JPH109963A - 測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造 - Google Patents
測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造Info
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- JPH109963A JPH109963A JP8158454A JP15845496A JPH109963A JP H109963 A JPH109963 A JP H109963A JP 8158454 A JP8158454 A JP 8158454A JP 15845496 A JP15845496 A JP 15845496A JP H109963 A JPH109963 A JP H109963A
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- Japan
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- silicon wafer
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- mounting hole
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、低温域における高精度な温度測定
が可能であり、しかも測定誤差が少ない測温抵抗体素子
を利用することができ、加えてセンサーの温接点の浮き
上がりや接着剤の剥離等の取り付け不良が生じない測温
抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造を
提供しようとするものである。 【解決手段】 本発明は、シリコンウェハー等の表面に
有底の取付穴８を設け、この取付穴８底部に測温抵抗体
素子１の感温部２を密着させて、或いは均一に近接させ
た状態で、冷間溶着剤９で固定したことを特徴とするも
のである。
が可能であり、しかも測定誤差が少ない測温抵抗体素子
を利用することができ、加えてセンサーの温接点の浮き
上がりや接着剤の剥離等の取り付け不良が生じない測温
抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造を
提供しようとするものである。 【解決手段】 本発明は、シリコンウェハー等の表面に
有底の取付穴８を設け、この取付穴８底部に測温抵抗体
素子１の感温部２を密着させて、或いは均一に近接させ
た状態で、冷間溶着剤９で固定したことを特徴とするも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の各種処理
装置による100 ℃前後の低温域処理において、シリコン
ウエハーの加熱温度分布を予め調査するために使用され
る測温抵抗体素子を取り付けたシリコンウェハー等の温
度計測構造に関する。
装置による100 ℃前後の低温域処理において、シリコン
ウエハーの加熱温度分布を予め調査するために使用され
る測温抵抗体素子を取り付けたシリコンウェハー等の温
度計測構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術としては、本出願人が、実願
平５−17843 号にて開示したものがあり、具体的には、
シリコンウェハーの加熱温度分布を測定するのに、熱電
対（主としてＫタイプ）の温接点をシリコンウェハーの
表面に加工された有底の取付穴内に位置させ、セラミッ
クセメント、ガラス等の接着剤で固定し、高温乾燥炉に
て乾燥して固定していたものである。
平５−17843 号にて開示したものがあり、具体的には、
シリコンウェハーの加熱温度分布を測定するのに、熱電
対（主としてＫタイプ）の温接点をシリコンウェハーの
表面に加工された有底の取付穴内に位置させ、セラミッ
クセメント、ガラス等の接着剤で固定し、高温乾燥炉に
て乾燥して固定していたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法は、熱電対
を用いて、例えば500 〜1000℃の高温域におけるシリコ
ンウェハーの加熱温度分布を計測することを目的に開発
されたものであるが、仕方なく、前記低温域にも流用し
ているのが現状である。しかし、かかる従来の方法であ
ると、特に低温域におけるより高精度な温度管理が要求
される中で、測温抵抗体素子に比べて、熱電対計測によ
る測定精度、分解能が不十分であることが指摘されてお
り、加えて表面温度計測における熱電対特有の課題とし
てシリコンウェハー表面とその近接雰囲気があり、感温
部近傍に温度勾配があるセンサーの先端感温部近傍はシ
リコンウェハー表面上の等温線上に沿って取り付けない
と誤差の要因となり、更に繰り返し計測する場合、セン
サーの温度勾配履歴位置（装置引出部等）が変化すると
誤差要因となるという問題点があった。
を用いて、例えば500 〜1000℃の高温域におけるシリコ
ンウェハーの加熱温度分布を計測することを目的に開発
されたものであるが、仕方なく、前記低温域にも流用し
ているのが現状である。しかし、かかる従来の方法であ
ると、特に低温域におけるより高精度な温度管理が要求
される中で、測温抵抗体素子に比べて、熱電対計測によ
る測定精度、分解能が不十分であることが指摘されてお
り、加えて表面温度計測における熱電対特有の課題とし
てシリコンウェハー表面とその近接雰囲気があり、感温
部近傍に温度勾配があるセンサーの先端感温部近傍はシ
リコンウェハー表面上の等温線上に沿って取り付けない
と誤差の要因となり、更に繰り返し計測する場合、セン
サーの温度勾配履歴位置（装置引出部等）が変化すると
誤差要因となるという問題点があった。
【０００４】また熱電対をセラミックセメント、ガラス
にてシリコンウェハーへ取付固定する従来の作業方法で
は、高温の加熱炉にて乾燥する際、仮に固定したセンサ
ーの温接点の浮き上がりや接着剤の剥離等の取り付け不
良が生じることがあった。
にてシリコンウェハーへ取付固定する従来の作業方法で
は、高温の加熱炉にて乾燥する際、仮に固定したセンサ
ーの温接点の浮き上がりや接着剤の剥離等の取り付け不
良が生じることがあった。
【０００５】そこで、本発明は、低温域における高精度
な温度測定が可能であり、しかも測定誤差が少ない測温
抵抗体素子を利用することができ、加えてセンサーの温
接点の浮き上がりや接着剤の剥離等の取り付け不良が生
じない測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度
計測構造を提供しようとするものである。
な温度測定が可能であり、しかも測定誤差が少ない測温
抵抗体素子を利用することができ、加えてセンサーの温
接点の浮き上がりや接着剤の剥離等の取り付け不良が生
じない測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度
計測構造を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は前述の課題解
決のために鋭意研究を行った結果、シリコンウェハー等
の表面に有底の取付穴を設け、この取付穴底部に測温抵
抗体素子の感温部を密着させて、或いは均一に近接させ
た状態で、冷間溶着剤で固定したことを特徴とする測温
抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造を
開発し、本発明を提供するものである。
決のために鋭意研究を行った結果、シリコンウェハー等
の表面に有底の取付穴を設け、この取付穴底部に測温抵
抗体素子の感温部を密着させて、或いは均一に近接させ
た状態で、冷間溶着剤で固定したことを特徴とする測温
抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造を
開発し、本発明を提供するものである。
【０００７】また、冷間溶着剤として、特殊スチールそ
の他の金属分子の含有率の高いベース剤とアルミニュウ
ムの超微粒子を多く含む活性剤との二剤とからなる高分
子金属溶着剤を用いる方がより好ましい。
の他の金属分子の含有率の高いベース剤とアルミニュウ
ムの超微粒子を多く含む活性剤との二剤とからなる高分
子金属溶着剤を用いる方がより好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の測温抵抗体素子によるシリコンウェハーの温度
計測構造を具体化した実施の形態について説明する。
本発明の測温抵抗体素子によるシリコンウェハーの温度
計測構造を具体化した実施の形態について説明する。
【０００９】図１に示したものは、半導体の各種処理装
置で処理するシリコンウェハーの加熱温度分布を予め調
査するために使用される測温抵抗体素子によるシリコン
ウェハーの温度計測構造Ａ（以下、単に温度計測構造Ａ
と称する。）を用いた温度計測状態を示すものである。
置で処理するシリコンウェハーの加熱温度分布を予め調
査するために使用される測温抵抗体素子によるシリコン
ウェハーの温度計測構造Ａ（以下、単に温度計測構造Ａ
と称する。）を用いた温度計測状態を示すものである。
【００１０】測温抵抗体素子１は、図１及び図２（ｃ）
に示すように、先端の感温部２の上面から斜め上方にリ
ード線３を接続するとともに、リード線３の基端部に複
数の端子４を設けており、該リード線３にテフロンチュ
ーブ５及びポリイミドチューブ６を外被しており、図例
の測温抵抗体素子１は、図１に示すように、シリコンウ
ェハー７の中心及び周囲の四箇所の温度を計測するよう
にしたものである。
に示すように、先端の感温部２の上面から斜め上方にリ
ード線３を接続するとともに、リード線３の基端部に複
数の端子４を設けており、該リード線３にテフロンチュ
ーブ５及びポリイミドチューブ６を外被しており、図例
の測温抵抗体素子１は、図１に示すように、シリコンウ
ェハー７の中心及び周囲の四箇所の温度を計測するよう
にしたものである。
【００１１】温度を計測するシリコンウェハー７は、例
えば外径が４、５、６、８、12インチmm、厚みが0.65mm
のものを用い、図２に示すようにシリコンウェハー７表
面に超音波加工機等を用いて前記測温抵抗体素子１の感
温部２が挿入可能な大きさの内径２mm、深さ0.3 mm程の
有底の取付穴８を複数個穿設するのである。更に、図例
の取付穴８は、該取付穴８内に感温部２底面を密着して
位置させると上部が突出する位置関係に設定されてい
る。
えば外径が４、５、６、８、12インチmm、厚みが0.65mm
のものを用い、図２に示すようにシリコンウェハー７表
面に超音波加工機等を用いて前記測温抵抗体素子１の感
温部２が挿入可能な大きさの内径２mm、深さ0.3 mm程の
有底の取付穴８を複数個穿設するのである。更に、図例
の取付穴８は、該取付穴８内に感温部２底面を密着して
位置させると上部が突出する位置関係に設定されてい
る。
【００１２】そして、温度計測構造Ａは、図２（ａ）に
示すように、シリコンウェハー７表面に超音波加工機等
を用いて有底の取付穴８を穿設し、図２（ｂ）に示すよ
うに、該取付穴８内に測温抵抗体素子１における感温部
２を挿入して取付穴８と感温部２を密着させた状態と
し、図２（ｃ）に示すように、この取付穴８の周囲にシ
リコンウェハー７の膨張係数に近い耐熱性のある冷間溶
着剤９を盛り、数分間或いは数時間放置することにより
固定することができる。
示すように、シリコンウェハー７表面に超音波加工機等
を用いて有底の取付穴８を穿設し、図２（ｂ）に示すよ
うに、該取付穴８内に測温抵抗体素子１における感温部
２を挿入して取付穴８と感温部２を密着させた状態と
し、図２（ｃ）に示すように、この取付穴８の周囲にシ
リコンウェハー７の膨張係数に近い耐熱性のある冷間溶
着剤９を盛り、数分間或いは数時間放置することにより
固定することができる。
【００１３】冷間溶着剤９には、特に特殊スチールその
他の金属分子の含有率の高いベース剤とアルミニュウム
の超微粒子を多く含む活性剤との二剤からなる高分子金
属溶着剤を用いるのが好ましく、具体的には、株式会社
東洋アソシエイツ製のＵ−ＭＥＴＡＬ、ベロメタルジャ
パン株式会社製のベロメタル等を挙げることができる。
かかる高分子金属溶着剤は、熱伝達に優れており、精度
の高い温度計測を行うことができる。
他の金属分子の含有率の高いベース剤とアルミニュウム
の超微粒子を多く含む活性剤との二剤からなる高分子金
属溶着剤を用いるのが好ましく、具体的には、株式会社
東洋アソシエイツ製のＵ−ＭＥＴＡＬ、ベロメタルジャ
パン株式会社製のベロメタル等を挙げることができる。
かかる高分子金属溶着剤は、熱伝達に優れており、精度
の高い温度計測を行うことができる。
【００１４】そして、本実施例の温度計測構造Ａによれ
ば、測温抵抗体素子１の感温部２より、シリコンウェハ
ー７の複数箇所の温度を測定し、シリコンウェハー７の
加熱温度分布の調査を行うことができる。
ば、測温抵抗体素子１の感温部２より、シリコンウェハ
ー７の複数箇所の温度を測定し、シリコンウェハー７の
加熱温度分布の調査を行うことができる。
【００１５】このように本温度計測構造Ａによれば、図
１に示すように、熱電対を用いた場合に比べて、測温抵
抗体素子１の持つ特性により、特に200 ℃迄の低温域処
理におけるシリコンウェハー７の加熱温度分布を計測す
るのに優れている。更に熱電対を用いる場合には、シリ
コンウェハー表面とその近接雰囲気があり、感温部近傍
に温度勾配があるセンサーの先端感温部近傍はシリコン
ウェハー表面の等温線上に沿って取り付けないと誤差の
要因となったり、繰り返し計測する場合であっても、セ
ンサーの温度勾配履歴位置（装置引出部等）が変化する
と誤差要因となるが、本温度計測構造Ａによれば、そう
いった問題がなく低温域処理におけるシリコンウェハー
７の加熱温度分布を高精度で、且つ安定して測定するこ
とができる。
１に示すように、熱電対を用いた場合に比べて、測温抵
抗体素子１の持つ特性により、特に200 ℃迄の低温域処
理におけるシリコンウェハー７の加熱温度分布を計測す
るのに優れている。更に熱電対を用いる場合には、シリ
コンウェハー表面とその近接雰囲気があり、感温部近傍
に温度勾配があるセンサーの先端感温部近傍はシリコン
ウェハー表面の等温線上に沿って取り付けないと誤差の
要因となったり、繰り返し計測する場合であっても、セ
ンサーの温度勾配履歴位置（装置引出部等）が変化する
と誤差要因となるが、本温度計測構造Ａによれば、そう
いった問題がなく低温域処理におけるシリコンウェハー
７の加熱温度分布を高精度で、且つ安定して測定するこ
とができる。
【００１６】また、本実施例の温度計測構造Ａによれ
ば、図２（ｃ）に示すように、シリコンウェハー７の取
付穴８内に測温抵抗体素子１の感温部２を挿入して取付
穴８と感温部２を密着させて固定するのに冷間溶着剤９
を用いているため、数分間或いは数時間放置するだけで
固定され、測温抵抗体素子１の感温部２の浮き上がりや
接着剤の剥離等の取り付け不良を解消することができ
る。特に、高分子金属溶着剤は、熱伝達に優れており、
精度の高い温度計測を行うことができる。
ば、図２（ｃ）に示すように、シリコンウェハー７の取
付穴８内に測温抵抗体素子１の感温部２を挿入して取付
穴８と感温部２を密着させて固定するのに冷間溶着剤９
を用いているため、数分間或いは数時間放置するだけで
固定され、測温抵抗体素子１の感温部２の浮き上がりや
接着剤の剥離等の取り付け不良を解消することができ
る。特に、高分子金属溶着剤は、熱伝達に優れており、
精度の高い温度計測を行うことができる。
【００１７】尚、上述した温度計測構造Ａでは、ウェハ
ー７の取付穴８内に測温抵抗体素子１の感温部２を当接
させて密着させているが、ウェハー７の取付穴８からや
や離間して感温部２を均一に近接させた状態で冷間溶着
剤９で固定することも可能である。
ー７の取付穴８内に測温抵抗体素子１の感温部２を当接
させて密着させているが、ウェハー７の取付穴８からや
や離間して感温部２を均一に近接させた状態で冷間溶着
剤９で固定することも可能である。
【００１８】次に、図３に基づいて他の実施例の温度計
測構造Ａについて説明する。温度計測構造Ａは、底面か
らリード線３を引き出した測温抵抗体素子１の感温部２
を、シリコンウェハー７に穿設した取付穴８内に位置さ
せて冷間溶着剤９を盛り、放置することにより固定した
ものである。このように感温部２底面からリード線３を
引き出すことにより、ウェハー７の上方から加熱して
も、放射熱の影響を受けずに、シリコンウェハー７表面
の温度測定を正確に行うことができる。
測構造Ａについて説明する。温度計測構造Ａは、底面か
らリード線３を引き出した測温抵抗体素子１の感温部２
を、シリコンウェハー７に穿設した取付穴８内に位置さ
せて冷間溶着剤９を盛り、放置することにより固定した
ものである。このように感温部２底面からリード線３を
引き出すことにより、ウェハー７の上方から加熱して
も、放射熱の影響を受けずに、シリコンウェハー７表面
の温度測定を正確に行うことができる。
【００１９】尚、上述した温度計測構造Ａでは、シリコ
ンウェハー７を温度計測の対象としているが、特に限定
されずガラス板、合成樹脂板等の板状のものや、その他
さまざまな物体表面の温度を計測するのに広く応用させ
ることができる。
ンウェハー７を温度計測の対象としているが、特に限定
されずガラス板、合成樹脂板等の板状のものや、その他
さまざまな物体表面の温度を計測するのに広く応用させ
ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上の記載より明らかなように、次に記
載する作用及び効果を奏する。請求項１の測温抵抗体素
子によるシリコンウェハー等の温度計測構造によれば、
熱電対を用いた場合に比べて、測温抵抗体素子の持つ特
性により、特に200 ℃迄の低温域処理におけるシリコン
ウェハーの加熱温度分布を計測するのに優れている。更
に熱電対を用いた場合には、シリコンウェハー表面とそ
の近接雰囲気があり、感温部近傍に温度勾配があるセン
サーの先端感温部近傍はシリコンウェハー表面の等温線
上に沿って取り付けないと誤差の要因となったり、繰り
返し計測する場合であっても、センサーの温度勾配履歴
位置（装置引出部等）が変化すると誤差要因となるが、
本温度計測構造によれば、そういった問題がなく低温域
処理におけるシリコンウェハーの加熱温度分布を高精度
で、且つ安定して測定することができる。また、シリコ
ンウェハーの取付穴内に測温抵抗体素子の感温部を挿入
して取付穴と感温部を密着させて固定するのに冷間溶着
剤を用いているため、数時間放置するだけで固定され、
測温抵抗体素子の感温部の浮き上がりや接着剤の剥離等
の取り付け不良を解消することができる。特に、高分子
金属溶着剤は、熱伝達に優れており、精度の高い温度計
測を行うことができる。
載する作用及び効果を奏する。請求項１の測温抵抗体素
子によるシリコンウェハー等の温度計測構造によれば、
熱電対を用いた場合に比べて、測温抵抗体素子の持つ特
性により、特に200 ℃迄の低温域処理におけるシリコン
ウェハーの加熱温度分布を計測するのに優れている。更
に熱電対を用いた場合には、シリコンウェハー表面とそ
の近接雰囲気があり、感温部近傍に温度勾配があるセン
サーの先端感温部近傍はシリコンウェハー表面の等温線
上に沿って取り付けないと誤差の要因となったり、繰り
返し計測する場合であっても、センサーの温度勾配履歴
位置（装置引出部等）が変化すると誤差要因となるが、
本温度計測構造によれば、そういった問題がなく低温域
処理におけるシリコンウェハーの加熱温度分布を高精度
で、且つ安定して測定することができる。また、シリコ
ンウェハーの取付穴内に測温抵抗体素子の感温部を挿入
して取付穴と感温部を密着させて固定するのに冷間溶着
剤を用いているため、数時間放置するだけで固定され、
測温抵抗体素子の感温部の浮き上がりや接着剤の剥離等
の取り付け不良を解消することができる。特に、高分子
金属溶着剤は、熱伝達に優れており、精度の高い温度計
測を行うことができる。
【００２１】請求項２の測温抵抗体素子によるシリコン
ウェハー等の温度計測構造によれば、冷間溶着剤とし
て、特殊スチールその他の金属分子の含有率の高いベー
ス剤とアルミニュウムの超微粒子を多く含む活性剤との
二剤とからなる高分子金属溶着剤を用いているので、熱
伝達に優れており、精度の高い温度計測を行うことがで
きる。
ウェハー等の温度計測構造によれば、冷間溶着剤とし
て、特殊スチールその他の金属分子の含有率の高いベー
ス剤とアルミニュウムの超微粒子を多く含む活性剤との
二剤とからなる高分子金属溶着剤を用いているので、熱
伝達に優れており、精度の高い温度計測を行うことがで
きる。
【図１】 本発明に係る代表的実施例の測温抵抗体素子
によるシリコンウェハー等の温度計測状態を示す平面図
によるシリコンウェハー等の温度計測状態を示す平面図
【図２】 測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の
温度計測構造の組み立て手順を示す説明断面図
温度計測構造の組み立て手順を示す説明断面図
【図３】 他の測温抵抗体素子によるシリコンウェハー
等の温度計測構造を示す説明断面図
等の温度計測構造を示す説明断面図
Ａ 測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計
測構造 １ 測温抵抗体素子 ２ 感温
部 ３ リード線 ４ 端子 ５ テフロンチューブ ６ ポリ
イミドチューブ ７ シリコンウェハー ８ 取付
穴 ９ 冷間溶着剤
測構造 １ 測温抵抗体素子 ２ 感温
部 ３ リード線 ４ 端子 ５ テフロンチューブ ６ ポリ
イミドチューブ ７ シリコンウェハー ８ 取付
穴 ９ 冷間溶着剤
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコンウェハー等の表面に有底の取付
穴を設け、この取付穴底部に測温抵抗体素子の感温部を
密着させて、或いは均一に近接させた状態で、冷間溶着
剤で固定したことを特徴とする測温抵抗体素子によるシ
リコンウェハー等の温度計測構造。 - 【請求項２】 冷間溶着剤として、特殊スチールその他
の金属分子の含有率の高いベース剤とアルミニュウムの
超微粒子を多く含む活性剤との二剤とからなる高分子金
属溶着剤を用いた請求項１記載の測温抵抗体素子による
シリコンウェハー等の温度計測構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8158454A JPH109963A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8158454A JPH109963A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109963A true JPH109963A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15672110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8158454A Pending JPH109963A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 測温抵抗体素子によるシリコンウェハー等の温度計測構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109963A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002544502A (ja) * | 1999-05-10 | 2002-12-24 | センサーレイ コーポレイション | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP4896963B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2012-03-14 | 東京エレクトロン株式会社 | ウエハ状計測装置及びその製造方法 |
| KR20240017732A (ko) | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 삼성전자주식회사 | 광파이버식 웨이퍼 온도센서, 웨이퍼 온도계측센서 시스템 및 웨이퍼 온도계측센서의 제조방법 |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP8158454A patent/JPH109963A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002544502A (ja) * | 1999-05-10 | 2002-12-24 | センサーレイ コーポレイション | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP2011059132A (ja) * | 1999-05-10 | 2011-03-24 | Sensarray Corp | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP4814429B2 (ja) * | 1999-05-10 | 2011-11-16 | センサーレイ コーポレイション | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP4896963B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2012-03-14 | 東京エレクトロン株式会社 | ウエハ状計測装置及びその製造方法 |
| KR20240017732A (ko) | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 삼성전자주식회사 | 광파이버식 웨이퍼 온도센서, 웨이퍼 온도계측센서 시스템 및 웨이퍼 온도계측센서의 제조방법 |
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