JPH08184496A - 放熱物体の温度測定に使用する角濾波による放射輝度の測定 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チェンバの加熱エレメントへの電力供給を制
御し、これにより所期の温度を得るために温度測定を利
用して、高速熱処理チェンバ中のウェーハなどの、放射
物体の温度を得る装置および方法。 【解決の手段】 加熱エレメントは、放射輝度が測定さ
れるスペクトル帯と重なるスペクトル帯の熱放射を発生
させる。放射物体の温度は、物体の放射輝度の測定値お
よび放射率の測定値から誘導される。温度測定の精度
は、延長された角濾波アセンブリ、たとえば本発明の１
実施例に示すように、１組のバッフルを通して物体の放
射輝度を測定することによって改善される。反射光線
は、バッフル・アセンブリにより捕捉され、したがっ
て、放射輝度の測定誤差を生じない。放射輝度の測定
は、特定の波長を選択するフィルタを通して行い、放射
率の測定は、同一の波長で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速熱処理（ＲＴ
Ｐ）チェンバ中の半導体ウェーハなど、放射環境中の物
体の放射輝度の非接触現場測定、ならびに放射輝度の測
定および同物体の放射率の非接触現場測定を利用しての
同物体の温度測定に関するものである。放射輝度の測定
では、空間および角濾波を利用して、妨害となる背景放
射を実質的に除去する。

【０００２】

【従来の技術】製造工程において、所期の最終製品を得
るため、１つまたは複数の製造工程で加工物の加熱を使
用することが多い。これは特に、半導体回路その他の半
導体製品の製造、すなわちウェーハ上に複雑な構成の回
路部品を形成するために、ウェーハを付着、エッチン
グ、ドーピング、洗浄など、各種の工程により処理する
場合にあてはまる。製造の各種の段階で、ウェーハの温
度は、たとえば６００ないし１２００℃の範囲にまで上
昇させなければならない。所期の温度を得るためには、
ウェーハを炉に入れることが行われている。最近になっ
て、ＲＴＰにより良く制御され、製造コストが低下する
という利点を有する高速で簡単なウェーハ処理ができる
ため、ウェーハの炉による処理に代わる魅力的な方法と
して、ＲＴＰ装置が使用されるようになった。しかし、
多くのＲＴＰ工程は、特に時間が短いため、温度を正確
に測定し、制御することが重要になってきた。ウェーハ
に物理的に接触することなく、ウェーハその他の工作物
の放射を観察することは、温度の現場測定に利点があ
る。このような温度測定は、ウェーハ上のいくつかの点
で行い、ウェーハ全体の温度の不均一や、温度のプロフ
ァイルのデータを得ることができる。

【０００３】歴史的には、パイロメトリが、固有の簡易
性、非接触性、および各種の製造装置・工具への適合性
のため、ＲＴＰ温度測定に最も広く適用されている。し
かし、ランプまたは他の放射源により加熱されたチェン
バまたは他の環境内でパイロメトリを使用するには、ウ
ェーハの放射輝度の測定を妨害する主要な原因として作
用する強い背景放射が存在するという問題がある。この
問題を回避するひとつの方法は、チェンバの製造に使用
する石英の、長い波長のカットオフより長い波長でウェ
ーハの放射輝度を測定することである。これにより、ラ
ンプの放射を実質的に除去するように、石英がランプの
放射を濾波する。長い波長のカットオフの代表的な値
は、４．５μｍである。しかし、測定に使用する波長が
長くなるほど、通常加熱ランプからの放射が強い０．９
ないし４．５μｍの短い波長で測定する場合のいくつか
の利点が弱められる。

【０００４】短い波長での放射輝度および放射率の測定
の利点に関しては、ウェーハを加熱するのに使用する赤
外線放射のスペクトル帯内で直接行われるが、１μｍ未
満の波長では、ウェーハに多く使用されるシリコンの放
射率は、温度の強い関数とはならないことが注目され
る。さらに、放射率測定の誤差に関しては、測定された
温度の誤差は波長が短くなるほど比例的に小さくなる。
また、加熱チェンバの壁面など、他の高温の物体からの
妨害も少なくなる。さらに、チェンバおよび（または）
その窓の製作に通常使用される石英の放射率は、約２μ
ｍ未満の波長ではきわめて小さくなる。約１μｍ未満の
波長の放射の検出装置は、これより長い波長で作動する
放射検出装置より感度が高く、そのため室温での検出感
度が高くなることも注目される。

【０００５】放射物体の放射率データは、温度の測定に
有利に利用される。物体の放射率の変動により、パイロ
メトリーによる温度測定には、いくつかの周知の重大な
問題があり、このような変動は、数十度もの誤差を生じ
るため、パイロメトリーによる温度測定の精度および再
現性を低下させる。一般に、放射率は、ウェーハの温
度、表面皮膜の厚み、チェンバの反射率を変化させる加
熱チェンバ壁面上の皮膜、ウェーハ裏面の粗さ、および
加工の履歴など、いくつかの変数の関数であるため、加
工工程中のウェーハの放射率は一定ではない。したがっ
た、正確な温度測定のためには、ウェーハの放射率を現
場で、リアルタイムで、非接触の方法により監視するこ
とが必要である。

【０００６】ウェーハを環境から取り出したり、測定の
置換形態を形成するためにモニタ・ウェーハを使用した
り、放射率を推定するための理論的な計算を用いたりす
る、他の形態の測定を使用すると、製造工程やウェーハ
自体の変動のため、所期の精度が得られない。

【０００７】放射率の測定において周知のように、一般
的には、物体の放射率は入射する放射に対する物体の反
射率および透過率の両方に依存する。しかし、物体が不
透明な場合、すなわち透過率が０の場合には、キルヒホ
フの法則により、放射率は反射率の測定のみにより完全
に測定できることが知られている。不透明度は波長の関
数であり、温度により、またはドーピングにより誘導す
ることができる。高度にドーピングした半導体ウェーハ
の場合、または約１μｍ未満の波長で測定する場合、室
温以上の物体では、放射率の測定は反射率のみにより行
うことができる。しかし、通常のドーピング・レベル
で、３μｍの波長で行ったり、ウェーハ上に皮膜がない
状態で行ったりした場合には、反射率のみに基づいての
放射率の測定は、約７００℃より高温でのみ行うことが
できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題および課題を解決するた
めの手段】放射環境中の物体の放射輝度の現場非接触測
定を提供する本発明の装置および方法、ならびに物体の
温度制御に使用されるリアルタイムの温度測定のため
の、放射率の現場非接触測定に関連する放射輝度測定を
使用することにより、上記の問題は解決し、それ以外の
利点も得られる。物体の放射率は、任意の適当な方法に
より測定することが可能で、たとえば放射輝度の測定と
同一の放射波長で行う反射率の測定から算出することが
できる。通常、物体は半導体ウェーハであり、放射環境
は、石英の壁面または窓あるいはその両方を有し、ウェ
ーハを加熱する放射を発生するランプを有するＲＴＰチ
ェンバにより得られる。放射輝度の測定は、石英の長波
長カットオフより短い放射波長によって得られ、これに
より上記の短い波長での測定の利点が得られる。

【０００９】本発明の特長は、放射の空間および角濾波
の使用により、石英の長波長カットオフより短い放射波
長での放射輝度測定を提供することであり、これにより
上記の短い波長での測定の利点が得られる。角濾波によ
り、ランプ照射の妨害が実質的に除去される。本発明の
１実施例では、角濾波は、ＲＴＰチェンバの加熱ランプ
からの妨害放射を実質的に排除するバッフル・アセンブ
リを通して物体を見ることにより行われる。バッフル・
アセンブリは、光の通路に沿って配列させた開口を有す
る複数のバッフル・プレートを有する。開口の直径は、
光の通路に沿ったバッフル・アセンブリの長さより小さ
くそのため、光の通路に対して角度のついた放射光線を
除外する幾何形状をもたらす。

【００１０】バッフル・アセンブリの有効性は、代表的
なＲＴＰ加熱装置の幾何形状を参照して説明することが
でき、これはたとえば、石英チェンバと、目的のウェー
ハを所期の温度に加熱するためランプからの放射を石英
チェンバに反射する平滑で平坦な反射鏡との間に、加熱
ランプの列が置かれている。覗き開口は、ランプの内の
１個を遮らない光の通路に沿ったウェーハを見るため、
隣接するランプから等距離の位置にある鏡の内の１個に
設けられている。これにより、バッフル・アセンブリの
一連のバッフルをウェーハへの光の通路に沿って、開口
と整列させると、ウェーハからの放射がバッフルの開口
を通って伝播し、放射輝度測定用の放射検出装置に入射
する。

【００１１】たとえは、周知の構成のＲＴＰチェンバの
場合、上記の覗き通路はウェーハの反射面に直角の方向
にある。実質的に、物体の放射だけによるウェーハの表
面に直角な光線だけが、放射輝度の検出装置に入射す
る。ランプからの散乱光は、バッフルにより放射輝度の
検出装置への入射から除外される。これにより、放射輝
度の正確な測定が行われる。通常の場合には、物体の平
坦な表面要素に対して傾斜した光の通路に沿って測定す
ることも、通路がランプを遮らない限り、物体の湾曲し
た表面要素と交差する光の通路を通じて測定することも
可能である。さらに、一連のバッフルは、覗き開口から
一定の距離にあるレンズとともに置かれた絞りで置き換
え、または同時に使用することも可能である。

【００１２】反射率測定によるウェーハの放射率測定の
１実施例は、振幅変調（チョップ）した放射の透過およ
び反射光を使用することにより、ＲＴＰ加熱装置の幾何
形状を利用したものである。これら２つの光線は、上記
鏡の１つの覗き開口により、物体の表面にほぼ直角に伝
播する。本発明の好ましい実施例では、反射率と放射輝
度の測定に、１枚の鏡に異なる開口を使用している。

【００１３】上記の装置および方法により、物体と測定
装置とが物理的に接触することなく、放射輝度を測定す
ることが可能で、さらに、物体がチェンバ内の定位置に
あるままで測定ができる。さらに、放射輝度と反射率の
測定は、温度測定の推定値を得るために、モニタ・ウェ
ーハを使用する必要を回避するため、物体自体を直接見
ることにより得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、ＲＴＰ加熱装置１６の石
英チェンバ１４内に置かれた半導体ウェーハ１２の反射
率と放射輝度とを同時に測定するための、本発明により
作動する装置１０を示す。本明細書に記載するＲＴＰ装
置の構成は、本発明の説明を容易にするための例として
用いるものであり、本発明は他の構成の加熱装置、およ
び平坦なウェーハ以外の各種の構成の物体でも実施でき
ることを理解されたい。反射率の測定は反射率測定装置
１８により行われ、放射輝度の測定は放射輝度測定装置
２０により行われる。反射率測定装置の出力信号、すな
わちライン２２上の入射出力とライン２４上の反射出力
は、信号処理装置２８の放射率計算装置２６に供給さ
れ、ウェーハ１２の放射率が計算される。装置２６から
の放射率と、放射輝度測定装置２０からの放射輝度は、
信号処理装置２８内に設けられた温度計算装置３０に供
給され、ウェーハ１２の温度が決定される。加熱装置１
６は、加熱フィラメントの部分である１組の加熱ランプ
３２と、ランプ３２に電流を供給する電源３４で構成さ
れる。

【００１５】電源３４から出力される電流の振幅は、基
準温度設定３８と、温度計算装置３０によりライン４０
に出力される測定温度信号に応答して、電源制御装置３
６により制御される。制御装置３６により、システム１
０は電源３４の動作によりウェーハ１２の温度を制御す
るために、温度測定を利用することができる。ウェーハ
１２の温度の測定および制御は、たとえばシステム１０
の動作に本発明を使用し、必要があれば、他の目的に放
射輝度測定を使用することができることに注目された
い。

【００１６】上記の例では、本発明はウェーハ１２のよ
うに、平坦な表面を持つ加工物について、チェンバ１４
の石英の壁面の透明な赤外線スペクトル領域を、ＲＴＰ
加熱装置１６の鏡４２および４４などの鏡の反射面と併
用して、実施される。ウェーハ１２は、鏡４２および４
４の２つの対向する内面に平行な、２つの対向する平坦
面を有する。また、チェンバ１４の上部および下部壁面
４６および４８は、鏡４２および４４に平行である。ラ
ンプの上部の列３２は、鏡４２とチェンバ１４の上部壁
面４６との間に位置し、ランプの下部の列３２は、鏡４
４とチェンバ１４の下壁面４８との間に位置する。ウェ
ーハ１２は、チェンバ１４の側面５２から内側に延びる
サポート５０により支持され、側面５２は、実質的に上
部および下部壁面４６および４８に直角である。

【００１７】上記のウェーハ表面、チェンバの壁面、お
よび鏡が平行な幾何形状により、ランプ３２からの放射
の反射光線が、すべての光線が鏡４２および４４の反射
面に直角または直角に近い方向への、ランプ３２からの
光線を除いて上記の平行面に対して角度を持つように分
布する。直角に近い状態は、ランプの笠を通してのラン
プの放射の屈折、または通常は平行な反射面の不整合の
結果、生じることがある。このような直角な光線の一例
５８は、１個のランプ、すなわちランプ３２Ａにより示
される。光線５８中の放射は、鏡４２と石英チェンバ１
４の中間の壁面との間、またはウェーハの上面５４と中
間の壁面との間の多数の反射の鏡成分があるが、主とし
て鏡４２とウェーハの上面５４の間の多数反射により、
単に前後に反射する。ランプ３２Ｂから任意の角度で
（ただし鏡４４に直角ではない）鏡４４に対して角度を
持つ方向に放射される光線６０など、他の光線によって
は、ウェーハの下面５６と鏡４４との間で、反射経路の
連続した行程中に、入射と鏡４４からの反射の角度を同
一に維持しながら、一連の反射を生じる。この幾何構成
から、図１に示すように、ランプ３２から放射される角
度を持った光線は、鏡４４または鏡４２あるいはその両
方に対して角度を持った配向により、連続反射によって
伝播を続けることは明らかである。しかし、鏡４２また
は鏡４４あるいはその両方に対して実質的に直角な方向
に放射する光線５８は、図１に見られるように、左右に
は伝播せず、ほぼ同一の横方向の位置を保つ。さらに、
一般に、光線５８またはランプ３２の他の１個から直角
方向に放射される他の光線は、実質的にランプの位置に
残り、左右に伝播しない。ウェーハの表面が放射輝度を
測定する光の波長に対して粗面の場合、反射は平滑な表
面で期待されるほどではない。この場合、ウェーハから
の放射の分離は、その表面に実質的に直角であり、ラン
プからの同一波長で放射され、ウェーハで反射する放射
はさらに困難になる。一般に、このために所定の角濾波
器の濾波性能は悪くなるが、濾波は高性能の空間濾波器
（たとえば通路の長さを増大し、または開口を小さくし
た）により行うことができる。

【００１８】本発明によれば、上記の反射光線の配向の
幾何形状は、放射輝度測定装置２０により、ウェーハ１
２の放射輝度の測定に利用される。鏡４４は、放射輝度
測定装置２０の検出器６４が、ウェーハの放射輝度測定
のため、ウェーハ１２から放射される光線６６を見るた
めの窓として機能する開口６２を有する。検出器６４
は、光線６６がウェーハ１２の下面５６に直角またはほ
ぼ直角方向の光の通路６８に沿って伝播するように、開
口６２に対応して置かれている。光の通路６８は、ウェ
ーハ１２の下面５６上の要素表面領域Ｅで始まり、放射
輝度の測定は、要素表面領域Ｅから放射され、下面５６
に直角に検出器６４に向かって伝播する放射に基づいて
行われる。放射輝度の測定に使用される光線は、ランプ
３２から放射され、上記の法線上の光線５８および角度
を持った光線６０などの光線に沿って、鏡４２および４
４により反射される光線から区別すべきである。上記の
法線上の光線５８および角度を持った光線６０の分析を
考慮すると、要素領域Ｅでは、光の通路６８に対して角
度を持った反射光線があるが、ウェーハの下面５６の直
角な反射光線成分はほとんどないことが明らかである。

【００１９】要素領域Ｅでの直角方向の反射光線をなく
すことは、開口６２を、光の通路６８がランプ３２の光
線の、通路６８に沿って検出器６４への反射を避けるた
めに、光の通路６８がランプ３２をバイパスするよう
に、鏡４４内の場所に置くことによって行われる。通路
６８によるランプ３２のバイパスは、ウェーハの表面要
素が湾曲した状態も含め、本発明のすべての実施例に適
用される。図１の実施例では、開口６２は隣接する２個
のランプ３２の間にほぼ等間隔に置かれる。これによ
り、放射輝度の測定で誤差の原因となる光の通路６８に
沿って反射する妨害光線を避け、放射輝度測定の精度が
大幅に増大する。

【００２０】放射輝度測定装置２０の運転に当たって
は、１組のバッフル・プレート７２が、管状の枠７４な
どの適当な手段で、光の通路６８に直角方向に置かれ、
要素領域Ｅからの光線６６が検出器６４に伝播するよう
に、光の通路６８に位置合わせした開口７６を有するバ
ッフル・アセンブリ７０を使用することにより、光の通
路６８に対してわずかに角度を持つことのある反射光線
が、検出器６４に到達することが抑制される。開口７６
は、同一の寸法および構成のものでよく、その寸法は、
通常、鏡４４中の開口６２より小さい。光の通路６８に
沿って、検出器６４の直前に、光学絞り７８が置かれ、
光の通路６８に中心を持つ開口８２を有する板８０で構
成されている。開口８２は、バッフル・アセンブリ７０
の開口７６と同一の構成でよいが、開口７６よりははる
かに小さい寸法とする。好ましくは、バッフル・プレー
ト７２の表面および任意の管状枠７４の内面は、黒色塗
装または反射防止コーティングを施すか、その他の方法
により実質的に反射のないものとし、加熱装置１６内を
開口６２を通ってバッフル・アセンブリ７０への反射光
線を捕捉できるようにする。

【００２１】バッフル・アセンブリ７０と絞り７８の両
方が、放射輝度測定装置２０の部分を構成し、開口２０
はさらに、光の通路６８に沿って、レンズ８４およびフ
ィルタ８６を有する。レンズ８４は、光線５６を、開口
８２を通過する合焦した光線の円錐８８の形で検出器６
４の前面に合焦させる機能を有する。絞り７８は、光の
通路６８に対してわずかに角度を有することにより、す
べてのプレート７２を通過してレンズ８４へ伝播される
が、光線の円錐８８の外側にあるあらゆる反射光線を捕
捉する同様の機能を有する。この点で、絞り７８はバッ
フル・プレート７２と同様の機能を行うため、絞りプレ
ート８０もアセンブリ７０のバッフルと考えることがで
きる。

【００２２】フィルタ８６は、放射輝度測定のコンダク
タンスに使用される放射波長に中心を置く狭いパスバン
ドを有する。放射輝度および放射率の測定はいずれも、
後のウェーハ温度の算出と同様、放射の波長に依存する
ため、フィルタ８６によって、温度計算装置３０による
ウェーハ温度の算出に確実に適した放射波長にすること
ができる。

【００２３】上記のバッフル・アセンブリ７０と、角度
を持った光線の通過を抑制するレンズ８４および絞り７
８の動作を、角濾波と称することができる。角濾波を行
うことにより、検出器６４がウェーハ１２上の複数の点
ではなく、単一の点を見ることが可能になり、これによ
りウェーハ１２から反射されたものと考えられる放射輝
度測定の背景放射が除外される。本発明の好ましい実施
例による構成の例として、鏡４４の開口６２から絞り７
８の開口８２までの光の通路は、約１．２８ｍであり、
開口７６の幅は約２ｍｍ、絞り８２の幅は１ｍｍ未満、
好ましくは約０．５ｍｍである。

【００２４】開口６２、７６、および８２の形状は、円
形、正方形、長方形など任意のものでよい。また、図１
には４枚のバッフル・プレート７２が例として示されて
いるが、必要があればたとえば２枚、３枚、８枚など他
の枚数のバッフル・プレートを使用することもできる。
さらに、バッフル・エレメントの位置に関しては、上部
バッフル・プレート７２Ａは、実用的に鏡４４にできる
だけ近くし、下部バッフル・エレメント、すなわち絞り
プレート８０は、実用的に検出器６４にできるだけ近く
して、角濾波を最適化するようなバッフル・エレメント
の空間的関係を形成する。装置２０の他の実施例とし
て、レンズ８４と絞り７８のみを使用しても、また、絞
り７８を使用せずにバッフル・プレート７２のみを使用
しても、適切な角濾波を行うことができることに注目さ
れたい。適切な角濾波は、たとえば上部バッフル・プレ
ート７２Ａのみを、レンズ８４および絞り７８と組み合
わせたものでも行うことができる。これらの実施例はそ
れぞれ、検出器６４がウェーハ１２からの放射を見るこ
とができる狭い受光角度を形成する。

【００２５】鏡４４の開口６２の断面寸法に関しては、
実用上市販の加熱装置には、一般に開口６２などの覗き
ポートが設けられている。上部バッフル・プレート７２
Ａを鏡４４の開口６２に隣接して設置するのが、放射輝
度測定からの妨害反射光線の量を制限するのに最も効果
的である。

【００２６】図２を参照すると、反射率測定装置１８の
１実施例は、レーザ光線のパルスにより作動し、このパ
ルスはパルス・レーザ、または光変調器により作動し、
光パルスを発生するｃｗ（連続波）レーザを使用して発
生させることができる。レーザの波長は、放射輝度測定
と同一に選定する。後者のレーザ９０が、図２の実施例
に使用され、たとえば赤外線放射の光線９２を発生す
る。レーザ９０に加えて、反射率測定装置１８はさら
に、部分反射鏡９４、２個の検出器９６および９８、２
個のフィルタ１００および１０２、ならびに受信器１０
４を有する。光線９２は、鏡９４を照射する間に光チョ
ッパ１０６の形態の光変調器を通過する。光チョッパ
は、当業者に周知のものである。このような光チョッパ
１０６は、不透明部分と透明部分とを有するディスク１
０８として形成され、ディスク１０８の不透明部分と透
明部分とが光線の通路９２内に交互に置かれるように、
ドライバ１１０により回転する。チョッパ１０６はさら
に、受信器１０４に光線９２の各光パルスの存在を示す
信号を送る光パルス検出器１１２を有する。

【００２７】運転時には、光線９２は部分反射鏡９４に
より分割され、光の一部はウェーハ１２への光線１１４
として反射され（図１）、光線１１４中の光エネルギー
は、ウェーハ１２により、光線１１６に沿ってフィルタ
１０２を通って検出器９８へ反射される。光線１１４お
よび１１６は、鏡４４中の開口１１８（図１）を通って
ウェーハ１２にアクセスすることができる。光線１１６
の通路が鏡９４をバイパスし、鏡９４を通過することに
よる光線１１６の信号の強さがさらに失われることを少
なくするため、光線１１４および１１６は、互いにわず
かに傾斜していることが好ましい。レーザ放射の波長の
可能な値は、０．８ないし１．０μｍである。光線９２
の反射しない部分は、検出器９６に衝突する光線１２０
として、鏡９４およびフィルタ１００を通って伝播す
る。フィルタ１００および１０２は、フィルタ８６（図
１）と同じ空間パスバンドを有し、このパスバンドはレ
ーザ９０の出力放射の波長に中心を有し、放射輝度の測
定と同じ波長で放射率の測定を可能にする。

【００２８】検出器９６は、レーザ９０の出力に比例す
る信号を、ライン２２上に出力する。これは、光線１１
４を通じてウェーハ１２への入射の尺度である。検出器
９８は、光線１１６を通じてのウェーハ１２からの反射
に比例した信号を、受信器１０４に出力する。受信器１
０４は、チョッパの周波数および光線９２中の放射パル
スのパルス反復周波数に同調され、チョッピング検出器
１１２が出力する信号により、パルス列に同期する。こ
れにより、受信器１０４が、フィルタ１０２のパスバン
ドに存在することのある安定した背景放射の妨害を受け
ることなく、レーザ光線のパルスにのみ応答することが
できる。受信器１０４は、ウェーハ１２から反射される
出力と、レーザ９０から放射される出力を表す信号を、
ライン２４上に出力する。次に、ライン２２への入射出
力と、ライン２４への反射出力が、上述のように、放射
率計算装置２６に供給され、ウェーハ１２の放射率が算
出される。測定した双方向の反射率は、ライン２４上の
反射出力と、ライン２２上の入射出力との比である。

【００２９】装置２６による放射率の算出で、粗面また
は完全に平滑ではない表面を有するウェーハの場合、測
定した双方向の反射率の倍率としてチェンバ１４中のウ
ェーハ１２の反射性を導入し、（図１参照）これにより
半球反射率を推定することにより、放射率測定の精度を
増大するのに利点がある。チェンバ１４中のウェーハ１
２の反射率は、放射率計算装置２６の操作の前に、任意
の適当な周知の手段で測定することができ、放射率計算
装置２６により使用するために、信号処理装置２８に記
憶される。信号処理装置２８には、放射率および放射輝
度を測定する放射の波長も記憶され、この波長は温度計
算装置３０により、ウェーハ１２の温度の決定に使用さ
れる。

【００３０】空間および角濾波の使用、ならびに約２μ
ｍ未満の波長の使用により、これより長い波長により発
生する光子束と比較して、図１の検出器６４への光子束
が減少するが、検出器６４における信号レベルは、代用
的な雑音限度よりはるかに高い。たとえば、代表的寸法
の空間フィルタの、０．１μｍの帯域幅で０．５の放射
率を有する１０００℃の灰色の物体からの放射出力は、
雑音レベルが約１０^-10ワットであるのに対して、約２
マイクロワットである。

【００３１】放射率計算装置２６は、放射率を∈、半球
反射率をｒとして、下記の式を解くことにより放射率を
算出する。 ∈＝１−ｒ

【００３２】温度計算装置３０は、放射輝度を

【数１】 、温度をＴ、波長をλ、放射率を

【数２】 として、下記の式を解くことにより温度を算出する。

【数３】

【００３３】上述の本発明の実施例は説明のためのみの
ものであり、当業者はその変更を行うことができること
を理解されたい。したがって、本発明は本明細書に開示
した実施例に限定されるものではなく、添付の請求項に
定義されるもののみに限定される。

【００３４】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００３５】（１）あるスペクトル帯内の背景放射のあ
る環境の、チェンバ内に置かれた物体の放射輝度の測定
装置において、上記チェンバ外に置かれ、物体の表面要
素からの光通路に沿って伝播する放射エネルギーを受け
るための位置に置かれた、上記物体より放射される、上
記スペクトル帯の放射エネルギーの検出装置と、上記光
通路に置かれ、上記光通路に対して傾斜させた、上記背
景放射の上記検出装置への伝播を抑制するための角濾波
手段とを具備する装置。 （２）上記角濾波手段が、上記光通路に横方向に配置さ
れた複数のバッフル・プレートからなるバッフル手段を
具備し、上記バッフル・プレートはそれぞれ上記光通路
に位置する開口を有し、上記光通路に沿って、上記開口
を介しての放射エネルギーを伝播させることを特徴とす
る、上記（１）に記載の装置。 （３）上記角濾波手段が、上記光通路に置かれたレンズ
と、上記光通路の上記レンズと上記検出装置との間に置
かれた絞りを具備し、上記検出装置に入射する放射の入
射角度を小さくすることを特徴とする、上記（１）に記
載の装置。 （４）上記角濾波手段が、上記光通路に横方向に配置さ
れた複数のバッフル・プレートからなるバッフル手段を
具備し、上記バッフル・プレートの１つが上記検出装置
に隣接して置かれた絞りであり、上記絞りの開口が上記
バッフル・プレートの他の１つの開口よりも小さいこと
を特徴とする、上記（１）に記載の装置。 （５）上記絞りと上記バッフル・プレートの他の１つと
の間に置かれた、放射エネルギーを上記絞りを通して合
焦させて上記検出装置に衝突させるためのレンズと、上
記光通路に置かれた、所定の波長の放射を通過させ、上
記所定の波長以外の波長の放射の通過を抑制するための
パスバンドを有することを特徴とする、上記（４）に記
載の装置。 （６）上記バッフル手段内の上記光通路の長さが、上記
バッフル・プレートの１つの開口の直径より、少なくと
も１桁大きいことを特徴とする、上記（５）に記載の装
置。 （７）上記装置が、上記チェンバ内の物体を加熱するた
め上記背景放射を発生させる加熱エレメントを具備する
加熱アセンブリとともに作動し、チェンバの少なくとも
一部が上記所定の波長の放射に対して透明であり、上記
加熱アセンブリが、上記物体の上記チェンバへの挿入時
に、上記加熱エレメントが上記物体に対して放射する放
射エネルギーを反射するための鏡を具備し、上記鏡は上
記光通路に位置する開口を有し、上記光通路は、上記背
景放射により上記検出装置が照射されないように、上記
加熱エレメントのそれぞれからずれており、上記物体が
半導体ウェーハであり、上記バッフル手段が上記加熱ア
センブリの外側に位置することを特徴とする、上記
（６）に記載の装置。 （８）あるスペクトル帯内の背景放射のある環境の、チ
ェンバ内に置かれた物体の放射輝度の測定方法におい
て、物体の表面要素からの光通路に沿って伝播する放射
エネルギーを受けるための位置に、上記物体より放射さ
れる、上記スペクトル帯の放射エネルギーの検出装置を
置く工程と、上記背景放射の上記検出装置への伝播を抑
制するために、角濾波手段を、上記物体と上記検出装置
との間の上記光通路に沿って、上記光通路に対して傾斜
させた方向に置く工程とを含む方法。 （９）上記工程が、上記角濾波アセンブリ中に、上記光
通路上のレンズと絞りとを配列させ、上記絞りを上記レ
ンズと上記検出装置との間に置く工程を含むことを特徴
とする、上記（８）に記載の方法。 （１０）上記工程が、上記角濾波アセンブリ中に、上記
物体と上記検出装置との間の上記光通路に沿って、それ
ぞれが開口を有する一連のバッフル・プレートを配列さ
せて、上記光通路に対して傾斜した方向への放射エネル
ギーの伝播を抑制する工程と、上記バッフル・プレート
の上記開口を上記光通路と整列させて、上記光通路に沿
って上記開口を通る放射エネルギーを伝播させる工程と
を含むことを特徴とする、上記（８）に記載の方法。 （１１）上記工程が、上記角濾波アセンブリ中に、上記
光通路上のレンズと絞りとを配列させ、上記絞りを上記
レンズと上記検出装置との間に置く工程を含むことを特
徴とする、上記（１０）に記載の方法。 （１２）共通のスペクトル帯にあり、チェンバ内に置か
れた背景放射の環境にある物体の温度を測定する装置に
おいて、上記物体から放射され、物体の表面要素から光
通路に沿って伝播する放射エネルギーを受ける、放射エ
ネルギー検出装置を含み、さらに背景放射の上記検出装
置への伝播を抑制するための上記光通路に沿って、上記
光通路に対して傾斜した方向に延びる角濾波手段を具備
する、上記物体の放射を測定する放射手段と、上記物体
の反射を測定するための反射率手段と、上記反射と上記
放射の両方に反応して上記物体の温度を測定する信号処
理手段とを具備する装置。 （１３）上記角濾波手段が、上記光通路に横方向に配置
された複数のバッフル・プレートからなるバッフル手段
を具備し、上記バッフル・プレートはそれぞれ上記光通
路に位置する開口を有し、上記光通路に沿って、上記開
口を介しての放射エネルギーを伝播させることを特徴と
する、上記（１２）に記載の装置。 （１４）上記角濾波手段が、上記光通路に置かれたレン
ズと、上記光通路の上記レンズと上記検出装置との間に
置かれた絞りを具備し、上記検出装置に入射する放射の
入射角度を小さくすることを特徴とする、上記（１２）
に記載の装置。 （１５）上記角濾波手段が、上記光通路に横方向に配置
された複数のバッフル・プレートからなるバッフル手段
を具備し、上記バッフル・プレートの１つが上記検出装
置に隣接して置かれた絞りであり、上記絞りの開口が上
記バッフル・プレートの他の１つの開口よりも小さいこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載の装置。 （１６）上記反射率手段が、上記入射光線による照明に
反応して、上記入射光線を反射し、反射光線と発生する
上記物体の表面要素を照明する手段と、上記入射光線を
断続する手段および上記入射光線の強度を測定する手段
と、上記断続手段と同期して、上記反射光線の強度を検
出し、反射光線の強度と入射光線の強度との比を上記反
射率とする手段とを具備することを特徴とする、上記
（１５）に記載の装置。 （１７）上記信号処理手段が、上記入射光線の強度と、
上記反射光線の強度とに反応して、上記物体の放射率を
計算する手段と、上記放射率と、上記放射輝度とに反応
して、上記物体の温度を計算する手段とを具備すること
を特徴とする、上記（１６）に記載の装置。 （１８）工作物の表面温度を非接触で現場測定する方法
において、放射環境は、放射源の放射による照射を特徴
とし、さらに温度測定のためのスペクトル帯に透明な壁
面を有し、工作物を置くチェンバを特徴とし、工作物の
表面は放射源の表面に実質的に平行であり、放射環境は
さらに工作物の表面に全般的に平行な反射面を有し、上
記工作物の反対側の上記放射源の１側面に置かれ、工作
物の表面の第１の位置からの第１の波長の工作物の放射
率を測定して、放射率測定信号を発生させ、上記放射率
の測定はレーザ反射により行い、上記第１の波長は上記
チェンバの壁面のスペクトル的に透明な領域にあり、上
記放射率の測定は上記チェンバの外側で行う工程と、上
記工作物の放射輝度の測定を第２の波長で行い、放射輝
度信号を発生させ、上記第２の波長は実質的に上記第１
の波長に等しく、上記放射輝度の測定は上記チェンバの
外側に置かれた放射エネルギー検出装置により行い、上
記放射輝度の測定は上記放射輝度の光線に付随する上記
放射源の光線を角濾波して上記放射源の光線を放射輝度
の測定から実質的に除外する工程とを含み、上記放射率
および上記放射輝度信号から加工物表面の温度を発生さ
せることを特徴とする方法。 （１９）上記放射輝度を測定する工程が、上記反射面に
窓を形成することを含み、上記窓は加工物の１表面上の
１領域からの放射を直接見られるように位置することを
特徴とする、上記（１８）に記載の方法。 （２０）上記角濾波工程が、上記窓から上記検出装置へ
の上記放射の伝播通路に沿って空間濾波アセンブリを置
くことにより行われ、上記空間濾波アセンブリは、上記
工作物から上記検出装置への伝播通路に対してある角度
での放射の伝播を抑制することを特徴とする、上記（１
９）に記載の方法。 （２１）上記放射を上記検出装置上に合焦させるため
に、レンズを上記光通路中に置き、上記レンズに相対す
る上記検出装置の前側に絞りを置き、上記絞りの開口は
上記レンズの焦点に中心を置くことを特徴とする、上記
（２０）に記載の方法。 （２２）上記チェンバが石英チェンバであり、高速熱処
理装置の一部であり、上記放射の領域は、工作物表面上
の上記第１の位置とは異なる工作物表面上の第２の位置
であり、さらに、上記空間濾波アセンブリ内にバッフル
・プレートを挿入し、上記バッフル・プレートの開口を
上記光通路上に位置合わせし、上記空間濾波アセンブリ
の内面からの放射の反射を抑制することを特徴とする、
上記（２１）に記載の方法。 （２３）工作物の表面温度を非接触で現場測定する装置
において、放射環境は、放射源の放射による照射を特徴
とし、さらに温度測定のためのスペクトル帯に透明な壁
面を有し、工作物を置くチェンバを特徴とし、工作物の
表面は放射源の表面に実質的に平行であり、放射環境は
さらに工作物の表面に全般的に平行な反射面を有し、上
記工作物の反対側の上記放射源の１側面に置かれ、工作
物の表面の第１の位置からの第１の波長の工作物の放射
率を測定して、放射率測定信号を発生させる手段を具備
し、上記第１の波長は上記チェンバの壁面のスペクトル
的に透明な領域にあり、上記放射率の測定手段は上記チ
ェンバの外側にあり、上記工作物の放射輝度の測定を第
２の波長で行い、放射輝度を発生させる手段を具備し、
上記第２の波長は実質的に上記第１の波長に等しく、上
記放射輝度の測定手段は上記チェンバの外側に置かれた
放射エネルギー検出装置を有し、上記放射輝度の測定手
段は上記放射輝度の光線に付随する上記放射源の光線を
角濾波して上記放射源の光線を放射輝度の測定から実質
的に除外する手段を含み、さらに、上記放射率および上
記放射輝度信号から加工物表面の温度を発生させる手段
を具備することを特徴とする装置。 （２４）上記放射輝度測定手段が、上記反射面中に置か
れ、工作物の表面上の領域からの放射を直接見られるよ
うに位置した窓と、上記窓を通して伝播する上記放射を
検出し、上記第２の波長の放射量を示す信号を発生させ
る検出装置とを有することを特徴とする、上記（２３）
に記載の装置。 （２５）上記角濾波工程が、上記窓から上記検出装置へ
の上記放射の伝播通路に沿って空間濾波アセンブリを置
くことにより行われ、上記空間濾波アセンブリは、上記
工作物から上記検出装置への伝播通路に対してある角度
での放射の伝播を抑制することを特徴とする、上記（２
４）に記載の装置。 （２６）上記放射を上記検出装置上に合焦させるため、
上記光通路中に置かれたレンズと、上記レンズに相対す
る上記検出装置の前側に置かれた絞りを有し、上記絞り
の開口は上記レンズの焦点に中心を置くことを特徴とす
る、上記（２５）に記載の装置。 （２７）上記チェンバが石英チェンバであり、高速熱処
理装置の一部であり、上記放射の領域は、工作物表面上
の上記第１の位置とは異なる工作物表面上の第２の位置
であり、さらに、上記空間濾波アセンブリ内にバッフル
・プレートを挿入し、上記バッフル・プレートの開口を
上記光通路上に位置合わせし、上記空間濾波アセンブリ
の内面からの放射の反射を抑制することを特徴とする、
上記（２６）に記載の装置。 （２８）工作物の表面温度を非接触で現場測定して、加
工物の加工のために放射環境を形成する方法において、
放射環境は、放射源の放射による照射を特徴とし、さら
に温度測定のためのスペクトル帯に透明な壁面を有し、
工作物を置くチェンバを特徴とし、工作物の表面は放射
源の表面に実質的に平行であり、放射環境はさらに工作
物の表面に全般的に平行な反射面を有し、上記工作物の
反対側の上記放射源の１側面に置かれ、工作物の表面の
第１の位置からの第１の波長の工作物の放射率を測定し
て、放射率測定信号を発生させる工程を含み、上記放射
率の測定はレーザ反射により行い、上記第１の波長は上
記チェンバの壁面のスペクトル的に透明な領域にあり、
上記放射率の測定は上記チェンバの外側で行い、上記工
作物の放射輝度の測定を第２の波長で行い、放射輝度信
号を発生させる工程を含み、上記第２の波長は実質的に
上記第１の波長に等しく、上記放射輝度の測定は上記チ
ェンバの外側に置かれた放射エネルギー検出装置により
行い、上記放射輝度の測定は上記放射輝度の光線に付随
する上記放射源の光線を角濾波して上記放射源の光線を
放射輝度の測定から実質的に除外し、上記放射率および
上記放射輝度信号から加工物表面の温度を発生させ、上
記温度信号に応答して、上記放射源が発生する放射の強
度を制御することを特徴とする方法。 （２９）上記放射輝度を測定する工程が、上記反射面に
窓を形成する工程を含み、上記窓は加工物の１表面上の
１領域からの放射を直接見られるように位置し、上記角
濾波工程が、上記窓から上記検出装置への上記放射の伝
播通路に沿って空間濾波アセンブリを置くことにより行
われ、上記空間濾波アセンブリは、上記工作物から上記
検出装置への伝播通路に対してある角度での放射の伝播
を抑制することを特徴とする、上記（２８）に記載の方
法。 （３０）上記放射を上記検出装置上に合焦させるため、
レンズを上記光通路中に置き、上記レンズに相対する上
記検出装置の前側に絞りを置き、上記絞りの開口は上記
レンズの焦点に中心を置き、上記チェンバが石英チェン
バであり、高速熱処理装置の一部であり、上記放射の領
域は、工作物表面上の上記第１の位置とは異なる工作物
表面上の第２の位置であり、さらに、上記空間濾波アセ
ンブリ内にバッフル・プレートを挿入し、上記バッフル
・プレートの開口を上記光通路上に位置合わせし、上記
空間濾波アセンブリの内面からの放射の反射を抑制する
ことを特徴とする、上記（２９）に記載の方法。 （３１）工作物の表面温度を非接触で現場測定して、加
工物の加工のために放射環境を形成する装置において、
放射環境は、放射源の放射による照射を特徴とし、さら
に温度測定のためのスペクトル帯に透明な壁面を有し、
工作物を置くチェンバを特徴とし、工作物の表面は放射
源の表面に実質的に平行であり、放射環境はさらに工作
物の表面に全般的に平行な反射面を有し、上記工作物の
反対側の上記放射源の１側面に置かれ、工作物の表面の
第１の位置からの第１の波長の工作物の放射率を測定し
て、放射率測定信号を発生させる手段を具備し、上記放
射率の測定はレーザ反射により行い、上記第１の波長は
上記チェンバの壁面のスペクトル的に透明な領域にあ
り、上記放射率の測定は上記チェンバの外側で行い、上
記工作物の放射輝度の測定を第２の波長で行い、放射輝
度信号を発生させる手段を具備し、上記第２の波長は実
質的に上記第１の波長に等しく、上記放射輝度の測定手
段は上記チェンバの外側に置かれた放射エネルギー検出
装置を有し、上記放射輝度の測定手段は上記放射輝度の
光線に付随する上記放射源の光線を角濾波する手段を有
し、上記放射源の光線を放射輝度の測定から実質的に除
外することを含み、上記放射率および上記放射輝度信号
から加工物表面の温度を発生させる温度手段を有し、上
記温度信号に応答して、上記放射源が発生する放射の強
度を制御する手段を有することを特徴とする装置。 （３２）上記放射輝度測定手段が、上記反射面中に置か
れ、工作物の表面上の領域からの放射を直接見られるよ
うに位置した窓と、上記窓を通して伝播する上記放射を
検出し、上記第２の波長の放射量を示す信号を発生させ
る検出装置とを有し、上記角濾波工程が、上記窓から上
記検出装置への上記放射の伝播通路に沿って空間濾波ア
センブリを置くことにより行われ、上記空間濾波アセン
ブリは、上記工作物から上記検出装置への伝播通路に対
してある角度での放射の伝播を抑制することを特徴とす
る、上記（３１）に記載の装置。 （３３）上記放射を上記検出装置上に合焦させるため
に、上記光通路中に置かれたレンズと、上記レンズに相
対する上記検出装置の前側に置かれた絞りを有し、上記
絞りの開口は上記レンズの焦点に中心を置き、上記チェ
ンバが石英チェンバであり、高速熱処理装置の一部であ
り、上記放射の領域は、工作物表面上の上記第１の位置
とは異なる工作物表面上の第２の位置であり、さらに、
上記空間濾波アセンブリ内にバッフル・プレートを挿入
し、上記バッフル・プレートの開口を上記光通路上に位
置合わせし、上記空間濾波アセンブリの内面からの放射
の反射を抑制することを特徴とする、上記（３２）に記
載の装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＲＴＰチェンバ内のウェーハの温度を測定する
ために使用する、本発明の測定装置を示す図である。

【図２】図１の装置で使用される、反射率測定装置に使
用される電気光学的装置を示す図である。

【符号の説明】

１２ ウェーハ １４ チェンバ １８ 反射率測定装置 ２２ 入射出力 ２４ 反射出力 ２６ 放射率計算装置 ２８ 信号処理装置 ３０ 温度計算装置 ３２ ランプ ３４ 電源 ３６ 制御装置 ３８ 基準 ４０ 温度ライン ４２ 鏡 ４４ 鏡 ６４ 放射輝度測定装置２０の検出器 ８６ フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョーティ・シング アメリカ合衆国12533 ニューヨーク州ホ ープウェル・ジャンクション サドル・リ ッジ・ドライブ 42

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】あるスペクトル帯内の背景放射のある環境
   の、チェンバ内に置かれた物体の放射輝度の測定装置に
   おいて、 上記チェンバ外に置かれ、物体の表面要素からの光通路
   に沿って伝播する放射エネルギーを受けるための位置に
   置かれた、上記物体より放射される、上記スペクトル帯
   の放射エネルギーの検出装置と、 上記光通路に置かれ、上記光通路に対して傾斜させた、
   上記背景放射の上記検出装置への伝播を抑制するための
   角濾波手段とを具備する装置。
2. 【請求項２】上記角濾波手段が、上記光通路に横方向に
   配置された複数のバッフル・プレートからなるバッフル
   手段を具備し、上記バッフル・プレートはそれぞれ上記
   光通路に位置する開口を有し、上記光通路に沿って、上
   記開口を介しての放射エネルギーを伝播させることを特
   徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】あるスペクトル帯内の背景放射のある環境
   の、チェンバ内に置かれた物体の放射輝度の測定方法に
   おいて、 物体の表面要素からの光通路に沿って伝播する放射エネ
   ルギーを受けるための位置に、上記物体より放射され
   る、上記スペクトル帯の放射エネルギーの検出装置を置
   く工程と、 上記背景放射の上記検出装置への伝播を抑制するため
   に、角濾波手段を、上記物体と上記検出装置との間の上
   記光通路に沿って、上記光通路に対して傾斜させた方向
   に置く工程とを含む方法。
4. 【請求項４】上記工程が、上記角濾波アセンブリ中に、
   上記光通路上のレンズと絞りとを配列させ、上記絞りを
   上記レンズと上記検出装置との間に置く工程を含むこと
   を特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】共通のスペクトル帯にあり、チェンバ内に
   置かれた背景放射の環境にある物体の温度を測定する装
   置において、 上記物体から放射され、物体の表面要素から光通路に沿
   って伝播する放射エネルギーを受ける、放射エネルギー
   検出装置を含み、さらに背景放射の上記検出装置への伝
   播を抑制するための上記光通路に沿って、上記光通路に
   対して傾斜した方向に延びる角濾波手段を具備する、上
   記物体の放射を測定する放射手段と、 上記物体の反射を測定するための反射率手段と、上記反
   射と上記放射の両方に反応して上記物体の温度を測定す
   る信号処理手段とを具備する装置。
6. 【請求項６】工作物の表面温度を非接触で現場測定する
   方法において、放射環境は、放射源の放射による照射を
   特徴とし、さらに温度測定のためのスペクトル帯に透明
   な壁面を有し、工作物を置くチェンバを特徴とし、工作
   物の表面は放射源の表面に実質的に平行であり、放射環
   境はさらに工作物の表面に全般的に平行な反射面を有
   し、上記工作物の反対側の上記放射源の１側面に置か
   れ、 工作物の表面の第１の位置からの第１の波長の工作物の
   放射率を測定して、放射率測定信号を発生させ、上記放
   射率の測定はレーザ反射により行い、上記第１の波長は
   上記チェンバの壁面のスペクトル的に透明な領域にあ
   り、上記放射率の測定は上記チェンバの外側で行う工程
   と、 上記工作物の放射輝度の測定を第２の波長で行い、放射
   輝度信号を発生させ、上記第２の波長は実質的に上記第
   １の波長に等しく、上記放射輝度の測定は上記チェンバ
   の外側に置かれた放射エネルギー検出装置により行い、
   上記放射輝度の測定は上記放射輝度の光線に付随する上
   記放射源の光線を角濾波して上記放射源の光線を放射輝
   度の測定から実質的に除外する工程とを含み、 上記放射率および上記放射輝度信号から加工物表面の温
   度を発生させることを特徴とする方法。
7. 【請求項７】工作物の表面温度を非接触で現場測定する
   装置において、放射環境は、放射源の放射による照射を
   特徴とし、さらに温度測定のためのスペクトル帯に透明
   な壁面を有し、工作物を置くチェンバを特徴とし、工作
   物の表面は放射源の表面に実質的に平行であり、放射環
   境はさらに工作物の表面に全般的に平行な反射面を有
   し、上記工作物の反対側の上記放射源の１側面に置か
   れ、 工作物の表面の第１の位置からの第１の波長の工作物の
   放射率を測定して、放射率測定信号を発生させる手段を
   具備し、上記第１の波長は上記チェンバの壁面のスペク
   トル的に透明な領域にあり、上記放射率の測定手段は上
   記チェンバの外側にあり、 上記工作物の放射輝度の測定を第２の波長で行い、放射
   輝度を発生させる手段を具備し、上記第２の波長は実質
   的に上記第１の波長に等しく、上記放射輝度の測定手段
   は上記チェンバの外側に置かれた放射エネルギー検出装
   置を有し、上記放射輝度の測定手段は上記放射輝度の光
   線に付随する上記放射源の光線を角濾波して上記放射源
   の光線を放射輝度の測定から実質的に除外する手段を含
   み、 さらに、上記放射率および上記放射輝度信号から加工物
   表面の温度を発生させる手段を具備することを特徴とす
   る装置。
8. 【請求項８】工作物の表面温度を非接触で現場測定し
   て、加工物の加工のために放射環境を形成する方法にお
   いて、放射環境は、放射源の放射による照射を特徴と
   し、さらに温度測定のためのスペクトル帯に透明な壁面
   を有し、工作物を置くチェンバを特徴とし、工作物の表
   面は放射源の表面に実質的に平行であり、放射環境はさ
   らに工作物の表面に全般的に平行な反射面を有し、上記
   工作物の反対側の上記放射源の１側面に置かれ、 工作物の表面の第１の位置からの第１の波長の工作物の
   放射率を測定して、放射率測定信号を発生させる工程を
   含み、上記放射率の測定はレーザ反射により行い、上記
   第１の波長は上記チェンバの壁面のスペクトル的に透明
   な領域にあり、上記放射率の測定は上記チェンバの外側
   で行い、 上記工作物の放射輝度の測定を第２の波長で行い、放射
   輝度信号を発生させる工程を含み、上記第２の波長は実
   質的に上記第１の波長に等しく、上記放射輝度の測定は
   上記チェンバの外側に置かれた放射エネルギー検出装置
   により行い、上記放射輝度の測定は上記放射輝度の光線
   に付随する上記放射源の光線を角濾波して上記放射源の
   光線を放射輝度の測定から実質的に除外し、 上記放射率および上記放射輝度信号から加工物表面の温
   度を発生させ、 上記温度信号に応答して、上記放射源が発生する放射の
   強度を制御することを特徴とする方法。
9. 【請求項９】工作物の表面温度を非接触で現場測定し
   て、加工物の加工のために放射環境を形成する装置にお
   いて、放射環境は、放射源の放射による照射を特徴と
   し、さらに温度測定のためのスペクトル帯に透明な壁面
   を有し、工作物を置くチェンバを特徴とし、工作物の表
   面は放射源の表面に実質的に平行であり、放射環境はさ
   らに工作物の表面に全般的に平行な反射面を有し、上記
   工作物の反対側の上記放射源の１側面に置かれ、 工作物の表面の第１の位置からの第１の波長の工作物の
   放射率を測定して、放射率測定信号を発生させる手段を
   具備し、上記放射率の測定はレーザ反射により行い、上
   記第１の波長は上記チェンバの壁面のスペクトル的に透
   明な領域にあり、上記放射率の測定は上記チェンバの外
   側で行い、 上記工作物の放射輝度の測定を第２の波長で行い、放射
   輝度信号を発生させる手段を具備し、上記第２の波長は
   実質的に上記第１の波長に等しく、上記放射輝度の測定
   手段は上記チェンバの外側に置かれた放射エネルギー検
   出装置を有し、上記放射輝度の測定手段は上記放射輝度
   の光線に付随する上記放射源の光線を角濾波する手段を
   有し、上記放射源の光線を放射輝度の測定から実質的に
   除外することを含み、 上記放射率および上記放射輝度信号から加工物表面の温
   度を発生させる温度手段を有し、 上記温度信号に応答して、上記放射源が発生する放射の
   強度を制御する手段を有することを特徴とする装置。