JP2000114195A - Substrate processing apparatus, jig used for calibration of radiation termometer thereof, and calibrating method of the same - Google Patents

Substrate processing apparatus, jig used for calibration of radiation termometer thereof, and calibrating method of the same

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JP2000114195A
JP2000114195A JP10286328A JP28632898A JP2000114195A JP 2000114195 A JP2000114195 A JP 2000114195A JP 10286328 A JP10286328 A JP 10286328A JP 28632898 A JP28632898 A JP 28632898A JP 2000114195 A JP2000114195 A JP 2000114195A
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light
substrate
radiation thermometer
intensity
reflection
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Japanese (ja)
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Kenichi Yokouchi
健一 横内
Mitsuhiro Masuda
充弘 増田
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform accurately the calibration of a radiation thermometer without heat accompaniment of. SOLUTION: In the chamber of a substrate processing apparatus, an alignment jig 50 is set, and in a probe disposing hole formed in a position facing opposite to a radiation thermometer 10, a light-sensitive probe 30 is provided. In this state, a light source 11 is lit to measure the intensity of the projection light from the light source 11 by a light receiving element 32 of the light-sensitive probe 30. This intensity of the projection light is stored in a memory 6. Next, the light-sensitive probe 30 is substituted by a reflection probe with its previously measured reflectance, and the intensity of the reflection light caused by the projection light from the light source 11 which is reflected by the reflection probe is measured by a light receiving element 12 of the radiation thermometer 10. From the intensity of the projection light and the reflectance of the reflection probe, a computing portion 4 derives proper intensity for the reflection light to be detected originally by the radiation thermometer 10. Then, the correspondence relation of the proper intensity of the reflected light to the intensity of the reflected light received actually by the light-receiving element 12 of the radiation thermometer 10 is stored in the memory 6 as a calibration data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
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、「基板」と称する)の
温度を計測しつつ基板に熱処理を施す基板処理装置に関
するものであり、特に、基板の温度計測に使用される放
射温度計のキャリブレーションに関する。
[0001] The present invention relates to a semiconductor wafer,
The present invention relates to a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate while measuring the temperature of a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, and the like (hereinafter, referred to as a “substrate”). It relates to calibration of a radiation thermometer used for measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板に形成される回路パターンの微細化
がますます進む今日において、基板に対して熱処理を施
す際の基板の温度管理は非常に重要なものとなってきて
いる。このため、装置の内部に放射温度計を設置し、こ
の放射温度計にて基板の温度を計測しつつ基板に熱処理
を施すようにして基板の温度管理を行うように構成され
た基板処理装置が提案されている。
2. Description of the Related Art In today's increasingly fine circuit pattern formed on a substrate, temperature control of the substrate when performing heat treatment on the substrate has become very important. For this reason, there is a substrate processing apparatus configured to install a radiation thermometer inside the apparatus, perform a heat treatment on the substrate while measuring the temperature of the substrate with the radiation thermometer, and manage the temperature of the substrate. Proposed.

【0003】このような装置は、放射温度計によって基
板からの放射光を計測することにより非接触にて基板の
温度計測を行うものである。具体的に説明すると、放射
温度計は基板から放射された放射光と基板温度との関係
を用いて、基板からの放射光強度を計測することにより
温度を求めるものである。
Such an apparatus measures the temperature of a substrate in a non-contact manner by measuring radiation light from the substrate using a radiation thermometer. More specifically, the radiation thermometer obtains the temperature by measuring the intensity of the radiated light from the substrate using the relationship between the radiated light emitted from the substrate and the substrate temperature.

【0004】従って、放射温度計で検出する基板からの
放射光強度と温度との関係を事前にキャリブレーション
することが必要であるとともに重要である。このような
キャリブレーションは一般的には放射温度計単体で既に
行われているものであるが、基板処理装置に放射温度計
を組み込んだ際には、導光管の汚れや放射光強度を検出
する受光素子のドリフト等が原因となって基板の温度計
測の信頼性が失われる。このため、基板処理装置内にお
いて放射温度計のキャリブレーションを定期的又は必要
時に行うことが必要となっている。
Therefore, it is necessary and important to calibrate the relationship between the intensity of radiation light from the substrate and the temperature detected by the radiation thermometer in advance. In general, such calibration is already performed by the radiation thermometer alone.However, when the radiation thermometer is incorporated in the substrate processing apparatus, the contamination of the light guide tube and the radiation light intensity are detected. The reliability of the temperature measurement of the substrate is lost due to the drift of the light receiving element. For this reason, it is necessary to perform calibration of the radiation thermometer in the substrate processing apparatus periodically or when necessary.

【0005】従来においては、熱電対が埋め込まれた放
射率が既知であるキャリブレーション用基板をセラミッ
ク材料などを用いて形成し、このキャリブレーション用
基板を用いて基板処理装置内で放射温度計のキャリブレ
ーションが行われていた。
Conventionally, a calibration substrate embedded with a thermocouple and having a known emissivity is formed using a ceramic material or the like, and the calibration substrate is used in a radiation processing thermometer in a substrate processing apparatus. Calibration had been performed.

【0006】具体的に説明すると、キャリブレーション
用基板を基板処理装置内の所定位置(実際の基板が処理
される位置)にセットして加熱を行うことにより、熱電
対の指示する温度からキャリブレーション用基板が黒体
であるとした場合の放射光強度を求める。実際にキャリ
ブレーション用基板が放射する放射光強度は、黒体であ
るとした場合の放射光強度とキャリブレーション用基板
の放射率との掛け算により求めることができる。このよ
うにして得られる実際にキャリブレーション用基板が放
射する放射光強度より、本来放射温度計が指示すべき温
度が求められる。そして、実際の放射温度計の指示温度
と、本来放射温度計が指示すべき温度との関係を導くこ
とにより、放射温度計のキャリブレーションを行うこと
ができる。
More specifically, a calibration substrate is set at a predetermined position (a position where an actual substrate is processed) in a substrate processing apparatus and heated, so that the calibration is performed from the temperature indicated by the thermocouple. The intensity of radiated light when the substrate for use is a black body is determined. The radiation light intensity actually emitted by the calibration substrate can be obtained by multiplying the radiation light intensity assuming that the substrate is a black body by the emissivity of the calibration substrate. The temperature which should be indicated by the radiation thermometer is obtained from the radiation light intensity actually emitted by the calibration substrate thus obtained. Then, calibration of the radiation thermometer can be performed by deriving the relationship between the actual indicated temperature of the radiation thermometer and the temperature that the radiation thermometer should originally indicate.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な放射温度計のキャリブレーションにおいては、熱電対
の指示する温度と実際のキャリブレーション用基板の温
度とが異なる場合がある。なぜなら、キャリブレーショ
ン用基板を繰り返し加熱することによって熱電対とセラ
ミック材料などとの接合部の劣化が起こり、熱電対指示
温度の信頼性が低下するのである。
In the calibration of the radiation thermometer as described above, the temperature indicated by the thermocouple may be different from the actual temperature of the calibration substrate. This is because repeated heating of the calibration substrate causes deterioration of the junction between the thermocouple and the ceramic material, etc., and lowers the reliability of the thermocouple indicated temperature.

【0008】換言すれば、従来においては、熱電対が埋
め込まれたキャリブレーション用基板を用いて加熱を伴
ったキャリブレーションを行うため、キャリブレーショ
ンにおける正確性が失われるという問題があった。
In other words, conventionally, since calibration with heating is performed using a calibration substrate in which a thermocouple is embedded, there has been a problem that accuracy in calibration is lost.

【0009】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
のであって、加熱を伴わずに正確なキャリブレーション
を行うことができる基板処理装置および放射温度計のキ
ャリブレーション方法を提供することを目的とするとと
もに、放射温度計のキャリブレーションに使用する治具
についても提案する。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a substrate processing apparatus and a method for calibrating a radiation thermometer which can perform accurate calibration without heating. In addition, a jig used for calibration of the radiation thermometer is also proposed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、基板の温度を計測しつつ
基板に熱処理を施す基板処理装置であって、(a) 所定の
波長の光を照射する光源と、前記所定の波長に感度を有
し、入射光量に応じた信号を出力する受光素子とが設け
られた放射温度計と、(b) 前記光源を一定の状態で発光
させた際に、前記光源からの照射光を所定のプローブに
て受光して得られる照射光強度と、前記光源からの照射
光を反射定数が既知である所定の反射面にて反射させる
ことによって生じる反射光を前記受光素子にて受光して
得られる反射光強度とを記憶する記憶手段と、(c) 前記
照射光強度と前記反射定数とから正確な前記反射光の強
度を示す適正反射光強度を求めることにより、当該適正
反射光強度と前記受光素子で得られた前記反射光強度と
の対応関係を求める演算手段と、(d) 基板の温度を計測
する際に、前記受光素子で得られる基板からの光強度を
前記対応関係に基づいて校正し、当該校正した光強度に
基づいて基板の温度を導出する温度算出手段とを備えて
いる。
According to one aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate while measuring a temperature of the substrate. A light source for irradiating light of a wavelength, a radiation thermometer provided with a light receiving element having sensitivity to the predetermined wavelength and outputting a signal corresponding to the amount of incident light, and (b) keeping the light source in a constant state. When emitting light, the irradiation light intensity obtained by receiving the irradiation light from the light source with a predetermined probe and reflecting the irradiation light from the light source on a predetermined reflection surface having a known reflection constant. Storage means for storing reflected light intensity obtained by receiving the reflected light generated by the light receiving element, and (c) proper reflection indicating an accurate intensity of the reflected light from the irradiation light intensity and the reflection constant. By obtaining the light intensity, the appropriate reflected light intensity and the light reception (D) when measuring the temperature of the substrate, the light intensity from the substrate obtained by the light receiving element is calibrated based on the correspondence. Temperature calculating means for deriving the temperature of the substrate based on the calibrated light intensity.

【0011】請求項2に記載の発明は、基板の一の面と
対向する反射板の所定位置に設けられ、光源と受光素子
とを備える放射温度計にて基板の温度を計測しつつ基板
に熱処理を施す基板処理装置において、前記放射温度計
のキャリブレーションに使用する治具であって、(a) 前
記光源からの照射光の照射光強度を検出する光検出プロ
ーブと、(b) 前記光源からの照射光を前記受光素子に向
けて反射させる反射面が設けられた反射プローブと、
(c) 前記反射板の所定位置に装着され、前記放射温度計
が設けられた位置に対応する位置に前記光検出プローブ
と前記反射プローブとを交替的に挿嵌可能なプローブ設
置孔が形成されたアライメント治具とを備えている。
According to a second aspect of the present invention, a substrate is provided at a predetermined position of a reflection plate facing one surface of a substrate and measures the temperature of the substrate with a radiation thermometer including a light source and a light receiving element. In the substrate processing apparatus for performing the heat treatment, a jig used for calibration of the radiation thermometer, (a) a light detection probe for detecting the intensity of irradiation light of the irradiation light from the light source, (b) the light source A reflection probe provided with a reflection surface for reflecting the irradiation light from the light-receiving element toward the light-receiving element,
(c) a probe installation hole which is mounted at a predetermined position of the reflection plate, and which is capable of alternately inserting the light detection probe and the reflection probe at a position corresponding to a position where the radiation thermometer is provided, is formed. And an alignment jig.

【0012】請求項3に記載の発明は、基板の一の面と
対向する反射板の所定位置に設けられ、光源と受光素子
とを備える放射温度計にて基板の温度を計測しつつ基板
に熱処理を施す基板処理装置において、前記放射温度計
のキャリブレーションに使用する治具であって、(a) 前
記光源からの照射光のうちの一部を前記受光素子に向け
て反射させ、その他を透過させる一部反射手段を備えて
おり、前記一部反射手段を透過した照射光の照射光強度
を検出する一部反射型プローブと、(b) 前記反射板の所
定位置に装着され、前記放射温度計が設けられた位置に
対応する位置に前記一部反射型プローブを挿嵌可能なプ
ローブ設置孔が形成されたアライメント治具とを備えて
いる。
According to a third aspect of the present invention, a substrate is provided at a predetermined position of a reflection plate facing one surface of the substrate and measures the temperature of the substrate with a radiation thermometer including a light source and a light receiving element. In the substrate processing apparatus for performing the heat treatment, a jig used for calibration of the radiation thermometer, (a) reflecting a part of the irradiation light from the light source toward the light receiving element, the other A partially reflecting probe for detecting the irradiation light intensity of irradiation light transmitted through the partially reflecting means, comprising: a partially reflecting means for transmitting the light; An alignment jig having a probe installation hole in which the partially reflective probe can be inserted at a position corresponding to the position where the thermometer is provided.

【0013】請求項4に記載の発明は、光源と受光素子
とを備える放射温度計にて基板の温度を計測しつつ基板
に熱処理を施す基板処理装置において、前記放射温度計
のキャリブレーションを行う方法であって、(a) 前記光
源を所定の状態で発光させた際に、前記光源からの照射
光を前記受光素子とは異なる所定のプローブにて検出し
て照射光強度を計測する工程と、(b) 前記光源を前記
(a)工程と同様の状態で発光させた際に、前記光源から
の照射光を反射定数が既知である所定の反射面にて反射
させることによって生じる反射光を前記受光素子にて受
光して得られる反射光強度を計測する工程と、(c) 前記
照射光強度と前記反射定数とから正確な前記反射光の強
度を示す適正反射光強度を求める工程と、(d) 前記適正
反射光強度と前記受光素子で得られた前記反射光強度と
の対応関係を求める工程とを有している。
According to a fourth aspect of the present invention, in a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate while measuring the temperature of the substrate with a radiation thermometer having a light source and a light receiving element, the radiation thermometer is calibrated. The method, (a) when the light source emits light in a predetermined state, a step of detecting the irradiation light from the light source with a predetermined probe different from the light receiving element and measuring the irradiation light intensity (B) the light source is
(a) When emitted in the same state as the step, the reflected light generated by reflecting the irradiation light from the light source on a predetermined reflecting surface having a known reflection constant is received by the light receiving element. Measuring the obtained reflected light intensity; and (c) obtaining an appropriate reflected light intensity indicating the intensity of the reflected light accurately from the irradiation light intensity and the reflection constant; and (d) the appropriate reflected light intensity. Determining the correspondence between the reflected light intensity obtained by the light receiving element and the reflected light intensity obtained by the light receiving element.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】<1.基板処理装置の構成>図1
はこの発明の一の実施の形態である基板処理装置100
の構成を示す概略縦断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <1. Configuration of Substrate Processing Apparatus> FIG.
Is a substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view showing the configuration of FIG.

【0015】基板処理装置100は処理室として基板W
を収容するチャンバ20、基板Wを加熱する光を出射す
るランプ24、および基板Wの温度を測定する放射温度
計10を備えている。そして、チャンバ20内を真空や
プロセスガス流が形成された所定の雰囲気にし、ランプ
24からの光を基板Wに対して照射することにより基板
Wに加熱を伴う処理を施すとともに基板Wの温度が放射
温度計10により測定されて管理されるようになってい
る。
The substrate processing apparatus 100 includes a substrate W as a processing chamber.
, A lamp 24 for emitting light for heating the substrate W, and a radiation thermometer 10 for measuring the temperature of the substrate W. Then, the inside of the chamber 20 is set to a predetermined atmosphere in which a vacuum or a process gas flow is formed, and the substrate W is irradiated with light from the lamp 24 to perform a process involving heating, and the temperature of the substrate W is reduced. It is measured and managed by the radiation thermometer 10.

【0016】放射温度計10はチャンバ20内で支持部
材29によって支持された基板Wの下面側から放射され
る放射光強度などを計測するように構成されている。放
射温度計10は、温度算出部5に接続されており、温度
算出部5において基板Wの温度Tが求められる。この温
度Tに基づいて図示しない制御部がランプ24に与える
電力を制御することにより、基板Wの温度分布を均一に
するように、基板Wを所定の温度に保持すべくフィード
バック制御系が形成される。
The radiation thermometer 10 is configured to measure the intensity of radiation emitted from the lower surface of the substrate W supported by the support member 29 in the chamber 20. The radiation thermometer 10 is connected to the temperature calculator 5, and the temperature calculator 5 calculates the temperature T of the substrate W. By controlling the power supplied to the lamp 24 by a control unit (not shown) based on the temperature T, a feedback control system is formed to maintain the substrate W at a predetermined temperature so as to make the temperature distribution of the substrate W uniform. You.

【0017】ランプ24は複数の棒状のランプがチャン
バ20外部で蓋部61に覆われるように設けられてい
る。蓋部61はランプ24からの光を反射して基板Wを
効率よく加熱することができるように内壁が鏡面加工さ
れている。
The lamp 24 is provided such that a plurality of rod-shaped lamps are covered with a lid 61 outside the chamber 20. The inner wall of the lid portion 61 is mirror-finished so as to reflect the light from the lamp 24 and efficiently heat the substrate W.

【0018】チャンバ20は、基板Wの下方および側方
周囲を覆うチャンバ壁62と基板Wの上方を覆う石英窓
22とによって構成されている。石英窓22はチャンバ
20内に載置される基板Wとランプ24との間に位置し
てランプ24からの光を透過する窓としての役割を果た
している。また、チャンバ壁62には基板Wの搬出入の
ための搬出入口63が形成されており、この搬出入口6
3には扉23が開閉自在に設けられている。
The chamber 20 is composed of a chamber wall 62 covering the lower part and the side periphery of the substrate W and a quartz window 22 covering the upper part of the substrate W. The quartz window 22 is located between the substrate W placed in the chamber 20 and the lamp 24, and serves as a window for transmitting light from the lamp 24. The chamber wall 62 is formed with a carry-in / out port 63 for carrying in / out the substrate W.
3 is provided with a door 23 which can be opened and closed freely.

【0019】チャンバ壁62の内側部分も光を反射して
基板Wを効率よく加熱することができるよう鏡面加工さ
れているとともに、基板Wに対向する面は基板Wからの
放射光を効率よく反射することができるように反射面6
2Eを形成する。なお、反射面62Eは基板Wの直径よ
りも大きい寸法となるように設定することが好ましい。
The inner portion of the chamber wall 62 is also mirror-finished so as to reflect the light and efficiently heat the substrate W, and the surface facing the substrate W reflects the radiated light from the substrate W efficiently. Reflective surface 6 so that
Form 2E. Preferably, the reflecting surface 62E is set to have a size larger than the diameter of the substrate W.

【0020】反射面62Eの下部には基板Wを昇降させ
るリフト部80が3つ設けられている(図1においては
2つのみ図示する)。リフト部80は図1に示すように
昇降移動するリフトピン81を内部に有しており、リフ
トピン81を上昇させると基板Wが支持部材29から持
ち上げられるようになっている。基板Wをチャンバ20
内部へ搬入する際には、まずリフトピン81が上昇して
待機し、基板Wを保持したハンド91が基板処理装置1
00の外部から進入して下降することにより、リフトピ
ン81上に基板Wが載置される。そしてハンド91をチ
ャンバ20外部へ退避させた後、リフトピン81を下降
させることで基板Wが支持部材29上に載置される。そ
して、扉23が搬出入口63を塞ぐことにより、チャン
バ20内が密閉され、基板Wに対する加熱処理が開始さ
れる。一方、加熱処理が終了した基板Wをチャンバ20
外部へと搬出する際には上記搬入動作と逆の動作が行わ
れる。
Below the reflecting surface 62E, three lift portions 80 for raising and lowering the substrate W are provided (only two are shown in FIG. 1). As shown in FIG. 1, the lift section 80 has lift pins 81 that move up and down, and when the lift pins 81 are raised, the substrate W can be lifted from the support member 29. Substrate W is placed in chamber 20
When the wafer W is carried into the interior, first, the lift pins 81 rise and wait, and the hand 91 holding the substrate W is moved by the substrate processing apparatus 1.
The substrate W is placed on the lift pins 81 by entering from the outside and descending. After the hand 91 is retracted to the outside of the chamber 20, the substrate W is placed on the support member 29 by lowering the lift pins 81. When the door 23 closes the carry-in / out entrance 63, the inside of the chamber 20 is closed, and the heating process on the substrate W is started. On the other hand, the substrate W after the heat treatment is
When carrying out to the outside, an operation reverse to the above-described carrying-in operation is performed.

【0021】なお、支持部材29は図示しない回転駆動
手段によって基板Wの中心を軸として回転可能なように
構成されており、基板Wに対する加熱処理中には支持部
材29が基板Wを支持した状態で回転し、基板Wの面内
温度分布の均一性を保つようになっている。
The support member 29 is configured to be rotatable around the center of the substrate W by a rotation driving means (not shown). The support member 29 supports the substrate W during the heating process on the substrate W. To maintain the uniformity of the in-plane temperature distribution of the substrate W.

【0022】次に、放射温度計10の構成について説明
する。図2は、この実施の形態における放射温度計10
および温度算出部5の内部構成を示す概念図である。基
板Wの裏面に対向するチャンバ壁62の反射面62Eに
は開口部62Hが設けられており、この開口部62Hの
下方側より放射温度計10が挿設される。放射温度計1
0の内部には光源11と受光素子12と導光管13とが
設けられており、これらはホルダ14の内部に固定され
ている。光源11は例えばLEDやレーザダイオードな
どによって構成され、後述する光源駆動部5bの制御に
よって点灯したり消灯したりする。導光管13は、サフ
ァイアや石英などの材料で形成されており、光源11か
らの照射光が基板Wの裏面によって反射される反射光や
基板Wから放射される放射光などを良好に受光素子12
に導くように配置されている。なお、導光管13の上端
部は反射面62Eと略同一の高さ位置にあり、熱処理中
における基板の温度やプロセスガス流の不均一要因とな
らないようになっている。
Next, the configuration of the radiation thermometer 10 will be described. FIG. 2 shows a radiation thermometer 10 according to this embodiment.
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an internal configuration of a temperature calculation unit 5. An opening 62H is provided in the reflection surface 62E of the chamber wall 62 facing the back surface of the substrate W, and the radiation thermometer 10 is inserted from below the opening 62H. Radiation thermometer 1
A light source 11, a light receiving element 12, and a light guide tube 13 are provided inside 0, and these are fixed inside a holder 14. The light source 11 is configured by, for example, an LED, a laser diode, or the like, and is turned on or off under the control of a light source driving unit 5b described later. The light guide tube 13 is formed of a material such as sapphire or quartz, and is a light receiving element that satisfactorily receives light emitted from the light source 11 reflected by the back surface of the substrate W, emitted light from the substrate W, and the like. 12
It is arranged to lead to. The upper end of the light guide tube 13 is located at substantially the same height as the reflecting surface 62E so as not to cause a non-uniform factor in the temperature of the substrate or the process gas flow during the heat treatment.

【0023】光源11は基板Wが不透明となる所定の波
長λの光を照射するものであり、また、受光素子12は
波長λの光に対して高い感度を示すものである。
The light source 11 emits light of a predetermined wavelength λ that makes the substrate W opaque, and the light receiving element 12 has high sensitivity to light of the wavelength λ.

【0024】そして、光源11を点灯させた際には、光
源11からの照射光が基板Wによって反射した反射光
と、基板Wからの放射光とが受光素子12に導かれる。
一方、光源11を消灯させた際には、基板Wからの放射
光のみが受光素子12に導かれる。
When the light source 11 is turned on, the light emitted from the light source 11 is reflected by the substrate W, and the reflected light from the substrate W is guided to the light receiving element 12.
On the other hand, when the light source 11 is turned off, only the radiation light from the substrate W is guided to the light receiving element 12.

【0025】温度算出部5は内部にCPUとメモリとを
備えており、そのCPUは計測部5aおよび光源駆動部
5bとして機能する。光源駆動部5bは、放射温度計1
0の光源11の点灯/消灯を制御する。また、計測部5
aは、受光素子12から得られる光強度を、予めメモリ
6に格納しておくキャリブレーションデータに基づいて
補正し、所定の演算を行うことによって基板Wの温度T
を求める。
The temperature calculating section 5 has a CPU and a memory therein, and the CPU functions as a measuring section 5a and a light source driving section 5b. The light source driving unit 5b includes the radiation thermometer 1
Lighting / extinguishing of the light source 11 of 0 is controlled. Also, the measuring unit 5
a is that the light intensity obtained from the light receiving element 12 is corrected based on the calibration data stored in the memory 6 in advance, and the temperature T of the substrate W is obtained by performing a predetermined calculation.
Ask for.

【0026】なお、正確に基板Wの温度Tを求めるため
には受光素子12にランプ24の光を入射させないこと
が必要となる。このため、この実施の形態において放射
温度計10は、図8に示すように基板Wによってランプ
24の照射する光が遮光されるような位置に配置されて
いる。また、基板Wの温度Tをマルチポイントで計測す
るようにするためには、上記のような放射温度計10お
よび温度算出部5を複数箇所に設けるように構成すれば
よい。マルチポイント計測を行えば基板Wの温度分布を
知ることが可能となる。
In order to accurately obtain the temperature T of the substrate W, it is necessary to prevent the light of the lamp 24 from being incident on the light receiving element 12. For this reason, in this embodiment, the radiation thermometer 10 is arranged at a position where the light emitted from the lamp 24 is blocked by the substrate W as shown in FIG. In order to measure the temperature T of the substrate W at multiple points, the radiation thermometer 10 and the temperature calculation unit 5 as described above may be provided at a plurality of locations. If the multipoint measurement is performed, the temperature distribution of the substrate W can be known.

【0027】一般に、黒体の温度Tと黒体の放射光強度
(放射エネルギー強度)Iとの間には、
Generally, between the temperature T of the black body and the radiant light intensity (radiant energy intensity) I of the black body,

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】の関係がある。数1はプランクの輻射公式
と呼ばれ、C1,C2は放射定数であり、λは着目する
波長である。基板Wは黒体ではないため、基板Wの放射
率をεとすると、基板Wの温度があまり高くないとき、
数1は、
There is the following relationship. Equation 1 is called Planck's radiation formula, C1 and C2 are radiation constants, and λ is the wavelength of interest. Since the substrate W is not a black body, assuming that the emissivity of the substrate W is ε, when the temperature of the substrate W is not so high,
Equation 1 is

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【0031】と変形することができる。数2をさらに変
形すると、放射光強度Iより物体の温度Tを求める式
は、
It can be modified as follows. When the equation 2 is further modified, the equation for calculating the object temperature T from the radiated light intensity I is as follows.

【0032】[0032]

【数3】 (Equation 3)

【0033】となる。ここで、基板Wの放射率εを予め
設定しておき、数3の関係に基づいて物体の温度Tを求
めるのが放射温度計である。
## EQU1 ## Here, a radiation thermometer sets the emissivity ε of the substrate W in advance, and obtains the temperature T of the object based on the relationship of Expression 3.

【0034】数3により基板の温度計測を行うために
は、基板の放射率εを知ることが必要となる。一般に、
物体に特定の波長の光を照射した際に透過がない場合、
すなわち、その波長の光に対して不透明となる場合、そ
の波長に関して物体の放射率εと反射率ρとの間には、
In order to measure the temperature of the substrate according to Equation 3, it is necessary to know the emissivity ε of the substrate. In general,
If there is no transmission when irradiating the object with light of a specific wavelength,
That is, if it becomes opaque to light of that wavelength, between the emissivity ε and reflectivity ρ of the object for that wavelength,

【0035】[0035]

【数4】 (Equation 4)

【0036】の関係が成立する。このことは基板Wにつ
いても成立する。例えば、基板Wがシリコンウエハの場
合は波長が1μm以下となる波長域において不透明とな
ることが知られており、その波長域に着目することによ
り数4の関係が成立する。従って、基板の反射率ρを計
測することができれば放射率εを求めることができ、そ
の結果数3に基づいて基板Wの温度Tを求めることが可
能となる。
The following relationship is established. This is also true for the substrate W. For example, when the substrate W is a silicon wafer, it is known that the substrate W becomes opaque in a wavelength region where the wavelength is 1 μm or less. By focusing on the wavelength region, the relationship of Expression 4 is established. Therefore, if the reflectance ρ of the substrate can be measured, the emissivity ε can be obtained, and as a result, the temperature T of the substrate W can be obtained based on Equation 3.

【0037】まず、光源11を点灯させ、光源11から
の照射光が基板Wによって反射した反射光と、基板Wか
らの放射光との和を受光素子12にて検出する。このと
き、受光素子12で検出される光強度をI1 とする。
First, the light source 11 is turned on, and the light receiving element 12 detects the sum of the reflected light of the irradiation light from the light source 11 reflected by the substrate W and the radiated light from the substrate W. At this time, the light intensity detected by the light receiving element 12 is defined as I1.

【0038】次に、光源11を消灯させ、基板Wからの
放射光が反射面62Eと基板Wの裏面との間で多重反射
した多重反射光のみを受光素子12で検出する。このと
き、受光素子12で検出される光強度をI2 とする。
Next, the light source 11 is turned off, and the light receiving element 12 detects only the multiple reflection light in which the radiation light from the substrate W is multiple reflected between the reflection surface 62E and the back surface of the substrate W. At this time, the light intensity detected by the light receiving element 12 is defined as I2.

【0039】ここで、光源11の点灯時と消灯時におけ
る基板Wの温度変化と放射率変化が微小で無視できる程
度であるとすると、光強度I1 とI2 との差、つまり
(I1−I2 )は、光源11からの照射光が基板Wによ
って反射された反射光の強度になる。そして、光源11
に対して所定の供給電流が与えられた際の光源11の照
射光の強度を予め測定しておけば、反射光の強度より基
板Wの反射率ρを求めることができる。
Here, assuming that the change in the temperature and the change in the emissivity of the substrate W when the light source 11 is turned on and off are small and negligible, the difference between the light intensities I1 and I2, that is, (I1-I2) Is the intensity of the reflected light from the light source 11 reflected by the substrate W. And the light source 11
By measuring in advance the intensity of the light emitted from the light source 11 when a predetermined supply current is applied to the light source, the reflectance ρ of the substrate W can be obtained from the intensity of the reflected light.

【0040】そして、数4より基板Wの放射率εを求
め、その放射率εと光強度I2 とを数3に代入すること
により、基板Wの温度Tを求めることができる。
Then, the emissivity ε of the substrate W is obtained from Equation 4, and the temperature T of the substrate W can be obtained by substituting the emissivity ε and the light intensity I 2 into Equation 3.

【0041】ここで、放射温度計10においては上述の
ように導光管13の汚れや受光素子12のドリフト等に
よって受光素子12で検出される光強度と実際の光強度
とにズレが生じることがあり、このズレを防止するため
に定期的又は必要に応じて放射温度計のキャリブレーシ
ョンが事前に行われている。そして、キャリブレーショ
ンによって得られたキャリブレーションデータは、記憶
手段として機能するメモリ6内に格納されており、計測
部5aが受光素子12から得た光強度をキャリブレーシ
ョンデータに基づいて補正(例えば、オフセット値を設
定する等の補正)して適正な光強度を導き、上述した演
算を行うことにより、基板Wの温度Tを求めるように構
成されている。
Here, in the radiation thermometer 10, as described above, the light intensity detected by the light receiving element 12 and the actual light intensity may be shifted due to the contamination of the light guide tube 13, the drift of the light receiving element 12, and the like. In order to prevent this deviation, calibration of the radiation thermometer is performed in advance periodically or as needed. Then, the calibration data obtained by the calibration is stored in the memory 6 functioning as a storage unit, and the measuring unit 5a corrects the light intensity obtained from the light receiving element 12 based on the calibration data (for example, The temperature T of the substrate W is obtained by performing a correction such as setting an offset value) to derive an appropriate light intensity and performing the above-described calculation.

【0042】なお、図1には図示していないが、放射温
度計10のキャリブレーションの際に、キャリブレーシ
ョンデータを生成する演算部4がさらに設けられるが、
これについては後述することとする。
Although not shown in FIG. 1, an arithmetic unit 4 for generating calibration data when calibrating the radiation thermometer 10 is further provided.
This will be described later.

【0043】以下においては、上記のような構成の基板
処理装置100において放射温度計10のキャリブレー
ションを行う際に使用する治具と実際のキャリブレーシ
ョン方法とについて説明する。
Hereinafter, a jig used for calibrating the radiation thermometer 10 in the substrate processing apparatus 100 having the above-described configuration and an actual calibration method will be described.

【0044】<2.放射温度計10のキャリブレーショ
ンを行う際に使用する治具>まず、図3は、放射温度計
10の光源11の照射光の照射光強度を直接検出するた
めの光検出プローブ30を示す概略図である。光検出プ
ローブ30にはレンズ31と受光素子32とが設けられ
ており、これらレンズ31と受光素子32とはケース3
5によって所定位置に固定されている。そして、受光素
子32からは照射光強度を検出した際の電気信号を後述
する演算部4に導くためのケーブル38が接続されてお
り、このケーブル38はチャンバ20内の所定位置に設
けられたコネクタ(図示省略)に接続される。なお、受
光素子32は、Siフォトダイオードなどで構成され、
放射温度計10に設けられている受光素子12と同様の
波長帯に高い感度を示すものが用いられる。
<2. Jig Used for Calibrating Radiation Thermometer 10> First, FIG. 3 is a schematic diagram showing a light detection probe 30 for directly detecting the irradiation light intensity of the irradiation light from the light source 11 of the radiation thermometer 10. It is. The light detection probe 30 is provided with a lens 31 and a light receiving element 32.
5 fixed at a predetermined position. The light receiving element 32 is connected to a cable 38 for guiding an electric signal when detecting the intensity of the irradiation light to the operation unit 4 described later. The cable 38 is connected to a connector provided at a predetermined position in the chamber 20. (Not shown). In addition, the light receiving element 32 is configured by a Si photodiode or the like,
A device having high sensitivity in the same wavelength band as the light receiving element 12 provided in the radiation thermometer 10 is used.

【0045】このように構成された光検出プローブ30
は、レンズ31が反射面62Eに設けられた放射温度計
10と対向するように設置されることにより、光源11
からの照射光を直接受光して照射光強度を検出すること
ができる。
The light detection probe 30 constructed as described above
Is installed so that the lens 31 faces the radiation thermometer 10 provided on the reflection surface 62E, so that the light source 11
Irradiating light can be directly received to detect the irradiating light intensity.

【0046】次に、図4は、放射温度計10の光源11
の照射光を反射させ、その反射光を放射温度計10の受
光素子12に対して導くための反射プローブ40を示す
概略図である。反射プローブ40には凹面状に形成され
た反射面を有するミラー41が設けられており、このミ
ラー41はケース45によって所定位置に固定されてい
る。なお、反射プローブ40の外形は光検出プローブ3
0の外形と略同形状に形成されている。
Next, FIG. 4 shows the light source 11 of the radiation thermometer 10.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a reflection probe 40 for reflecting the irradiation light of FIG. 1 and guiding the reflected light to the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10. The reflection probe 40 is provided with a mirror 41 having a reflection surface formed in a concave shape, and the mirror 41 is fixed at a predetermined position by a case 45. The outer shape of the reflection probe 40 is the light detection probe 3
0 is formed in substantially the same shape.

【0047】このように構成された反射プローブ40
は、ミラー41が反射面62Eに設けられた放射温度計
10と対向するように設置されることにより、光源11
からの照射光がミラー41の反射面によって反射された
反射光を良好に受光素子12に導くことができる。この
結果、放射温度計10の受光素子12では、光源11が
照射した照射光の強度を反射光強度として検出すること
ができる。
The reflection probe 40 thus configured
Is installed so that the mirror 41 faces the radiation thermometer 10 provided on the reflection surface 62E, so that the light source 11
The reflected light reflected by the reflecting surface of the mirror 41 can be guided to the light receiving element 12 satisfactorily. As a result, the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10 can detect the intensity of the irradiation light emitted by the light source 11 as the reflected light intensity.

【0048】上記のような光検出プローブ30と反射プ
ローブ40とは、いずれも放射温度計10に対向する位
置に適切に設置されることが必要である。そのため、こ
の実施の形態では、上記の光検出プローブ30と反射プ
ローブ40とに加えて、アライメント治具を使用する。
Both the light detection probe 30 and the reflection probe 40 described above need to be appropriately installed at positions facing the radiation thermometer 10. Therefore, in this embodiment, an alignment jig is used in addition to the light detection probe 30 and the reflection probe 40 described above.

【0049】図5は、アライメント治具50の側断面を
示す概略図である。このアライメント治具には、3つの
突起体51が形成されており(図5においては2つのみ
図示する)、これら突起体51が反射面62Eに形成さ
れたリフトピン81が昇降する孔に嵌入することによ
り、アライメント治具50がチャンバ20内の所定位置
に位置決めされるようになっている。そして、アライメ
ント治具50の放射温度計10に対応する位置には、光
検出プローブ30と反射プローブ40とを挿嵌するため
のプローブ設置孔53が設けられている。このようなア
ライメント治具50を基板処理装置100のチャンバ2
0内にセットすると、図6に示すような状態となる。図
6のようにチャンバ20内の所定位置にセットされたア
ライメント治具50において、プローブ設置孔53に光
検出プローブ30と反射プローブ40とを交替的に挿嵌
すれば、光検出プローブ30と反射プローブ40とをい
ずれも放射温度計10に対向する所定位置に適切に設置
することができる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a side cross section of the alignment jig 50. The alignment jig is formed with three protrusions 51 (only two are shown in FIG. 5), and these protrusions 51 fit into holes in which the lift pins 81 formed on the reflection surface 62E move up and down. As a result, the alignment jig 50 is positioned at a predetermined position in the chamber 20. A probe installation hole 53 for inserting the light detection probe 30 and the reflection probe 40 is provided at a position corresponding to the radiation thermometer 10 of the alignment jig 50. Such an alignment jig 50 is placed in the chamber 2 of the substrate processing apparatus 100.
When set within 0, the state shown in FIG. 6 is obtained. In the alignment jig 50 set at a predetermined position in the chamber 20 as shown in FIG. 6, if the light detection probe 30 and the reflection probe 40 are inserted alternately into the probe installation holes 53, the light detection probe 30 Both the probe 40 and the probe 40 can be appropriately installed at a predetermined position facing the radiation thermometer 10.

【0050】この実施の形態では、上記のような光検出
プローブ30と反射プローブ40とアライメント治具5
0とを使用して放射温度計10のキャリブレーションを
行う場合を一例として説明する。
In this embodiment, the light detection probe 30, the reflection probe 40 and the alignment jig 5
A case where the calibration of the radiation thermometer 10 is performed by using 0 will be described as an example.

【0051】<3.キャリブレーション方法>この実施
の形態における放射温度計10のキャリブレーションの
概念について説明する。
<3. Calibration Method> The concept of calibration of the radiation thermometer 10 in this embodiment will be described.

【0052】まず、アライメント治具50をチャンバ2
0内にセットした後、プローブ設置孔53に光検出プロ
ーブ30を挿嵌する。そして、光検出プローブ30から
のケーブル38をチャンバ20内の所定のコネクタに接
続する。
First, the alignment jig 50 is placed in the chamber 2
After being set to 0, the light detection probe 30 is inserted into the probe installation hole 53. Then, the cable 38 from the light detection probe 30 is connected to a predetermined connector in the chamber 20.

【0053】図7は、光検出プローブ30を設置した際
のブロック図である。ケーブル38は、チャンバ20内
のコネクタを介してCPUなどによって構成される演算
部4に接続される。この状態において、温度算出部5の
光源駆動部5bは光源11に対して所定の供給電流を与
え、光源11を点灯させる。光源11から照射する照射
光は、導光管13を介して光検出プローブ30に導かれ
る。そして、導光管13から出射する照射光は、レンズ
31を介して受光素子32に入射することとなる。受光
素子32では、光電変換が行われ、受光した照射光強度
に応じた電気信号を発生する。演算部4は、受光素子3
2から得られる照射光強度を入力し、一時的にメモリ6
内に格納する。なお、このとき光源駆動部5bが光源1
1に与えた供給電流についてもメモリ6に格納してお
く。
FIG. 7 is a block diagram when the light detection probe 30 is installed. The cable 38 is connected to the operation unit 4 configured by a CPU or the like via a connector in the chamber 20. In this state, the light source driving unit 5b of the temperature calculation unit 5 supplies a predetermined supply current to the light source 11 to turn on the light source 11. Irradiation light emitted from the light source 11 is guided to the light detection probe 30 via the light guide tube 13. Then, the irradiation light emitted from the light guide tube 13 enters the light receiving element 32 via the lens 31. The light receiving element 32 performs photoelectric conversion and generates an electric signal corresponding to the intensity of the received irradiation light. The calculation unit 4 includes the light receiving element 3
Input the intensity of the irradiation light obtained from
Store in. At this time, the light source driving unit 5b
The supply current given to 1 is also stored in the memory 6.

【0054】そして、アライメント治具50に設置され
ている光検出プローブ30を取り外し、プローブ設置孔
53に反射プローブ40を挿嵌する。
Then, the light detection probe 30 installed on the alignment jig 50 is removed, and the reflection probe 40 is inserted into the probe installation hole 53.

【0055】図8は、反射プローブ40を設置した際の
ブロック図である。この状態において、温度算出部5の
光源駆動部5bは光源11に対して光検出プローブ30
のときと同様の供給電流を与え、光源11を点灯させ
る。光源11から照射する照射光は、導光管13を介し
て反射プローブ40に導かれる。そして、導光管13か
ら出射する照射光は、反射プローブ40に設けられてい
るミラー41によって反射される。ミラー41によって
反射された反射光は、再び導光管13に入射して受光素
子12に入射することとなる。受光素子12では、光電
変換が行われ、受光した反射光強度に応じた電気信号を
発生する。この反射光強度は温度算出部5の計測部5a
に導かれ、一時的にメモリ6内に格納される。
FIG. 8 is a block diagram when the reflection probe 40 is installed. In this state, the light source driving unit 5b of the temperature calculation unit 5
The same supply current as in the case (1) is applied to light the light source 11. Irradiation light emitted from the light source 11 is guided to the reflection probe 40 via the light guide tube 13. The irradiation light emitted from the light guide tube 13 is reflected by a mirror 41 provided on the reflection probe 40. The light reflected by the mirror 41 enters the light guide tube 13 again and enters the light receiving element 12. The light receiving element 12 performs photoelectric conversion and generates an electric signal corresponding to the intensity of the received reflected light. This reflected light intensity is measured by the measuring unit 5a of the temperature calculating unit 5.
And is temporarily stored in the memory 6.

【0056】この状態で、メモリ6には、光源11が点
灯した際に光検出プローブ30で検出された照射光強度
と放射温度計10の受光素子12で検出した反射光強度
とが格納されていることとなる。
In this state, the memory 6 stores the irradiation light intensity detected by the light detecting probe 30 when the light source 11 is turned on and the reflected light intensity detected by the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10. Will be.

【0057】ここで、予め反射プローブ40の反射定数
(照射光と反射光との割合)が判っていれば、光検出プ
ローブ30で検出した照射光強度から本来放射温度計1
0の受光素子12が受光すべき適正反射光強度を求める
ことができる。そして、この適正反射光強度と、実際に
放射温度計10の受光素子12が受光した反射光強度と
の差分が、導光管13の汚れや受光素子12のドリフト
などによって生じた誤差となる。
Here, if the reflection constant (the ratio between the irradiation light and the reflected light) of the reflection probe 40 is known in advance, the radiation thermometer 1 should be used based on the irradiation light intensity detected by the light detection probe 30.
The appropriate reflected light intensity to be received by the 0 light receiving element 12 can be obtained. Then, the difference between the appropriate reflected light intensity and the reflected light intensity actually received by the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10 is an error caused by contamination of the light guide tube 13, drift of the light receiving element 12, and the like.

【0058】従って、演算部4が、照射光強度と反射プ
ローブ40の反射定数とから正確な反射光の強度を示す
適正反射光強度を求め、この適正反射光強度と放射温度
計10の受光素子12で検出された反射光強度との対応
関係を求めてキャリブレーションデータとしてメモリ6
内に格納しておけば、実際の基板処理の際に計測部5a
がキャリブレーションデータに基づいて受光素子12で
得られた光強度を補正することができ、基板の温度計測
の信頼性を高く維持することができる。
Accordingly, the calculating section 4 obtains an appropriate reflected light intensity indicating an accurate reflected light intensity from the irradiation light intensity and the reflection constant of the reflection probe 40, and calculates the appropriate reflected light intensity and the light receiving element of the radiation thermometer 10. The corresponding relationship with the intensity of the reflected light detected by the memory 12 is obtained as calibration data in the memory 6.
If the measurement unit 5a is stored in the
Can correct the light intensity obtained by the light receiving element 12 based on the calibration data, and the reliability of the temperature measurement of the substrate can be kept high.

【0059】以下においては、このようなキャリブレー
ションを行う具体的な方法をフローチャートを参照しつ
つ説明する。図9は、この実施の形態における放射温度
計10のキャリブレーションを行うシーケンスを示すフ
ローチャートである。
In the following, a specific method for performing such a calibration will be described with reference to flowcharts. FIG. 9 is a flowchart showing a sequence for performing calibration of the radiation thermometer 10 in this embodiment.

【0060】まず、ステップS1において基準放射温度
計のキャリブレーションを行う。基準放射温度計とは、
放射温度計10のキャリブレーションを行うための基準
となるものであり、構成的には放射温度計10と同一の
ものである。この基準放射温度計は、反射プローブ40
の反射定数を求めるために使用される。基準放射温度計
のキャリブレーションは、黒体炉や黒体放射スペクトル
を発生する装置を用いて基準放射温度計単体で行う。
First, calibration of the reference radiation thermometer is performed in step S1. What is a reference radiation thermometer?
This serves as a reference for calibrating the radiation thermometer 10, and is structurally the same as the radiation thermometer 10. This reference radiation thermometer is provided with a reflection probe 40.
Is used to determine the reflection constant of The calibration of the reference radiation thermometer is performed by the reference radiation thermometer alone using a blackbody furnace or a device that generates a blackbody radiation spectrum.

【0061】次に、ステップS2においてアライメント
治具50を基板処理装置100のチャンバ20内にセッ
トする。これにより図6に示したような状態となる。
Next, in step S2, the alignment jig 50 is set in the chamber 20 of the substrate processing apparatus 100. This results in the state as shown in FIG.

【0062】次に、ステップS3においてキャリブレー
ションが行われた基準放射温度計を用いて反射プローブ
40のミラー41の反射定数を求める。具体的には、次
のような手順で反射プローブ40の反射定数が求められ
る。
Next, the reflection constant of the mirror 41 of the reflection probe 40 is determined using the reference radiation thermometer that has been calibrated in step S3. Specifically, the reflection constant of the reflection probe 40 is determined by the following procedure.

【0063】基準放射温度計をチャンバ20内の放射温
度計10が取り付けられている位置に取り付け、アライ
メント治具50のプローブ設置孔53に光検出プローブ
30を挿嵌する。この結果、図7に示すような状態とな
るが、この場合は放射温度計10は基準放射温度計とい
うことになる。そして、この状態で基準放射温度計の光
源を点灯させ、光検出プローブ30で検出される光源か
らの照射光強度を一旦メモリ6内に格納しておく。この
ときの照射光強度をIa とする。
The reference radiation thermometer is mounted in the chamber 20 at the position where the radiation thermometer 10 is mounted, and the light detection probe 30 is inserted into the probe installation hole 53 of the alignment jig 50. As a result, the state shown in FIG. 7 is obtained. In this case, the radiation thermometer 10 is a reference radiation thermometer. Then, in this state, the light source of the reference radiation thermometer is turned on, and the irradiation light intensity from the light source detected by the light detection probe 30 is temporarily stored in the memory 6. The irradiation light intensity at this time is defined as Ia.

【0064】続いて、光検出プローブ30をアライメン
ト治具50から取り除き、反射プローブ40をプローブ
設置孔53に挿嵌する。この結果、図8に示すような状
態となるが、この場合も放射温度計10は基準放射温度
計ということになる。そして、この状態で基準放射温度
計の光源を点灯させ、反射プローブ40のミラー41に
よって反射された反射光を基準放射温度計の受光素子で
検出する。そして、基準放射温度計によって検出された
反射光強度を一旦メモリ6内に格納しておく。このとき
の照射光強度をIb とする。
Subsequently, the light detection probe 30 is removed from the alignment jig 50, and the reflection probe 40 is inserted into the probe installation hole 53. As a result, the state shown in FIG. 8 is obtained, but also in this case, the radiation thermometer 10 is a reference radiation thermometer. Then, in this state, the light source of the reference radiation thermometer is turned on, and the light reflected by the mirror 41 of the reflection probe 40 is detected by the light receiving element of the reference radiation thermometer. Then, the reflected light intensity detected by the reference radiation thermometer is temporarily stored in the memory 6. The irradiation light intensity at this time is defined as Ib.

【0065】基準放射温度計は既にステップS1におい
てキャリブレーションが行われているので、基準放射温
度計の受光素子で検出される光強度は正確な値であると
考えられる。従って、光検出プローブ30を用いて検出
した照射光強度Ia と反射プローブ40を用いて検出し
た反射光強度Ib とに基づけば、反射プローブ40の反
射定数kは、
Since the reference radiation thermometer has already been calibrated in step S1, the light intensity detected by the light receiving element of the reference radiation thermometer is considered to be an accurate value. Therefore, based on the irradiation light intensity Ia detected using the light detection probe 30 and the reflection light intensity Ib detected using the reflection probe 40, the reflection constant k of the reflection probe 40 becomes

【0066】[0066]

【数5】 (Equation 5)

【0067】として表現できる。演算部4は、メモリ6
に一時的に格納されている照射光強度Ia と反射光強度
Ib とを読み出して数5の演算を行い、反射プローブ4
0の反射定数kをメモリ6内に格納する。このようにし
てステップS3の処理が行われて反射プローブ40の反
射定数kが求められる。
Can be expressed as The operation unit 4 includes a memory 6
The illumination light intensity Ia and the reflected light intensity Ib temporarily stored in the reflection probe 4 are read out, and the calculation of Expression 5 is performed.
The reflection constant k of 0 is stored in the memory 6. Thus, the processing of step S3 is performed, and the reflection constant k of the reflection probe 40 is obtained.

【0068】なお、反射プローブ40の反射定数kが求
められると、チャンバ20内に取り付けた基準放射温度
計を取り外して、実際のキャリブレーション対象となる
放射温度計10を取り付ける。
When the reflection constant k of the reflection probe 40 is obtained, the reference radiation thermometer attached to the chamber 20 is removed, and the radiation thermometer 10 to be actually calibrated is attached.

【0069】これまでの処理が、実際の放射温度計10
のキャリブレーションを行うために予め行われる手順で
あり、ステップS4以降の処理は実際の放射温度計10
のキャリブレーションの処理である。従って、使用され
る反射プローブ40の反射定数が既に求められている場
合は、ステップS1〜S3の処理を行う必要はない。
The processing up to this point is the actual radiation thermometer 10
Is a procedure that is performed in advance to perform the calibration of the radiation thermometer 10.
Is the calibration process. Therefore, when the reflection constant of the used reflection probe 40 has already been obtained, it is not necessary to perform the processing of steps S1 to S3.

【0070】ステップS4においては、チャンバ20内
にアライメント治具50をセットし、放射温度計10に
対向する位置に形成されているプローブ設置孔53に光
検出プローブ30を挿嵌する。この結果、図7に示すよ
うな状態となる。
In step S 4, the alignment jig 50 is set in the chamber 20, and the light detection probe 30 is inserted into the probe installation hole 53 formed at a position facing the radiation thermometer 10. As a result, a state as shown in FIG. 7 is obtained.

【0071】そして、放射温度計10の光源11を点灯
させ、光検出プローブ30の受光素子32で検出される
照射光強度I3 を計測する(ステップS5)。そして、
計測された照射光強度I3 と、光源駆動部5bが光源1
1に対して与えた供給電流との関係をメモリ6に一時的
に格納する(ステップS6)。
Then, the light source 11 of the radiation thermometer 10 is turned on, and the irradiation light intensity I3 detected by the light receiving element 32 of the light detection probe 30 is measured (step S5). And
The measured irradiation light intensity I3 and the light source driving unit 5b
The relationship with the supplied current for 1 is temporarily stored in the memory 6 (step S6).

【0072】次に、ステップS7において、光検出プロ
ーブ30をアライメント治具50から取り除き、反射プ
ローブ40をプローブ設置孔53に挿嵌する。この結
果、図8に示すような状態となる。
Next, in step S7, the light detection probe 30 is removed from the alignment jig 50, and the reflection probe 40 is inserted into the probe installation hole 53. As a result, a state as shown in FIG. 8 is obtained.

【0073】そして、光源駆動部5bが放射温度計10
の光源11に対してステップS5の際と同様の供給電流
を与えることによって光源11を点灯させ、反射プロー
ブ40のミラー41によって反射された反射光強度I4
を放射温度計10の受光素子12で計測する(ステップ
S8)。このとき得られた反射光強度I4 は、一旦メモ
リ6内に格納される。
Then, the light source driving section 5b is connected to the radiation thermometer 10
The light source 11 is turned on by supplying the same supply current to the light source 11 as in step S5, and the reflected light intensity I4 reflected by the mirror 41 of the reflection probe 40 is applied.
Is measured by the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10 (step S8). The reflected light intensity I4 obtained at this time is temporarily stored in the memory 6.

【0074】そして、ステップS9において、演算部4
は、メモリ6から照射光強度I3 と反射プローブ40の
反射定数kとを読み出し、これらから正確な反射光の強
度を示す適正反射光強度I40を求める。具体的には、適
正反射光強度I40は、数5の関係より、
Then, in step S9, the operation unit 4
Reads the irradiation light intensity I3 and the reflection constant k of the reflection probe 40 from the memory 6, and obtains an appropriate reflected light intensity I40 indicating the accurate reflected light intensity from these. Specifically, the appropriate reflected light intensity I40 is given by

【0075】[0075]

【数6】 (Equation 6)

【0076】によって求められる。Is obtained by

【0077】そして、ステップS10においては、演算
部4が、ステップS9で求めた適正反射光強度I40と実
際に放射温度計10の受光素子12で検出した反射光強
度I4 との対応関係を求め、それをキャリブレーション
データとしてメモリ6内に格納する。
Then, in step S10, the calculating section 4 obtains the correspondence between the appropriate reflected light intensity I40 obtained in step S9 and the reflected light intensity I4 actually detected by the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10. It is stored in the memory 6 as calibration data.

【0078】このようにメモリ6内にキャリブレーショ
ンデータとして適正反射光強度I40と実際に検出した反
射光強度I4 との対応関係を格納しておくことにより、
基板Wに対する熱処理中に基板Wの温度を計測する際に
は、放射温度計10の受光素子12で検出される光強度
をメモリ6に格納されているキャリブレーションデータ
に基づいて適正な光強度に補正することができ、計測結
果として得られる基板Wの温度Tの信頼性が向上する。
As described above, the correspondence between the appropriate reflected light intensity I40 and the actually detected reflected light intensity I4 is stored in the memory 6 as calibration data.
When measuring the temperature of the substrate W during the heat treatment on the substrate W, the light intensity detected by the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10 is adjusted to an appropriate light intensity based on the calibration data stored in the memory 6. The correction can be performed, and the reliability of the temperature T of the substrate W obtained as a measurement result is improved.

【0079】以上説明したように、この実施の形態の放
射温度計10のキャリブレーション方法では、放射温度
計10の受光素子12とは異なる光検出プローブ30で
光源11からの照射光強度I3 を計測し、この照射光強
度I3 と予め求められた反射プローブ40の反射定数k
とより、放射温度計10の受光素子12が本来検出すべ
き適正反射光強度I40を求めているため、放射温度計1
0の導光管13に汚れが付着していた場合や受光素子1
2がドリフトしていた場合などであっても正確に放射温
度計10のキャリブレーションを行うことができる。
As described above, in the method of calibrating the radiation thermometer 10 of this embodiment, the light intensity I3 from the light source 11 is measured by the light detection probe 30 different from the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10. Then, the irradiation light intensity I3 and the reflection constant k of the reflection probe 40 obtained in advance are determined.
Thus, since the appropriate reflected light intensity I40 that the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10 should originally detect is determined, the radiation thermometer 1
0 light guide tube 13 is dirty or light receiving element 1
Even when 2 drifts, the calibration of the radiation thermometer 10 can be accurately performed.

【0080】また、この実施の形態では、チャンバ20
内の加熱を伴わずに放射温度計10のキャリブレーショ
ンを行うことができるので、キャリブレーションの信頼
性が低下することもない。
In this embodiment, the chamber 20
Since the calibration of the radiation thermometer 10 can be performed without heating the inside, the reliability of the calibration does not decrease.

【0081】<4.変形例>上記実施の形態では、照射
光強度を検出する際には内部に受光素子32が設けられ
た光検出プローブ30にて検出する例について述べた
が、これに限定するものではない。例えば、図10は、
光検出プローブ30の一変形例を示す概略図である。図
10に示すように、この光検出プローブ30はケース3
5がアライメント治具50のプローブ設置孔53に挿嵌
可能な形状となっており、ケース35内には光ファイバ
39が挿設されている。そして、チャンバ20内に光コ
ネクタを設けるとともに、光コネクタから入射する光を
受光する受光素子を設ける。このように構成した場合、
光ファイバ39の一端をチャンバ20内に設けられた光
コネクタに接続すると、上述した図7とほぼ同様の構成
が成立することとなる。従って、光検出プローブ30と
しては、放射温度計10の光源11が照射する照射光を
直接取り込んで、照射光強度を検出することができるよ
うに構成されていればよい。
<4. Modified Example> In the above-described embodiment, an example has been described in which the irradiation light intensity is detected by the light detection probe 30 having the light receiving element 32 provided therein, but the present invention is not limited to this. For example, FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a modification of the light detection probe 30. As shown in FIG.
5 has a shape that can be inserted into the probe installation hole 53 of the alignment jig 50, and an optical fiber 39 is inserted into the case 35. Then, an optical connector is provided in the chamber 20, and a light receiving element for receiving light incident from the optical connector is provided. With this configuration,
When one end of the optical fiber 39 is connected to an optical connector provided in the chamber 20, almost the same configuration as that of FIG. 7 described above is established. Therefore, the light detection probe 30 only needs to be configured to be able to directly receive the irradiation light emitted by the light source 11 of the radiation thermometer 10 and detect the irradiation light intensity.

【0082】また、上記実施の形態では、放射温度計1
0のキャリブレーションを行うにあたって、光検出プロ
ーブ30と反射プローブ40とを別体として構成された
ものを使用する例について説明したが、これら光検出プ
ローブ30と反射プローブ40とは一体として構成され
ていてもよい。例えば、図11は、光検出プローブ30
と反射プローブ40との両機能を備える一部反射型プロ
ーブ70a,70bを示す概略図である。
In the above embodiment, the radiation thermometer 1
In the calibration of zero, an example is described in which the light detection probe 30 and the reflection probe 40 are configured separately from each other, but the light detection probe 30 and the reflection probe 40 are integrally configured. You may. For example, FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing partially reflective probes 70a and 70b having both functions of a reflective probe 40 and a reflective probe 40;

【0083】まず、図11(a)に示す一部反射型プロ
ーブ70aは、レンズ71aと受光素子72aとハーフ
ミラー73aとが設けられており、これらレンズ71a
と受光素子72aとハーフミラー73aとはケース75
aによって所定位置に固定されている。そして、受光素
子72aからは照射光強度を検出した際の電気信号を演
算部4(図7参照)に導くためのケーブル78aが接続
されており、このケーブル78aはチャンバ20内の所
定位置に設けられたコネクタに接続される。このように
構成された一部反射型プローブ70aでは、ハーフミラ
ー73aが放射温度計10と対向するように設置される
ことにより、光源11からの照射光の一部がハーフミラ
ー73aによって反射されて放射温度計10の受光素子
12に導かれるとともに、その他の照射光はハーフミラ
ー73aを透過してレンズ71aを介して受光素子72
aに導かれる。このように構成された一部反射型プロー
ブ70aを使用しても、ハーフミラー73aで反射され
る反射定数と受光素子72aで得られる照射光強度と放
射温度計10の受光素子12で得られる反射光強度との
関係を用いて放射温度計10のキャリブレーションを行
うことができる。
First, the partially reflective probe 70a shown in FIG. 11A is provided with a lens 71a, a light receiving element 72a, and a half mirror 73a.
The light receiving element 72a and the half mirror 73a are
a fixed at a predetermined position. The light receiving element 72a is connected to a cable 78a for guiding an electric signal when detecting the intensity of the irradiation light to the arithmetic unit 4 (see FIG. 7). The cable 78a is provided at a predetermined position in the chamber 20. Connected to the connector. In the partially reflecting probe 70a configured as described above, the half mirror 73a is installed so as to face the radiation thermometer 10, so that part of the irradiation light from the light source 11 is reflected by the half mirror 73a. While being guided to the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10, other irradiation light passes through the half mirror 73a and passes through the lens 71a to the light receiving element 72.
a. Even when the partially reflective probe 70a configured as described above is used, the reflection constant reflected by the half mirror 73a, the irradiation light intensity obtained by the light receiving element 72a, and the reflection obtained by the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10. Calibration of the radiation thermometer 10 can be performed using the relationship with the light intensity.

【0084】次に、図11(b)に示す一部反射型プロ
ーブ70bは、ケース75b内にハーフミラー73bと
光ファイバ79bとを備えている。そして、チャンバ2
0内に光コネクタを設けるとともに、光コネクタから入
射する光を受光する受光素子を設ける。このように構成
した場合、光ファイバ79bの一端をチャンバ20内に
設けられた光コネクタに接続すると、光源11からの照
射光強度を計測することができる。このように構成され
た一部反射型プローブ70bでは、ハーフミラー73b
が放射温度計10と対向するように設置されることによ
り、光源11からの照射光の一部がハーフミラー73b
によって反射されて放射温度計10の受光素子12に導
かれるとともに、その他の照射光はハーフミラー73b
を透過して光ファイバ79bを介してチャンバ20内に
設けられた受光素子に導かれる。このように構成された
一部反射型プローブ70bを使用しても、ハーフミラー
73bで反射される反射定数と光ファイバ79bを介し
て得られる照射光強度と放射温度計10の受光素子12
で得られる反射光強度との関係を用いて放射温度計10
のキャリブレーションを行うことができる。また、ハー
フミラーは、ミラーの一部に開口を設けることで同じ作
用を得られることもできる。
Next, the partially reflective probe 70b shown in FIG. 11B includes a half mirror 73b and an optical fiber 79b in a case 75b. And chamber 2
An optical connector is provided within the optical connector and a light receiving element for receiving light incident from the optical connector is provided. In such a configuration, when one end of the optical fiber 79b is connected to an optical connector provided in the chamber 20, the intensity of light emitted from the light source 11 can be measured. In the partially reflecting probe 70b configured as described above, the half mirror 73b
Is installed so as to face the radiation thermometer 10 so that a part of the irradiation light from the light source 11
And is guided to the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10 while the other irradiation light is reflected by the half mirror 73b.
Through the optical fiber 79b to the light receiving element provided in the chamber 20. Even when the partially reflecting probe 70b configured as described above is used, the reflection constant reflected by the half mirror 73b, the irradiation light intensity obtained via the optical fiber 79b, and the light receiving element 12 of the radiation thermometer 10
Thermometer 10 using the relationship with the reflected light intensity obtained in
Calibration can be performed. Also, the half mirror can obtain the same effect by providing an opening in a part of the mirror.

【0085】このような一部反射型プローブ70a,7
0bを使用すれば、キャリブレーションのシーケンス中
にプローブを交換する作業が必要なくなるので、効率よ
く放射温度計のキャリブレーションを行うことができ
る。
The partially reflective probes 70a, 70
If 0b is used, it is not necessary to replace the probe during the calibration sequence, so that the radiation thermometer can be efficiently calibrated.

【0086】また、上記実施の形態では、演算部4と温
度算出部5とが別体となっているブロック構成について
示したが、温度算出部5内のCPUが演算部4として機
能するものであってもよいことは言うまでもない。
Further, in the above embodiment, the block configuration in which the calculation unit 4 and the temperature calculation unit 5 are separate has been described. However, the CPU in the temperature calculation unit 5 functions as the calculation unit 4. Needless to say, there may be.

【0087】さらに、上記実施の形態において説明した
基板処理装置100における放射温度計10のキャリブ
レーション方法は、実際に基板Wの温度計測を行う際
に、基板Wから放射される放射光が基板Wの裏面と反射
面62Eとの間において多重反射する多重反射効果を利
用して温度計測するものであったとしても、何ら問題な
く適用することができることは言うまでもない。
Further, in the method of calibrating the radiation thermometer 10 in the substrate processing apparatus 100 described in the above embodiment, when the temperature of the substrate W is actually measured, the radiation emitted from the substrate W It is needless to say that even if the temperature is measured using the multiple reflection effect of multiple reflection between the back surface and the reflection surface 62E, it can be applied without any problem.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、放射温度計の光源を一定の状態で発光さ
せた際に、光源からの照射光を所定のプローブにて受光
して得られる照射光強度と、光源からの照射光を反射定
数が既知である所定の反射面にて反射させることによっ
て生じる反射光を放射温度計の受光素子にて受光して得
られる反射光強度とを一時的に記憶し、演算手段が照射
光強度と反射定数とから正確な本来の反射光の強度を示
す適正反射光強度を求め、この適正反射光強度と放射温
度計で検出した反射光強度との対応関係を求める。そし
て、基板の温度を計測する際に、放射温度計の受光素子
で得られる基板からの光強度を演算手段が求めた対応関
係に基づいて校正して基板の温度を導出するため、加熱
を伴わずに正確に放射温度計のキャリブレーションを行
うことができ、温度算出部によって得られる基板の温度
の信頼性を向上させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the light source of the radiation thermometer is made to emit light in a constant state, the irradiation light from the light source is received by the predetermined probe. Of reflected light obtained by receiving the reflected light generated by reflecting the irradiated light from the light source on a predetermined reflecting surface having a known reflection constant with the light receiving element of the radiation thermometer The intensity is temporarily stored, and the calculating means obtains an appropriate reflected light intensity indicating an accurate original reflected light intensity from the irradiation light intensity and the reflection constant, and calculates the appropriate reflected light intensity and the reflection detected by the radiation thermometer. Find the correspondence with the light intensity. Then, when measuring the temperature of the substrate, the light intensity from the substrate obtained by the light receiving element of the radiation thermometer is calibrated based on the correspondence obtained by the calculation means to derive the temperature of the substrate. The calibration of the radiation thermometer can be accurately performed without the need, and the reliability of the substrate temperature obtained by the temperature calculation unit can be improved.

【0089】請求項2に記載の発明による治具を使用す
れば、放射温度計のキャリブレーションの際に、加熱を
伴わずに正確に放射温度計のキャリブレーションを行う
ことができる。
When the jig according to the second aspect of the present invention is used, the radiation thermometer can be accurately calibrated without heating when calibrating the radiation thermometer.

【0090】請求項3に記載の発明による治具を使用す
れば、放射温度計のキャリブレーションの際に、加熱を
伴わずに正確に放射温度計のキャリブレーションを行う
ことができるとともに、効率よく放射温度計のキャリブ
レーションを行うことができる。
When the jig according to the third aspect of the present invention is used, the radiation thermometer can be calibrated accurately without heating when calibrating the radiation thermometer, and can be efficiently performed. Calibration of the radiation thermometer can be performed.

【0091】請求項4に記載の発明によれば、放射温度
計の光源を所定の状態で発光させた際に、光源からの照
射光を所定のプローブにて検出して照射光強度を計測
し、また、光源を同様の状態で発光させた際に、光源か
らの照射光を反射定数が既知である所定の反射面にて反
射させることによって生じる反射光を放射温度計の受光
素子にて受光して得られる反射光強度を計測した後、照
射光強度と反射定数とから正確な本来の反射光の強度を
示す適正反射光強度を求め、この適正反射光強度と放射
温度計の受光素子で得られた反射光強度との対応関係を
求めることにより、放射温度計のキャリブレーションを
行うため、加熱を伴わずに正確に放射温度計のキャリブ
レーションを行うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the light source of the radiation thermometer emits light in a predetermined state, the irradiation light from the light source is detected by a predetermined probe to measure the irradiation light intensity. In addition, when the light source emits light in the same state, the reflected light generated by reflecting the irradiation light from the light source on a predetermined reflecting surface having a known reflection constant is received by the light receiving element of the radiation thermometer. After measuring the reflected light intensity obtained from the measurement, the appropriate reflected light intensity, which indicates the exact intensity of the original reflected light, is obtained from the irradiation light intensity and the reflection constant, and the appropriate reflected light intensity and the light receiving element of the radiation thermometer are used. Since the calibration of the radiation thermometer is performed by obtaining the corresponding relationship with the obtained reflected light intensity, the calibration of the radiation thermometer can be performed accurately without heating.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一の実施の形態である基板処理装置
の構成を示す概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】この実施の形態における放射温度計および温度
算出部の内部構成を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an internal configuration of a radiation thermometer and a temperature calculation unit according to the embodiment.

【図3】この実施の形態における光検出プローブを示す
概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a light detection probe in this embodiment.

【図4】この実施の形態における反射プローブを示す概
略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a reflection probe in this embodiment.

【図5】この実施の形態におけるアライメント治具の側
断面を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a side cross section of the alignment jig in this embodiment.

【図6】アライメント治具を基板処理装置のチャンバ内
にセットした状態を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a state where an alignment jig is set in a chamber of the substrate processing apparatus.

【図7】光検出プローブを設置した際のブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram when a light detection probe is installed.

【図8】反射プローブを設置した際のブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram when a reflection probe is installed.

【図9】この実施の形態における放射温度計のキャリブ
レーションの手順を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for calibrating the radiation thermometer in this embodiment.

【図10】光検出プローブの一変形例を示す概略図であ
る。
FIG. 10 is a schematic view showing a modification of the light detection probe.

【図11】一部反射型プローブを示す概略図である。FIG. 11 is a schematic view showing a partially reflective probe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 演算部(演算手段) 5 温度算出部(温度算出手段) 5a 計測部 5b 光源駆動部 6 メモリ(記憶手段) 10 放射温度計 11 光源 12 受光素子 13 導光管 20 チャンバ 30 光検出プローブ 40 反射プローブ 50 アライメント治具 70a,70b 一部反射型プローブ Reference Signs List 4 calculation unit (calculation unit) 5 temperature calculation unit (temperature calculation unit) 5a measurement unit 5b light source drive unit 6 memory (storage unit) 10 radiation thermometer 11 light source 12 light receiving element 13 light guide tube 20 chamber 30 light detection probe 40 reflection Probe 50 Alignment jig 70a, 70b Partially reflective probe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 充弘 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 Fターム(参考) 2G065 AA04 AB22 AB26 BC07 BC33 BC35 DA01 2G066 AB02 BC15 CB01 4M106 AA01 AA09 BA04 CA70 DH02 DH12 DH13 DH32 DH40 DJ32 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuhiro Masuda 4-chome Tenjin Kitamachi 1-chome, Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto F-term (reference) 2G065 AA04 AB22 AB26 BC07 BC33 BC35 DA01 2G066 AB02 BC15 CB01 4M106 AA01 AA09 BA04 CA70 DH02 DH12 DH13 DH32 DH40 DJ32

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の温度を計測しつつ基板に熱処理を
施す装置であって、 (a) 所定の波長の光を照射する光源と、前記所定の波長
に感度を有し、入射光量に応じた信号を出力する受光素
子とが設けられた放射温度計と、 (b) 前記光源を一定の状態で発光させた際に、前記光源
からの照射光を所定のプローブにて受光して得られる照
射光強度と、前記光源からの照射光を反射定数が既知で
ある所定の反射面にて反射させることによって生じる反
射光を前記受光素子にて受光して得られる反射光強度と
を記憶する記憶手段と、 (c) 前記照射光強度と前記反射定数とから正確な前記反
射光の強度を示す適正反射光強度を求めることにより、
当該適正反射光強度と前記受光素子で得られた前記反射
光強度との対応関係を求める演算手段と、 (d) 基板の温度を計測する際に、前記受光素子で得られ
る基板からの光強度を前記対応関係に基づいて校正し、
当該校正した光強度に基づいて基板の温度を導出する温
度算出手段と、を備えることを特徴とする基板処理装
置。
An apparatus for performing a heat treatment on a substrate while measuring the temperature of the substrate, comprising: (a) a light source for irradiating light of a predetermined wavelength, a light source having sensitivity to the predetermined wavelength, and A radiation thermometer provided with a light-receiving element that outputs a signal obtained by: (b) When the light source emits light in a constant state, the irradiation light from the light source is received by a predetermined probe. A memory for storing an irradiation light intensity and a reflection light intensity obtained by receiving the reflection light generated by reflecting the irradiation light from the light source on a predetermined reflection surface having a known reflection constant by the light receiving element. Means, (c) by obtaining an appropriate reflected light intensity indicating the intensity of the reflected light accurately from the irradiation light intensity and the reflection constant,
Calculating means for determining the correspondence between the appropriate reflected light intensity and the reflected light intensity obtained by the light receiving element; (d) when measuring the temperature of the substrate, the light intensity from the substrate obtained by the light receiving element Is calibrated based on the correspondence,
And a temperature calculating means for deriving the temperature of the substrate based on the calibrated light intensity.
【請求項2】 基板の一の面と対向する反射板の所定位
置に設けられ、光源と受光素子とを備える放射温度計に
て基板の温度を計測しつつ基板に熱処理を施す基板処理
装置において、前記放射温度計のキャリブレーションに
使用する治具であって、 (a) 前記光源からの照射光の照射光強度を検出する光検
出プローブと、 (b) 前記光源からの照射光を前記受光素子に向けて反射
させる反射面が設けられた反射プローブと、 (c) 前記反射板の所定位置に装着され、前記放射温度計
が設けられた位置に対応する位置に前記光検出プローブ
と前記反射プローブとを交替的に挿嵌可能なプローブ設
置孔が形成されたアライメント治具と、を備えることを
特徴とする、基板処理装置の放射温度計のキャリブレー
ションに使用する治具。
2. A substrate processing apparatus which is provided at a predetermined position of a reflection plate facing one surface of a substrate and performs heat treatment on the substrate while measuring the temperature of the substrate with a radiation thermometer including a light source and a light receiving element. A jig used for calibration of the radiation thermometer, comprising: (a) a light detection probe for detecting irradiation light intensity of irradiation light from the light source; and (b) receiving the irradiation light from the light source. A reflection probe provided with a reflection surface for reflecting the light toward the element; (c) the light detection probe and the reflection light mounted at a predetermined position of the reflection plate, and at a position corresponding to a position where the radiation thermometer is provided. A jig for use in calibrating a radiation thermometer of a substrate processing apparatus, comprising: an alignment jig having a probe installation hole into which a probe can be inserted alternately.
【請求項3】 基板の一の面と対向する反射板の所定位
置に設けられ、光源と受光素子とを備える放射温度計に
て基板の温度を計測しつつ基板に熱処理を施す基板処理
装置において、前記放射温度計のキャリブレーションに
使用する治具であって、 (a) 前記光源からの照射光のうちの一部を前記受光素子
に向けて反射させ、その他を透過させる一部反射手段を
備えており、前記一部反射手段を透過した照射光の照射
光強度を検出する一部反射型プローブと、 (b) 前記反射板の所定位置に装着され、前記放射温度計
が設けられた位置に対応する位置に前記一部反射型プロ
ーブを挿嵌可能なプローブ設置孔が形成されたアライメ
ント治具と、を備えることを特徴とする、基板処理装置
の放射温度計のキャリブレーションに使用する治具。
3. A substrate processing apparatus which is provided at a predetermined position of a reflection plate facing one surface of a substrate and performs a heat treatment on the substrate while measuring the temperature of the substrate with a radiation thermometer including a light source and a light receiving element. A jig used for calibration of the radiation thermometer, (a) reflecting a part of the irradiation light from the light source toward the light receiving element, and partially reflecting means for transmitting the other A partially reflective probe for detecting the intensity of irradiation light of the irradiation light transmitted through the partially reflecting means, and (b) a position mounted on a predetermined position of the reflection plate and provided with the radiation thermometer. And a jig for calibrating a radiation thermometer of the substrate processing apparatus, the alignment jig having a probe installation hole in which the partially reflective probe can be inserted. Utensils.
【請求項4】 光源と受光素子とを備える放射温度計に
て基板の温度を計測しつつ基板に熱処理を施す基板処理
装置において、前記放射温度計のキャリブレーションを
行う方法であって、 (a) 前記光源を所定の状態で発光させた際に、前記光源
からの照射光を前記受光素子とは異なる所定のプローブ
にて検出して照射光強度を計測する工程と、 (b) 前記光源を前記(a)工程と同様の状態で発光させた
際に、前記光源からの照射光を反射定数が既知である所
定の反射面にて反射させることによって生じる反射光を
前記受光素子にて受光して得られる反射光強度を計測す
る工程と、 (c) 前記照射光強度と前記反射定数とから正確な前記反
射光の強度を示す適正反射光強度を求める工程と、 (d) 前記適正反射光強度と前記受光素子で得られた前記
反射光強度との対応関係を求める工程と、を有すること
を特徴とする、放射温度計のキャリブレーション方法。
4. A method for calibrating a radiation thermometer in a substrate processing apparatus for performing heat treatment on a substrate while measuring the temperature of the substrate with a radiation thermometer including a light source and a light receiving element, comprising: When the light source emits light in a predetermined state, a step of detecting irradiation light from the light source with a predetermined probe different from the light receiving element and measuring irradiation light intensity, (b) the light source When light is emitted in the same state as in the step (a), reflected light generated by reflecting the irradiation light from the light source on a predetermined reflecting surface having a known reflection constant is received by the light receiving element. Measuring the reflected light intensity obtained by: (c) obtaining an appropriate reflected light intensity indicating the accurate intensity of the reflected light from the irradiation light intensity and the reflection constant; and (d) the proper reflected light intensity. Intensity and the intensity of the reflected light obtained by the light receiving element Characterized in that it and a step of obtaining the correspondence between the calibration method of the radiation thermometer.
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