JP2984060B2 - 測温基板 - Google Patents

測温基板

Info

Publication number
JP2984060B2
JP2984060B2 JP8508935A JP50893596A JP2984060B2 JP 2984060 B2 JP2984060 B2 JP 2984060B2 JP 8508935 A JP8508935 A JP 8508935A JP 50893596 A JP50893596 A JP 50893596A JP 2984060 B2 JP2984060 B2 JP 2984060B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cavity
substrate
thermocouple
temperature
coupling
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8508935A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10505157A (ja
Inventor
レンケン、ウェイン
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.)
SENSAREE CORP
Original Assignee
SENSAREE 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 SENSAREE CORP filed Critical SENSAREE CORP
Publication of JPH10505157A publication Critical patent/JPH10505157A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2984060B2 publication Critical patent/JP2984060B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【発明が属する技術分野】
本発明は一般的に基板の温度を測定するための測温基
板に関し、更に具体的には、半導体デバイス熱処理プロ
セスにおけるウェハ温度の測定及び較正のための測温基
板に関する。
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、処理されるべ
き材料の表面上に酸化、焼きなまし、化学的または物理
的真空蒸着などの様々な反応が起こされる。このような
処理工程中には、材料の表面及び表面膜(表面フィル
ム)の物理的特性が大きく変化する。ウェハ温度は、材
料表面構造または膜の物理的特性の制御に特に重要なパ
ラメータである。従って、ウェハ温度の制御及びウェハ
温度の均一性は、プロセス制御及び均一性の鍵となるパ
ラメータである。 ウェハ温度制御システムは、典型的には二つのウェハ
温度検出方法、即ち非接触方法か接触方法かのいずれか
を用いる。放射温度測定法であるパイロメータは、非接
触温度直接測定の主たる方法であるものの、幾つかの不
都合を有する。それらの不都合のうちの主たるものは、
温度、ドーピングレベル及び膜特性と共に変化する表面
光学的放射特性への依存性である。接触法温度測定の幾
つかの技術も公知である。一つの一般的技術は、ホット
プレートのようなウェハを接地する物体の温度を測定す
る接触センサの使用である。しかしながら、中程度の真
空または高真空の環境においては、検出される物体(ホ
ットプレート)とウェハとの間の温度差は、正確なウェ
ハ温度測定を妨げるに充分な大きさである。 他の一般的な技術は、ウェハの表面に直接に接触する
センサの使用である。この技術に係る誤差の主な源は、
多くの場合に、ウェハと、このウェハに接触するセンサ
を支持する構造との間の熱伝導が、ウェハとセンサ自身
との間の熱伝導よりも大きいことである。ウェハに対す
る熱電対の取り付けは、接触温度測定の他の方法であ
る。ウェハに対する熱電対の取り付けは、伝統的にウェ
ハの表面に対する熱電対の接着によるか、またはウェハ
中への熱電対の埋め込みによるかのいずれかにより達成
されてきている。しかしながら、製品ウェハへの熱電対
の挿入は非実際的なので、プロセス制御における熱電対
ウェハの有用性を制限している。他方、これら熱電対ウ
ェハの高い精度は、熱電対ウェハを他の接触または非接
触温度センサの較正に役立てることを可能とする。更に
具体的には、熱電対ウェハは、機器の開発に使用され、
またプロセス機器の証明及び再証明並びにシステム整合
性における処理診断に使用される。 ウェハに接着された熱電対は一般に、他の接触また非
接触センサよりも高い精度を与えるものの、高い測定精
度を与えるために制御されるべき誤測定を与える様々な
要因がある。熱電対結合とウェハとの間の不充分な熱伝
導は、不正確な温度設定の原因となる。更に、熱電対及
び接着剤の熱容量と、接着剤の熱伝導性の限界とは、熱
的な過渡的変化中に、測定値と実際の温度との間の時間
的遅延を起こしてしまう。 熱電対を備えたウェハは、商業的な入手性の制約があ
るので、様々な半導体工程及び機器技術では、熱電対を
ウェハへ表面接着する試みがなされている。この試みに
は幾つかの制約がある。その一つの制約は、接着剤が不
適当な接着特性を有することである。その結果、無視で
きない量の接着剤が使用されると共に、これはウェハの
吸収及び放射特性を変化させる。更に、接着剤の熱容量
は、ウェハの過渡的な応答に対して無視できぬほどに遅
れる接着剤の過渡的な応答を生じる。付言すれば、熱電
対はシリコンから適切に遮蔽されていない場合、シリコ
ンと反応してケイ素化合物を形成する。 これら熱電対ウェハの問題を解決するための他の試み
が、米国特許第4,787,551号に開示されている。この米
国特許第4,787,551号においては、シリコンボールがC
形熱電対の球状体を包囲して形成され、このボールは次
いでシリコンウェハに電子ビーム溶接される。しかしな
がら、この技術には制約があり、これは即ち、溶接側に
おける溶接部分の清潔さが不適切なことである。更に、
不十分な接着強度の結果として組み立てが脆弱となるの
で、低い生産歩留まりがもたらされる。加えて、第二の
結合がシリコンボールと熱電対配線との間に生成されて
いるので、熱電対の較正精度を低減させてしまう。とい
うのは、様々なプロセスシステムにおいては、ウェハ表
面近傍に急峻な温度変化を示す領域が存在しているが、
ウェハ表面上に突出したシリコンボールは、この領域に
位置しているので、その温度測定は急峻な温度変化の影
響を受けやすく、必然的に不正確な温度読取りを招くた
めである。更に、この場合の熱電対材料の選択は、タン
グステンとレニウムとの合金に制限されてしまう。これ
は、高温においては、他の熱電対材料は、シリコンと反
応してケイ素化合物を一層に迅速に形成し、この反応が
配線中を伝搬して配線破断を招くためである。 熱電対ウェハに関わるこの問題を解決するための一つ
の試みが、本発明の譲受人により開発されている。この
試みにおいては、熱電対は、小さな閉塞した凹部状キャ
ビティに埋め込まれており、且つ薄いセラミック物質の
覆いにより、シリコンとの反応を防止されている。この
試みの制約は、主として、接着面の放射及び吸収特性
が、ウェハ面のそれとは異なることである。更に、キャ
ビティ内部におけるこの熱電対の形状は、熱電対結合へ
の熱伝導の最大化を充分に保証していない。かくして現
在は、これらの問題を一つ残らず解決する改良が望まれ
ている。 尚、当技術分野の他の従来技術文献としては以下に示
すものがある。 1.英国ブリストルの「Journal of Physics & Scientif
ic Instruments」第20巻第4号(1987年4月)の395頁
〜398頁のM.K Peck氏他の論文“Measurement of Transi
ent Temperatures at the Centre of Sphere" 2.欧州特許EP−A−0280952号 発明の概要 本発明の一つの目的は、基板(サブストレート)の温
度を測定するための改良された測温基板を与えることで
ある。 本発明の他の目的は、接着面の放射及び吸収特性と基
板面の放射及び吸収特性との間の差を規制する測定基板
を与えることである。 本発明の更なる目的は、接着領域における熱伝導を可
能とする形状に形成された熱電対を有する測温基板を与
えることである。 本発明は、温度を測定する測温基板(temperature ca
libration substrate)であり、向上された温度測定精
度を生じさせる測温基板を与える。この測温基板は、基
板と、この基板内のキャビティであり、前記基板の表面
におけるキャビティ開口と、前記キャビティの内側形状
を規定する内壁とを有するキャビティと、熱電対であっ
て、第一と第二の配線と、前記キャビティ内に前記内壁
に実質的に近接して配置された熱電対結合とを含み、第
一と第二の配線は、キャビティ開口の上面から見て、前
記熱電対結合に対向する位置にてキャビティに入り、前
記キャビティの内壁に沿って互いに逆方向へ向かって形
成された各々の経路に沿って延びて前記熱電対結合に至
る熱電対とを備える。 本発明とその目的及び特徴は、添付図面に関連してな
される以下の詳細な説明と添付の請求の範囲から一層に
明らかにされる。 図面の簡単な説明 添付図面は本明細書の一部に組み込まれ、且つ本明細
書の一部をなして本発明の実施例が描かれ、以下の詳細
な説明と共に、本発明の原理の説明を扶助する。 図1A及び図1Bは、本発明の第一の好適実施例の測温基
板の上面図及び側面図である。 図1Cは、本発明の第一の好適実施例の測温基板の上面
図を図1Aとは異なる縮尺で示す図である。 図2A及び図2Bは、本発明の第二の好適実施例の測温基
板の上面図及び側面図である。 図3A及び図3Bは、本発明の第三の好適実施例の溝形状
凹部キャビティを有する測温基板の上面図及び側面図で
ある。 図4A及び図4Bは、本発明の第四の好適実施例の測温基
板の上面図及び側面図である。 図4Cは、本発明の第四の好適実施例の測温基板の断面
図である。 図4Dは、本発明の第四の好適実施例の測温基板のシリ
コンキャップ及び溶接領域の上面図である。 図5A及び図5Bは、本発明の第五の好適実施例の測温基
板の上面図及び側面図である。 図5Cは、本発明の第五の好適実施例の測温基板の断面
図である。 実施例の詳細な説明 添付図面に示された例を参照して、本発明の好適実施
例について説明する。本発明は好適実施例に関連して説
明されるが、本発明はこれらの実施例に限定されること
を意図するものではないことは明らかである。その一
方、本発明は、添付の請求の範囲により規定された発明
の要旨及び目的の範囲に含まれ得る代替例、変形例及び
等価物を包含することを意図している。 図を参照すると、図1A及び図1Cは本発明の第一の好適
実施例の上面図である。図1Aのウェハ基板(wefer subs
trate)10は、図1Cに示されるウェハ1の拡大された部
分である。この第一実施例においては、ウェハ基板10
は、基板材料内の内側境界12で周囲を規定されて閉塞さ
れた円形状の凹部状キャビティ13と、キャビティ開口16
とを包含する。熱電対配線14及び熱電対結合15の円形状
構成は、凹部状キャビティ13に被包されている。閉塞さ
れた凹部状キャビティ13の内側境界12内の熱電対配線14
及び熱電対結合15の被包は、熱電対結合15の領域におけ
る近似的な等温状態を与える。図1Bはキャビティ開口16
及び接着剤18を通じて突出する熱電対配線14を示す側面
図である。接着剤18はセラミックであり、接着剤による
赤外線放射の吸収及び放射に関連した誤差を最小化する
目的で、最小の表面領域を有する。接着剤18は、ウェハ
基板10と熱電対配線14との間の熱伝導手段を与える。絶
縁被覆17は、凹部状キャビティ13への熱電対配線14の挿
入に先だって、熱電対配線14に形成されている。絶縁被
覆17は、熱電対配線14を覆い、ウェハ基板10のシリコン
から化学的に絶縁するので、高温におけるケイ素化合物
形成を防止する。熱電対結合15もまた絶縁被覆17により
被包され、化学的に絶縁されている。絶縁被覆17と接着
剤18とは、同一の材料または異なる材料としてもよい。 ここで第一の好適実施例を形成するための工程につい
て図1A及び図1Bを参照して説明する。切削器具でウェハ
基板10に穴を研磨し、次いで高速カッターを用いて凹部
状キャビティ13を研磨する。熱電対配線14は、コンデン
サ放電溶接(capacitive discharge welding)のような
通常の技術による熱電対配線の二つの合金の溶接により
形成する。本発明においては、典型的にはK、R、S及
びT形式の熱電対を製作し、利用する。次いで、熱電対
結合15及び熱電対配線14を絶縁被覆17内に被包させる。
絶縁被覆17は、熱電対配線14及び熱電対結合15へ浸漬被
覆の技術により施す。 当業者には明らかなように、他の方法、例えばプラズ
マ溶射、化学的真空蒸着(CVD)または物理的真空蒸着
(PVD)を代替的に使用してもよい。付言すれば、小さ
なセラミックボビンのような代替物を、熱電対配線14及
び熱電対結合15をウェハ基板10のシリコンから絶縁する
ために使用してもよい。次いで熱電対配線14に沿った熱
電対結合15が、ウェハ基板10の凹部状キャビティ13内へ
挿入されて着座される。熱電対配線14のリード線は、キ
ャビティ開口16を通じて突出している。次いでキャビテ
ィ開口16は、セラミックスラリーからなる接着剤で充填
される。接着剤18は、凹部状キャビティ13の形状に対し
て均等に塗布され、熱電対配線14及び熱電対結合15をウ
ェハ基板10内へ接着する。更に、接着剤18は、ウェハ基
板10のシリコンと同様の熱膨脹係数を持ち、典型的には
二酸化ケイ素(SiO2)と酸化アルミニウム(Al2O3)と
の混合物から構成されている。 図1A及び図1Bを参照すると、本実施例及び以下の全て
の実施例においては、熱電対配線14の径Dは、説明され
た様々なキャビティ形状に沿った経路長に対して小さく
保たねばならない。この経路長は、後述のキャビティ13
内の深さ方向の間隔L2に、熱電対の結合へのキャビティ
13内の配線距離L1を加えたものである。ここでキャビテ
ィ13内の配線距離L1は、図1Aでは便宜的に直線距離(熱
電対配線がキャビティ開口16に入る位置から熱電対結合
15の位置に至る直線距離)で示されている。但し、図1A
においてキャビティ13内の熱電対配線が内側境界12に沿
った経路を経て熱電対結合15に至ることから明らかなよ
うに、実際にはキャビティ13内の内側境界12に沿った距
離であり、直線距離よりも長い。また間隔L2は、図1Bに
明らかなように、キャビティ開口16におけるウェハ基板
10の表面(即ち接着剤18の表面)と、キャビティ13の内
側境界(即ちキャビティ内壁)12に沿った配線14の位置
との間の距離である。経路長L1+L2と配線径Dとのアス
ペクト比は、15対1よりも大きいことが好ましい。 図2A及び図2Bは、それぞれ上面図、側面図であり、本
発明の第二の好適実施例に係る温度較正ウェハを示す。
本実施例における構成要素は、熱電対14を除いては第一
の好適実施例で説明し、且つ図1A及び図1Bに示したもの
と同様である。図2Aは、長い曲がりくねった経路に亘っ
て形成された熱電対配線14を示し、この経路は本実施例
において大きな熱伝導効率を与える。図2Bは、熱電対配
線14が絶縁被覆17により覆われ、且つ第一の好適実施例
について説明したのと同様な方式で接着剤18を通じて突
出していることを示す。 ここで第二の好適実施例を形成するための工程につい
て図2Aを参照して説明する。熱電対配線14は、凹部状キ
ャビティ13への挿入に先立ってリボン形状に形成し、こ
れにより熱電対配線14と基板材料との間の大きな接触領
域を与える。凹部状キャビティ13を形成して、このキャ
ビティ内へ熱電対配線14及び熱電対結合15を第一の好適
実施例について説明したのと同様な方式で接着する。同
様に、熱電対結合15及び絶縁被覆17は、第一の好適実施
例において説明したように形成する。 本発明の第三の好適実施例は図3A及び図3Bに示されて
いる。本実施例においては、ウェハ基板10は、内部囲縁
30を有する細長い凹部状キャビティ35と、キャビティ開
口31とを基板材料内に包含する。熱電対配線34は、図3A
及び図3Bに示されるように、キャビティ開口31及び接着
剤36を通じて突出する。熱電対結合38は、熱電対配線34
の二つの合金を接続する溶着部である。熱電対配線34及
び熱電対結合38の双方は、絶縁被覆32内に被包され、こ
の絶縁被覆は熱電対配線34をウェハ基板10のシリコンか
ら化学的に絶縁する。絶縁被覆32は、熱電対配線34及び
熱電対結合38を細長い凹部状キャビティ35内へ配置する
に先立って、熱電対配線34及び熱電対結合38上に形成さ
れている。細長い凹部状キャビティ35の溝(trench)形
状の機能は、長い内部経路長を与えるので、ウェハ基板
10のシリコンと熱電対配線34との間の熱伝導を向上させ
る。 ここで第三の好適実施例を形成するための工程につい
て図3Aを参照して説明する。切削器具をウェハ基板10の
領域上に置いて、ウェハ基板10を必要な深さに研磨す
る。次いで切削器具を横方向へ横断させて、ウェハ基板
10にキャビティ開口31及び凹部状キャビティ35を形成す
る。熱電対34及び熱電対接合部38を第一の好適実施例に
ついて説明したのと同様な方式で形成し、凹部状キャビ
ティ35へ挿入する。更に、絶縁被覆32及び接着剤36は、
第一の好適実施例について説明したのと同様な方式で形
成されて利用される。 図4Aは本発明の第四実施例に係る測温ウェハを示す上
面図である。ウェハ基板10は、外径40及び内径43を有す
る環状キャビティ41を基板材料内に包含する。熱電対配
線44及び熱電対結合48は環状キャビティ41内に配置され
ている。断面図4Cに示されるセラミック充填材45は、ウ
ェハ基板10と熱電対結合48との間の改良された熱伝導を
与える。絶縁被覆42は、熱電対配線44及び熱電対結合48
の双方を被包し、化学的に絶縁する。絶縁被覆42は、熱
電対配線44及び熱電対結合48を環状キャビティ41内へ挿
入するに先立って、熱電対配線44及び熱電対結合48上に
形成されている。 図4B乃至図4Dは完成された組み立て体におけるキャッ
プ46の配置を示す。図4B及び図4Dに示すように、キャッ
プ46は、この特殊な実施例に係る溶接領域47において基
板10へ溶接されている。キャップ46は、環状キャビティ
41の大部分を覆って、セラミック充填剤45の放射面領域
を削減する。セラミック充填剤45の放射面領域の削減
は、環状キャビティ41の領域の面放射及び面吸収特性を
ウェハ基板10のそれへ一層に近似的に整合させる。これ
は、組み立て体の過渡的な応答と定常状態温度測定精度
を共に改良する。 ここで第四の好適実施例を形成するための工程につい
て図4A乃至図4Dを参照して説明する。ウェハ基板10をコ
アドリルで掘削し、図4Aに示される環状キャビティ41を
形成する。熱電対配線44、熱電対結合48、及び絶縁被覆
42は全て、第一の好適実施例について説明したのと同じ
方式で形成して利用する。次いで環状キャビティ41を、
セラミックスラリーからなるセラミック充填剤45で充填
する。 キャップ46は、ウェハ基板10と類似または同一の放射
及び吸収特性を有し、キャビテイ外径40内に配置され、
セラミック充填剤を覆う。キャップ46は、接着剤により
所定位置へ保持されるか、或いは通常の技術、例えばレ
ーザー溶接、プラズマ溶接または電子ビーム溶接を用い
て所定位置へ溶接される。図4B及び図4Dに示されるよう
に、熱電対配線44のリード線は、セラミック充填剤45及
びシリコンキャップ46を通じて上方へ突出する。 図5A及び図5Bを参照すると、本発明の第五の好適実施
例の上面図及び側面図がそれぞれ示されている。図5A
は、円筒状穴52を有するウェハ基板10と熱電対配線50と
を示す。図5Cは、絶縁被覆51を示し、これは熱電対配線
50を被包して化学的に絶縁する。図5Cには更に、ウェハ
基板10の底側内室に沿う細長い溝キャビティ53も示され
ている。熱電対配線50は、細長い溝キャビティ53の長さ
方向に沿って進み、直角に曲がって円筒状穴52を通じて
上方へ突出して、ウェハ基板10の表面を通過する。熱電
対結合54は、熱電対配線50の二つの合金を接続する溶接
部である。シリコンから製作された覆板56は、ウェハ基
板10の底側の階段状凹所55に溶接または接着され、ウェ
ハ基板10のシリコンに対して放射性及び吸収性が同様な
底面を与える。この特殊な実施例の利点は、絶縁被覆51
の放射面領域が最小化されているので、円筒状穴52を包
囲する領域における面放射及び面吸収が、ウェハ基板10
のそれへ近似的に整合することである。この特殊な実施
例の更なる利点は、熱電対配線50の経路長が伸長された
ので、熱接触の改良が確立されたことである。 ここで第五の好適実施例を形成するための工程につい
て図5Aから図5Cを参照して説明する。図5A及び図5Cに示
された円筒状穴52を、ウェハ基板10の上面からウェハ基
板10の底面へ亘って円筒状切削器具により研磨する。次
いで、切削器具をウェハ基板10の底面へ移動させて、一
つの円筒状穴52内に配置し、適切な深さにする。次に他
の円筒状穴52へ移動させる。細長い溝キャビティ53はこ
の方式で研磨される。最後に、切削器具の位置を割り出
してウェハ板10の底面へ階段状凹所55を研磨する。熱電
対配線50、熱電対結合54、及び絶縁被覆51は全て、第一
の好適実施例について説明したのと同じ方式で形成して
利用する。熱電対配線50及び熱電対結合54は、ウェハ基
板10の底面から細長い溝キャビティ53へ挿入する。熱電
対配線50の各リード線は、図5Cに示すように円筒状穴52
を通じて突出させる。次いで覆板56を階段状凹所55へ配
置する。覆板56をウェハ基板10の底面へ取り付けるが、
この取り付けは接着によるか、或いは通常の溶接技術、
例えばレーザー溶接、プラズマ溶接または電子ビーム溶
接を用いる。 幾つかの好適実施例について上記に詳細に説明した。
しかし、本発明は、これらとは異なる実施例であって
も、請求の範囲の目的の範疇内のものを包含することは
明白である。 本発明を、その特定の実施例について説明したが、様
々な他の変形例及び変更例と他の使用も可能であること
は、当業者には明白である。従って、好ましくは、本発
明はここに開示されたものに限定されるべきではなく、
添付の請求の範囲により限定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01K 7/02 G01K 1/14

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】温度を測定する測温基板であって、 基板と、 この基板内のキャビティであり、前記基板の表面におけ
    るキャビティ開口と、前記キャビティの内側形状を規定
    する内壁とを有するキャビティと、 熱電対であって、第一と第二の配線と、前記キャビティ
    内に前記内壁に実質的に近接して配置された熱電対結合
    とを含み、第一と第二の配線は、キャビティ開口の上面
    から見て、前記熱電対結合に対向する位置にてキャビテ
    ィに入り、前記キャビティの内壁に沿って互いに逆方向
    へ向かって形成された各々の経路に沿って延びて前記熱
    電対結合に至る熱電対とを備える測温基板。
  2. 【請求項2】前記熱電対の第一の配線が径を有し、前記
    キャビティ内の第一の配線の経路の長さが前記熱電対の
    第一の配線の径よりも実質的に大きい請求項1記載の測
    温基板。
  3. 【請求項3】第1の配線の前記キャビティ開口に入る位
    置から前記熱電対結合に至る長さが、前記キャビティ内
    の第一の配線の径の15倍以上である請求項2記載の測温
    基板。
  4. 【請求項4】前記熱電導媒体の放射面領域を削減するよ
    うに前記キャビティ開口の大部分を覆うキャップを更に
    備えることにより、前記キャビティ開口の領域における
    面放射特性および面吸収特性をそれぞれ前記基板の面放
    射特性および面吸収特性へ近似させる請求項1乃至3の
    何れか一項に記載の測温基板。
  5. 【請求項5】第一と第二の配線が、前記キャップを通じ
    て延出している請求項4記載の測温基板。
  6. 【請求項6】前記熱伝導媒体が、 前記熱電対の第一と第二の配線の回りに形成され、前記
    熱電対の前記基板と化学反応を防止する絶縁被覆と、 前記絶縁被覆と基板との間に形成された接着剤であり、
    前記基板と実質的に同一の熱膨脹係数を有する接着剤と
    を含む請求項1乃至5の何れか一項に記載の測温基板。
  7. 【請求項7】前記キャビティの内側形状が、凹部壁キャ
    ビティを形成する請求項1乃至6の何れか一項に記載の
    測温基板。
  8. 【請求項8】前記凹部壁キャビティが、細長い形状であ
    る請求項7記載の測温基板。
  9. 【請求項9】前記凹部壁キャビティが、円形状である請
    求項7記載の測温基板。
  10. 【請求項10】第一の配線の前記キャビティに入る位置
    と第二の配線の前記キャビティに入る位置とが、前記キ
    ャビティ開口の上面から見て、前記熱電対結合を挟んで
    対向している請求項8に記載の測温基板。
  11. 【請求項11】前記キャビティの内部形状が、環状であ
    る請求項1乃至9の何れか一項に記載の測温基板。
  12. 【請求項12】前記細長い形状の前記凹部壁キャビティ
    が、その短手方向の縦断面で見て、実質的に凸字状断面
    を形成するように、前記キャビティ開口近傍の領域では
    小径にされ、且つ前記キャビティの底部近傍の領域では
    大径にされており、前記小径領域では、第一と第二の配
    線が、前記キャビティ開口から前記キャビティの底部へ
    向かって延伸されて、前記大径領域には、第一と第二の
    配線の前記互いに逆方向へ向かう前記経路と前記熱電対
    結合とが配置されている請求項8記載の測温基板。
  13. 【請求項13】前記円形状の凹部壁キャビティが、その
    縦断面で見て実質的に凸字状断面を形成するように、前
    記キャビティ開口近傍の領域では小径にされ、且つ前記
    キャビティの底部近傍の領域では大径にされており、前
    記小径領域では、第一と第二の配線が、前記キャビティ
    開口から前記キャビティの底部へ向かって延伸されて、
    前記大径領域には、第一と第二の配線の前記互いに逆方
    向へ向かう前記経路と前記熱電対結合とが配置されてい
    る請求項9記載の測温基板。
  14. 【請求項14】第一と第二の配線の前記互いに逆方向へ
    向かう前記経路が、前記細長い形状の前記凹部壁キャビ
    ティの長手方向に沿っている請求項12記載の測温基板。
  15. 【請求項15】温度を測定する測温基板であって、 基板と、 この基板内のキャビティであり、前記基板の表面におけ
    るキャビティ開口と、前記キャビティの内側形状を規定
    する内壁とを有するキャビティと、 熱電対であって、第一と第二の配線と、これらの配線が
    接続されて前記キャビティ内に前記内壁に実質的に近接
    して配置された熱電対結合とを含み、 第一と第二の配線は、キャビティ開口から前記キャビテ
    ィ開口の上面から見て、前記熱電対結合の近傍にてキャ
    ビティに入り、前記キャビティの内壁に沿って前記熱電
    対結合に対向する側へ向かって互いに逆方向に延び、次
    いで前記キャビティの内壁に沿って前記熱電対結合へ接
    近する側へ向かって互いに逆方向へ延びる各々の経路を
    経て前記熱電対結合に至る熱電対とを備える測温基板。
  16. 【請求項16】温度を測定する基板であって、 半導体基板と、 この基板内のキャビティであり、内面と、前記基板の表
    面におけるキャビティ開口とを有するキャビティと、 熱電対であり、第一と第二の配線と、前記基板の温度を
    測定するように前記キャビティ内に配置された熱電対結
    合とを含み、第一と第二の配線は、前記キャビティ開口
    から前記キャビティに入り、前記キャビティの内壁に沿
    って互いに逆方向へ向かって形成された各々の経路を含
    み、 前記キャビティ内に配置され、前記キャビティ内の第一
    の配線と、第二の配線と、前記熱電対結合とを包囲する
    熱伝導媒体であり、前記基板から前記熱電対への熱の伝
    導に有効な熱伝導媒体とを備え、 第一の配線が径を有し、第一の配線の前記経路を含む前
    記キャビティ内の長さに対する第一の配線の径の比が少
    なくとも15対1である基板。
  17. 【請求項17】前記キャビティ開口が、前記熱伝導媒体
    を覆うキャップで実質的に覆われており、そのキャップ
    は前記基板の表面と同様な放射および吸収特性を有する
    請求項16記載の測温基板。
  18. 【請求項18】前記キャビティが、凹所壁キャビティで
    ある請求項16または17記載の測温基板。
  19. 【請求項19】前記凹所壁キャビティが、細長い形状、
    である請求項18記載の測温基板。
  20. 【請求項20】前記凹所壁キャビティが、円形状である
    請求項18記載の測温基板。
  21. 【請求項21】温度を測定する測温基板であって、 内部にキャビティを有する基板であり、前記キャビティ
    は前記基板の表面にキャビティ開口を有する基板と、 熱電対であり、前記基板の温度を測定するように前記基
    板内に配置された熱電対結合と、この熱電対から延出し
    て、前記キャビティの内壁に沿って互いに逆方向へ向か
    って形成された各々の経路長を有する経路を経て前記キ
    ャビティ開口から突出する第一と第二の配線とを含む熱
    電対と、 前記キャビティ内に配置され、前記基板から前記熱電対
    へ熱を伝導させる熱伝導手段とを備える測温基板。
  22. 【請求項22】前記経路は、前記基板の底側内室に沿っ
    ている請求項21記載の測温基板。
  23. 【請求項23】前記熱伝導手段が、前記キャビティ内の
    第一と第二の配線および前記熱電対結合を被覆し、前記
    熱電対の前記基板との化学反応を防止する絶縁被覆を含
    む請求項21または22記載の測温基板。
  24. 【請求項24】前記熱伝導手段が、前記絶縁被覆と基板
    との間に形成された接着剤を含む請求項23記載の測温基
    板。
  25. 【請求項25】前記接着剤が、前記絶縁被覆と同一の材
    料からなる請求項24記載の測温基板。
  26. 【請求項26】前記接着剤が、前記前記絶縁被覆とは異
    なる材料からなる請求項24記載の測温基板。
  27. 【請求項27】ウェハ基板の温度を測定する測温基板で
    あって、 内部に細長いキャビティを有するウェハ基板であり、前
    記キャビティは、その長さ方向の両端に前記ウェハ基板
    の表面へ通じる円筒状穴を有するウェハ基板と、 熱電対であり、前記ウェハ基板の温度を測定するように
    前記ウェハ基板内に配置された熱電対結合と、この熱電
    対結合から互いに逆方向へ延出して前記キャビティの長
    さ方向に沿った経路を経て、それぞれ対応する前記円筒
    状穴から突出する第一と第二の配線とを含む熱電対と、 前記キャビティ内に配置され、前記基板から前記熱電対
    へ熱を伝導させる熱伝導媒体とを備える測温基板。
JP8508935A 1994-09-01 1995-08-28 測温基板 Expired - Lifetime JP2984060B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29986394A 1994-09-01 1994-09-01
US08/299,863 1994-09-01
PCT/US1995/010970 WO1996007086A1 (en) 1994-09-01 1995-08-28 A temperature calibration substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10505157A JPH10505157A (ja) 1998-05-19
JP2984060B2 true JP2984060B2 (ja) 1999-11-29

Family

ID=23156621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8508935A Expired - Lifetime JP2984060B2 (ja) 1994-09-01 1995-08-28 測温基板

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5746513A (ja)
EP (1) EP0778935B1 (ja)
JP (1) JP2984060B2 (ja)
KR (1) KR100228449B1 (ja)
DE (1) DE69505146T2 (ja)
WO (1) WO1996007086A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002257635A (ja) * 2001-03-06 2002-09-11 Anritsu Keiki Kk 温度センサ付きウエハ
JP2005337750A (ja) * 2004-05-24 2005-12-08 Komatsu Ltd 熱流束測定基板
JP2006138637A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Kawaso Electric Industrial Co Ltd 基板熱処理炉用の測温基板

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6744346B1 (en) * 1998-02-27 2004-06-01 Micron Technology, Inc. Electronic device workpieces, methods of semiconductor processing and methods of sensing temperature of an electronic device workpiece
US6244121B1 (en) * 1998-03-06 2001-06-12 Applied Materials, Inc. Sensor device for non-intrusive diagnosis of a semiconductor processing system
US6325536B1 (en) 1998-07-10 2001-12-04 Sensarray Corporation Integrated wafer temperature sensors
US6229322B1 (en) * 1998-08-21 2001-05-08 Micron Technology, Inc. Electronic device workpiece processing apparatus and method of communicating signals within an electronic device workpiece processing apparatus
US6257758B1 (en) * 1998-10-09 2001-07-10 Claud S. Gordon Company Surface temperature sensor
US6190040B1 (en) 1999-05-10 2001-02-20 Sensarray Corporation Apparatus for sensing temperature on a substrate in an integrated circuit fabrication tool
US6962437B1 (en) * 1999-12-16 2005-11-08 Lsi Logic Corporation Method and apparatus for thermal profiling of flip-chip packages
US6643313B2 (en) * 2001-05-04 2003-11-04 Ut Battelee, Llc Microoptoelectromechanical system (MOEMS) based laser
US6828542B2 (en) * 2002-06-07 2004-12-07 Brion Technologies, Inc. System and method for lithography process monitoring and control
US6807503B2 (en) * 2002-11-04 2004-10-19 Brion Technologies, Inc. Method and apparatus for monitoring integrated circuit fabrication
US7053355B2 (en) 2003-03-18 2006-05-30 Brion Technologies, Inc. System and method for lithography process monitoring and control
US6976782B1 (en) 2003-11-24 2005-12-20 Lam Research Corporation Methods and apparatus for in situ substrate temperature monitoring
US7951616B2 (en) * 2006-03-28 2011-05-31 Lam Research Corporation Process for wafer temperature verification in etch tools
US8206996B2 (en) * 2006-03-28 2012-06-26 Lam Research Corporation Etch tool process indicator method and apparatus
US7638798B2 (en) * 2006-08-24 2009-12-29 Coherent, Inc. Laminated wafer sensor system for UV dose measurement
GB0617474D0 (en) * 2006-09-06 2006-10-18 A P Racing Ltd A disc brake caliper and a method of manufacturing a disc brake caliper
JP5269128B2 (ja) * 2010-03-12 2013-08-21 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置および方法
IES20100241A2 (en) 2010-04-21 2011-10-26 Impedans Ltd Sensing of process parameters
FR2963674B1 (fr) * 2010-08-05 2013-05-17 Astrium Sas Dispositif de mesure de la temperature d'un substrat
US9134186B2 (en) * 2011-02-03 2015-09-15 Kla-Tencor Corporation Process condition measuring device (PCMD) and method for measuring process conditions in a workpiece processing tool configured to process production workpieces
WO2014194077A2 (en) 2013-05-30 2014-12-04 Kla-Tencor Corporation Method and system for measuring heat flux
ITTO20130502A1 (it) * 2013-06-18 2014-12-19 St Microelectronics Asia Dispositivo elettronico con sensore di temperatura integrato e relativo metodo di fabbricazione
US10106272B2 (en) 2015-06-29 2018-10-23 Parker-Hannifin Corporation Regenerative activated carbon filtration for aircraft OBIGGS
KR102339628B1 (ko) * 2015-07-09 2021-12-14 비스타델텍, 엘엘씨 밸브의 제어 플레이트
US10393594B2 (en) * 2016-08-12 2019-08-27 Qualcomm Incorporated Thermopile mesh
CN112212994A (zh) * 2020-09-25 2021-01-12 电子科技大学 一种等离子体刻蚀晶圆的温度分布检测装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2829185A (en) * 1955-09-09 1958-04-01 Macatician John Bore surface thermocouple
JPS541676A (en) * 1977-06-06 1979-01-08 Hitachi Ltd Temperature measuring method of metal surfaces
SU1201689A1 (ru) * 1984-03-06 1985-12-30 Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья Устройство дл измерени температуры пресс-формы и способ его изготовлени
US4788416A (en) * 1987-03-02 1988-11-29 Spectrum Cvd, Inc. Direct wafer temperature control
US4787551A (en) * 1987-05-04 1988-11-29 Stanford University Method of welding thermocouples to silicon wafers for temperature monitoring in rapid thermal processing
JPS6489527A (en) * 1987-09-30 1989-04-04 Nec Corp Schottky diode
US4904091A (en) * 1988-09-15 1990-02-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Threaded average temperature thermocouple
US5106203A (en) * 1990-08-03 1992-04-21 General Electric Company Exhaust gas temperature sensor
KR930006305B1 (ko) * 1991-07-09 1993-07-12 한국과학기술연구원 텅스텐 박막 제조용 플라즈마 화학증착 온도 측정장치
US5441344A (en) * 1993-10-22 1995-08-15 Cook, Iii; Walter R. Temperature measurement and display of a cooking surface

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002257635A (ja) * 2001-03-06 2002-09-11 Anritsu Keiki Kk 温度センサ付きウエハ
JP2005337750A (ja) * 2004-05-24 2005-12-08 Komatsu Ltd 熱流束測定基板
JP4563728B2 (ja) * 2004-05-24 2010-10-13 株式会社小松製作所 熱流束測定基板
JP2006138637A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Kawaso Electric Industrial Co Ltd 基板熱処理炉用の測温基板
JP4651362B2 (ja) * 2004-11-10 2011-03-16 川惣電機工業株式会社 基板熱処理炉用の測温基板

Also Published As

Publication number Publication date
EP0778935B1 (en) 1998-09-30
EP0778935A1 (en) 1997-06-18
KR970705743A (ko) 1997-10-09
WO1996007086A1 (en) 1996-03-07
DE69505146T2 (de) 1999-02-18
DE69505146D1 (de) 1998-11-05
KR100228449B1 (ko) 1999-11-01
JPH10505157A (ja) 1998-05-19
US5746513A (en) 1998-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2984060B2 (ja) 測温基板
US11823925B2 (en) Encapsulated instrumented substrate apparatus for acquiring measurement parameters in high temperature process applications
US5999081A (en) Shielding unique for filtering RFI and EFI interference signals from the measuring elements
US7005642B2 (en) Infrared sensor and electronic device using the same
US6472240B2 (en) Methods of semiconductor processing
US6464393B2 (en) Surface temperature sensor head
TWI432709B (zh) Device for temperature measurement
TWI405281B (zh) 製程條件感應晶圓及資料分析系統
US5436494A (en) Temperature sensor calibration wafer structure and method of fabrication
JP2007501404A (ja) 最適化された表面を活用する赤外線センサー
EP1026489B1 (en) Contact temperature probe with thermal isolation between probe head and heat shield of sensor wires
CN209418465U (zh) 精准测量温度的层结构元件和半导体器件加工设备
EP0280952B1 (en) Direct wafer temperature control
JP3723677B2 (ja) 熱型赤外線検出器
JPH11258055A (ja) サーモパイル型温度センサ
JP2002156283A (ja) サーモパイル型赤外線センサ
KR100377417B1 (ko) 기판온도측정 장치 및 제작 방법
JP7181655B1 (ja) 温度センサ及び温度センサの製造方法
US20020075937A1 (en) Grooved/trenched lid for temperature measurements
JP3603059B2 (ja) 半導体製造装置
JP3716249B2 (ja) 加熱装置とその製造方法
JP2005345227A (ja) サーモパイルセンサ
JPH0537231Y2 (ja)
JP2644660B2 (ja) セラミックスヒーター
JP2000186963A (ja) 赤外線センサー

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120924

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 14

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term