JPH09166501A - 温度測定装置及び温度測定方法 - Google Patents
温度測定装置及び温度測定方法Info
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- JPH09166501A JPH09166501A JP32440795A JP32440795A JPH09166501A JP H09166501 A JPH09166501 A JP H09166501A JP 32440795 A JP32440795 A JP 32440795A JP 32440795 A JP32440795 A JP 32440795A JP H09166501 A JPH09166501 A JP H09166501A
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェハ等の温度測定を確実且つ容易に
行なえる。 【解決手段】 サーモラベル１０の温度表示用の変色領
域が形成されている表面側にセロハンテープ２０を貼り
付けたものを、温度測定するシリコン基板３０に載置
し、更にこの基板３０を基板ホルダ４０にセットする
（同図（ａ））。この基板ホルダ４０は図示しない蒸着
用の加熱炉に挿入される。ここで、セロハンテープ２０
は蒸着メタルを取り除くために用いられるものであっ
て、メタル蒸着温度では溶解しない材質のテープであ
る。つぎに、電子ビーム蒸着法により、基板３０表面に
例えばアルミニウム（Ａl ）５０を1000[オンク゛ストローム]の
厚さで蒸着する（同図（ｂ））。Ａl 蒸着後にセロハン
テープ２０を剥がすと、同時に蒸着メタルであるＡl が
サーモラベル１０の変色領域１１より取り除かれ（同図
（ｃ））、蒸着工程における基板３０の履歴温度（最高
温度）を容易に読み取ることができる。
行なえる。 【解決手段】 サーモラベル１０の温度表示用の変色領
域が形成されている表面側にセロハンテープ２０を貼り
付けたものを、温度測定するシリコン基板３０に載置
し、更にこの基板３０を基板ホルダ４０にセットする
（同図（ａ））。この基板ホルダ４０は図示しない蒸着
用の加熱炉に挿入される。ここで、セロハンテープ２０
は蒸着メタルを取り除くために用いられるものであっ
て、メタル蒸着温度では溶解しない材質のテープであ
る。つぎに、電子ビーム蒸着法により、基板３０表面に
例えばアルミニウム（Ａl ）５０を1000[オンク゛ストローム]の
厚さで蒸着する（同図（ｂ））。Ａl 蒸着後にセロハン
テープ２０を剥がすと、同時に蒸着メタルであるＡl が
サーモラベル１０の変色領域１１より取り除かれ（同図
（ｃ））、蒸着工程における基板３０の履歴温度（最高
温度）を容易に読み取ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体プロセス
中での基板温度を測定するための温度測定装置及び温度
測定方法に関し、特に蒸着工程やスパッタ工程等の成膜
プロセスにおける基板温度の簡便な測定を可能とする温
度測定方法に関する。
中での基板温度を測定するための温度測定装置及び温度
測定方法に関し、特に蒸着工程やスパッタ工程等の成膜
プロセスにおける基板温度の簡便な測定を可能とする温
度測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体プロセス中の半導体基板の
温度測定法として、基板に熱電対を付ける方法が一般的
であるが、より簡単な測定方法としてはサーモラベルを
貼付する方法等がある。サーモラベルとは、プロセス中
の半導体基板が履歴した最高温度を測定して記録する、
複数の変色領域を備えた温度検知板であって、このサー
モラベルを基板に直接貼付してプロセス中の最高温度に
対応した領域が変色（発色）することから、温度履歴の
測定ができる。このような測定方法は、目的とする基板
にサーモラベルを貼付するのみで良く、しかもその後に
温度が下がっても一旦変色したラベルは色の変化がない
ため、熱電対を用いる方法等に比較して簡便である。そ
こで、半導体製造プロセスにおける最適な成膜温度を実
験的に確認するような場合の温度測定には、多く用いら
れている。
温度測定法として、基板に熱電対を付ける方法が一般的
であるが、より簡単な測定方法としてはサーモラベルを
貼付する方法等がある。サーモラベルとは、プロセス中
の半導体基板が履歴した最高温度を測定して記録する、
複数の変色領域を備えた温度検知板であって、このサー
モラベルを基板に直接貼付してプロセス中の最高温度に
対応した領域が変色（発色）することから、温度履歴の
測定ができる。このような測定方法は、目的とする基板
にサーモラベルを貼付するのみで良く、しかもその後に
温度が下がっても一旦変色したラベルは色の変化がない
ため、熱電対を用いる方法等に比較して簡便である。そ
こで、半導体製造プロセスにおける最適な成膜温度を実
験的に確認するような場合の温度測定には、多く用いら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、加熱炉内で
基板が履歴する最高温度を上述したサーモラベルによっ
て測定しようとする場合、基板表面にサーモラベルを付
けると、蒸着あるいはスパッタ等の成膜プロセスでは当
然にサーモラベル表面にも膜が形成される。そのため、
その膜が有色のものであれば、変色領域における変色の
有無の確認、即ち表示温度の計測が困難となる。しか
し、被測定基板の裏面にサーモラベルをつけた場合に
は、加熱炉内で基板を保持している基板ホルダとの間に
隙間ができてしまうので、基板とサーモラベルの間の熱
伝導が不完全となり、正確な温度測定ができない。ま
た、それだけではなく、基板ホルダと基板との熱伝導も
阻害され、基板ホルダによる半導体基板の冷却や加熱等
の温度制御が十分に行なえなくなってしまう。
基板が履歴する最高温度を上述したサーモラベルによっ
て測定しようとする場合、基板表面にサーモラベルを付
けると、蒸着あるいはスパッタ等の成膜プロセスでは当
然にサーモラベル表面にも膜が形成される。そのため、
その膜が有色のものであれば、変色領域における変色の
有無の確認、即ち表示温度の計測が困難となる。しか
し、被測定基板の裏面にサーモラベルをつけた場合に
は、加熱炉内で基板を保持している基板ホルダとの間に
隙間ができてしまうので、基板とサーモラベルの間の熱
伝導が不完全となり、正確な温度測定ができない。ま
た、それだけではなく、基板ホルダと基板との熱伝導も
阻害され、基板ホルダによる半導体基板の冷却や加熱等
の温度制御が十分に行なえなくなってしまう。
【０００４】このように従来の温度検知板を使用した温
度測定方法では、成膜プロセスを含まない工程の温度測
定を行う場合には問題はないが、蒸着やスパッタ等の成
膜プロセスの履歴を知るためには不都合があった。
度測定方法では、成膜プロセスを含まない工程の温度測
定を行う場合には問題はないが、蒸着やスパッタ等の成
膜プロセスの履歴を知るためには不都合があった。
【０００５】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、半導体ウェハ等の温度測定を確
実且つ容易に行なえる温度測定装置及び温度測定方法を
提供することを目的とするものである。
ためになされたもので、半導体ウェハ等の温度測定を確
実且つ容易に行なえる温度測定装置及び温度測定方法を
提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る温度測定
装置は、上面に互いに異なる温度でそれぞれ変色する複
数の変色領域が形成された温度検知板と、この温度検知
板の裏面を被測定物上に貼着する接着手段と、前記温度
検知板の上面の少なくとも変色領域を剥離可能に覆う被
覆手段とを備えている。
装置は、上面に互いに異なる温度でそれぞれ変色する複
数の変色領域が形成された温度検知板と、この温度検知
板の裏面を被測定物上に貼着する接着手段と、前記温度
検知板の上面の少なくとも変色領域を剥離可能に覆う被
覆手段とを備えている。
【０００７】請求項２に係る温度測定装置は、請求項１
のものにおいて、前記被覆手段が、前記半導体ウェハと
同一伝熱性を有する材料からなり、かつ前記温度検知板
に剥離可能な接着剤によって貼付されている。
のものにおいて、前記被覆手段が、前記半導体ウェハと
同一伝熱性を有する材料からなり、かつ前記温度検知板
に剥離可能な接着剤によって貼付されている。
【０００８】請求項３に係る温度測定装置は、請求項１
のものにおいて、前記被覆手段と前記温度検知板とを接
着する接着剤が、耐熱性接着剤であることを特徴とす
る。
のものにおいて、前記被覆手段と前記温度検知板とを接
着する接着剤が、耐熱性接着剤であることを特徴とす
る。
【０００９】請求項４乃至請求項６に係る発明は、前記
請求項１乃至請求項３の温度測定装置を用いる温度測定
方法である。
請求項１乃至請求項３の温度測定装置を用いる温度測定
方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
この発明の実施の形態を説明する。
この発明の実施の形態を説明する。
【００１１】実施の形態１ 図１は、この発明の第１の実施の形態を示す工程説明図
であり、図２はその平面図である。なお、図１（ａ）〜
（ｃ）は、図２のＩ−Ｉ断面図に相当するものである。
ここでは、温度検知板であるサーモラベル１０は、Wahl
社製サーモラベル＃２４０（ＴＥＭＰ−ＰＬＡＴＥ：登
録商標）を使用する。まず、サーモラベル１０の温度表
示用の変色領域が形成されている表面側にセロハンテー
プ２０を貼り付けたものを、温度測定するシリコン（Ｓ
i ）基板３０のほぼ中央部分に載置し、更にこの基板３
０を基板ホルダ４０にセットする（同図（ａ））。な
お、４１はシリコン基板３０を基板ホルダ４０に固定す
る基板押えである。
であり、図２はその平面図である。なお、図１（ａ）〜
（ｃ）は、図２のＩ−Ｉ断面図に相当するものである。
ここでは、温度検知板であるサーモラベル１０は、Wahl
社製サーモラベル＃２４０（ＴＥＭＰ−ＰＬＡＴＥ：登
録商標）を使用する。まず、サーモラベル１０の温度表
示用の変色領域が形成されている表面側にセロハンテー
プ２０を貼り付けたものを、温度測定するシリコン（Ｓ
i ）基板３０のほぼ中央部分に載置し、更にこの基板３
０を基板ホルダ４０にセットする（同図（ａ））。な
お、４１はシリコン基板３０を基板ホルダ４０に固定す
る基板押えである。
【００１２】この基板ホルダ４０は図示しない蒸着用の
加熱炉に挿入される。ここで、セロハンテープ２０は蒸
着メタルを取り除くために用いられるものであって、メ
タル蒸着温度では溶解しない材質のテープである。
加熱炉に挿入される。ここで、セロハンテープ２０は蒸
着メタルを取り除くために用いられるものであって、メ
タル蒸着温度では溶解しない材質のテープである。
【００１３】つぎに、電子ビーム蒸着法により、基板３
０表面に例えばアルミニウム（Ａl）５０を1000[オンク゛スト
ローム]の厚さで蒸着する（同図（ｂ））。Ａl 蒸着後にセ
ロハンテープ２０を剥がすと、同時に蒸着メタルである
Ａl がサーモラベル１０の変色領域１１より取り除かれ
る（同図（ｃ））。したがって、蒸着工程における基板
３０の履歴温度（最高温度）を容易に読み取ることがで
きる。なお、変色領域１１は図２に示すような複数の円
形領域であって、それぞれ例えば１０℃毎の温度差（４
０〜７０℃）を検知して表示するものである。
０表面に例えばアルミニウム（Ａl）５０を1000[オンク゛スト
ローム]の厚さで蒸着する（同図（ｂ））。Ａl 蒸着後にセ
ロハンテープ２０を剥がすと、同時に蒸着メタルである
Ａl がサーモラベル１０の変色領域１１より取り除かれ
る（同図（ｃ））。したがって、蒸着工程における基板
３０の履歴温度（最高温度）を容易に読み取ることがで
きる。なお、変色領域１１は図２に示すような複数の円
形領域であって、それぞれ例えば１０℃毎の温度差（４
０〜７０℃）を検知して表示するものである。
【００１４】以上のように、第１の実施の形態によれ
ば、サーモラベル１０の温度表示側よりセロハンテープ
２０とともに蒸着メタルであるアルミニウム５０を取り
除くことによって、簡単かつ確実にサーモラベル１０の
表示温度を読み取ることができる。
ば、サーモラベル１０の温度表示側よりセロハンテープ
２０とともに蒸着メタルであるアルミニウム５０を取り
除くことによって、簡単かつ確実にサーモラベル１０の
表示温度を読み取ることができる。
【００１５】実施の形態２ 第１の実施の形態では、成膜されたメタルを取り除くた
めのテープとしてセロハンテープ２０を用いた場合を説
明したが、セロハンテープに代えてシリコン基板３０と
同じ材質のＳi ウェハを研磨して数μm厚にした箔を用
いてもよい。この場合に、シリコンの箔は両面テープも
しくは接着剤により、サーモラベル表面に接着できる。
めのテープとしてセロハンテープ２０を用いた場合を説
明したが、セロハンテープに代えてシリコン基板３０と
同じ材質のＳi ウェハを研磨して数μm厚にした箔を用
いてもよい。この場合に、シリコンの箔は両面テープも
しくは接着剤により、サーモラベル表面に接着できる。
【００１６】このように、基板と同じ伝熱性の材質であ
るシリコンの箔を用いることによって、サーモラベルを
貼付した部分と、サーモラベルを貼付していないＳi 面
とにおける蒸着ソース源からの輻射熱の吸収の差を小さ
くすることができ、精度の高い温度測定が可能になる。
とくに、基板温度を低く制御する場合には、蒸着ソース
源からの輻射熱が基板温度に大きな影響を与えることを
考慮すれば、サーモラベルの貼付された部分と貼付され
ていないＳi 面の輻射熱の吸収の差を小さくすることに
よって、測定精度の向上が期待できるものである。
るシリコンの箔を用いることによって、サーモラベルを
貼付した部分と、サーモラベルを貼付していないＳi 面
とにおける蒸着ソース源からの輻射熱の吸収の差を小さ
くすることができ、精度の高い温度測定が可能になる。
とくに、基板温度を低く制御する場合には、蒸着ソース
源からの輻射熱が基板温度に大きな影響を与えることを
考慮すれば、サーモラベルの貼付された部分と貼付され
ていないＳi 面の輻射熱の吸収の差を小さくすることに
よって、測定精度の向上が期待できるものである。
【００１７】実施の形態３ 第２の実施の形態におけるシリコンの箔の代りにアルミ
箔を用いることも可能である。サーモラベルと同じ大き
さ、あるいはやや小さなアルミ箔を用意し、スパッタ法
等によりこのアルミ箔の表面にさらにＳi 薄膜を形成す
る。そして、この箔のＳi 薄膜を形成していない面を下
にしてサーモラベルに接着する。
箔を用いることも可能である。サーモラベルと同じ大き
さ、あるいはやや小さなアルミ箔を用意し、スパッタ法
等によりこのアルミ箔の表面にさらにＳi 薄膜を形成す
る。そして、この箔のＳi 薄膜を形成していない面を下
にしてサーモラベルに接着する。
【００１８】これにより、第２の実施の形態と同様に、
蒸着ソース源からの輻射熱に対する基板とサーモラベル
での吸収の差を小さくでき、精度の高い温度測定が可能
になる。また、Ｓi ウェハを研磨してシリコンの箔を形
成する方法に比較した場合に、Ｓi 面を持つ箔の形成が
容易となる。
蒸着ソース源からの輻射熱に対する基板とサーモラベル
での吸収の差を小さくでき、精度の高い温度測定が可能
になる。また、Ｓi ウェハを研磨してシリコンの箔を形
成する方法に比較した場合に、Ｓi 面を持つ箔の形成が
容易となる。
【００１９】上記各実施の形態では、成膜方法として電
子ビーム蒸着法を採用した加工プロセスにおける温度測
定を例示したが、本発明はスパッタ法、ＣＶＤ法等の一
般的な成膜方法における温度測定についても、同様に実
施できる。
子ビーム蒸着法を採用した加工プロセスにおける温度測
定を例示したが、本発明はスパッタ法、ＣＶＤ法等の一
般的な成膜方法における温度測定についても、同様に実
施できる。
【００２０】また、第１の実施の形態ではセロハンテー
プ２０を温度検知板であるサーモラベル１０の被覆手段
として用いているが、一般に粘着テープあるいは薄膜に
よってサーモラベルを被覆しても同様の効果を得ること
ができる。
プ２０を温度検知板であるサーモラベル１０の被覆手段
として用いているが、一般に粘着テープあるいは薄膜に
よってサーモラベルを被覆しても同様の効果を得ること
ができる。
【００２１】さらに、第３の実施の形態では、アルミ箔
上にシリコン薄膜を形成して被覆手段を構成している
が、温度測定の精度が許す範囲であれば、一般にチタン
等の基板とは異なる材質の薄膜をスパッタ法等により形
成して被覆手段として用いることもできる。
上にシリコン薄膜を形成して被覆手段を構成している
が、温度測定の精度が許す範囲であれば、一般にチタン
等の基板とは異なる材質の薄膜をスパッタ法等により形
成して被覆手段として用いることもできる。
【００２２】いずれの実施の形態であっても、被覆手段
と温度検知板とを接着する接着剤として、測定温度以上
の耐熱性を有する接着剤を用いることが好ましい。何故
ならば、接着剤が不必要に硬化したり、焼けたりしなけ
れば、テープもしくは薄膜等の被覆手段が剥がしやすく
なり、また、剥がした後の温度表示面を見やすくするこ
とができるからである。
と温度検知板とを接着する接着剤として、測定温度以上
の耐熱性を有する接着剤を用いることが好ましい。何故
ならば、接着剤が不必要に硬化したり、焼けたりしなけ
れば、テープもしくは薄膜等の被覆手段が剥がしやすく
なり、また、剥がした後の温度表示面を見やすくするこ
とができるからである。
【００２３】なお、上記耐熱性を有する接着剤の一例と
して、約４２０゜Ｃ以下の温度測定に対してはポリイミ
ドを使用できる。
して、約４２０゜Ｃ以下の温度測定に対してはポリイミ
ドを使用できる。
【００２４】
【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に示すような効果を奏する。
されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２５】請求項１に記載した発明によれば、温度検
知板による被測定物の温度測定が容易に行なえる。
知板による被測定物の温度測定が容易に行なえる。
【００２６】請求項２に記載した発明によれば、精度の
良い測定が可能である。
良い測定が可能である。
【００２７】請求項３に記載した発明によれば、被測定
温度が高温になっても、接着剤が硬化したり、燃焼する
ことがなく、被覆手段であるテープや薄膜を確実に剥離
して測定結果を確認できる。
温度が高温になっても、接着剤が硬化したり、燃焼する
ことがなく、被覆手段であるテープや薄膜を確実に剥離
して測定結果を確認できる。
【００２８】請求項４に記載した発明によれば、被測定
物上に、上部が剥離可能なフィルムで覆われた温度検知
板を載置して、この状態で成膜を行ない、その後、前記
フィルムを剥がすことにより、前記温度検知板に記録さ
れた被測定物の温度を確実に知ることができる。
物上に、上部が剥離可能なフィルムで覆われた温度検知
板を載置して、この状態で成膜を行ない、その後、前記
フィルムを剥がすことにより、前記温度検知板に記録さ
れた被測定物の温度を確実に知ることができる。
【００２９】請求項５に記載した発明によれば、前記フ
ィルムが、前記被測定物と同一の材料からなり、かつ前
記サーモラベルと剥離可能な状態で接しているので、輻
射熱の吸収の差が小さくなる。
ィルムが、前記被測定物と同一の材料からなり、かつ前
記サーモラベルと剥離可能な状態で接しているので、輻
射熱の吸収の差が小さくなる。
【００３０】請求項６に記載した発明によれば、前記フ
ィルムと前記温度検知板とを耐熱性接着剤で接着して温
度表示面を見やすくできる。
ィルムと前記温度検知板とを耐熱性接着剤で接着して温
度表示面を見やすくできる。
【図１】 この発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態を示す平面図である。
１０ サーモラベル、２０ セロハンテープ、３０ シ
リコン基板、４０ 基板ホルダ。
リコン基板、４０ 基板ホルダ。
Claims (6)
- 【請求項１】 上面に互いに異なる温度でそれぞれ変色
する複数の変色領域が形成された温度検知板と、 この温度検知板の裏面を被測定物上に貼着する接着手段
と、 前記温度検知板の上面の少なくとも変色領域を剥離可能
に覆う被覆手段とを備えたことを特徴とする温度測定装
置。 - 【請求項２】 前記被覆手段は、前記半導体ウェハと同
一伝熱性を有する材料からなり、かつ前記温度検知板に
剥離可能な接着剤によって貼付されていることを特徴と
する請求項１に記載の温度測定装置。 - 【請求項３】 前記被覆手段と前記温度検知板とを接着
する接着剤は、耐熱性接着剤であることを特徴とする請
求項２に記載の温度測定装置。 - 【請求項４】 被測定半導体ウェハ上に、上部が剥離可
能なフィルムで覆われた温度検知板を貼着する工程と、 この状態で前記半導体ウェハ上での成膜を行なう工程
と、 前記フィルムを剥がすことにより、前記温度検知板から
前記被測定物の温度を確認する工程とを含むことを特徴
とする半導体ウェハの温度測定方法。 - 【請求項５】 前記フィルムは、前記半導体ウェハと同
一伝熱性を有する材料からなり、かつ前記温度検知板を
剥離可能な状態で覆っていることを特徴とする請求項４
に記載の温度測定方法。 - 【請求項６】 前記フィルムと前記温度検知板とは、耐
熱性接着剤で接着されていることを特徴とする請求項４
または請求項５のいずれかに記載の温度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32440795A JPH09166501A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 温度測定装置及び温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32440795A JPH09166501A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 温度測定装置及び温度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166501A true JPH09166501A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18165462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32440795A Withdrawn JPH09166501A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 温度測定装置及び温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166501A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6616332B1 (en) * | 1999-11-18 | 2003-09-09 | Sensarray Corporation | Optical techniques for measuring parameters such as temperature across a surface |
| JP2006053075A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Komatsu Ltd | 温度測定装置および温度測定用基板 |
| JP2007057337A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Jiikuesuto:Kk | テスト用シリコンウェハー |
| WO2007119359A1 (ja) * | 2006-03-16 | 2007-10-25 | Tokyo Electron Limited | ウエハ状計測装置及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32440795A patent/JPH09166501A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6616332B1 (en) * | 1999-11-18 | 2003-09-09 | Sensarray Corporation | Optical techniques for measuring parameters such as temperature across a surface |
| JP2006053075A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Komatsu Ltd | 温度測定装置および温度測定用基板 |
| JP2007057337A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Jiikuesuto:Kk | テスト用シリコンウェハー |
| WO2007119359A1 (ja) * | 2006-03-16 | 2007-10-25 | Tokyo Electron Limited | ウエハ状計測装置及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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