温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置
【課題】静電チャック装置の載置面に単に載置するだけで、製品となる半導体ウエハそのものを使用することなく、静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を容易に最適化することが可能な温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置を提供する。
【解決手段】本発明の温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）１は、ウエハ２の表面２ａ全面に絶縁性接着剤３が貼着され、この絶縁性接着剤３上にヒーターエレメント４が設けられ、この絶縁性接着剤３の表面３ａ上のヒーターエレメント４を除く領域にウエハ２の表面２ａの温度を測定するための温度測定領域５が設けられ、これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５は絶縁膜６により被覆されている。
【解決手段】本発明の温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）１は、ウエハ２の表面２ａ全面に絶縁性接着剤３が貼着され、この絶縁性接着剤３上にヒーターエレメント４が設けられ、この絶縁性接着剤３の表面３ａ上のヒーターエレメント４を除く領域にウエハ２の表面２ａの温度を測定するための温度測定領域５が設けられ、これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５は絶縁膜６により被覆されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置に関し、さらに詳しくは、半導体製造プロセスにおいて半導体ウエハ等の板状試料を載置する静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能な温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造プロセスにおいては、素子の高集積化や高性能化に伴い、微細加工技術の更なる向上が求められている。この半導体製造プロセスの中でもエッチング技術は、微細加工技術の重要な一つであり、近年では、エッチング技術の内でも、高効率かつ大面積の微細加工が可能なプラズマエッチング技術が主流となっている。
プラズマエッチング装置等のプラズマを用いた半導体製造装置においては、従来から、試料台に簡単にウエハを取付け、固定するとともに、このウエハを所望の温度に維持する装置として静電チャック装置が使用されている。
【０００３】
ところで、従来の静電チャック装置では、製品となる半導体ウエハ等の板状試料を実際に半導体製造ラインに流す際に、予め、この半導体製造ラインにおける静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を最適な値の範囲に調整する必要があり、そこで、ウエハの表面に点在する複数の凹部それぞれに熱電対の温接点を耐熱セメントにて接着・固定した温度センサー付きウエハが提案されている（特許文献１）。
この温度センサー付きウエハを用いて半導体製造ラインにおける静電チャック装置の製造条件を最適化する場合、この温度センサー付きウエハを静電チャック装置の載置面に載置し、この温度センサー付きウエハが載置された静電チャック装置を半導体製造ライン内を流す間にウエハの温度を温度センサーにてリアルタイムで測定する方法が採られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６６３０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の温度センサー付きウエハでは、静電チャック装置の製造条件を最適化するために、この温度センサー付きウエハを半導体製造ラインに実際に流してみて製造条件を最適化するという方法が採られており、したがって、温度センサー付きウエハ自体を静電チャック装置の条件最適化のために消費してしまうという問題点があった。
また、温度センサー付きウエハの加熱を、静電チャック装置に内蔵されたヒーターを用い、あるいは半導体装置のプラズマ照射または外部ヒーターを用いて行う必要があり、静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性の最適値化のプロセスが煩雑になり、最適値化までに時間が掛かるという問題点があった。
【０００６】
また、温度センサー付きウエハを半導体製造装置に実際に流すことなく使用する場合においても、温度センサー付きウエハの加熱を外部ヒーターを用いて行う必要があり、同様に静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性の最適値化のプロセスが煩雑になり、最適値化までに時間が掛かるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、静電チャック装置の載置面に単に載置するだけで、製品となる半導体ウエハそのものを使用することなく、静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を容易に最適化することが可能な温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置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】
【０００８】
本発明者等は、上記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、静電チャック装置の載置面に載置する板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ、この主面上の加熱部材を除く領域に、この板状体の温度を測定するための温度測定領域を設ければ、この温度測定領域の実際の温度、すなわち板状体の実際の表面温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置、あるいは熱電対等の接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することができ、したがって、静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能なことを知見し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
すなわち、本発明の温度測定用板状体は、板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ前記一方の主面上の前記加熱部材を除く領域の一部に、前記板状体の温度を測定するための温度測定領域を設けてなることを特徴とする。
【００１０】
この温度測定用板状体では、この温度測定用板状体を静電チャック装置の載置面に載置した状態で、この温度測定用板状体に設けられた加熱部材を用いて加熱することにより、温度測定領域の実際の温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することが可能になる。これにより、この板状体の温度測定領域における実際の表面温度をリアルタイムで測定することが可能になり、この測定値に基づき静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能になる。
【００１１】
本発明の温度測定用板状体において、前記加熱部材は金属箔であり、この金属箔は前記一方の主面に絶縁性接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、加熱部材を金属箔とし、この金属箔を絶縁性接着剤を介して一方の主面に接着したことにより、加熱部材と板状体との間の熱伝達率が一定となる。
【００１２】
本発明の温度測定用板状体において、前記板状体は、ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれか１種からなることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、板状体をケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれか１種とすることにより、製品となる半導体ウエハを用いた場合と同等の静電チャック装置の載置面における評価を得ることが可能になる。
【００１３】
本発明の温度測定用板状体において、前記加熱部材は、絶縁膜により被覆されていることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、加熱部材を絶縁膜により被覆したので、加熱部材の絶縁性が良好に保持される。また、絶縁膜による被覆により、サーモグラフを用いた温度測定が可能になる。
【００１４】
本発明の温度測定用板状体において、前記絶縁性接着剤は、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を含むことを特徴とする。
この温度測定用板状体では、絶縁性接着剤を、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を含むこととしたことにより、板状体と加熱部材との間の応力が緩和され、加熱部材が板状体から剥離する等の不具合が生じるそれがなくなる。
【００１５】
本発明の温度測定用板状体において、前記温度測定領域に熱電対を接続してなることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、温度測定領域に熱電対を接続したことにより、温度測定領域の実際の温度を、熱電対を用いてリアルタイムで直接測定することが可能になる。これにより、この板状体の温度測定領域における実際の表面温度をリアルタイムで正確に測定することが可能になる。
【００１６】
本発明の温度測定装置は、本発明の温度測定用板状体を備えていることを特徴とする。
この温度測定装置では、本発明の温度測定用板状体を備えたことにより、静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の温度測定用板状体によれば、板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ前記一方の主面上の前記加熱部材を除く領域に、前記板状体の温度を測定するための温度測定領域を設けたので、この温度測定用板状体を静電チャック装置の載置面に載置した状態で、この温度測定用板状体を内蔵された加熱部材を用いて加熱することにより、温度測定領域の実際の温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することができる。したがって、この温度測定領域の実際の表面温度をリアルタイムで測定することができ、この測定値に基づき静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００１８】
本発明の温度測定装置によれば、本発明の温度測定用板状体を備えたので、この温度測定用板状体を用いて静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の温度測定用板状体を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の温度測定用板状体を備えた温度測定装置を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の温度測定用板状体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置を実施するための形態について、図面に基づき説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２１】
「第１の実施形態」
図１は、本発明の第１の実施形態の温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）を示す平面図、図２は、図１のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
この温度測定用ウエハ１は、ウエハ（板状体）２の表面（一方の主面）２ａ全面に絶縁性接着剤３が貼着され、この絶縁性接着剤３上に略蛇行状の所定のパターンを有するヒーターエレメント（加熱部材）４が設けられている。そして、この絶縁性接着剤３の表面３ａ上のヒーターエレメント４を除く領域のうち所定個所（一部）には、ウエハ２の表面２ａの温度を測定するための略円形状の温度測定領域５が設けられている。
【００２２】
これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５は、赤外線透過率が８０％以下の絶縁膜６により被覆されている。なお、１１、１２はヒーターエレメント４の両端部に設けられた電圧印加用電極、１３はウエハ２を位置決めするためのノッチである。
【００２３】
ウエハ２は、製品となる半導体ウエハ等の板状試料であり、実際の半導体製造ラインに流れている板状試料をそのまま用いることが好ましい。
このウエハ２としては、例えば、シリコンウエハ、ＳｉＣ（炭化ケイ素）ウエハ、Ｓｉ３Ｎ４（窒化ケイ素）ウエハ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＮ等のＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体ウエハ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体ウエハ等が挙げられ、製品となる半導体ウエハに合わせて適宜選択使用される。
このウエハ２の大きさや形状は、この温度測定用ウエハ１を載置する静電チャック装置に合わせて適宜選択すればよく、特に制限はない。
【００２４】
絶縁性接着剤３は、耐熱性及び絶縁性を有するシート状またはフィルム状の接着剤であり、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を主成分とする接着剤である。
この絶縁性接着剤３の厚みは５μｍ以上かつ１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５μｍ以上かつ５０μｍ以下である。この絶縁性接着剤３の面内の厚みのバラツキは、その厚みの１０％以内であることが好ましい。
【００２５】
ここで、絶縁性接着剤３の面内の厚みのバラツキが１０％を超えると、ウエハ２とヒーターエレメント４との面内間隔に、絶縁性接着剤３の面内の厚みの１０％を超えるバラツキが生じて、ヒータエレメント４からウエハ２に伝達される熱の面内均一性が低下し、その結果、ウエハ２の表面２ａにおける面内温度が不均一となり、静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を最適化することができなくなるので、好ましくない。
【００２６】
ヒーターエレメント４は、電力印加用電極１１、１２に所定の電圧を印加することにより発熱するもので、所定のパターンを有する非磁性金属箔からなるものである。
ここでは、１本の金属細線を蛇行させて全体形状を扇形状としたエレメント片を中心軸の回りに８枚配列し、これらを接続して１本のヒータエレメント４としてある。なお、図１のヒータエレメント４のパターンは、一例を示したものであり、対象となる半導体ウエハの処理や用途に合わせて適宜変更可能である。
【００２７】
このヒータエレメント４は、厚みが３００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下の一定の厚みを有する非磁性金属箔、例えば、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属箔をフォトリソグラフィー法により、所望のヒーターパターンにエッチング加工することで形成される。
ここで、ヒータエレメント４の厚みを３００μｍ以下とした理由は、厚みが３００μｍを超えると、ヒーターエレメントの線幅が細くなるためにエッチング加工の精度のばらつきが大きくなり、その結果、ウエハ２の表面の温度分布が変化し、ウエハ２の表面の温度分布を正確に測定することができなくなるからである。
【００２８】
また、ヒータエレメント４を非磁性金属箔で形成すれば、この温度測定用ウエハ１を高周波雰囲気中で用いてもヒータエレメントが高周波により自己発熱せず、したがって、この温度測定用ウエハ１の面内温度を維持することが容易となるので好ましい。
【００２９】
温度測定領域５は、直径２ｍｍ〜１５ｍｍの略円形状の領域であり、この温度測定領域５の温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することが可能である。
この温度測定領域５が形成される位置は、温度測定用ウエハ１が載置される静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を正確に知るために、ウエハ２の面内温度分布を正確に表すように選択される。ここでは、ウエハ２の表面に十字形状に点在しており、各温度測定領域５は、互いに所定の間隔をおいて一列に配列している。
【００３０】
絶縁膜６は、温度測定領域５の温度をサーモグラフを用いて測定することができるように設けたもので、サーモグラフによる測定が可能な耐熱性及び絶縁性を有するシート状またはフィルム状のテフロン（登録商標）、ポリイミド、ポリアミド等により構成されている。この絶縁膜６は、サーモグラフにより赤外線透過率を測定することができるものであればよく、この場合の赤外線透過率は８０％以下であることが好ましい。
この絶縁膜６を用いることで、サーモグラフによる測定時に、サーモグラフの写り込みによりサーモグラフ自体の温度が測定値に影響することを防ぐことができる。また、サーモグラフを用いた温度測定では、被測定物の輻射率により温度の測定結果が変わるが、この絶縁膜６を用いることでヒータエレメント４と絶縁性接着剤３等とを同じ輻射率とすることができ、よって温度の測定精度が向上する。
【００３１】
この絶縁膜６は、ここではヒーターエレメント４及び温度測定領域５全体を覆っているが、温度測定領域５の温度をサーモグラフを用いて測定することを考慮すると、温度測定領域５のみを覆った構成としてもよい。
【００３２】
次に、この温度測定用ウエハ１の製造方法について説明する。
まず、製品となる半導体ウエハ等の板状試料から目的の半導体製造ラインに流されるウエハ２を選択する。
次いで、このウエハ２上に、シート状またはフィルム状の接着剤である絶縁性接着剤３を貼着する。
【００３３】
次いで、この絶縁性接着剤３上に、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の非磁性金属箔を貼り付け、フォトリソグラフィー法により、所望のヒーターパターンにエッチング加工し、ヒータエレメント４とする。このエッチング加工の際に、温度測定領域５も同時に形成される。
【００３４】
次いで、ヒーターエレメント４及び温度測定領域５全体を覆うように、絶縁膜６を形成する。この絶縁膜６は、サーモグラフによる測定を考慮した場合、サーモグラフ本体及びチャンバー外壁等の赤外線の写り込みを防止するために、耐熱性及び絶縁性を有するシート状またはフィルム状のテフロン（登録商標）、ポリイミド、ポリアミド等を貼着することにより形成することができる。
以上により、温度測定用ウエハ１を作製することができる。
【００３５】
図３は、本実施形態の温度測定用ウエハ１を備えた温度測定装置２１を示す模式図であり、この温度測定装置２１は、雰囲気の種類、温度、湿度、圧力等が調節可能な密閉容器２２の底部に、温度測定用ウエハ１を載置する静電チャック装置３１を収納するスペース２３があり、このスペース２３に対向する密閉容器２２の天板の外側には、表面温度を被接触にて測定することができるサーモグラフ２４が設けられ、このサーモグラフ２４は天板に形成された窓２５を介してスペース２３内に収納された静電チャック装置３１の表面温度を測定することができるようになっている。
【００３６】
この温度測定装置２１を用いて静電チャック装置の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性等の諸特性を測定する方法について説明する。
まず、静電チャック装置３１の載置面に本実施形態の温度測定用ウエハ１を載置する。
この静電チャック装置３１は、円板状の静電チャック部３２と、この静電チャック部３２を所望の温度に冷却する厚みのある円板状の冷却ベース部３３とを備えている。
この静電チャック部３２は、シリコンウエハ等の板状試料を加熱するためのヒーターを内蔵していてもよい。
【００３７】
次いで、この温度測定用ウエハ１を載置した静電チャック装置３１を密閉容器２２の底部のスペース２３上に配置し、この密閉容器２２内の雰囲気、温度、圧力等を調整する。例えば、真空雰囲気、温度６０℃に調整する。なお、密閉容器２２内に所望のガスを導入して雰囲気、温度、圧力等を調整しても良い。
【００３８】
次いで、サーモグラフ２４により温度測定用ウエハ１の複数の温度測定領域５の温度をリアルタイムで測定しながら、温度測定用ウエハ１のヒータエレメント４に電圧を印加し、この温度測定用ウエハ１を半導体製造プロセスにおいて到達すべき目標のウエハ温度にまで加熱する。
このサーモグラフ２４による測定の結果、温度測定用ウエハ１におけるウエハ２の昇温特性が分かる。したがって、静電チャック装置３１の載置面における昇温特性を、簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００３９】
この温度測定用ウエハ１の温度が目標のウエハ温度に安定したころを見計らって、サーモグラフ２４により温度測定用ウエハ１の複数の温度測定領域５の温度を、リアルタイムで順次測定する。
サーモグラフ２４による測定の結果、温度測定用ウエハ１におけるウエハ２の面内温度分布が分かる。したがって、静電チャック装置３１の載置面における面内温度分布を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４０】
次いで、温度測定用ウエハ１のヒータエレメント４への電圧印加を遮断し、冷却ベース部３３により温度測定用ウエハ１を冷却しながら、サーモグラフ２４により温度測定用ウエハ１の複数の温度測定領域５の温度を、リアルタイムで順次測定する。
サーモグラフ２４による測定の結果、温度測定用ウエハ１におけるウエハ２の冷却過程における冷却特性がリアルタイムで分かる。したがって、静電チャック装置３１の載置面の冷却過程における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４１】
この温度測定用ウエハ１を用いて静電チャック装置３１の載置面の昇温過程における昇温特性及び冷却過程における冷却特性を評価した結果、静電チャック装置の設計を簡便に短時間で行うことが可能となった。
【００４２】
本実施形態の温度測定用ウエハ１によれば、ウエハ２の表面２ａ全面に絶縁性接着剤３を貼着し、この絶縁性接着剤３上にヒーターエレメント４を設けるとともに、このヒーターエレメント４を除く領域のうち所定個所（一部）に略円形状の温度測定領域５を複数設け、これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５を絶縁膜６にて被覆したので、温度測定領域５の表面温度の測定値に基づき静電チャック装置の載置面における面内温度分布及び降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４３】
本実施形態の温度測定装置２１によれば、密閉容器２２の底部に、温度測定用ウエハ１を載置する静電チャック装置３１を収納するスペース２３を設け、このスペース２３に対向する密閉容器２２の天板の外側にサーモグラフ２４を設け、このサーモグラフ２４により天板に形成された窓２５を介して静電チャック装置３１の表面温度を測定することとしたので、温度測定用ウエハ１を用いて静電チャック装置３１の載置面における面内温度分布及び降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
このように、静電チャック装置３１を簡易的に測定できるので、静電チャック装置の出荷検査や品質管理にも用いることができる。
【００４４】
なお、この温度測定装置２１では、密閉容器２２の天板の外側にサーモグラフ２４を設け、このサーモグラフ２４により天板に形成された窓２５を介して静電チャック装置３１の表面温度を測定する構成としたが、サーモグラフ２４の替わりに、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いても、同様に静電チャック装置３１の載置面における面内温度分布及び降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４５】
「第２の実施形態」
図４は、本発明の第２の実施形態の温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）を示す断面図であり、本実施形態の温度測定用ウエハ４１が第１の実施形態の温度測定用ウエハ１と異なる点は、第１の実施形態の温度測定用ウエハ１では、絶縁性接着剤３上のヒーターエレメント４を除く領域のうち所定個所（一部）に温度測定領域５を設け、これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５を赤外線透過率が８０％以下の絶縁膜６により被覆したのに対し、本実施形態の温度測定用ウエハ４１では、絶縁性接着剤３の温度測定領域に当たる複数の部分を除去して、それらの部分のウエハ２の表面２ａを露出させ、この露出したウエハ２の表面２ａに熱電対４２の温接点部４３を接着固定し、これら温接点部４３各々を耐熱性及び絶縁性を有する接着剤４４にて封止した点である。
【００４６】
この温度測定用ウエハ４１では、ヒータエレメント４に電圧を印加し、この温度測定用ウエハ４１を半導体製造プロセスにおいて到達すべき目標のウエハ温度にまで加熱した時に、熱電対４２により温度測定用ウエハ４１の複数の温度測定領域におけるそれぞれのウエハ２の表面２ａの温度を、リアルタイムで順次測定することにより、静電チャック装置の載置面における面内温度分布を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４７】
また、冷却ベース部３３により温度測定用ウエハ４１を冷却しながら、熱電対４２により温度測定用ウエハ４１の複数の温度測定領域におけるそれぞれのウエハ２の表面２ａの温度を、リアルタイムで順次測定することにより、静電チャック装置の載置面の冷却過程における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４８】
なお、本実施形態の温度測定用ウエハ４１では、露出しているウエハ２の表面２ａの複数の温度測定領域各々全部に熱電対４２の温接点部４３を接着剤４４にて封止したこととしたが、熱電対４２は、温度測定領域５各々全部に設ける必要はなく、ウエハ２の表面２ａのうち必要とされる温度測定領域のみを複数個所選択して露出させ、これらの露出したウエハ２の表面２ａに熱電対４２の温接点部４３を接着固定し、接着剤４４にて封止したこととしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）
２ ウエハ（板状体）
２ａ 表面（一方の主面）
３ 絶縁性接着剤
４ ヒーターエレメント（加熱部材）
５ 温度測定領域
６ 絶縁膜
１１、１２ 電圧印加用電極
１３ ノッチ
２１ 温度測定装置
２２ 密閉容器
２３ スペース
２４ サーモグラフ
２５ 窓
３１ 静電チャック装置
３２ 静電チャック部
３３ 冷却ベース部
４１ 温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）
４２ 熱電対
４３ 温接点部
４４ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置に関し、さらに詳しくは、半導体製造プロセスにおいて半導体ウエハ等の板状試料を載置する静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能な温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造プロセスにおいては、素子の高集積化や高性能化に伴い、微細加工技術の更なる向上が求められている。この半導体製造プロセスの中でもエッチング技術は、微細加工技術の重要な一つであり、近年では、エッチング技術の内でも、高効率かつ大面積の微細加工が可能なプラズマエッチング技術が主流となっている。
プラズマエッチング装置等のプラズマを用いた半導体製造装置においては、従来から、試料台に簡単にウエハを取付け、固定するとともに、このウエハを所望の温度に維持する装置として静電チャック装置が使用されている。
【０００３】
ところで、従来の静電チャック装置では、製品となる半導体ウエハ等の板状試料を実際に半導体製造ラインに流す際に、予め、この半導体製造ラインにおける静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を最適な値の範囲に調整する必要があり、そこで、ウエハの表面に点在する複数の凹部それぞれに熱電対の温接点を耐熱セメントにて接着・固定した温度センサー付きウエハが提案されている（特許文献１）。
この温度センサー付きウエハを用いて半導体製造ラインにおける静電チャック装置の製造条件を最適化する場合、この温度センサー付きウエハを静電チャック装置の載置面に載置し、この温度センサー付きウエハが載置された静電チャック装置を半導体製造ライン内を流す間にウエハの温度を温度センサーにてリアルタイムで測定する方法が採られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６６３０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の温度センサー付きウエハでは、静電チャック装置の製造条件を最適化するために、この温度センサー付きウエハを半導体製造ラインに実際に流してみて製造条件を最適化するという方法が採られており、したがって、温度センサー付きウエハ自体を静電チャック装置の条件最適化のために消費してしまうという問題点があった。
また、温度センサー付きウエハの加熱を、静電チャック装置に内蔵されたヒーターを用い、あるいは半導体装置のプラズマ照射または外部ヒーターを用いて行う必要があり、静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性の最適値化のプロセスが煩雑になり、最適値化までに時間が掛かるという問題点があった。
【０００６】
また、温度センサー付きウエハを半導体製造装置に実際に流すことなく使用する場合においても、温度センサー付きウエハの加熱を外部ヒーターを用いて行う必要があり、同様に静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性の最適値化のプロセスが煩雑になり、最適値化までに時間が掛かるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、静電チャック装置の載置面に単に載置するだけで、製品となる半導体ウエハそのものを使用することなく、静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を容易に最適化することが可能な温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置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】
【０００８】
本発明者等は、上記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、静電チャック装置の載置面に載置する板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ、この主面上の加熱部材を除く領域に、この板状体の温度を測定するための温度測定領域を設ければ、この温度測定領域の実際の温度、すなわち板状体の実際の表面温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置、あるいは熱電対等の接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することができ、したがって、静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能なことを知見し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
すなわち、本発明の温度測定用板状体は、板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ前記一方の主面上の前記加熱部材を除く領域の一部に、前記板状体の温度を測定するための温度測定領域を設けてなることを特徴とする。
【００１０】
この温度測定用板状体では、この温度測定用板状体を静電チャック装置の載置面に載置した状態で、この温度測定用板状体に設けられた加熱部材を用いて加熱することにより、温度測定領域の実際の温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することが可能になる。これにより、この板状体の温度測定領域における実際の表面温度をリアルタイムで測定することが可能になり、この測定値に基づき静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能になる。
【００１１】
本発明の温度測定用板状体において、前記加熱部材は金属箔であり、この金属箔は前記一方の主面に絶縁性接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、加熱部材を金属箔とし、この金属箔を絶縁性接着剤を介して一方の主面に接着したことにより、加熱部材と板状体との間の熱伝達率が一定となる。
【００１２】
本発明の温度測定用板状体において、前記板状体は、ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれか１種からなることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、板状体をケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれか１種とすることにより、製品となる半導体ウエハを用いた場合と同等の静電チャック装置の載置面における評価を得ることが可能になる。
【００１３】
本発明の温度測定用板状体において、前記加熱部材は、絶縁膜により被覆されていることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、加熱部材を絶縁膜により被覆したので、加熱部材の絶縁性が良好に保持される。また、絶縁膜による被覆により、サーモグラフを用いた温度測定が可能になる。
【００１４】
本発明の温度測定用板状体において、前記絶縁性接着剤は、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を含むことを特徴とする。
この温度測定用板状体では、絶縁性接着剤を、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を含むこととしたことにより、板状体と加熱部材との間の応力が緩和され、加熱部材が板状体から剥離する等の不具合が生じるそれがなくなる。
【００１５】
本発明の温度測定用板状体において、前記温度測定領域に熱電対を接続してなることを特徴とする。
この温度測定用板状体では、温度測定領域に熱電対を接続したことにより、温度測定領域の実際の温度を、熱電対を用いてリアルタイムで直接測定することが可能になる。これにより、この板状体の温度測定領域における実際の表面温度をリアルタイムで正確に測定することが可能になる。
【００１６】
本発明の温度測定装置は、本発明の温度測定用板状体を備えていることを特徴とする。
この温度測定装置では、本発明の温度測定用板状体を備えたことにより、静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の温度測定用板状体によれば、板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ前記一方の主面上の前記加熱部材を除く領域に、前記板状体の温度を測定するための温度測定領域を設けたので、この温度測定用板状体を静電チャック装置の載置面に載置した状態で、この温度測定用板状体を内蔵された加熱部材を用いて加熱することにより、温度測定領域の実際の温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することができる。したがって、この温度測定領域の実際の表面温度をリアルタイムで測定することができ、この測定値に基づき静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００１８】
本発明の温度測定装置によれば、本発明の温度測定用板状体を備えたので、この温度測定用板状体を用いて静電チャック装置の載置面における面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の温度測定用板状体を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の温度測定用板状体を備えた温度測定装置を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の温度測定用板状体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置を実施するための形態について、図面に基づき説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２１】
「第１の実施形態」
図１は、本発明の第１の実施形態の温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）を示す平面図、図２は、図１のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
この温度測定用ウエハ１は、ウエハ（板状体）２の表面（一方の主面）２ａ全面に絶縁性接着剤３が貼着され、この絶縁性接着剤３上に略蛇行状の所定のパターンを有するヒーターエレメント（加熱部材）４が設けられている。そして、この絶縁性接着剤３の表面３ａ上のヒーターエレメント４を除く領域のうち所定個所（一部）には、ウエハ２の表面２ａの温度を測定するための略円形状の温度測定領域５が設けられている。
【００２２】
これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５は、赤外線透過率が８０％以下の絶縁膜６により被覆されている。なお、１１、１２はヒーターエレメント４の両端部に設けられた電圧印加用電極、１３はウエハ２を位置決めするためのノッチである。
【００２３】
ウエハ２は、製品となる半導体ウエハ等の板状試料であり、実際の半導体製造ラインに流れている板状試料をそのまま用いることが好ましい。
このウエハ２としては、例えば、シリコンウエハ、ＳｉＣ（炭化ケイ素）ウエハ、Ｓｉ３Ｎ４（窒化ケイ素）ウエハ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＮ等のＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体ウエハ、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体ウエハ等が挙げられ、製品となる半導体ウエハに合わせて適宜選択使用される。
このウエハ２の大きさや形状は、この温度測定用ウエハ１を載置する静電チャック装置に合わせて適宜選択すればよく、特に制限はない。
【００２４】
絶縁性接着剤３は、耐熱性及び絶縁性を有するシート状またはフィルム状の接着剤であり、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を主成分とする接着剤である。
この絶縁性接着剤３の厚みは５μｍ以上かつ１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５μｍ以上かつ５０μｍ以下である。この絶縁性接着剤３の面内の厚みのバラツキは、その厚みの１０％以内であることが好ましい。
【００２５】
ここで、絶縁性接着剤３の面内の厚みのバラツキが１０％を超えると、ウエハ２とヒーターエレメント４との面内間隔に、絶縁性接着剤３の面内の厚みの１０％を超えるバラツキが生じて、ヒータエレメント４からウエハ２に伝達される熱の面内均一性が低下し、その結果、ウエハ２の表面２ａにおける面内温度が不均一となり、静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を最適化することができなくなるので、好ましくない。
【００２６】
ヒーターエレメント４は、電力印加用電極１１、１２に所定の電圧を印加することにより発熱するもので、所定のパターンを有する非磁性金属箔からなるものである。
ここでは、１本の金属細線を蛇行させて全体形状を扇形状としたエレメント片を中心軸の回りに８枚配列し、これらを接続して１本のヒータエレメント４としてある。なお、図１のヒータエレメント４のパターンは、一例を示したものであり、対象となる半導体ウエハの処理や用途に合わせて適宜変更可能である。
【００２７】
このヒータエレメント４は、厚みが３００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下の一定の厚みを有する非磁性金属箔、例えば、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属箔をフォトリソグラフィー法により、所望のヒーターパターンにエッチング加工することで形成される。
ここで、ヒータエレメント４の厚みを３００μｍ以下とした理由は、厚みが３００μｍを超えると、ヒーターエレメントの線幅が細くなるためにエッチング加工の精度のばらつきが大きくなり、その結果、ウエハ２の表面の温度分布が変化し、ウエハ２の表面の温度分布を正確に測定することができなくなるからである。
【００２８】
また、ヒータエレメント４を非磁性金属箔で形成すれば、この温度測定用ウエハ１を高周波雰囲気中で用いてもヒータエレメントが高周波により自己発熱せず、したがって、この温度測定用ウエハ１の面内温度を維持することが容易となるので好ましい。
【００２９】
温度測定領域５は、直径２ｍｍ〜１５ｍｍの略円形状の領域であり、この温度測定領域５の温度を、サーモグラフ、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いてリアルタイムで測定することが可能である。
この温度測定領域５が形成される位置は、温度測定用ウエハ１が載置される静電チャック装置の載置面の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性を正確に知るために、ウエハ２の面内温度分布を正確に表すように選択される。ここでは、ウエハ２の表面に十字形状に点在しており、各温度測定領域５は、互いに所定の間隔をおいて一列に配列している。
【００３０】
絶縁膜６は、温度測定領域５の温度をサーモグラフを用いて測定することができるように設けたもので、サーモグラフによる測定が可能な耐熱性及び絶縁性を有するシート状またはフィルム状のテフロン（登録商標）、ポリイミド、ポリアミド等により構成されている。この絶縁膜６は、サーモグラフにより赤外線透過率を測定することができるものであればよく、この場合の赤外線透過率は８０％以下であることが好ましい。
この絶縁膜６を用いることで、サーモグラフによる測定時に、サーモグラフの写り込みによりサーモグラフ自体の温度が測定値に影響することを防ぐことができる。また、サーモグラフを用いた温度測定では、被測定物の輻射率により温度の測定結果が変わるが、この絶縁膜６を用いることでヒータエレメント４と絶縁性接着剤３等とを同じ輻射率とすることができ、よって温度の測定精度が向上する。
【００３１】
この絶縁膜６は、ここではヒーターエレメント４及び温度測定領域５全体を覆っているが、温度測定領域５の温度をサーモグラフを用いて測定することを考慮すると、温度測定領域５のみを覆った構成としてもよい。
【００３２】
次に、この温度測定用ウエハ１の製造方法について説明する。
まず、製品となる半導体ウエハ等の板状試料から目的の半導体製造ラインに流されるウエハ２を選択する。
次いで、このウエハ２上に、シート状またはフィルム状の接着剤である絶縁性接着剤３を貼着する。
【００３３】
次いで、この絶縁性接着剤３上に、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の非磁性金属箔を貼り付け、フォトリソグラフィー法により、所望のヒーターパターンにエッチング加工し、ヒータエレメント４とする。このエッチング加工の際に、温度測定領域５も同時に形成される。
【００３４】
次いで、ヒーターエレメント４及び温度測定領域５全体を覆うように、絶縁膜６を形成する。この絶縁膜６は、サーモグラフによる測定を考慮した場合、サーモグラフ本体及びチャンバー外壁等の赤外線の写り込みを防止するために、耐熱性及び絶縁性を有するシート状またはフィルム状のテフロン（登録商標）、ポリイミド、ポリアミド等を貼着することにより形成することができる。
以上により、温度測定用ウエハ１を作製することができる。
【００３５】
図３は、本実施形態の温度測定用ウエハ１を備えた温度測定装置２１を示す模式図であり、この温度測定装置２１は、雰囲気の種類、温度、湿度、圧力等が調節可能な密閉容器２２の底部に、温度測定用ウエハ１を載置する静電チャック装置３１を収納するスペース２３があり、このスペース２３に対向する密閉容器２２の天板の外側には、表面温度を被接触にて測定することができるサーモグラフ２４が設けられ、このサーモグラフ２４は天板に形成された窓２５を介してスペース２３内に収納された静電チャック装置３１の表面温度を測定することができるようになっている。
【００３６】
この温度測定装置２１を用いて静電チャック装置の面内温度分布や昇温特性や降温時における冷却特性等の諸特性を測定する方法について説明する。
まず、静電チャック装置３１の載置面に本実施形態の温度測定用ウエハ１を載置する。
この静電チャック装置３１は、円板状の静電チャック部３２と、この静電チャック部３２を所望の温度に冷却する厚みのある円板状の冷却ベース部３３とを備えている。
この静電チャック部３２は、シリコンウエハ等の板状試料を加熱するためのヒーターを内蔵していてもよい。
【００３７】
次いで、この温度測定用ウエハ１を載置した静電チャック装置３１を密閉容器２２の底部のスペース２３上に配置し、この密閉容器２２内の雰囲気、温度、圧力等を調整する。例えば、真空雰囲気、温度６０℃に調整する。なお、密閉容器２２内に所望のガスを導入して雰囲気、温度、圧力等を調整しても良い。
【００３８】
次いで、サーモグラフ２４により温度測定用ウエハ１の複数の温度測定領域５の温度をリアルタイムで測定しながら、温度測定用ウエハ１のヒータエレメント４に電圧を印加し、この温度測定用ウエハ１を半導体製造プロセスにおいて到達すべき目標のウエハ温度にまで加熱する。
このサーモグラフ２４による測定の結果、温度測定用ウエハ１におけるウエハ２の昇温特性が分かる。したがって、静電チャック装置３１の載置面における昇温特性を、簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００３９】
この温度測定用ウエハ１の温度が目標のウエハ温度に安定したころを見計らって、サーモグラフ２４により温度測定用ウエハ１の複数の温度測定領域５の温度を、リアルタイムで順次測定する。
サーモグラフ２４による測定の結果、温度測定用ウエハ１におけるウエハ２の面内温度分布が分かる。したがって、静電チャック装置３１の載置面における面内温度分布を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４０】
次いで、温度測定用ウエハ１のヒータエレメント４への電圧印加を遮断し、冷却ベース部３３により温度測定用ウエハ１を冷却しながら、サーモグラフ２４により温度測定用ウエハ１の複数の温度測定領域５の温度を、リアルタイムで順次測定する。
サーモグラフ２４による測定の結果、温度測定用ウエハ１におけるウエハ２の冷却過程における冷却特性がリアルタイムで分かる。したがって、静電チャック装置３１の載置面の冷却過程における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４１】
この温度測定用ウエハ１を用いて静電チャック装置３１の載置面の昇温過程における昇温特性及び冷却過程における冷却特性を評価した結果、静電チャック装置の設計を簡便に短時間で行うことが可能となった。
【００４２】
本実施形態の温度測定用ウエハ１によれば、ウエハ２の表面２ａ全面に絶縁性接着剤３を貼着し、この絶縁性接着剤３上にヒーターエレメント４を設けるとともに、このヒーターエレメント４を除く領域のうち所定個所（一部）に略円形状の温度測定領域５を複数設け、これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５を絶縁膜６にて被覆したので、温度測定領域５の表面温度の測定値に基づき静電チャック装置の載置面における面内温度分布及び降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４３】
本実施形態の温度測定装置２１によれば、密閉容器２２の底部に、温度測定用ウエハ１を載置する静電チャック装置３１を収納するスペース２３を設け、このスペース２３に対向する密閉容器２２の天板の外側にサーモグラフ２４を設け、このサーモグラフ２４により天板に形成された窓２５を介して静電チャック装置３１の表面温度を測定することとしたので、温度測定用ウエハ１を用いて静電チャック装置３１の載置面における面内温度分布及び降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
このように、静電チャック装置３１を簡易的に測定できるので、静電チャック装置の出荷検査や品質管理にも用いることができる。
【００４４】
なお、この温度測定装置２１では、密閉容器２２の天板の外側にサーモグラフ２４を設け、このサーモグラフ２４により天板に形成された窓２５を介して静電チャック装置３１の表面温度を測定する構成としたが、サーモグラフ２４の替わりに、光温度計、放射温度計等の非接触式温度測定装置を用いても、同様に静電チャック装置３１の載置面における面内温度分布及び降温時における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４５】
「第２の実施形態」
図４は、本発明の第２の実施形態の温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）を示す断面図であり、本実施形態の温度測定用ウエハ４１が第１の実施形態の温度測定用ウエハ１と異なる点は、第１の実施形態の温度測定用ウエハ１では、絶縁性接着剤３上のヒーターエレメント４を除く領域のうち所定個所（一部）に温度測定領域５を設け、これらヒーターエレメント４及び温度測定領域５を赤外線透過率が８０％以下の絶縁膜６により被覆したのに対し、本実施形態の温度測定用ウエハ４１では、絶縁性接着剤３の温度測定領域に当たる複数の部分を除去して、それらの部分のウエハ２の表面２ａを露出させ、この露出したウエハ２の表面２ａに熱電対４２の温接点部４３を接着固定し、これら温接点部４３各々を耐熱性及び絶縁性を有する接着剤４４にて封止した点である。
【００４６】
この温度測定用ウエハ４１では、ヒータエレメント４に電圧を印加し、この温度測定用ウエハ４１を半導体製造プロセスにおいて到達すべき目標のウエハ温度にまで加熱した時に、熱電対４２により温度測定用ウエハ４１の複数の温度測定領域におけるそれぞれのウエハ２の表面２ａの温度を、リアルタイムで順次測定することにより、静電チャック装置の載置面における面内温度分布を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４７】
また、冷却ベース部３３により温度測定用ウエハ４１を冷却しながら、熱電対４２により温度測定用ウエハ４１の複数の温度測定領域におけるそれぞれのウエハ２の表面２ａの温度を、リアルタイムで順次測定することにより、静電チャック装置の載置面の冷却過程における冷却特性を簡便にしかもリアルタイムで評価することができる。
【００４８】
なお、本実施形態の温度測定用ウエハ４１では、露出しているウエハ２の表面２ａの複数の温度測定領域各々全部に熱電対４２の温接点部４３を接着剤４４にて封止したこととしたが、熱電対４２は、温度測定領域５各々全部に設ける必要はなく、ウエハ２の表面２ａのうち必要とされる温度測定領域のみを複数個所選択して露出させ、これらの露出したウエハ２の表面２ａに熱電対４２の温接点部４３を接着固定し、接着剤４４にて封止したこととしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）
２ ウエハ（板状体）
２ａ 表面（一方の主面）
３ 絶縁性接着剤
４ ヒーターエレメント（加熱部材）
５ 温度測定領域
６ 絶縁膜
１１、１２ 電圧印加用電極
１３ ノッチ
２１ 温度測定装置
２２ 密閉容器
２３ スペース
２４ サーモグラフ
２５ 窓
３１ 静電チャック装置
３２ 静電チャック部
３３ 冷却ベース部
４１ 温度測定用ウエハ（温度測定用板状体）
４２ 熱電対
４３ 温接点部
４４ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ前記一方の主面上の前記加熱部材を除く領域の一部に、前記板状体の温度を測定するための温度測定領域を設けてなることを特徴とする温度測定用板状体。
【請求項２】
前記加熱部材は金属箔であり、この金属箔は前記一方の主面に絶縁性接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項１記載の温度測定用板状体。
【請求項３】
前記板状体は、ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれか１種からなることを特徴とする請求項１または２記載の温度測定用板状体。
【請求項４】
前記加熱部材は、絶縁膜により被覆されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の温度測定用板状体。
【請求項５】
前記絶縁性接着剤は、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を含むことを特徴とする請求項２記載の温度測定用板状体。
【請求項６】
前記温度測定領域に熱電対を接続してなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の温度測定用板状体。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の温度測定用板状体を備えていることを特徴とする温度測定装置。
【請求項１】
板状体の一方の主面に加熱部材を設け、かつ前記一方の主面上の前記加熱部材を除く領域の一部に、前記板状体の温度を測定するための温度測定領域を設けてなることを特徴とする温度測定用板状体。
【請求項２】
前記加熱部材は金属箔であり、この金属箔は前記一方の主面に絶縁性接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項１記載の温度測定用板状体。
【請求項３】
前記板状体は、ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれか１種からなることを特徴とする請求項１または２記載の温度測定用板状体。
【請求項４】
前記加熱部材は、絶縁膜により被覆されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の温度測定用板状体。
【請求項５】
前記絶縁性接着剤は、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミドアミド系接着剤のいずれか１種を含むことを特徴とする請求項２記載の温度測定用板状体。
【請求項６】
前記温度測定領域に熱電対を接続してなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の温度測定用板状体。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の温度測定用板状体を備えていることを特徴とする温度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−４６０３５（Ｐ２０１３−４６０３５Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５１２４（Ｐ２０１１−１８５１２４）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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