的数字信号，将接收到的所述数字信号转换为模拟信号并输出到所述控制器。
17.根据权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于，
进一步地，设置有处理室以及与所述处理室相邻的移载室，
所述接收器设置于所述移载室的远离设置于所述处理室与所述移载室的边界的所述发送器的内壁。
18.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有：
通过支撑件支撑基板的工序，所述支撑件具备支撑所述基板的多个支撑部，并包括在内部形成有第一空间的至少一个直立部处具有设置于所述第一空间并测定所述基板的温度的测温部的温度传感器，所述支撑部中的至少一个支撑部构成为，在内部形成有与所述第一空间连通的第二空间，能够将所述测温部设置于所述第二空间；以及
基于由所述温度传感器检测的温度控制所述基板所存在的处理空间的温度且对所述基板进行处理的工序。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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