JPH04116433A - 放射温度計および該温度計による温度測定方法 - Google Patents
放射温度計および該温度計による温度測定方法Info
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- JPH04116433A JPH04116433A JP2236712A JP23671290A JPH04116433A JP H04116433 A JPH04116433 A JP H04116433A JP 2236712 A JP2236712 A JP 2236712A JP 23671290 A JP23671290 A JP 23671290A JP H04116433 A JPH04116433 A JP H04116433A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラズマ中に置かれた被測定対象物からの熱
輻射を検出することにより、被４１す定対象物の温度を
測定する放射温度Ａ」および該温度別による温度測定方
法に関する。
輻射を検出することにより、被４１す定対象物の温度を
測定する放射温度Ａ」および該温度別による温度測定方
法に関する。
従来の放射温度Ｈ１としては、被測定対象物からの放射
光強度（エネルギ量）を利用して被ｓ＋＋ｈ定苅象物の
温度を求める単色温度別と、異なる２波長の分光放射光
強度の比より被測定対象物の温度を求める２色温度計と
がある。この種の装置に関連するものは、特公昭６０−
５８４１ ］号公報および特公昭６０−５８４１２号公
報しこ開示されている。
光強度（エネルギ量）を利用して被ｓ＋＋ｈ定苅象物の
温度を求める単色温度別と、異なる２波長の分光放射光
強度の比より被測定対象物の温度を求める２色温度計と
がある。この種の装置に関連するものは、特公昭６０−
５８４１ ］号公報および特公昭６０−５８４１２号公
報しこ開示されている。
しかしながら、上記従来技術では、被測定対象物の周辺
にプラズマのような発光体がある場合、プラズマからの
発光強度が被測定対象物からの放射光強度に積算される
ため、被測定対象物の真の温度を測定することが難しい
という問題がある。
にプラズマのような発光体がある場合、プラズマからの
発光強度が被測定対象物からの放射光強度に積算される
ため、被測定対象物の真の温度を測定することが難しい
という問題がある。
また、真の温度を測定できないため、被測定対象物の表
面温度分布を正確しこ知ることができない。
面温度分布を正確しこ知ることができない。
プラズマ処理装置などでは、被測定対象物であるウェハ
の表面温度分布を正確に測定することは製造上非常に重
要なこととなっている。
の表面温度分布を正確に測定することは製造上非常に重
要なこととなっている。
本発明の目的は、プラズマ中に置かれた物体の温度を測
定する場合、プラズマの影響を取り除き物体の真の温度
を求めることができる放射温度剖および該温度計による
温度測定方法を提供することである。
定する場合、プラズマの影響を取り除き物体の真の温度
を求めることができる放射温度剖および該温度計による
温度測定方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の放射温度計は、プ
ラズマ中に置かれた被測定対象物からの放射光強度並び
にプラズマからの光強度を異なった方向より同時に計測
する計測手段と、その言１測結果を取り込んで前記放射
光強度の計測値を前記光強度の計測値で補正して、前記
被測定対象物からの真の放射光強度を求める補正手段と
、その求めた真の放射光強度から前記被測定対象物の温
度を演算する演算手段と、具備するものである。
ラズマ中に置かれた被測定対象物からの放射光強度並び
にプラズマからの光強度を異なった方向より同時に計測
する計測手段と、その言１測結果を取り込んで前記放射
光強度の計測値を前記光強度の計測値で補正して、前記
被測定対象物からの真の放射光強度を求める補正手段と
、その求めた真の放射光強度から前記被測定対象物の温
度を演算する演算手段と、具備するものである。
また、本発明の放射温度剖は、プラズマ中に置かれた被
測定対象物からの放射光およぼプラズマからの光を異な
った方向より同時に受け、それらの光を同一方向へ反射
する多面ミラーと、該多面ミラーからの反射光を取り込
むカメラレンズと、該カメラレンズにより取り込んだ前
記反射光を平行光束にする第１−１Ｊ ｉノーレンズと
、前記平行光束の中で特定の波長領域の光を通過させる
干渉フィルタと、該干渉フィルタを通過した光束を結像
する第２リレーレンズと、前記結像した画像を映像信号
に変換する撮像素子と、前記映像信号を法にして前記被
測定対象物からの放射光とプラズマからの光の強度分布
を算出し、その算出結果から前記放射光強度を光強度で
補正して真の放射光強度を求める補正手段と、その求め
た真の放射光強度から前記被測定対象物の温度を演算す
る演算手段と、具備するものである。
測定対象物からの放射光およぼプラズマからの光を異な
った方向より同時に受け、それらの光を同一方向へ反射
する多面ミラーと、該多面ミラーからの反射光を取り込
むカメラレンズと、該カメラレンズにより取り込んだ前
記反射光を平行光束にする第１−１Ｊ ｉノーレンズと
、前記平行光束の中で特定の波長領域の光を通過させる
干渉フィルタと、該干渉フィルタを通過した光束を結像
する第２リレーレンズと、前記結像した画像を映像信号
に変換する撮像素子と、前記映像信号を法にして前記被
測定対象物からの放射光とプラズマからの光の強度分布
を算出し、その算出結果から前記放射光強度を光強度で
補正して真の放射光強度を求める補正手段と、その求め
た真の放射光強度から前記被測定対象物の温度を演算す
る演算手段と、具備するものである。
なお、前記干渉フィルタには、データベースからのデー
タを基にして前記干渉フィルタの入射面を傾斜させる能
動手段を設けることができる。
タを基にして前記干渉フィルタの入射面を傾斜させる能
動手段を設けることができる。
また、本発明は、上記の放射温度計を半導体製造ＡＱス
パッタ装置に搭載したことである。
パッタ装置に搭載したことである。
さらに、本発明の放射温度計による温度測定方法は、プ
ラズマ中に置かれた被測定対象物の温度を放射温度計で
測定する際に、前記被測定対象物からの放射光強度並び
にプラズマからの光強度を異なった方向より同時に計測
し、その計測結果を取り込んで前記放射光強度の計測値
を前記光強度の計測値で補正して、前記被測定対象物か
らの真の放射光強度を求めるとともに、その求めた真の
放射光強度から前記被測定対象物の温度を算出すること
である。
ラズマ中に置かれた被測定対象物の温度を放射温度計で
測定する際に、前記被測定対象物からの放射光強度並び
にプラズマからの光強度を異なった方向より同時に計測
し、その計測結果を取り込んで前記放射光強度の計測値
を前記光強度の計測値で補正して、前記被測定対象物か
らの真の放射光強度を求めるとともに、その求めた真の
放射光強度から前記被測定対象物の温度を算出すること
である。
またさらに、本発明の放射温度計による温度測定方法は
、プラズマ中に置かれた被測定対象物の温度を放射温度
計で測定する際に、プラズマだけからの光とプラズマを
通過後に前記被測定対象物で反射した反射光とを取り込
んで、前記２つの光を比較して、前記被測定対象物の表
面での反射率を算出し、該反射率に基づいて、前記放射
温度計で測定した被測定対象物の温度を補正し真の温度
を求めることである。
、プラズマ中に置かれた被測定対象物の温度を放射温度
計で測定する際に、プラズマだけからの光とプラズマを
通過後に前記被測定対象物で反射した反射光とを取り込
んで、前記２つの光を比較して、前記被測定対象物の表
面での反射率を算出し、該反射率に基づいて、前記放射
温度計で測定した被測定対象物の温度を補正し真の温度
を求めることである。
上記の構成によれば、被測定対象物からの放射光強度を
プラズマからの光強度で補正することにより、測定温度
に対するプラズマの影響を取り除くことができ、被測定
対象物からの真の放射光強度を求めることができる。こ
れにより、被測定対象物の温度を正確に測定することが
可能となる。
プラズマからの光強度で補正することにより、測定温度
に対するプラズマの影響を取り除くことができ、被測定
対象物からの真の放射光強度を求めることができる。こ
れにより、被測定対象物の温度を正確に測定することが
可能となる。
以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
（第１実施例）
第１図は本発明の第１実施例を示すもので、放射温度計
の全体構成図である。図に示すように、放射温度計には
、被測定対象物１からの放射光とプラズマ２からの光が
同時に異なった方向から入射し、それらの光を同一方向
へ反射する多面ミラー３、それぞれの反射光を集光する
カメラレンズ４、集光した反射光を平行光束にする第１
リレーレンズ５、平行光束の中で特定の波長領域の光を
一 通過させる干渉フィルタ６、干渉フィルタ６を透過した
光束を結像する第２リレーレンズ７、結像した画像を映
像信号に変換する撮像素子８が設けられている。そして
、干渉フィルタ６にはステッピングモータ９が連結され
、パーソナルコンピュータ１０の指令でステッピングモ
ータ９を駆動することにより、干渉フィルタ６は光軸Ａ
−Ｂに直行する軸Ｃ−Ｄ回りに回動可能である。また撮
像素子８からの映像信号は、録画装置１１またはパーソ
ナルコンピュータ１ｏに導入され画像処理される。
の全体構成図である。図に示すように、放射温度計には
、被測定対象物１からの放射光とプラズマ２からの光が
同時に異なった方向から入射し、それらの光を同一方向
へ反射する多面ミラー３、それぞれの反射光を集光する
カメラレンズ４、集光した反射光を平行光束にする第１
リレーレンズ５、平行光束の中で特定の波長領域の光を
一 通過させる干渉フィルタ６、干渉フィルタ６を透過した
光束を結像する第２リレーレンズ７、結像した画像を映
像信号に変換する撮像素子８が設けられている。そして
、干渉フィルタ６にはステッピングモータ９が連結され
、パーソナルコンピュータ１０の指令でステッピングモ
ータ９を駆動することにより、干渉フィルタ６は光軸Ａ
−Ｂに直行する軸Ｃ−Ｄ回りに回動可能である。また撮
像素子８からの映像信号は、録画装置１１またはパーソ
ナルコンピュータ１ｏに導入され画像処理される。
撮像素子８の表面には、プラズマ２からの光強度分布、
および被測定対象物１の放射光強度とプラズマ２の光強
度とが積算された光強度分布が現れている。そこで、プ
ラズマ光強度が均一である場合は、パーソナルコンピュ
ータ１０の演算器を使用して、プラズマ光強度分布と被
測定対象物１の幾何学的配置を基にして被測定対象物］
の真の放射光強度を求めることができる。なお、プラズ
マ光強度が均一でない場合は、アーベル変換（特開明６
３−２９３４４３号公報参照）等の処理により、プラズ
マの空間発光分布を参照し、被測定対象物１の真の放射
光強度を求めることができる。
および被測定対象物１の放射光強度とプラズマ２の光強
度とが積算された光強度分布が現れている。そこで、プ
ラズマ光強度が均一である場合は、パーソナルコンピュ
ータ１０の演算器を使用して、プラズマ光強度分布と被
測定対象物１の幾何学的配置を基にして被測定対象物］
の真の放射光強度を求めることができる。なお、プラズ
マ光強度が均一でない場合は、アーベル変換（特開明６
３−２９３４４３号公報参照）等の処理により、プラズ
マの空間発光分布を参照し、被測定対象物１の真の放射
光強度を求めることができる。
このようにして、プラズマ２からの光の影響を補正して
被測定対象物１の真の放射光強度を求めることにより、
被測定対象物１の正確な温度を知ることができる。
被測定対象物１の真の放射光強度を求めることにより、
被測定対象物１の正確な温度を知ることができる。
（第２実施例）
次に本発明の第２実施例を説明する。本実施例で用いる
干渉フィルタは第２図に示す特性を持っている。すなわ
ち、光の入射角が０度の時の透過光の透過波長をλ。、
入射角が０度の時の透過波長をλ、とすると、 λ、＝λ。近−］１否７「 の関係で表わされ、干渉フィルタ６への光の入射角が変
化すると波長の異なる光が透過する。ここで、Ａは干渉
膜の屈折率と膜厚に依存する干渉フィルタ６の定数であ
る。
干渉フィルタは第２図に示す特性を持っている。すなわ
ち、光の入射角が０度の時の透過光の透過波長をλ。、
入射角が０度の時の透過波長をλ、とすると、 λ、＝λ。近−］１否７「 の関係で表わされ、干渉フィルタ６への光の入射角が変
化すると波長の異なる光が透過する。ここで、Ａは干渉
膜の屈折率と膜厚に依存する干渉フィルタ６の定数であ
る。
したがって、本実施例では、パーソナルコンピュータ１
０で制御されたステッピングモータ９を即動することに
より、干渉フィルタ６への入射角を０度から４５度の範
囲で回動させ、測定波長を選択的に１１００ｎ程度変え
ることができ、測定精度の高い多波長放射温度計として
用いることができる。
０で制御されたステッピングモータ９を即動することに
より、干渉フィルタ６への入射角を０度から４５度の範
囲で回動させ、測定波長を選択的に１１００ｎ程度変え
ることができ、測定精度の高い多波長放射温度計として
用いることができる。
また、本実施例では、パーソナルコンピュータ］−〇に
収録したプラズマ発光データベース（文献、Ａ、Ｒ，Ｓ
ｔｒｉｇａｎｏｖ ａｎｄ Ｎ、Ｓ、５ｖｅｎｔｊｔｓ
ｋｉｉ （ＫｕｒｃｈａｔｏｖＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ）
：Ｔａｂ、］ｅｓ ｏｆ ５ｐｅｃｔｒａｌ Ｌ、１ｎ
ｅｓ ｏｆ Ｎｅｕｒａコ ａｎｄ Ｉｏｎｊｚｅｄ
Ａｔｏｍｓ；丁ＦＩ／Ｐｌｅｎｕｍ、 （１，９
６８）、 や、ＲＪ、Ｂ Ｐｅａｒｓｅ ａｎｄ
Ａ、Ｇ、Ｇａｙｄｏｎ （Ｔｍｐｅｒｊａｌ
Ｃｏコ］、ｅｇｅ Ｌｏｎｄｏｎ ） ： Ｔｈｅ
Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏ１ｅｃｕｌ
ａｒＳｐｅｃｔｒａ；Ｃｈａｐｍａｎ ＆ Ｈａ］、１
Ｌｔｄ、（１９７６）、等）を基にして、適切な波長
測定の予測や選定を行うことができ、プラズマの影響を
適切に取り除くことが可能となる。
収録したプラズマ発光データベース（文献、Ａ、Ｒ，Ｓ
ｔｒｉｇａｎｏｖ ａｎｄ Ｎ、Ｓ、５ｖｅｎｔｊｔｓ
ｋｉｉ （ＫｕｒｃｈａｔｏｖＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ）
：Ｔａｂ、］ｅｓ ｏｆ ５ｐｅｃｔｒａｌ Ｌ、１ｎ
ｅｓ ｏｆ Ｎｅｕｒａコ ａｎｄ Ｉｏｎｊｚｅｄ
Ａｔｏｍｓ；丁ＦＩ／Ｐｌｅｎｕｍ、 （１，９
６８）、 や、ＲＪ、Ｂ Ｐｅａｒｓｅ ａｎｄ
Ａ、Ｇ、Ｇａｙｄｏｎ （Ｔｍｐｅｒｊａｌ
Ｃｏコ］、ｅｇｅ Ｌｏｎｄｏｎ ） ： Ｔｈｅ
Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏ１ｅｃｕｌ
ａｒＳｐｅｃｔｒａ；Ｃｈａｐｍａｎ ＆ Ｈａ］、１
Ｌｔｄ、（１９７６）、等）を基にして、適切な波長
測定の予測や選定を行うことができ、プラズマの影響を
適切に取り除くことが可能となる。
（第３実施例）
第３図は本発明の第３実施例を示している。本実施例で
は、第２実施例の場合と同様に、ステッピングモータ９
をパーソナルコンピュータ］０て即動し、干渉フィルタ
６の入射角をプラズマ２からの光強度が最も強くなる波
長にする。そして、この時にプラズマ中の一部分２１か
らの光を利用して、被測定対象物１からの放射光強度を
測定することにより、被測定対象物１の表面での反射率
を求める。その際、第１実施例の場合と同様にしてプラ
ズマ２の空間発光分布を求める必要がある。
は、第２実施例の場合と同様に、ステッピングモータ９
をパーソナルコンピュータ］０て即動し、干渉フィルタ
６の入射角をプラズマ２からの光強度が最も強くなる波
長にする。そして、この時にプラズマ中の一部分２１か
らの光を利用して、被測定対象物１からの放射光強度を
測定することにより、被測定対象物１の表面での反射率
を求める。その際、第１実施例の場合と同様にしてプラ
ズマ２の空間発光分布を求める必要がある。
このようにして被測定対象物１の反射率を求めることに
より、反射率が激しく変化する物体の温度測定が可能に
なる。
より、反射率が激しく変化する物体の温度測定が可能に
なる。
（第４実施例）
第４図は本発明の第４実施例を示すもので、半導体素子
製造用Ａｎスパッタ装置の構成図である。
製造用Ａｎスパッタ装置の構成図である。
図において、真空容器４０にガス供給管４１を介してプ
ラズマ放電用Ａｒガスが供給され、ガスの圧力は数ｍＴ
ｏｒｒに保持されている。一対の放電用平行平板電極４
２に電源４３からの高周波（周波数１３．５６Ｍ、Ｈｚ
）を印加すると、一対の電極４２間にプラズマ２が生成
される。電極４２には、Ａ、 Ｑ製のターゲット４４と
被処理物たとえば半導体ウェハ基板４５が配設されて
いる。
ラズマ放電用Ａｒガスが供給され、ガスの圧力は数ｍＴ
ｏｒｒに保持されている。一対の放電用平行平板電極４
２に電源４３からの高周波（周波数１３．５６Ｍ、Ｈｚ
）を印加すると、一対の電極４２間にプラズマ２が生成
される。電極４２には、Ａ、 Ｑ製のターゲット４４と
被処理物たとえば半導体ウェハ基板４５が配設されて
いる。
ウェハ基板４５は電源４６に接続された加熱器４７によ
り約２００−４．００℃に加熱されている。
り約２００−４．００℃に加熱されている。
本実施例においては、半導体ウェハ基板４５からの放射
光とプラズマ２からの光は、真空容器４０に設置された
石英窓４８を介して、前述の放射温度計に導かれる。こ
の放射温度計は、まずプラズマ２のある領域からの発光
スペクトルを干渉フィルタ６の傾斜により測定する。そ
の測定例を第５図に示す。このプラズマでは、Ａｒのス
ベク１−ル（実線）の外にＡＱのスペクトル（破線）も
現れている。本実施例の場合、測定波長を１．０μｍと
する。シリコンの放射率の温度依存性が少ない波長は、
第６図（文献Ｔ、５ａｔｏ；５ｐｅｃｔａｌ Ｅｍｉｓ
ｓｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｓｉ１．１ｃｏｎ、 Ｊ、Ｊ、Ａ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、６．（］９６７）、ｐｐ、３４１）
に示すように］−９Ｏμｍであることが知られている。
光とプラズマ２からの光は、真空容器４０に設置された
石英窓４８を介して、前述の放射温度計に導かれる。こ
の放射温度計は、まずプラズマ２のある領域からの発光
スペクトルを干渉フィルタ６の傾斜により測定する。そ
の測定例を第５図に示す。このプラズマでは、Ａｒのス
ベク１−ル（実線）の外にＡＱのスペクトル（破線）も
現れている。本実施例の場合、測定波長を１．０μｍと
する。シリコンの放射率の温度依存性が少ない波長は、
第６図（文献Ｔ、５ａｔｏ；５ｐｅｃｔａｌ Ｅｍｉｓ
ｓｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｓｉ１．１ｃｏｎ、 Ｊ、Ｊ、Ａ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、６．（］９６７）、ｐｐ、３４１）
に示すように］−９Ｏμｍであることが知られている。
そして、ウェハおよびプラズマの発光分布を計測してウ
ェハ基板４５の温度分布を求める。
ェハ基板４５の温度分布を求める。
この場合、プラズマ処理中の設定ウェハ温度はパーソナ
ルコンビュータコ、Ｏにより電源４６を制御］２ して行われる。
ルコンビュータコ、Ｏにより電源４６を制御］２ して行われる。
また、ウェハ基板湿度が低い場合は、第７図に示す黒体
の放射能より予測できるように、被測定対象物からの放
射光は長波長側にずれてくるので、被測定長を１．６７
μｍと１．６７ｚｍ（シリコンの放射率の温度依存性が
ある波長；第６図参照）とし、ＡＱのスペクＩ〜ル１．
６７μｍによりウェハの反射率を求め、その反射率を用
いて１．６μｍの測定によりウェハ基板の温度分布を求
める。
の放射能より予測できるように、被測定対象物からの放
射光は長波長側にずれてくるので、被測定長を１．６７
μｍと１．６７ｚｍ（シリコンの放射率の温度依存性が
ある波長；第６図参照）とし、ＡＱのスペクＩ〜ル１．
６７μｍによりウェハの反射率を求め、その反射率を用
いて１．６μｍの測定によりウェハ基板の温度分布を求
める。
以上説明したように、本発明によれば、プラズマ中に置
かれた被測定対象物に対して、被測定対象物からの放射
光強度とプラズマからの光強度を検出して、放射光強度
を光強度で補正しているので、プラズマの影響が取り除
かれて被測定対象物からの真の放射光強度を求めること
ができ、被測定対象物の温度を正確に測定することがで
きる。
かれた被測定対象物に対して、被測定対象物からの放射
光強度とプラズマからの光強度を検出して、放射光強度
を光強度で補正しているので、プラズマの影響が取り除
かれて被測定対象物からの真の放射光強度を求めること
ができ、被測定対象物の温度を正確に測定することがで
きる。
また、プラズマの光を利用して、被測定対象物表面での
反射率を測定できるので、反射率に温度依存性がある被
測定対象物に対しても高精度の温度測定が可能となる。
反射率を測定できるので、反射率に温度依存性がある被
測定対象物に対しても高精度の温度測定が可能となる。
さらに、本発明の半導体製造Ａｌスパッタ装置によれば
、ウェハの温度分布を正確に把握できるので、歩留まり
の非常に良いウェハを得ることが可能となる。
、ウェハの温度分布を正確に把握できるので、歩留まり
の非常に良いウェハを得ることが可能となる。
第１図は本発明の第１実施例を示した放射温度計の全体
構成図、第２図は本発明の第２実施例として干渉フィル
タの特性を示した説明図、第３図は本発明の第３実施例
を示した説明図、第４図は本発明の第４実施例を示した
半導体製造ＡＱスパッタ装置の全体構成図、第５図はプ
ラズマ発光のスペクトル図、第６図はシリコンの放射率
が波長と温度により変化する様子を示した説明図、第７
図は黒体の放射能の温度依存性を示した説明図である。 １・・・被測定対象物、２・・・プラズマ、３・・・多
面ミラー、４・・・カメラレンズ、５．７・・・リレー
レンズ、６・・干渉フィルタ、８・・・撮像素子、９・
・・ステッピングモータ、１０・・・パーソナルコンピ
ュータ、 １１・・録画装置、２１・・・プラズマ中の一部分。
構成図、第２図は本発明の第２実施例として干渉フィル
タの特性を示した説明図、第３図は本発明の第３実施例
を示した説明図、第４図は本発明の第４実施例を示した
半導体製造ＡＱスパッタ装置の全体構成図、第５図はプ
ラズマ発光のスペクトル図、第６図はシリコンの放射率
が波長と温度により変化する様子を示した説明図、第７
図は黒体の放射能の温度依存性を示した説明図である。 １・・・被測定対象物、２・・・プラズマ、３・・・多
面ミラー、４・・・カメラレンズ、５．７・・・リレー
レンズ、６・・干渉フィルタ、８・・・撮像素子、９・
・・ステッピングモータ、１０・・・パーソナルコンピ
ュータ、 １１・・録画装置、２１・・・プラズマ中の一部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プラズマ中に置かれた被測定対象物からの放射光強
度並びにプラズマからの光強度を異なった方向より同時
に計測する計測手段と、その計測結果を取り込んで前記
放射光強度の計測値を前記光強度の計測値で補正して、
前記被測定対象物からの真の放射光強度を求める補正手
段と、その求めた真の放射光強度から前記被測定対象物
の温度を演算する演算手段と、具備する放射温度計。 ２、プラズマ中に置かれた被測定対象物からの放射光お
よびプラズマからの光を異なった方向より同時に受け、
それらの光を同一方向へ反射する多面ミラーと、該多面
ミラーからの反射光を取り込むカメラレンズと、該カメ
ラレンズにより取り込んだ前記反射光を平行光束にする
第１リレーレンズと、前記平行光束の中で特定の波長領
域の光を通過させる干渉フィルタと、該干渉フィルタを
通過した光束を結像する第２リレーレンズと、前記結像
した画像を映像信号に変換する撮像素子と、前記映像信
号を基にして前記被測定対象物からの放射光とプラズマ
からの光の強度分布を算出し、その算出結果から前記放
射光強度を光強度で補正して真の放射光強度を求める補
正手段と、その求めた真の放射光強度から前記被測定対
象物の温度を演算する演算手段と、具備する放射温度計
。 ３、請求項２記載の放射温度計において、 前記干渉フィルタの入射面を傾斜させる駆動手段を設け
、前記被測定対象物からの放射光を多波長で測定するこ
とを特徴とする放射温度計。 ４、請求項３記載の放射温度計において、 前記駆動手段は、前記被測定対象物からの放射光の適切
な測定波長を選定するために、データベースからのデー
タを基にして前記干渉フィルタの入射面を傾斜させるこ
とを特徴とする放射温度計。 ５．請求項１〜４のいずれかに記載の放射温度計を搭載
した半導体製造Ａｌスパッタ装置。 ６、プラズマ中に置かれた被測定対象物の温度を放射温
度計で測定する際に、前記被測定対象物からの放射光強
度並びにプラズマからの光強度を異なった方向より同時
に計測し、その計測結果を取り込んで前記放射光強度の
計測値を前記光強度の計測値で補正して、前記被測定対
象物からの真の放射光強度を求めるとともに、その求め
た真の放射光強度から前記被測定対象物の温度を算出す
る放射温度計による温度測定方法。 ７、プラズマ中に置かれた被測定対象物の温度を放射温
度計で測定する際に、プラズマだけからの光とプラズマ
を通過後に前記被測定対象物で反射した反射光とを取り
込んで、前記２つの光を比較して、前記被測定対象物の
表面での反射率を算出し、該反射率に基づいて、前記放
射温度計で測定した被測定対象物の温度を補正し真の温
度を求める放射温度計による温度測定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236712A JPH04116433A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 放射温度計および該温度計による温度測定方法 |
| US07/719,945 US5235399A (en) | 1990-09-06 | 1991-06-24 | Temperature measuring apparatus utilizing radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236712A JPH04116433A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 放射温度計および該温度計による温度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116433A true JPH04116433A (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=17004652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2236712A Pending JPH04116433A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 放射温度計および該温度計による温度測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5235399A (ja) |
| JP (1) | JPH04116433A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064857A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Kochi Prefecture Sangyo Shinko Center | 温度測定装置及び温度測定方法 |
| CN109323765A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-12 | 国家电网有限公司 | 一种采用曲线轮廓法对电力设备准确测温的方法 |
| CN112082691A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-15 | 西安交通大学 | 基于激光等离子体成像的低气压测量方法及装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT400989B (de) * | 1992-12-21 | 1996-05-28 | Vae Ag | Einrichtung zum erkennen unzulässig erwärmter bauteile bzw. stellen an bewegten objekten |
| EP1382997A3 (en) * | 1994-11-04 | 2007-04-25 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Image reading device for photographic printing |
| GB9508427D0 (en) * | 1995-04-26 | 1995-06-14 | Electrotech Equipments Ltd | Temperature sensing methods and apparatus |
| US5882410A (en) * | 1996-10-01 | 1999-03-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High dielectric constant thin film structure, method for forming high dielectric constant thin film, and apparatus for forming high dielectric constant thin film |
| US5836694A (en) * | 1996-12-10 | 1998-11-17 | Raytek Subsidiary, Inc. | Laser and scope aiming mechanism for a hand-held temperature measuring unit |
| IL119956A (en) * | 1997-01-01 | 2003-11-23 | Opgal Optronic Ind Ltd | Brake monitoring system and method |
| US7075629B2 (en) * | 2003-05-12 | 2006-07-11 | Honeywell International Inc. | High temperature pyrometer |
| US7186978B2 (en) * | 2004-10-15 | 2007-03-06 | Millennium Enginerring And Integration Company | Compact emissivity and temperature measuring infrared detector |
| KR100681693B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2007-02-09 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 방사온도 계측기용 광학적 외란차단 시스템 및 방법 |
| US7744274B1 (en) * | 2007-06-20 | 2010-06-29 | Ultratech, Inc. | Methods and apparatus for temperature measurement and control on a remote substrate surface |
| JP5608529B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2014-10-15 | オリンパス株式会社 | 蛍光顕微鏡 |
| CN111721425B (zh) * | 2020-06-29 | 2022-08-05 | 烟台艾睿光电科技有限公司 | 红外测温方法、装置、设备以及计算机可读存储介质 |
| CN114509166B (zh) * | 2022-01-27 | 2024-02-23 | 重庆大学 | 一种高瞬态高温等离子体测温系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4859277A (en) * | 1988-05-03 | 1989-08-22 | Texas Instruments Incorporated | Method for measuring plasma properties in semiconductor processing |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP2236712A patent/JPH04116433A/ja active Pending
-
1991
- 1991-06-24 US US07/719,945 patent/US5235399A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064857A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Kochi Prefecture Sangyo Shinko Center | 温度測定装置及び温度測定方法 |
| JP4693554B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2011-06-01 | 財団法人高知県産業振興センター | 温度測定装置及び温度測定方法 |
| CN109323765A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-12 | 国家电网有限公司 | 一种采用曲线轮廓法对电力设备准确测温的方法 |
| CN109323765B (zh) * | 2018-09-29 | 2020-10-27 | 国家电网有限公司 | 一种采用曲线轮廓法对电力设备准确测温的方法 |
| CN112082691A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-15 | 西安交通大学 | 基于激光等离子体成像的低气压测量方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5235399A (en) | 1993-08-10 |
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