JPH09297072A - 温度測定用光ファイバープローブ - Google Patents

温度測定用光ファイバープローブ

Info

Publication number
JPH09297072A
JPH09297072A JP11066896A JP11066896A JPH09297072A JP H09297072 A JPH09297072 A JP H09297072A JP 11066896 A JP11066896 A JP 11066896A JP 11066896 A JP11066896 A JP 11066896A JP H09297072 A JPH09297072 A JP H09297072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
temperature
cap
measured
heat conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11066896A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinsuke Hirano
信介 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11066896A priority Critical patent/JPH09297072A/ja
Publication of JPH09297072A publication Critical patent/JPH09297072A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバーを利用して被測定物の温度測定
を行う場合に、冷却用ガスの影響を防止して正確な温度
測定を行う。 【解決手段】 蛍光物質3を介してウエハ4と接触する
キャップ2の周囲に、断熱空間8を介してキャップ2よ
りも熱伝導率の低いセラミックスカバー7を設け、キャ
ップ2をウエハ4に接触したとき、蛍光物質3の発光強
度の減衰時間からウエハ4の温度を測定する。これによ
り、キャップ2に下方から冷却用ガスとしてのHeガス
6が供給されても、Heガス6はセラミックスカバー7
の存在により直接にキャップ2には接触しない。また、
断熱空間8の存在によりセラミックスカバー7とキャッ
プ2との間に熱伝導が生じるのは防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度測定用光ファ
イバープローブ、特に光ファイバーの先端部に、蛍光物
質を介して被測定物と接触する熱伝導体を取り付けた温
度測定用光ファイバープローブに関する。
【0002】
【従来の技術】例えばIC、トランジスタ等の半導体装
置あるいは電子部品の製造で実施される微細加工プロセ
スにおいて、薄膜形成のために広く使用されているエッ
チング装置、CVD装置、スパッタ装置などの半導体製
造装置では、プラズマ雰囲気中で熱処理するウエハの温
度制御に極めて高い精度が要求される。
【0003】ここで、高精度の温度制御を行うために
は、熱処理しているウエハの正確な温度測定が必要にな
る。このような温度測定には各種のセンサーを利用した
温度測定装置が用いられるが、測定精度、設置スペース
などの点で優れている、光ファイバーを利用した温度測
定装置が好んで用いられている。
【0004】図3は従来の光ファイバーを利用した温度
測定装置の主要部である温度測定用光ファイバープロー
ブの構成例を示すものである。
【0005】図面において、1は光ファイバー、2は該
光ファイバー1の先端部に、蛍光物質3を内部に詰め込
んだ例えばアルミニウムからなるキャップで、このキャ
ップ2は温度測定時に被測定物であるウエハ4に接触さ
れる。キャップ2は被測定物からの熱を効率良く蛍光物
質3に伝導するように働く。ここで、キャップ2と被測
定物であるウエハ4との接触面積は小さくなっている。
【0006】5はプローブ導入管、6はこのプローブ導
入管5の下方から供給される冷却用ガスとしてのHeガ
スである。プローブ導入管5はHeガス6の導入管を兼
ねている。なお、Heガス6に代えて他の冷却用ガスを
用いる場合もある。
【0007】このような構成において、プラズマ雰囲気
中でのウエハ4の熱処理中、ウエハ4の熱はキャップ2
に伝導され、更にこの熱は蛍光物質3に伝導されるの
で、蛍光物質3の発光強度の減衰時間からウエハ4の温
度が測定されるようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の温度
測定用光ファイバープローブでは、キャップ2と被測定
物であるウエハ4との接触面積が小さい上に、キャップ
2に下方から供給される冷却用ガスとしてのHeガス6
が接触する構造になっている。このため、Heガス6が
直接キャップ2に吹き付けられるので、このHeガス6
の影響でキャップ2が冷却され、そのため温度測定に誤
差が生ずるという問題があった。
【0009】本発明はこのような問題点を解決すべくな
されたものであり、光ファイバーを利用して被測定物の
温度測定を行う場合に、冷却用ガスの影響を防止して正
確な温度測定を行うことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明温度測定用光ファ
イバープローブは、光ファイバーの先端部に、蛍光物質
を介して被測定物と接触する熱伝導体を取り付け、上記
熱伝導体を上記被測定物に接触したとき、上記蛍光物質
の発光強度の減衰時間から被測定物の温度を測定するよ
うにした温度測定用光ファイバープローブであって、上
記熱伝導体の周囲にこの熱伝導体よりも熱伝導率の低い
他の熱伝導体を取り囲むように設けことを特徴とする。
【0011】本発明温度測定用光ファイバープローブに
よれば、蛍光物質を介して被測定物と接触する熱伝導体
の周囲にこの熱伝導体よりも熱伝導率の低い他の熱伝導
体を取り囲むように設け、熱伝導体を上記被測定物に接
触したときにおける上記蛍光物質の発光強度の減衰時間
から被測定物の温度を測定するようにしたので、光ファ
イバーを利用して被測定物の温度測定を行う場合に、冷
却用ガスの影響を防止して正確な温度測定を行うことが
できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。
【0013】図1は本発明温度測定用光ファイバープロ
ーブの第1の実施の形態を示す構成図である。
【0014】図面において、1は光ファイバー、2は該
光ファイバー1の先端部に、蛍光物質3を内部に詰め込
んだ例えばアルミニウムからなるキャップで、このキャ
ップ2は温度測定時に被測定物であるウエハ4に接触さ
れる。キャップ2は被測定物からの熱を効率良く蛍光物
質3に伝導するように働く。ここで、キャップ2と被測
定物であるウエハ4との接触面積は小さくなっている。
【0015】5はプローブ導入管、6はこのプローブ導
入管5の下方から供給される冷却用ガスとしてのHeガ
スである。プローブ導入管5はHeガス6の導入管を兼
ねている。なお、Heガス6に代えて他の冷却用ガスを
用いる場合もある。
【0016】7はキャップ2よりも熱伝導率の低い例え
ばセラミックスからなるセラミックスカバーで、このセ
ラミックスカバー7はキャップ2の周囲に断熱空間8を
介してそれを取り囲むように光ファイバー1に固定され
ている。セラミックスカバー7を構成するセラミックス
は、例えばアルミナ(Al23 )、窒化アルミニウム
(AlN)、ガラスセラミックス等が用いられる。
【0017】キャップ2を構成するアルミニウム(熱伝
導率;約238W/m・K)に対して、アルミナ(熱伝
導率:約20W/m・K)、窒化アルミニウム(熱伝導
率:約140W/m・K)、ガラスセラミック(熱伝導
率:約5W/m・K)はいづれも低い熱伝導率を有して
いる。
【0018】このような構成において、プラズマ雰囲気
中でのウエハ4の熱処理中、ウエハ4の熱はキャップ2
に伝導され、さらにこの熱は蛍光物質3に伝導されるの
で、蛍光物質3の発光強度の減衰時間からウエハ4の温
度が測定されるようになっている。
【0019】ここで、本温度測定用光ファイバープロー
ブでは、キャップ2の周囲に断熱空間8を介してキャッ
プ2よりも熱伝導率の低いセラミックスカバー7を設け
るようにしたので、キャップ2に下方からHeガス6が
供給されても、Heガス6はセラミックスカバー7の存
在により直接にキャップ2には接触しない。また、断熱
空間8の存在によりセラミックスカバー8とキャップ2
との間の熱伝導が抑止され、さらにセラミックスカバー
8の熱伝導率はキャップ2のそれよりも低いので、キャ
ップ2の温度への外部要因による影響はなくなる。
【0020】従って、光ファイバーを利用して被測定物
の温度測定を行う場合に、冷却用ガスの影響を防止して
正確な温度測定を行うことができるようになる。
【0021】図2は図1に示した温度測定用光ファイバ
ープローブを利用したシステムを示す構成図である。
【0022】図面において、9はチャンバー、10はこ
のチャンバー9内を真空に排気するための真空ポンプ、
11はチャンバー9内にプロセスガスを供給するととも
にその流量を制御するプロセスガス流量制御装置であ
る。このプロセスガス流量制御装置11は、プロセス処
理内容に応じたガスを供給してその流量を制御する。
【0023】12は電極ジャケット、13はこの電極ジ
ャケット12に高周波を印加してチャンバー9内のウエ
ハ4上部の領域にプラズマ14を発生させる高周波電
源、15はウエハ4を保持する静電チャック、16は該
静電チャック15に直流高電圧(一例として800VD
C)を印加する直流高電圧電源、17は電極ジャケット
12の温度を一定に制御する冷却装置である。
【0024】18はプローブ導入管5内に導入された温
度測定用光ファイバープローブ、19はプローブ導入管
5内に供給されるHeガス6の流量を制御するHeガス
流量制御装置、20は光ファイバー1の後端部に接続さ
れて温度測定用光ファイバープローブ18によって検出
された温度を測定する光ファイバー温度計である。
【0025】このような構成のシステムにおいて、先ず
チャンバー9内に熱処理すべきウエハ4を配置した状態
で、真空ポンプ10によってチャンバー9内を真空に排
気した後、プロセスガス流量制御装置11によってチャ
ンバー9内にプロセスガスを導入する。次に、高周波電
源13によって電極ジャケット12に高周波を印加する
ことにより、ウエハ4の上方にプラズマ14を発生させ
る。
【0026】続いて、直流高電圧電源16によって静電
チャック15に例えばDC800Vを印加して、ウエハ
4を保持する。さらに、Heガス流量制御装置19によ
って、図1に示したように、プローブ導入管5を通じて
冷却用ガスとしてのHeガス6をウエハ4の下方に導入
する。この状態で、ウエハ4はプラズマ14の雰囲気に
晒されて所望のプロセス処理が行われる。なお、この場
合電極ジャケット12は冷却装置17によって一定温度
に保たれている。
【0027】このようなプロセス処理中、ウエハ4の熱
は、温度測定用光ファイバープローブ18の先端部のキ
ャップ2に伝導され、さらにこの熱は蛍光物質3に伝導
される。そして、光ファイバー温度計20によって、蛍
光物質3の発光強度の減衰時間からウエハ4の温度が測
定される。
【0028】従って、本発明温度測定用光ファイバープ
ローブを利用した図2に示すシステムによれば、プラズ
マ雰囲気内においてウエハ4の所望のプロセス処理を行
う場合、冷却用ガスの影響を防止して正確な温度測定を
行うことができるようになるので、プロセスの温度に対
する影響を正確に把握できるため、システムの信頼性を
向上することができる。
【0029】尚、被測定物であるウエハ4に接触する熱
伝導体としてアルミニウムからなるキャップ2を用いる
例で説明したが、熱伝導率の高い材料であればアルミニ
ウムに限ることはない。また、セラミックスカバー7に
ついても同様であり、被測定物に直接接触してその熱を
検出するキャップ2よりも熱伝導率が低い材料であれ
ば、セラミックスに限ることはない。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明温度測定用光
ファイバープローブによれば、蛍光物質を介して被測定
物と接触する熱伝導体の周囲にこの熱伝導体よりも熱伝
導率の低い他の熱伝導体を取り囲むように設けたので、
光ファイバーを利用して被測定物の温度測定を行う場合
における冷却用ガスによるキャップの温度への影響を防
止して正確な温度測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明温度測定用光ファイバープローブの実施
の形態を示す構成図である。
【図2】本発明温度測定用光ファイバープローブを利用
したシステムを示す構成図である。
【図3】温度測定用光ファイバープローブの従来例を示
す構成図である。
【符号の説明】
1・・・光ファイバー、2・・・キャップ、3・・・蛍
光物質、4・・・ウエハ、5・・・プローブ導入管、6
・・・Heガス(冷却用ガス)、7・・・セラミックス
カバー、8・・・断熱空間、9・・・チャンバー、10
・・・真空ポンプ、11・・・プロセスガス流量制御装
置、12・・・電極ジャケット、13・・・高周波電
源、14・・・プラズマ、15・・・静電チャック、1
6・・・直流高電圧電源、17・・・冷却装置、18・
・・温度測定用光ファイバープローブ、19・・・He
ガス流量制御装置、20・・・光ファイバー温度計。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/66 H01L 21/302 E

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバーの先端部に、蛍光物質を介
    して被測定物と接触する熱伝導体を取り付け、熱伝導体
    を上記被測定物に接触したとき上記蛍光物質の発光強度
    の減衰時間から被測定物の温度を測定するようにした温
    度測定用光ファイバープローブであって、 上記熱伝導体の周囲にこの熱伝導体よりも熱伝導率の低
    い他の熱伝導体を取り囲むように設けたことを特徴とす
    る温度測定用光ファイバープローブ。
  2. 【請求項2】 熱伝導体が蛍光物質を内部に詰め込んだ
    キャップからなり、 上記キャップの周囲にカバーからなる上記他の熱伝導体
    を設けたことを特徴とする請求項1記載の温度測定用光
    ファイバープローブ。
  3. 【請求項3】 熱伝導体と上記他の熱伝導体との間に断
    熱空間を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の
    温度測定用光ファイバープローブ。
  4. 【請求項4】 他の熱伝導体が光ファイバーに固定され
    たことを特徴とする請求項1、2又は3記載の温度測定
    用光ファイバープローブ。
JP11066896A 1996-05-01 1996-05-01 温度測定用光ファイバープローブ Pending JPH09297072A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11066896A JPH09297072A (ja) 1996-05-01 1996-05-01 温度測定用光ファイバープローブ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11066896A JPH09297072A (ja) 1996-05-01 1996-05-01 温度測定用光ファイバープローブ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09297072A true JPH09297072A (ja) 1997-11-18

Family

ID=14541444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11066896A Pending JPH09297072A (ja) 1996-05-01 1996-05-01 温度測定用光ファイバープローブ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09297072A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002071473A (ja) * 2000-09-04 2002-03-08 Anritsu Keiki Kk 蛍光式光ファイバー温度計
US6572265B1 (en) 2001-04-20 2003-06-03 Luxtron Corporation In situ optical surface temperature measuring techniques and devices
US7080940B2 (en) 2001-04-20 2006-07-25 Luxtron Corporation In situ optical surface temperature measuring techniques and devices
JP2010503231A (ja) * 2006-09-11 2010-01-28 ラム リサーチ コーポレーション その場ウエハー温度測定並びに制御
JP2013074251A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 静電チャック装置
JP2020518727A (ja) * 2017-05-03 2020-06-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 高温セラミックヒータ上の集積化基板温度測定

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002071473A (ja) * 2000-09-04 2002-03-08 Anritsu Keiki Kk 蛍光式光ファイバー温度計
US6572265B1 (en) 2001-04-20 2003-06-03 Luxtron Corporation In situ optical surface temperature measuring techniques and devices
US7080940B2 (en) 2001-04-20 2006-07-25 Luxtron Corporation In situ optical surface temperature measuring techniques and devices
US7374335B2 (en) 2001-04-20 2008-05-20 Luxtron Corporation In situ optical surface temperature measuring techniques and devices
JP2010503231A (ja) * 2006-09-11 2010-01-28 ラム リサーチ コーポレーション その場ウエハー温度測定並びに制御
JP2013074251A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 静電チャック装置
JP2020518727A (ja) * 2017-05-03 2020-06-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 高温セラミックヒータ上の集積化基板温度測定

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5868848A (en) Plasma processing apparatus
US5290381A (en) Plasma etching apparatus
KR100346587B1 (ko) 반도체 제품 처리 장치 및 방법
KR100402299B1 (ko) 기판웨이퍼처리장치및이장치의작동방법
JPH09297072A (ja) 温度測定用光ファイバープローブ
KR100279656B1 (ko) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
US20030015516A1 (en) Heater member for mounting heating object and substrate processing apparatus using the same
US20040108066A1 (en) Temperature measuring method and plasma processing apparatus
JP2912616B1 (ja) 板体加熱装置
JPH11354526A (ja) 板体加熱装置
JP3103228B2 (ja) ガス処理装置
JPH0745596A (ja) 処理装置
JP3325384B2 (ja) 熱処理炉用温度測定装置
JP3153397B2 (ja) プラズマ処理装置
JP4071002B2 (ja) 真空処理装置
JP2004179355A (ja) 真空装置及び加熱処理装置
JP3367439B2 (ja) プラズマ処理装置
JP3517400B2 (ja) エッチング処理装置の温度測定装置
JPH0210682A (ja) 熱処理装置
JP2004119788A (ja) 半導体製造装置
JP3186234B2 (ja) プラズマ処理方法および装置
KR20120090347A (ko) 플라즈마 처리장치
JPH05136071A (ja) 半導体ウエハボードおよびそれを用いた拡散・cvd装置
KR19980038786A (ko) 반도체 공정용 플라즈마공정챔버내의 웨이퍼의 광온도 측정장치
JPH06124916A (ja) ドライエッチング装置