JPH02213150A - 半導体基板表面温度測定ウエハ - Google Patents
半導体基板表面温度測定ウエハInfo
- Publication number
- JPH02213150A JPH02213150A JP1032713A JP3271389A JPH02213150A JP H02213150 A JPH02213150 A JP H02213150A JP 1032713 A JP1032713 A JP 1032713A JP 3271389 A JP3271389 A JP 3271389A JP H02213150 A JPH02213150 A JP H02213150A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- thermocouple
- wafer
- wiring
- oxide film
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- Pending
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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、半導体基板の表面温度を測定するための温度
測定専用ウェハに関するものである。
測定専用ウェハに関するものである。
（従来の技術）
従来、半導体基板表面の温度測定は、被温度測定ウェハ
が置かれる環境（雰囲気）の温度で代表したり、また、
ダミーウェハの表面に熱電対を接触させて測定する等の
方法で、ウェハ表面の温度を観測しようとしているが、
測定雰囲気に対流等の温度分布が生じていたり、真空中
であったりすると、正確に測定することができなかった
。
が置かれる環境（雰囲気）の温度で代表したり、また、
ダミーウェハの表面に熱電対を接触させて測定する等の
方法で、ウェハ表面の温度を観測しようとしているが、
測定雰囲気に対流等の温度分布が生じていたり、真空中
であったりすると、正確に測定することができなかった
。
そこで、最近は次のようにして測定するようにしている
。即ち、第４図はホットプレート上に置かれたウェハの
表面温度の測定状態斜視図である。
。即ち、第４図はホットプレート上に置かれたウェハの
表面温度の測定状態斜視図である。
この図において、ホットプレート１の上に載置された被
温度測定ウェハ２に熱電対３、例えば白金−白金ロジウ
ムを接着し、白金線４と白金ロジウム！５ｌＩ５で外部
に引き出す、この場合、引き出し１４．５が相互接触し
ないようにすることは勿論、ウェハ２やホットプレート
１等の環境設備も引き出し＆ｌＩ４．５に接触しないよ
うに注意する必要がある。
温度測定ウェハ２に熱電対３、例えば白金−白金ロジウ
ムを接着し、白金線４と白金ロジウム！５ｌＩ５で外部
に引き出す、この場合、引き出し１４．５が相互接触し
ないようにすることは勿論、ウェハ２やホットプレート
１等の環境設備も引き出し＆ｌＩ４．５に接触しないよ
うに注意する必要がある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、これら従来の表面温度測定サンプルには
、次のような問題点があった。すなわち、第５図は従来
の測定サンプルの熱電対接点をウェハに接着した部分の
拡大図である。
、次のような問題点があった。すなわち、第５図は従来
の測定サンプルの熱電対接点をウェハに接着した部分の
拡大図である。
この図に示すように、シリコン基板２１の表面に酸化ｌ
Ｉ！２２を、例えば５ＩＯ１を０．５〜１．０μｍの厚
さ【で破着し、その上に熱電対の接点を接着するための
材料、例えば高融点半田等が溶着されている部分２３と
、引き出し線である白金線４、白金ロジウム線５を形成
する。
Ｉ！２２を、例えば５ＩＯ１を０．５〜１．０μｍの厚
さ【で破着し、その上に熱電対の接点を接着するための
材料、例えば高融点半田等が溶着されている部分２３と
、引き出し線である白金線４、白金ロジウム線５を形成
する。
（１）このような構造でウェハの表面（酸化膜２２の表
面、又は酸化膜２２とシリコン基板２１の界面）の温度
を正確に測定しようとすると、熱電対接着部２３の高さ
Ａは１〜２ｕとなり、ホントプレート上のウェハの表面
温度を測定する場合など、熱電対接着部２３や引き出し
線４，５からの熱放散によってその部分の温度が基板表
面部より下がってしまい、被温度測定箇所と熱電対接着
部２３との間に温度差が生じたり、該接着部２３の径も
１〜２關と半導体デバイスレベルＬ ／ Ｓ （Ｌｉｎ
ｅ ａｎｄ ５ｐａｃｅ約１０μｍ）の局所的な温度分
布等を測定することはできない。
面、又は酸化膜２２とシリコン基板２１の界面）の温度
を正確に測定しようとすると、熱電対接着部２３の高さ
Ａは１〜２ｕとなり、ホントプレート上のウェハの表面
温度を測定する場合など、熱電対接着部２３や引き出し
線４，５からの熱放散によってその部分の温度が基板表
面部より下がってしまい、被温度測定箇所と熱電対接着
部２３との間に温度差が生じたり、該接着部２３の径も
１〜２關と半導体デバイスレベルＬ ／ Ｓ （Ｌｉｎ
ｅ ａｎｄ ５ｐａｃｅ約１０μｍ）の局所的な温度分
布等を測定することはできない。
（２）ウェハ全体の温度分布を測定する場合、ウェハ表
面に熱電対接着部２３を数多く設置すると、熱放散は益
々大きく、引き出し線４，５が多くなることによって、
外部計測機の接続が複雑になり、引き出し線４，５を絶
縁物で被覆する必要性が生じる等の問題点がある。即ち
、 （＾）熱電対接着部からの熱放散により、ウェハ表面温
度の正確な測定ができないこと。
面に熱電対接着部２３を数多く設置すると、熱放散は益
々大きく、引き出し線４，５が多くなることによって、
外部計測機の接続が複雑になり、引き出し線４，５を絶
縁物で被覆する必要性が生じる等の問題点がある。即ち
、 （＾）熱電対接着部からの熱放散により、ウェハ表面温
度の正確な測定ができないこと。
（８）半導体デバイスレベルの微細な箇所における温度
分布が測定できないこと。
分布が測定できないこと。
（ｃ）ウェハ全体の温度分布を測定しようとすると、上
記（Ａ）の傾向が益々強くなると共に、装置が複雑にな
る。
記（Ａ）の傾向が益々強くなると共に、装置が複雑にな
る。
本発明は、上記問題点を除去し、微細な間隔で数多くの
熱電対接点を配置し、ウェハ全体についての細やかな温
度分布測定を行うことができる半導体基板表面温度測定
ウェハを提供することを目的とする。
熱電対接点を配置し、ウェハ全体についての細やかな温
度分布測定を行うことができる半導体基板表面温度測定
ウェハを提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するために、半導体基板表面
温度測定ウェハであって、半導体基板表面に径が数ミク
ロン以下に配線化され、被着形成される熱電対接点と、
該熱電対接点に接続されるとともに、半導体基板表面に
被着形成される引き出し配線と、前記熱電対接点及び引
き出し配線を被覆するシリコン酸化膜と、前記熱電対接
点を前記半導体基板上に多数配置するとともに、前記引
き出し配線から半導体基板外部へ電位信号を取り出すた
めに半導体基板の周辺に集約して形成される接続部とを
具備するようにしたことを特徴とする。
温度測定ウェハであって、半導体基板表面に径が数ミク
ロン以下に配線化され、被着形成される熱電対接点と、
該熱電対接点に接続されるとともに、半導体基板表面に
被着形成される引き出し配線と、前記熱電対接点及び引
き出し配線を被覆するシリコン酸化膜と、前記熱電対接
点を前記半導体基板上に多数配置するとともに、前記引
き出し配線から半導体基板外部へ電位信号を取り出すた
めに半導体基板の周辺に集約して形成される接続部とを
具備するようにしたことを特徴とする。
（作用）
本発明によれば、上記したように、ウェハ上の多数ポイ
ントで、半導体基板表面温度を正確に測定するため、熱
電対配線を半導体デバイスの配線レベル、例えば第２図
に示すように、配線幅りを１〜１０μｍ、厚さＣを０．
５〜１．ｏμｍにすることで熱容量を小さくし、熱電対
接点部を酸化膜厚さＢをＩＩＪｒｎに覆うことによって
、熱放散を抑える。
ントで、半導体基板表面温度を正確に測定するため、熱
電対配線を半導体デバイスの配線レベル、例えば第２図
に示すように、配線幅りを１〜１０μｍ、厚さＣを０．
５〜１．ｏμｍにすることで熱容量を小さくし、熱電対
接点部を酸化膜厚さＢをＩＩＪｒｎに覆うことによって
、熱放散を抑える。
更に″Ｆｉｔ膜化することによって熱電対接点が被測定
面に接近するため、基板表面と熱電対接点の温度差が従
来より小さくなり、より正確な温度測定を行うことがで
きる。
面に接近するため、基板表面と熱電対接点の温度差が従
来より小さくなり、より正確な温度測定を行うことがで
きる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の熱電対接点部の概略（原理）断面図、
第２図は本発明の実施例を示す熱電対接点及びそれから
の配線の引き出し状態を示す≦１１視図である。
第２図は本発明の実施例を示す熱電対接点及びそれから
の配線の引き出し状態を示す≦１１視図である。
まず、第１図を用いての熱電対接点部の概略構造につい
て説明する。
て説明する。
半導体基板３１の酸化膜３２上に第１の熱電対配線３３
を設け、その第１の熱電対配線３３の一部にラップする
ように第２の熱電対配線３４を設けて、熱電対接点部３
５を形成する。更にそれらをＩうように酸化膜３６を形
成して、絶縁を行う。
を設け、その第１の熱電対配線３３の一部にラップする
ように第２の熱電対配線３４を設けて、熱電対接点部３
５を形成する。更にそれらをＩうように酸化膜３６を形
成して、絶縁を行う。
次に、第２図を用いて熱電対接点及びそれからの配線の
引き出し状態を説明する。
引き出し状態を説明する。
図に示すように、半導体基板４１の酸化膜４２上に第１
の熱電対材である厚さＣの０．５〜１．０μｍの白金配
線４３を形成し、その後、酸化膜４４で覆い、その酸化
膜４４にｌｌＪｍＺ口のコンタクトホールを形成し第２
の熱電対材である厚さＣの０．５〜１，０μｍの白金ロ
ジウム配線４５を蒸着によって形成し、感熱部（熱電対
接点）４６が形成される。また、白金配線４３及び白金
ロジウム配線４５の表面には酸化膜４７を被覆させて、
ウェハの周辺に集約させ、そこに外部計測機への接触部
窓４８を開口するように構成する。
の熱電対材である厚さＣの０．５〜１．０μｍの白金配
線４３を形成し、その後、酸化膜４４で覆い、その酸化
膜４４にｌｌＪｍＺ口のコンタクトホールを形成し第２
の熱電対材である厚さＣの０．５〜１，０μｍの白金ロ
ジウム配線４５を蒸着によって形成し、感熱部（熱電対
接点）４６が形成される。また、白金配線４３及び白金
ロジウム配線４５の表面には酸化膜４７を被覆させて、
ウェハの周辺に集約させ、そこに外部計測機への接触部
窓４８を開口するように構成する。
ここで、熱電対配線３３の配線幅りを１〜１０μｍ、熱
電対接点部の配線幅Ｄ′を１〜１０μｍ、酸化膜４４及
び４７の厚さＢはｌ／Ｊｍである。
電対接点部の配線幅Ｄ′を１〜１０μｍ、酸化膜４４及
び４７の厚さＢはｌ／Ｊｍである。
そして、ウェハ内の多数のポイントにて温度を測定する
ことができるように、例えば第３図に示すように、−点
１１線で示す白金配線ａと、実線で示す白金ロジウム配
線すを配線し、温度測定ポイントとしてウェハ内を十文
字に測定しようとすれば、熱電対接点を各々■〜［相］
に配置し、外部計測機への接触用窓４８（第２図参照）
をＢの部分に集約させるようにする。
ことができるように、例えば第３図に示すように、−点
１１線で示す白金配線ａと、実線で示す白金ロジウム配
線すを配線し、温度測定ポイントとしてウェハ内を十文
字に測定しようとすれば、熱電対接点を各々■〜［相］
に配置し、外部計測機への接触用窓４８（第２図参照）
をＢの部分に集約させるようにする。
そして、外部計測機からの端子は、例えばマユエビレー
タ等の操作で上記接触用窓４８にプローブを突き立てて
測定することにより、熱電対接点で発生した電位差を外
部計測機へ容易に取り出すことができるものである。
タ等の操作で上記接触用窓４８にプローブを突き立てて
測定することにより、熱電対接点で発生した電位差を外
部計測機へ容易に取り出すことができるものである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。
うな効果を奏することができる。
（１） ウェハ全体の温度分布を測定しようとすると、
ウェハ表面に熱電対接点を多数設ける必要があるが、配
線の細線化や絶縁膜等の被覆によって熱拡散が抑えられ
るため、微細な間隔で数多くの熱電対接点を配置し、ウ
ェハ全体についての細やかな温度分布測定を行うことが
できる。
ウェハ表面に熱電対接点を多数設ける必要があるが、配
線の細線化や絶縁膜等の被覆によって熱拡散が抑えられ
るため、微細な間隔で数多くの熱電対接点を配置し、ウ
ェハ全体についての細やかな温度分布測定を行うことが
できる。
（２）熱電対配線の微細化により、熱電対接点部の熱容
量が小さくなり、熱伝導の応答が速くなり、例えばホッ
トプレート上のウェハについて、そのウェハを被着直後
からの時間に対する昇温プロファイルをより正確に測定
することができる。
量が小さくなり、熱伝導の応答が速くなり、例えばホッ
トプレート上のウェハについて、そのウェハを被着直後
からの時間に対する昇温プロファイルをより正確に測定
することができる。
第１図は本発明の熱電対接点部の概略断面図、第２図は
本発明の実施例を示す熱電対接点及びそれからの配線の
引き出し状態を示す斜視図、第３図は本発明のウェハ内
の多点ポイント温度測定を行う配線状態を示す平面図、
第４図は従来のホットプレートに置かれたウェハの表面
温度の測定状態斜視図、第５図は従来の測定サンプルの
熱電対接点をウェハに接着した部分の拡大図である。 ３１、４１・・・半導体基板、３２．３６．４２．４４
．４７・・・酸化膜、３３・・・第１の熱電対配線、３
４・・・第２の熱電対配線、３５・・・熱電対接点部、
３６・・・絶縁膜、４３・・・白金配線、４５・・・白
金ロジウム配線、４６・・・感熱部（熱電対接点）、４
日・・・外部針ｉｊ！！８Ｓｌへの接触部窓。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守（外１名）ネ・賀５明
のフェノ＼内の多ノＬ右イ）Ｆ貧項伏仝行）ａ乙春艮す
（愁を、ホす）Ｌ面Ｇ５第３図 ｔａｌｅウニへの表責めＭの測走状）水１食千硯口第４
図 １の汐吃向亡グンフｌμケ身へ、ｔ？ｔｌ、をウェハ１
（孝駐、鴇（た部イトを六ス１乙第５図
本発明の実施例を示す熱電対接点及びそれからの配線の
引き出し状態を示す斜視図、第３図は本発明のウェハ内
の多点ポイント温度測定を行う配線状態を示す平面図、
第４図は従来のホットプレートに置かれたウェハの表面
温度の測定状態斜視図、第５図は従来の測定サンプルの
熱電対接点をウェハに接着した部分の拡大図である。 ３１、４１・・・半導体基板、３２．３６．４２．４４
．４７・・・酸化膜、３３・・・第１の熱電対配線、３
４・・・第２の熱電対配線、３５・・・熱電対接点部、
３６・・・絶縁膜、４３・・・白金配線、４５・・・白
金ロジウム配線、４６・・・感熱部（熱電対接点）、４
日・・・外部針ｉｊ！！８Ｓｌへの接触部窓。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守（外１名）ネ・賀５明
のフェノ＼内の多ノＬ右イ）Ｆ貧項伏仝行）ａ乙春艮す
（愁を、ホす）Ｌ面Ｇ５第３図 ｔａｌｅウニへの表責めＭの測走状）水１食千硯口第４
図 １の汐吃向亡グンフｌμケ身へ、ｔ？ｔｌ、をウェハ１
（孝駐、鴇（た部イトを六ス１乙第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板表面の温度を測定する装置において、（ａ）
半導体基板表面に径が数ミクロン以下に配線化され、被
着形成される熱電対接点と、 （ｂ）該熱電対接点に接続されるとともに、半導体基板
表面に被着形成される引き出し配線と、（ｃ）前記熱電
対接点及び引き出し配線を被覆するシリコン酸化膜と、 （ｄ）前記熱電対接点を前記半導体基板上に多数配置す
るとともに、前記引き出し配線から半導体基板外部へ電
位信号を取り出すために半導体基板の周辺に集約して形
成される接続部とを具備するようにしたことを特徴とす
る半導体基板表面温度測定ウェハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032713A JPH02213150A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 半導体基板表面温度測定ウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032713A JPH02213150A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 半導体基板表面温度測定ウエハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02213150A true JPH02213150A (ja) | 1990-08-24 |
Family
ID=12366478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1032713A Pending JPH02213150A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 半導体基板表面温度測定ウエハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02213150A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000059127A (ko) * | 2000-07-15 | 2000-10-05 | 홍영희 | 온도 측정용 웨이퍼 제작방법 및 이 웨이퍼를 이용한온도측정 방법 |
| WO2001090710A1 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-29 | Kamel Fauzi Razali | Thermocouple passing through encapsulant of integrated circuit |
| JP2003086649A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Anritsu Keiki Kk | 温度センサ付きウエハ |
-
1989
- 1989-02-14 JP JP1032713A patent/JPH02213150A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001090710A1 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-29 | Kamel Fauzi Razali | Thermocouple passing through encapsulant of integrated circuit |
| KR20000059127A (ko) * | 2000-07-15 | 2000-10-05 | 홍영희 | 온도 측정용 웨이퍼 제작방법 및 이 웨이퍼를 이용한온도측정 방법 |
| JP2003086649A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Anritsu Keiki Kk | 温度センサ付きウエハ |
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