JP2001281064A - 単色放射温度計の較正方法 - Google Patents
単色放射温度計の較正方法Info
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- JP2001281064A JP2001281064A JP2000097465A JP2000097465A JP2001281064A JP 2001281064 A JP2001281064 A JP 2001281064A JP 2000097465 A JP2000097465 A JP 2000097465A JP 2000097465 A JP2000097465 A JP 2000097465A JP 2001281064 A JP2001281064 A JP 2001281064A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、作業性を改善するとともに、２色放
射温度計の温度ズレや指示温度のバラツキによる誤差を
回避することを課題とする。 【解決手段】単色放射温度計１７でウェハ１２からの光
の強さを測定する工程と、２色放射温度計１８でウェハ
１２からの光の強さを測定する工程と、２色放射温度計
１８で黒体炉１９の温度を調整する工程と、熱電対２０
で黒体炉１９の温度を測定する工程と、熱電対２０の値
になるように単色放射温度計１７を較正する工程とを具
備することを特徴とする単色放射温度計の較正方法。
射温度計の温度ズレや指示温度のバラツキによる誤差を
回避することを課題とする。 【解決手段】単色放射温度計１７でウェハ１２からの光
の強さを測定する工程と、２色放射温度計１８でウェハ
１２からの光の強さを測定する工程と、２色放射温度計
１８で黒体炉１９の温度を調整する工程と、熱電対２０
で黒体炉１９の温度を測定する工程と、熱電対２０の値
になるように単色放射温度計１７を較正する工程とを具
備することを特徴とする単色放射温度計の較正方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単色放射温度計の
較正方法に関する。
較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、反応容器内のホルダーにセットさ
れたウェハの温度を測定する方法として、単色放射温度
計による方法が知られている。この単色放射温度計は、
ウェハ表面からの熱放射光の強さを計測することによ
り、ウェハ表面に接触することなくウェハ表面温度を測
定するものである。ところで、単色放射温度計で被測定
物の温度を測定する為には、単色放射温度計が被測定物
から受け取る光量と温度の関係を求める必要がある。こ
の関係が不明であると、正確なウェハ表面温度が測定で
きないので、従来、次のような方法で較正を行なってい
る。
れたウェハの温度を測定する方法として、単色放射温度
計による方法が知られている。この単色放射温度計は、
ウェハ表面からの熱放射光の強さを計測することによ
り、ウェハ表面に接触することなくウェハ表面温度を測
定するものである。ところで、単色放射温度計で被測定
物の温度を測定する為には、単色放射温度計が被測定物
から受け取る光量と温度の関係を求める必要がある。こ
の関係が不明であると、正確なウェハ表面温度が測定で
きないので、従来、次のような方法で較正を行なってい
る。
【０００３】ここで、単色放射温度計の較正とは、放射
温度計の受光量と測定対象温度の関係を決定する為に、
見かけの放射率を求め補正することである。一般に、被
測定対象物は黒体ではないので、放射光量から真温度を
知る為には測定対象物の放射率を求め補正する必要があ
る。また、光路の途中に観測窓等が存在する場合は法さ
光量に対して受光量が減少し、測定対象物の放射率に比
べ見かけの放射率が小さくなるのでこれを求める必要が
ある。以下、放射率とは見かけの放射率のことである。
温度計の受光量と測定対象温度の関係を決定する為に、
見かけの放射率を求め補正することである。一般に、被
測定対象物は黒体ではないので、放射光量から真温度を
知る為には測定対象物の放射率を求め補正する必要があ
る。また、光路の途中に観測窓等が存在する場合は法さ
光量に対して受光量が減少し、測定対象物の放射率に比
べ見かけの放射率が小さくなるのでこれを求める必要が
ある。以下、放射率とは見かけの放射率のことである。
【０００４】（１）ダミーのウェハにサーモカップル
（熱電対）を取り付け、熱電対の値で放射温度計の指値
との比較から放射率を求めて単色放射温度計を較正する
方法。つまり、放射温度計でウェハの温度を測定すると
きは、一般に窓を通して測定するが、窓がある場合、ウ
ェハからの光量は減少する。そこで、熱電対による値と
光量との関係から放射率を求めて単色放射温度計を較正
する。
（熱電対）を取り付け、熱電対の値で放射温度計の指値
との比較から放射率を求めて単色放射温度計を較正する
方法。つまり、放射温度計でウェハの温度を測定すると
きは、一般に窓を通して測定するが、窓がある場合、ウ
ェハからの光量は減少する。そこで、熱電対による値と
光量との関係から放射率を求めて単色放射温度計を較正
する。
【０００５】（２）図２に示すように、較正された２色
放射温度計で単色放射温度計を較正する方法。図２にお
いて、図中の符番１は反応容器を示す。この反応容器１
内には、Ｓｉウェハ２を支持するホルダー３が配置され
ている。ホルダー３の内部には、ウェハ２を加熱するヒ
ータ４が電源５に接続されて配置されている。前記反応
容器１の上部には透明な材質からなる窓６が形成され、
この窓６の上方に単色放射温度計７及び２色放射温度計
８が配置されている。なお、図中の付番９はガス導入
管、付番１０は排気管を示す。
放射温度計で単色放射温度計を較正する方法。図２にお
いて、図中の符番１は反応容器を示す。この反応容器１
内には、Ｓｉウェハ２を支持するホルダー３が配置され
ている。ホルダー３の内部には、ウェハ２を加熱するヒ
ータ４が電源５に接続されて配置されている。前記反応
容器１の上部には透明な材質からなる窓６が形成され、
この窓６の上方に単色放射温度計７及び２色放射温度計
８が配置されている。なお、図中の付番９はガス導入
管、付番１０は排気管を示す。
【０００６】２色放射温度計で単色放射温度計を較正す
る方法では、測定対象物の放射率や観測窓等の影響を受
けず、温度を測定できる２色放射温度計で測定したウェ
ハ温度と単色放射温度計の指示値との比較から放射率を
求めて単色放射温度計を較正する。ここで、２色放射温
度計とは互いに異なる波長帯域における放射エネルギー
の関係を利用する形式のもので、例えばＡ波長の光量と
Ｂ波長の光量の比率を計測し温度を測定するものであ
る。
る方法では、測定対象物の放射率や観測窓等の影響を受
けず、温度を測定できる２色放射温度計で測定したウェ
ハ温度と単色放射温度計の指示値との比較から放射率を
求めて単色放射温度計を較正する。ここで、２色放射温
度計とは互いに異なる波長帯域における放射エネルギー
の関係を利用する形式のもので、例えばＡ波長の光量と
Ｂ波長の光量の比率を計測し温度を測定するものであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、次に述べる問題点を有している。上記
（１）の場合、ダミーウェハに熱電対を取付け、ヒータ
の通電を停止して反応容器を冷却し、反応容器を開放し
てダミーウェハをホルダーに置き、熱電対を真空から引
き出し、再度ヒータで加熱して測定し、測定後も冷却、
取出し、加熱の必要があり、作業性が悪い。
来技術によれば、次に述べる問題点を有している。上記
（１）の場合、ダミーウェハに熱電対を取付け、ヒータ
の通電を停止して反応容器を冷却し、反応容器を開放し
てダミーウェハをホルダーに置き、熱電対を真空から引
き出し、再度ヒータで加熱して測定し、測定後も冷却、
取出し、加熱の必要があり、作業性が悪い。
【０００８】上記（２）の場合、２色放射温度計は異な
る２波長の放射輝度（受光強度）の比率から温度を測定
している。この為、２つの検出器で各波長の強度を測定
し、比率を求めて温度換算を行う。ここで、個々の検出
器の感度、又は光路の途中の減衰量に変化が生じると、
指示温度の変化が大きく、持ち運びに伴う衝撃等で比較
的温度変化が起きやすい。そのため、較正後に２色放射
温度計に温度ずれが生じたり、指示温度のバラツキによ
り誤差が生じたりすることがある。
る２波長の放射輝度（受光強度）の比率から温度を測定
している。この為、２つの検出器で各波長の強度を測定
し、比率を求めて温度換算を行う。ここで、個々の検出
器の感度、又は光路の途中の減衰量に変化が生じると、
指示温度の変化が大きく、持ち運びに伴う衝撃等で比較
的温度変化が起きやすい。そのため、較正後に２色放射
温度計に温度ずれが生じたり、指示温度のバラツキによ
り誤差が生じたりすることがある。
【０００９】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、単色放射温度計の他、２色放射温度計、黒体炉
を用い、単色放射温度計でウェハからの光の強さを測定
し、更に２色放射温度計でウェハからの光の強さを測定
した後、２色放射温度計で黒体炉の温度を調整し、熱電
対で黒体炉の温度を測定してから、熱電対の値になるよ
うに単色放射温度計を較正することにより、作業性を改
善するとともに、２色放射温度計の温度ずれや指示温度
のバラツキによる誤差を回避し得る単色放射温度計の較
正方法を提供することを目的とする。
もので、単色放射温度計の他、２色放射温度計、黒体炉
を用い、単色放射温度計でウェハからの光の強さを測定
し、更に２色放射温度計でウェハからの光の強さを測定
した後、２色放射温度計で黒体炉の温度を調整し、熱電
対で黒体炉の温度を測定してから、熱電対の値になるよ
うに単色放射温度計を較正することにより、作業性を改
善するとともに、２色放射温度計の温度ずれや指示温度
のバラツキによる誤差を回避し得る単色放射温度計の較
正方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応容器と、
この反応容器内に配置され、ウェハを支持するホルダー
と、前記ホルダーの内部に配置され、前記ウェハを加熱
するヒータと、前記ウェハからの光の強さを測定する単
色放射温度計と、前記ウェハからの光の強さを測定する
とともに黒体炉の温度を調整する２色放射温度計とを具
備した装置において単色放射温度計を較正する方法であ
り、単色放射温度計でウェハからの光の強さを測定する
工程と、２色放射温度計でウェハからの光の強さを測定
する工程と、２色放射温度計で黒体炉の温度を調整する
工程と、熱電対で黒体炉の温度を測定する工程と、熱電
対の値になるように単色放射温度計を較正する工程とを
具備することを特徴とする単色放射温度計の較正方法で
ある。
この反応容器内に配置され、ウェハを支持するホルダー
と、前記ホルダーの内部に配置され、前記ウェハを加熱
するヒータと、前記ウェハからの光の強さを測定する単
色放射温度計と、前記ウェハからの光の強さを測定する
とともに黒体炉の温度を調整する２色放射温度計とを具
備した装置において単色放射温度計を較正する方法であ
り、単色放射温度計でウェハからの光の強さを測定する
工程と、２色放射温度計でウェハからの光の強さを測定
する工程と、２色放射温度計で黒体炉の温度を調整する
工程と、熱電対で黒体炉の温度を測定する工程と、熱電
対の値になるように単色放射温度計を較正する工程とを
具備することを特徴とする単色放射温度計の較正方法で
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳細に
説明する。本発明において、単色温度計とは、ウェハ表
面からの熱放射光の強さをウェハ表面に接触することな
く測定することにより、ウェハ表面温度に換算するもの
で、狭い波長帯域における放射光だけを測定する形式の
温度計を示す。
説明する。本発明において、単色温度計とは、ウェハ表
面からの熱放射光の強さをウェハ表面に接触することな
く測定することにより、ウェハ表面温度に換算するもの
で、狭い波長帯域における放射光だけを測定する形式の
温度計を示す。
【００１２】本発明において、２色放射温度計とは、互
いに異なる複数の波長帯域における放射エネルギー間の
関係を利用する形式の放射温度計である。また、黒体炉
とは被測定物が黒体条件を満たす空洞黒体で、被測定物
の温度を任意に変化させる加熱系と、被測定物の温度を
測定する熱電対を備えた炉である。一般に放射温度計の
基準温度較正に用いられる。基準温度較正とは、測定対
象を擬似黒体として、見かけの放射率をε＝１．００と
し、既知の放射率と温度で較正することである（一般の
温度測定の場合は、測定対象が黒体ではないので放射率
の補正が必要）。
いに異なる複数の波長帯域における放射エネルギー間の
関係を利用する形式の放射温度計である。また、黒体炉
とは被測定物が黒体条件を満たす空洞黒体で、被測定物
の温度を任意に変化させる加熱系と、被測定物の温度を
測定する熱電対を備えた炉である。一般に放射温度計の
基準温度較正に用いられる。基準温度較正とは、測定対
象を擬似黒体として、見かけの放射率をε＝１．００と
し、既知の放射率と温度で較正することである（一般の
温度測定の場合は、測定対象が黒体ではないので放射率
の補正が必要）。
【００１３】２色放射温度計で黒体炉の温度を調整する
とは、具体的には、２色放射温度計で空洞黒体（の底
部）からの放射光を計測して温度を測定し、２色放射温
度計の温度指示値がウェハの温度を測定した時の２色放
射温度計の指示値と同一の表示をする様に、空洞黒体を
加熱する炉の電力を調節することを示す。ここで、２色
放射温度計の温度指示値は、先に述べた２色放射温度計
の較正後の温度ずれ等により、黒体炉の熱電対が示す温
度と一致しない場合がある。
とは、具体的には、２色放射温度計で空洞黒体（の底
部）からの放射光を計測して温度を測定し、２色放射温
度計の温度指示値がウェハの温度を測定した時の２色放
射温度計の指示値と同一の表示をする様に、空洞黒体を
加熱する炉の電力を調節することを示す。ここで、２色
放射温度計の温度指示値は、先に述べた２色放射温度計
の較正後の温度ずれ等により、黒体炉の熱電対が示す温
度と一致しない場合がある。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る単色放射温度
計の較正方法について図１を参照して説明する。まず、
この較正方法で使用される装置について説明する。
計の較正方法について図１を参照して説明する。まず、
この較正方法で使用される装置について説明する。
【００１５】図中の付番１１は、反応容器を示す。この
反応容器１１内には、Ｓｉウェハ１２を支持するホルダ
ー１３が配置されている。ホルダー１３の内部には、ウ
ェハ１２を加熱するヒータ１４が電源１５に接続されて
配置されている。前記反応容器１１の上部には透明な材
質からなる窓１６が形成され、この窓１６の上方には単
色放射温度計１７及び２色放射温度計１８が配置されて
いる。また、前記２色放射温度計１８の近くには、黒体
炉１９が配置されている。ここで、黒体炉１９には小穴
１９ａが形成され、この小穴１９ａの底部には熱電対２
０が接続されている。なお、図中の付番２１はガス導入
管、付番２２は排気管を示す。
反応容器１１内には、Ｓｉウェハ１２を支持するホルダ
ー１３が配置されている。ホルダー１３の内部には、ウ
ェハ１２を加熱するヒータ１４が電源１５に接続されて
配置されている。前記反応容器１１の上部には透明な材
質からなる窓１６が形成され、この窓１６の上方には単
色放射温度計１７及び２色放射温度計１８が配置されて
いる。また、前記２色放射温度計１８の近くには、黒体
炉１９が配置されている。ここで、黒体炉１９には小穴
１９ａが形成され、この小穴１９ａの底部には熱電対２
０が接続されている。なお、図中の付番２１はガス導入
管、付番２２は排気管を示す。
【００１６】こうした装置において、単色放射温度計の
較正は次のようにして行う。まず、単色放射温度計１７
でウェハ１２からの光の強さを測定した。つづいて、２
色放射温度計１８でウェハ１２からの光の強さを測定
し、ウェハ１２の温度Ｔ１を求めた。次いで、２色放射
温度計１８を黒体炉１９の小穴１９ａに向け、その底部
の温度を測定し、２色放射温度計１８による黒体炉１９
の底部の温度が２色放射温度計１８によるウェハ１２の
表示温度Ｔ１となるように黒体炉１９の温度を調整した
次に、温度調整後の黒体炉１９の小穴１９ａの底部の温
度Ｔ２を熱電対２０で測定し、温度Ｔ２と単色温度計１
７で測定したウェハ１２の光の強さから放射率を求め
た。
較正は次のようにして行う。まず、単色放射温度計１７
でウェハ１２からの光の強さを測定した。つづいて、２
色放射温度計１８でウェハ１２からの光の強さを測定
し、ウェハ１２の温度Ｔ１を求めた。次いで、２色放射
温度計１８を黒体炉１９の小穴１９ａに向け、その底部
の温度を測定し、２色放射温度計１８による黒体炉１９
の底部の温度が２色放射温度計１８によるウェハ１２の
表示温度Ｔ１となるように黒体炉１９の温度を調整した
次に、温度調整後の黒体炉１９の小穴１９ａの底部の温
度Ｔ２を熱電対２０で測定し、温度Ｔ２と単色温度計１
７で測定したウェハ１２の光の強さから放射率を求め
た。
【００１７】上記実施例によれば、以下に述べる効果を
有する。
有する。
【００１８】１）従来技術（１）に対して反応容器を開
放したり、ダミーのウェハに熱電対を付ける必要をなく
すことができる。
放したり、ダミーのウェハに熱電対を付ける必要をなく
すことができる。
【００１９】２）較正後の２色放射温度計の温度ズレ、
指示温度のバラツキによる誤差を回避できる。この発明
では、２色放射温度計は見かけの放射率に関わらず、ウ
ェハと黒体炉の温度を一致させる為に用いるので、較正
後の温度ずれにより２色放射温度計の温度指示値が真温
度か否かは問題ではない。また、温度のバラツキがあっ
た場合でも、ウェハと黒体炉で同様に起こる為、温度を
一致させる作業には支障が無く、誤差を回避できる。
指示温度のバラツキによる誤差を回避できる。この発明
では、２色放射温度計は見かけの放射率に関わらず、ウ
ェハと黒体炉の温度を一致させる為に用いるので、較正
後の温度ずれにより２色放射温度計の温度指示値が真温
度か否かは問題ではない。また、温度のバラツキがあっ
た場合でも、ウェハと黒体炉で同様に起こる為、温度を
一致させる作業には支障が無く、誤差を回避できる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、単
色放射温度計の他、２色放射温度計、黒体炉を用い、単
色放射温度計でウェハからの光の強さを測定し、更に２
色放射温度計でウェハからの光の強さを測定した後、２
色放射温度計で黒体炉の温度を調整し、熱電対で黒体炉
の温度を測定してから、熱電対の値になるように単色放
射温度計を較正することにより、作業性を改善するとと
もに、２色放射温度計の温度ずれや指示温度のバラツキ
による誤差を回避し得る単色放射温度計の較正方法を提
供できる。
色放射温度計の他、２色放射温度計、黒体炉を用い、単
色放射温度計でウェハからの光の強さを測定し、更に２
色放射温度計でウェハからの光の強さを測定した後、２
色放射温度計で黒体炉の温度を調整し、熱電対で黒体炉
の温度を測定してから、熱電対の値になるように単色放
射温度計を較正することにより、作業性を改善するとと
もに、２色放射温度計の温度ずれや指示温度のバラツキ
による誤差を回避し得る単色放射温度計の較正方法を提
供できる。
【図１】本発明の一実施例に係る単色放射温度計の較正
方法の説明図。
方法の説明図。
【図２】従来の単色放射温度計の較正方法の説明図。
１１…反応容器、 １２…Ｓｉウェハ、 １３…ホルダー、 １４…ヒータ、 １５…電源、 １６…窓、 １７…単色放射温度計、 １８…２色放射温度計、 １９…黒体炉、 １９ａ…小穴、 ２０…熱電対。
Claims (1)
- 【請求項１】 反応容器と、この反応容器内に配置さ
れ、ウェハを支持するホルダーと、前記ホルダーの内部
に配置され、前記ウェハを加熱するヒータと、前記ウェ
ハからの光の強さを測定する単色放射温度計と、前記ウ
ェハからの光の強さを測定するとともに黒体炉の温度を
調整する２色放射温度計とを具備した装置において単色
放射温度計を較正する方法であり、 単色放射温度計でウェハからの光の強さを測定する工程
と、２色放射温度計でウェハからの光の強さを測定する
工程と、２色放射温度計で黒体炉の温度を調整する工程
と、熱電対で黒体炉の温度を測定する工程と、熱電対の
値になるように単色放射温度計を較正する工程とを具備
することを特徴とする単色放射温度計の較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000097465A JP2001281064A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 単色放射温度計の較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000097465A JP2001281064A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 単色放射温度計の較正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281064A true JP2001281064A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18612082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000097465A Pending JP2001281064A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 単色放射温度計の較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001281064A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010421A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Omron Corp | 温度測定モジュールおよびそれを用いた温度測定方法 |
| JPWO2012118016A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2014-07-07 | 株式会社Ihi | 熱処理品の温度測定装置と方法 |
| CN112129415A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于温度动态校准的变电站红外测温装置及方法 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000097465A patent/JP2001281064A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010421A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Omron Corp | 温度測定モジュールおよびそれを用いた温度測定方法 |
| JP4586650B2 (ja) * | 2005-06-29 | 2010-11-24 | オムロン株式会社 | 温度測定モジュールおよびそれを用いた温度測定方法 |
| JPWO2012118016A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2014-07-07 | 株式会社Ihi | 熱処理品の温度測定装置と方法 |
| US9377360B2 (en) | 2011-02-28 | 2016-06-28 | Ihi Corporation | Device and method for measuring temperature of heat-treated workpiece |
| CN112129415A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于温度动态校准的变电站红外测温装置及方法 |
| CN112129415B (zh) * | 2020-09-22 | 2023-05-12 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于温度动态校准的变电站红外测温装置及方法 |
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