非接触温度測定装置、試料ベース、および非接触温度測定方法
【課題】試料台の面内の温度分布を高い分解能で測定する。
【解決手段】非接触温度測定装置１は、試料台の温度分布を測定する装置であり、試料台上２０に載置される試料ベース１０と、電子線を照射する電子線源２と、電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器３と、検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部（信号処理部７）とを備える。試料ベース１０は温度係数を異にする抵抗体の組みを１次元又は２次元に複数配列して構成される。抵抗体の各組みに所定電圧を印加して、各抵抗体の温度に応じた分圧電圧を発生させ、電子線照射によって誘起される二次電子を検出し、検出した二次電子線に基づいて、試料台の温度分布を測定する。
【解決手段】非接触温度測定装置１は、試料台の温度分布を測定する装置であり、試料台上２０に載置される試料ベース１０と、電子線を照射する電子線源２と、電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器３と、検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部（信号処理部７）とを備える。試料ベース１０は温度係数を異にする抵抗体の組みを１次元又は２次元に複数配列して構成される。抵抗体の各組みに所定電圧を印加して、各抵抗体の温度に応じた分圧電圧を発生させ、電子線照射によって誘起される二次電子を検出し、検出した二次電子線に基づいて、試料台の温度分布を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバ内の温度分布測定に関し、特に真空チャンバ内に設置される試料台の温度分布を非接触で測定する非接触温度測定装置、非接触温度測定方法、および非接触温度測定に用いる試料ベースに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶装置等に用いられるＴＦＴアレイ基板を検査するＴＦＴアレイ検査装置は、通常真空チャンバ内に検査対象のＴＦＴアレイ基板を搬入して試料台上に載置した状態でＴＦＴアレイ検査を行っている。このＴＦＴアレイ検査において、ＴＦＴアレイの所定パターンの検査信号を印加し、このときに得られる各ＴＦＴの電圧状態を、電子線照射で得られる二次電子を検出することで行う検査方法が知られている。
【０００３】
このような真空チャンバ内で行う基板検査において、基板を所定温度に上昇させることで検査精度を高めることが期待されている。
【０００４】
また、上記ＴＦＴアレイ検査装置に限らず、半導体装置において試料室や試料台の温度管理の重要性が認識されている。例えば、特許文献１には、試料室内に熱伝導板を設け、この熱伝導板に発熱電線と温度測定用の電線を内蔵させ、温度測定用の電線によって検出して温度に基づいて発熱電線の発熱量を制御することが記載されている。
【０００５】
図１１は、この温度測定のための構成を説明するための図である。図１１において、試料室内に加熱のための発熱電線１０２と温度測定部１０１を内蔵した熱伝導板１００を備え、この熱伝導板１００は、試料室外に設けたステージ温度制御装置１１０によって温度制御が行われる。ステージ温度制御装置１１０は、温度測定部１０１で測定した温度情報を読み込む温度情報読み込み装置１１１と、発熱電線１０２の加熱を制御する加熱制御装置１１２と、温度情報読み込み装置１１１の温度情報に基づいて加熱制御装置１１２を制御する熱板温度制御装置１１３を備える。
【０００６】
このように、真空チャンバ内の試料台を加熱した場合に、その試料台の面内温度の均一性や、温度分布が設計値からのずれを確認するために、試料台上に仮想的な被測定物を置き、この被測定物に熱電対やサーミスタ等の有線式の温度センサを複数個取り付け、この温度センサから得られる温度情報から温度分布を把握することが行われている。
【０００７】
また、電子顕微鏡において、試料を加熱あるいは冷却した状態で観察する際に、非接触温度センサによって微小な試料の温度を測定することが、例えば、特許文献２に記載されている。この特許文献２に示される非接触温度センサは、従来技術として、電子線によって試料を加熱し、その試料から放出される赤外線の強弱によって試料温度を測定するものが示され、この赤外線による方法では試料の種類が制限されるという問題を解決するものとして、試料台で発生した電磁波の強度あるいは波長を検出するものが示されている。
【特許文献１】特開２００２−３５３１１６号公報
【特許文献２】特開平７−４５２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、試料台上に熱電対やサーミスタ等の有線温度センサを配置し、この温度センサの検出信号を有線により試料室の外部に配置した温度測定装置に導く構成では、以下のような問題がある。
【０００９】
例えば、試料に温度センサ素子を接触させる際に、低い熱抵抗で接触させることが困難であるため、検出精度が低下する。温度センサに接続している配線の熱伝導によって、温度センサや試料の一部が冷却され、温度測定の誤差が生じるおそれがある。
【００１０】
また、真空チャンバ内においてＴＦＴアレイ検査を行う際には試料台を移動させる場合があり、このような場合には、真空チャンバの内外で温度センサの配線を引き回す必要があるが、真空チャンバ内を真空に保持した状態において可動配線処理を行うことは困難である。また、上記の状況から、温度センサの配設個数を制限する必要があるが、温度センサの配設個数を制限すると、面内の温度分布を高分解能で測定するに必要な個数の温度センサを確保することが困難である。
【００１１】
また、上述した特許文献２に示される非接触温度センサでは、試料台から放出される電磁波の強度や波長を、ロッドに設けた温度検出手段で測定するものである。非接触温度センサを用いることで、有線センサを用いることによる問題は解決されるが、電磁波を用いた温度測定では、試料台から発せられる電磁波は無指向性であると想定されるため、温度検出手段は試料台の各部分から発生された電磁波を区別することなく検出することになり、試料台の面内の温度分布を高い分解能で測定することが困難であるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題を解決して、試料台の面内の温度分布を高い分解能で測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、真空チャンバ等に設けられた試料台の温度分布を非接触で測定するものであり、試料台上に載置する仮想的な試料ベースを用い、この試料ベースの電圧状態を温度に依存して変化させ、この電圧状態を電子線照射によって得られる二次電子を検出することによって、有線センサを用いることなく非接触で温度分布を測定する。
【００１４】
本発明は、上述した仮想的な試料ベースを用いることによる温度測定において、非接触温度測定装置の態様、試料ベースの態様、および非接触温度測定方法の態様の複数の態様とすることができる。
【００１５】
本発明の非接触温度測定装置の態様は、試料台の温度分布を測定する装置であって、試料台上に載置される試料ベースと、電子線を照射する電子線源と、電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器と、検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部とを備える。
【００１６】
ここで、試料ベースは、ベース材と、温度係数を異にする抵抗体の組みと、これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを有するとともに、各抵抗体の複数の組みをベース材上に１次元又は２次元に配列することで形成される。また、温度測定部は、電子線照射によって検出した二次電子による得られる電圧分布を用いて温度分布を求める。
【００１７】
試料ベースでは、温度係数の異なる抵抗体を直列接続して抵抗体の組みを形成し、この抵抗体の両端の所定の電圧を印加する。この電圧印加によって、温度係数の異なる抵抗体の接続点の電位は、周囲温度に応じて変化する。真空状態では、雰囲気の熱対流が無いため、この抵抗体の接続点の電位は、試料ベースの温度に依存した値を示すことになる。
【００１８】
また、各抵抗体の接続点の電位は、印加した電圧に依存するため、各部に印加する電圧を設定しておくことで、温度分布の測定が容易となる。
【００１９】
電子線照射による二次電子検出は、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続し、この電子線照射用電極に電子線を照射し、この電子線照射によって電子線照射用電極から誘起される二次電子を検出することで行う。
【００２０】
この電子線照射用電極の電位は、抵抗体の接続点の電位と等電位である。また、この接続点の電位は試料ベースの温度を表しているため、電子線照射用電極の電位を測定することで試料ベースの温度を測定することができる。この電子線照射用電極の大きさは、任意とすることができる。また、この電子線照射用電極と温度を測定する抵抗体との対応関係を定めておくことによって、電子線照射用電極は、温度を測定する位置に必ずしも設置する必要はなく、任意の位置とすることもできる。
【００２１】
さらに、試料ベース上において、各電子線照射用電極を配置する位置および領域の大きさについても任意に定めることができ、試料ベースあるいは試料台と同じ大きさとする必要はない。試料ベースあるいは試料台よりも小さい範囲内に配置することで、電子線走査の振り幅を大きくすることなく、試料ベースあるいは試料台全体の温度分布を求めることができる。
【００２２】
また、本発明の抵抗体の組みと電子線照射用電極は、試料ベースにおいて同一平面状に配列する構成とする他に、抵抗体の組みを下層とし、電子線照射用電極を上層とする層状に配列してもよい。この層状配列とすることによって、下層の抵抗体は試料台との熱的な伝導が良好となり、試料台の温度と抵抗体の温度との間の誤差を減少させることができる。また、電子線照射用電極を上層に配置することによって、電子線照射用電極以外の部分への電子線照射、および電子線照射用電極以外の部分からの二次電子の取り込みを抑制することができ、検出精度を向上させることができる。
【００２３】
また、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続する構成に代えて、抵抗体の組みの一方の抵抗体を電子線照射用電極とする構成としてもよい。
【００２４】
温度測定部は、表示装置を備える構成とすることができ、電子線の走査位置と検出した二次電子との同期させることによって、二次電子輝度情報をディスプレイ画面上に表示することができ、各部の温度に依存し、さらに各電極の電圧に依存した二次電子強度分布画像を得ることができる。
【００２５】
なお、本発明の試料ベースの態様は、試料台上に載置される試料ベースであって、ベース材と、温度係数を異にする抵抗体の組みと、これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを備える。そして、各抵抗体の複数の組みをベース材上に１次元又は２次元に配列する。抵抗体の複数の組みをベース材上に１次元に配列した構成によれば１次元の温度分布を測定することができ、２次元に配列した構成によれば２次元の温度分布を測定することができる。なお、試料ベースにおいて、電子線照射用電極に係わる部分は、上記非接触温度測定装置において説明しているため、重複を避けるためここでの説明は省略する。
【００２６】
また、本発明の非接触温度測定方法の態様は、温度係数を異にする抵抗体の組みを１次元又は２次元に複数配列した試料ベースを試料台上に載置し、抵抗体の各組みに所定電圧を印加して、当該各抵抗体の温度に応じた分圧電圧を発生させ、電子線照射によって誘起される二次電子を検出し、検出した二次電子線に基づいて、試料台の１次元又は２次元温度分布を測定する。
【００２７】
本発明の非接触温度測定装置および試料ベースの態様によれば、微小な熱容量の小さな抵抗体を配置することが容易であるため、試料台の周囲の温度に依存した抵抗変化を得ることができる。
【００２８】
本発明の非接触温度測定装置および試料ベースの態様によれば、温度センサを構成する抵抗体から引き出す配線は非常に短いため熱容量を小さくすることができ、また、配線は試料ベースに密着した状態で配置することができるため、配線が温度分布に与える影響を低減させることができる。
【００２９】
本発明の非接触温度測定装置、試料ベース、および非接触温度測定方法の態様によれば、真空チャンバを真空状態に保持し、かつ、ＴＦＴアレイ検査測定が検査状態であっても、有線による温度測定のように、真空チャンバ外部の温度測定器と真空チャンバ内部の温度センサ間の配線を引き回す必要がないため、可動配線処理を不要とすることができる。
【００３０】
本発明の非接触温度測定装置、および試料ベースの態様によれば、可動配線処理が不要であるため、温度センサの個数を制限する必要がなく、面内分布を高分解能で取得するために必要な個数に温度センサを真空チャンバ内に設置することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、試料台の面内の温度分布を高い分解能で測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の試料ベースおよびこの試料ベースを用いて温度分布を非接触で測定する非接触温度測定装置の一構成例を説明するための図である。
【００３４】
図１において、非接触温度測定装置１は、例えば、真空チャンバ等の容器内に設けられる試料台２０の温度分布測定に用いることができ、例えば、ＴＦＴアレイ検査装置に適用することができる。
【００３５】
非接触温度測定装置１は、試料台２０上に載置される試料ベース１０と、電子線を照射する電子線源２と、電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器３と、二次電子検出器３で検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部７とを備える。二次電子検出器３の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換した後に信号処理部７に送る他、信号処理部７に内蔵させたＡ／Ｄ変換器で変換してもよい。信号処理部７は、検出信号から温度を求める温度測定部、求めた温度分布を画像化する画像処理部等を備え、画像化した温度分布をディスプレイ装置８に表示してもよい。
【００３６】
電子線照射によって誘起される二次電子の信号強度は、被照射部の電位情報を含んでいるため、この二次電子の検出信号から被測定対象の電位分布を求めることができる。電子線を用いたＴＦＴアレイ検出装置では、この電子線照射による二次電子検出によって、検査信号で駆動したＴＦＴアレイの電位状態を測定し、これによって欠陥検査を行っている。
【００３７】
本発明の非接触温度測定装置１は、この電子線照射で誘起される二次電子を検出することで行う電位測定を利用することで、被測定対象の温度分布を求めるものである。ここで、通常、被測定対象の温度分布と電位分布との間には関連性はない。したがって、単に被測定対象の電位分布を求めたところで、温度分布を求めることはできない。本発明の非接触温度測定装置１は、温度分布を電位分布に変換するための構成として試料ベース１０を備え、この試料ベースに電子線を照射することで、温度分布を電位分布として検出する。
【００３８】
本発明の試料ベース１０は、ベース材１９と、このベース材１９に設けられる温度係数を異にする抵抗体（１２，１３）の組み１１と、これら各抵抗体の組み１１に所定電圧を印加するための配線１５とを有する。抵抗体の組み１１は、温度係数を異にする抵抗体１２と抵抗体１３とを直列接続して構成され、接続点には電子線照射用電極１４が接続されている。抵抗体の組み１１には、配線１５を介して所定電圧が印加され、電子線照射用電極１４の電位は、抵抗体１２と抵抗体１３とで分圧された分圧電圧で定まる。
【００３９】
この抵抗体の組み１１を構成する抵抗体１２と抵抗体１３とは温度係数が異なるため、周囲の温度に依存した抵抗値比をなる。抵抗体１２と抵抗体１３の分圧電圧は、この抵抗値比に基づいて定まる。
【００４０】
図２は、抵抗体の組み１１の一構成例、および分圧電圧を説明するための図である。図２に示す抵抗体の組みは、抵抗体１２をチップサーミスタとし、抵抗体１３をチップ抵抗器とする構成を示している。ここで、抵抗体１２の抵抗値をＲthとし、抵抗体１３の抵抗値をＲｒとする。抵抗体１２と抵抗体１３とを直列接続した抵抗体１１において、抵抗体１２側の端部に＋Ｖを印加し、抵抗体１３側の端部に−Ｖを印加した場合には、抵抗体１２と抵抗体１３の接続点Ｐの分圧電圧は、{２Ｖ・Ｒｒ／（Ｒth＋Ｒr）}−Ｖで表される。したがって、接続点Ｐに接続された電子線照射用電極１４には{２Ｖ・Ｒｒ／（Ｒth＋Ｒr）}−Ｖの電位が現れる。
【００４１】
ここで、例えば、抵抗体１２の抵抗値Ｒthが周囲温度に応じて変化した場合には、電子線照射用電極１４に現れる{２Ｖ・Ｒｒ／（Ｒth＋Ｒr）}−Ｖの電位も周囲温度に応じて変化することになり、電位と温度との関係を予め求めておくことによって、電子線照射用電極１４の電位から周囲温度を求めることができる。
【００４２】
抵抗体の組み１１は、ベース材１９上に１次元又は２次元に配列され、各抵抗体には配線１５を介して電圧が印加される。なお、ベース材２０には、外部に設けられた電圧源４（ここでは＋電圧源）から給電を受けるための給電電極１６と、同じく外部に設けられた電圧源５（ここでは−電圧源）から給電を受けるための給電電極１７とが設けられ、給電電極１６と給電電極１７との間は、配線１５および抵抗体１１によって接続される。
【００４３】
電圧源４，５によって給電電極１６と給電電極１７との間に電位差をかけると、チップサーミスタ（抵抗体１２）とチップ抵抗器（抵抗体１３）との接続点Ｐに、各抵抗値比に依存して分圧された電圧が発生し、この接続点Ｐに接続された電子線照射用電極１４もその分圧電圧値に保持される。
【００４４】
なお、配線１５の配線抵抗１５ａが、チップサーミスタ（抵抗体１２）とチップ抵抗器（抵抗体１３）の抵抗値に近い場合には、配線抵抗１５ａによる分圧電圧が無視できなくなり、この抵抗体の組み１１による分圧電圧に誤差が生じて、測定精度が低下する要因となる。そこで、配線抵抗１５ａは、チップサーミスタ（抵抗体１２）やチップ抵抗器（抵抗体１３）の抵抗値よりも十分に小さな値を用いる。
【００４５】
ベース材１９上に配置される複数の抵抗体の組み１１は、各位置の温度に依存した分圧電圧を発生する。電子線源２は各電子線照射用電極１４に対して走査しながら電子線を照射する。各電子線照射用電極１４では、照射された電子線によって二次電子が誘起される。この二次電子の強度は、電子線照射用電極１４の電圧に依存し、かつ、温度の依存している。二次電子検出器３で検出された二次電子信号は、Ａ／Ｄ変換器６および信号処理部７では、電子線照射の走査に同期して位置に温度情報を表示することによって、試料ベース１０の面内温度分布を表示することができる。
【００４６】
なお、二次電子検出器３の検出信号は、Ａ／Ｄ変換することなく、アナログ信号のままアナログオシロスコープ等の非デジタル処理の測定器を用いて面内の温度分布を測定してもよい。
【００４７】
以下、本発明の試料ベースの種々の形態例について、図３〜図１０を用いて説明する。
【００４８】
図３に示す第１の形態は、図１に示した例を示している。各抵抗体１１は、抵抗体１２としてチップサーミスタ１２ａと用いるとともに抵抗体１３としてチップ抵抗器１３ｂを用い、チップサーミスタ１２ａとチップ抵抗器１３ｂの接続点に電子線照射用電極１４を接続する構成である。
【００４９】
図４に示す第２の形態は、抵抗体１３として、第１の形態のチップ抵抗器１３ｂに代えて、チップサーミスタ１３ａを用い、チップサーミスタ１２ａとチップサーミスタ１３ａの接続点に電子線照射用電極１４を接続する構成である。この構成では、接続点Ｐに接続された電子線照射用電極１４の電位は、{２Ｖ・Ｒth2／（Ｒth1＋Ｒth2）}−Ｖとなる。なお、Ｒth1はチップサーミスタ１２ａの抵抗値を表し、Ｒth2はチップサーミスタ１３ａの抵抗値を表している。この構成によれば、第１の形態において、チップサーミスタ１２ａの温度に対する抵抗値変化が十分でない場合にも、チップサーミスタ１３ａの温度に対する抵抗値変化と組み合わせることで所望の特性の抵抗値変化とすることができる。
【００５０】
図５に示す第３の形態は、抵抗体１２および抵抗体１３を、第１，第２の形態のチップ素子に代えて、ベース材１９上に形成する抵抗材のパターンと用いる構成である。この構成によれば、抵抗体１２および抵抗体１３を電子線照射用電極１４とともにパターン生成で形成することができ、試料ベース１０の厚さを薄くすることができる。図５では、抵抗体１２をパターン１２ｃで形成し、抵抗体１３をパターン１３ｃで形成している。
【００５１】
図６に示す第４の形態は、抵抗体１２と電子線照射用電極１４とを、一つのパターン１８で形成する構成である。この形態によれば、ベース材１９上に形成するパターンの個数を低減させることができる。なお、図６に示す例では、抵抗体１３をパターン１３ｃで形成している。
【００５２】
前記した第１〜第４の形態は、抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４とをベース材１９上の同一平面に形成する例を示しているが、抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４をそれぞれ異なる層に形成して層状構成としてもよい。
【００５３】
図７〜９に示す第５〜７の各形態は、抵抗体の組み１１を下層のＢ層に形成し、電子線照射用電極１４を上層のＡ層に形成する構成である。
【００５４】
第５の各形態（図７）は、Ｂ層の抵抗体の組み１１については、抵抗体１２をパターン１２ｃで形成し、抵抗体１３をチップ抵抗器１３ｂで形成する例であり、第６の各形態（図８）は、Ｂ層の抵抗体の組み１１については、抵抗体１２をパターン１２ｃで形成し、抵抗体１３をパターン１３ｃで形成する例であり、第７の各形態（図９）は、Ｂ層の抵抗体の組み１１については、抵抗体１２をチップサーミスタ１２ａで形成し、抵抗体１３をチップ抵抗１３ｂで形成する例である。
【００５５】
また、第５、６の形態は、上下の層において、下層の抵抗体１１と上層の電子線照射用電極１４とを、上下位置でそれぞれ対応させて配置する構成を示している。下層の抵抗体１１については、温度を測定する測定位置に対応させて配置する必要があるが、上層の電子線照射用電極１４については必ずしも温度を測定する測定位置に対応させて配置する必要はなく、任意の位置としてもよい。図９は、上層の電子線照射用電極１４を任意の位置に配置して構成を示している。この構成によれば、少ない電子線の走査幅で測定を行うことができる。
【００５６】
図１０は、抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４とを層状に構成したときの断面を示している。図１０（ａ）は試料ベース１０の断面を示している。試料ベース１０は、ベース材１９の下面に抵抗体の組み１１を設け、ベース材１９の上面に電子線照射用電極１４を設けることで層状構成とすることができる。
【００５７】
図１０（ｂ）は試料台２０の断面を示し、加熱手段として例えばヒータ２１を内蔵する。温度測定を行う際には、この試料ベース１０を試料台２０上に載置する。図１０（ｃ）は、試料ベース１０を試料台２０上に載置した状態を示している。これによって、試料ベース１０は試料台２０と低い熱抵抗で接触することができる。
【００５８】
この抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４を層状構成とすることによって、下層の抵抗体は試料台との熱的な伝導が良好となり、試料台の温度と抵抗体の温度との間の誤差を減少させることができる。また、電子線照射用電極を上層に配置することによって、電子線照射用電極以外の部分への電子線照射、および電子線照射用電極以外の部分からの二次電子の取り込みを抑制することができ、検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の試料ベースおよびこの試料ベースを用いて温度分布を非接触で測定する非接触温度測定装置の一構成例を説明するための図である。
【図２】本発明の抵抗体の組みの一構成例、および分圧電圧を説明するための図である。
【図３】本発明の試料ベースの第１の形態を説明するための図である。
【図４】本発明の試料ベースの第２の形態を説明するための図である。
【図５】本発明の試料ベースの第３の形態を説明するための図である。
【図６】本発明の試料ベースの第４の形態を説明するための図である。
【図７】本発明の試料ベースの第５の形態を説明するための図である。
【図８】本発明の試料ベースの第６の形態を説明するための図である。
【図９】本発明の試料ベースの第７の形態を説明するための図である。
【図１０】本発明の抵抗体の組みと電子線照射用電極の層状構成を説明するための断面図である。
【図１１】従来の温度測定のための構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…非接触温度測定装置、２…電子線源、３…二次電子検出器、４…電圧源、５…電圧源、６…Ａ／Ｄ変換器、７…信号処理部、８…ディスプレイ装置、１０…試料ベース、１１…抵抗体の組み、１２、１３…抵抗体、１４…電子線照射用電極、１５…配線、１５ａ…配線抵抗、１６，１７…給電電極、１８…パターン、１９…ベース材、２０…試料台、１００…熱伝導板、１０１…温度測定部、１０２…発熱電線、１１０…ステージ温度制御装置、１１１…加熱制御装置、１１３…熱伝導板制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバ内の温度分布測定に関し、特に真空チャンバ内に設置される試料台の温度分布を非接触で測定する非接触温度測定装置、非接触温度測定方法、および非接触温度測定に用いる試料ベースに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶装置等に用いられるＴＦＴアレイ基板を検査するＴＦＴアレイ検査装置は、通常真空チャンバ内に検査対象のＴＦＴアレイ基板を搬入して試料台上に載置した状態でＴＦＴアレイ検査を行っている。このＴＦＴアレイ検査において、ＴＦＴアレイの所定パターンの検査信号を印加し、このときに得られる各ＴＦＴの電圧状態を、電子線照射で得られる二次電子を検出することで行う検査方法が知られている。
【０００３】
このような真空チャンバ内で行う基板検査において、基板を所定温度に上昇させることで検査精度を高めることが期待されている。
【０００４】
また、上記ＴＦＴアレイ検査装置に限らず、半導体装置において試料室や試料台の温度管理の重要性が認識されている。例えば、特許文献１には、試料室内に熱伝導板を設け、この熱伝導板に発熱電線と温度測定用の電線を内蔵させ、温度測定用の電線によって検出して温度に基づいて発熱電線の発熱量を制御することが記載されている。
【０００５】
図１１は、この温度測定のための構成を説明するための図である。図１１において、試料室内に加熱のための発熱電線１０２と温度測定部１０１を内蔵した熱伝導板１００を備え、この熱伝導板１００は、試料室外に設けたステージ温度制御装置１１０によって温度制御が行われる。ステージ温度制御装置１１０は、温度測定部１０１で測定した温度情報を読み込む温度情報読み込み装置１１１と、発熱電線１０２の加熱を制御する加熱制御装置１１２と、温度情報読み込み装置１１１の温度情報に基づいて加熱制御装置１１２を制御する熱板温度制御装置１１３を備える。
【０００６】
このように、真空チャンバ内の試料台を加熱した場合に、その試料台の面内温度の均一性や、温度分布が設計値からのずれを確認するために、試料台上に仮想的な被測定物を置き、この被測定物に熱電対やサーミスタ等の有線式の温度センサを複数個取り付け、この温度センサから得られる温度情報から温度分布を把握することが行われている。
【０００７】
また、電子顕微鏡において、試料を加熱あるいは冷却した状態で観察する際に、非接触温度センサによって微小な試料の温度を測定することが、例えば、特許文献２に記載されている。この特許文献２に示される非接触温度センサは、従来技術として、電子線によって試料を加熱し、その試料から放出される赤外線の強弱によって試料温度を測定するものが示され、この赤外線による方法では試料の種類が制限されるという問題を解決するものとして、試料台で発生した電磁波の強度あるいは波長を検出するものが示されている。
【特許文献１】特開２００２−３５３１１６号公報
【特許文献２】特開平７−４５２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、試料台上に熱電対やサーミスタ等の有線温度センサを配置し、この温度センサの検出信号を有線により試料室の外部に配置した温度測定装置に導く構成では、以下のような問題がある。
【０００９】
例えば、試料に温度センサ素子を接触させる際に、低い熱抵抗で接触させることが困難であるため、検出精度が低下する。温度センサに接続している配線の熱伝導によって、温度センサや試料の一部が冷却され、温度測定の誤差が生じるおそれがある。
【００１０】
また、真空チャンバ内においてＴＦＴアレイ検査を行う際には試料台を移動させる場合があり、このような場合には、真空チャンバの内外で温度センサの配線を引き回す必要があるが、真空チャンバ内を真空に保持した状態において可動配線処理を行うことは困難である。また、上記の状況から、温度センサの配設個数を制限する必要があるが、温度センサの配設個数を制限すると、面内の温度分布を高分解能で測定するに必要な個数の温度センサを確保することが困難である。
【００１１】
また、上述した特許文献２に示される非接触温度センサでは、試料台から放出される電磁波の強度や波長を、ロッドに設けた温度検出手段で測定するものである。非接触温度センサを用いることで、有線センサを用いることによる問題は解決されるが、電磁波を用いた温度測定では、試料台から発せられる電磁波は無指向性であると想定されるため、温度検出手段は試料台の各部分から発生された電磁波を区別することなく検出することになり、試料台の面内の温度分布を高い分解能で測定することが困難であるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題を解決して、試料台の面内の温度分布を高い分解能で測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、真空チャンバ等に設けられた試料台の温度分布を非接触で測定するものであり、試料台上に載置する仮想的な試料ベースを用い、この試料ベースの電圧状態を温度に依存して変化させ、この電圧状態を電子線照射によって得られる二次電子を検出することによって、有線センサを用いることなく非接触で温度分布を測定する。
【００１４】
本発明は、上述した仮想的な試料ベースを用いることによる温度測定において、非接触温度測定装置の態様、試料ベースの態様、および非接触温度測定方法の態様の複数の態様とすることができる。
【００１５】
本発明の非接触温度測定装置の態様は、試料台の温度分布を測定する装置であって、試料台上に載置される試料ベースと、電子線を照射する電子線源と、電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器と、検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部とを備える。
【００１６】
ここで、試料ベースは、ベース材と、温度係数を異にする抵抗体の組みと、これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを有するとともに、各抵抗体の複数の組みをベース材上に１次元又は２次元に配列することで形成される。また、温度測定部は、電子線照射によって検出した二次電子による得られる電圧分布を用いて温度分布を求める。
【００１７】
試料ベースでは、温度係数の異なる抵抗体を直列接続して抵抗体の組みを形成し、この抵抗体の両端の所定の電圧を印加する。この電圧印加によって、温度係数の異なる抵抗体の接続点の電位は、周囲温度に応じて変化する。真空状態では、雰囲気の熱対流が無いため、この抵抗体の接続点の電位は、試料ベースの温度に依存した値を示すことになる。
【００１８】
また、各抵抗体の接続点の電位は、印加した電圧に依存するため、各部に印加する電圧を設定しておくことで、温度分布の測定が容易となる。
【００１９】
電子線照射による二次電子検出は、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続し、この電子線照射用電極に電子線を照射し、この電子線照射によって電子線照射用電極から誘起される二次電子を検出することで行う。
【００２０】
この電子線照射用電極の電位は、抵抗体の接続点の電位と等電位である。また、この接続点の電位は試料ベースの温度を表しているため、電子線照射用電極の電位を測定することで試料ベースの温度を測定することができる。この電子線照射用電極の大きさは、任意とすることができる。また、この電子線照射用電極と温度を測定する抵抗体との対応関係を定めておくことによって、電子線照射用電極は、温度を測定する位置に必ずしも設置する必要はなく、任意の位置とすることもできる。
【００２１】
さらに、試料ベース上において、各電子線照射用電極を配置する位置および領域の大きさについても任意に定めることができ、試料ベースあるいは試料台と同じ大きさとする必要はない。試料ベースあるいは試料台よりも小さい範囲内に配置することで、電子線走査の振り幅を大きくすることなく、試料ベースあるいは試料台全体の温度分布を求めることができる。
【００２２】
また、本発明の抵抗体の組みと電子線照射用電極は、試料ベースにおいて同一平面状に配列する構成とする他に、抵抗体の組みを下層とし、電子線照射用電極を上層とする層状に配列してもよい。この層状配列とすることによって、下層の抵抗体は試料台との熱的な伝導が良好となり、試料台の温度と抵抗体の温度との間の誤差を減少させることができる。また、電子線照射用電極を上層に配置することによって、電子線照射用電極以外の部分への電子線照射、および電子線照射用電極以外の部分からの二次電子の取り込みを抑制することができ、検出精度を向上させることができる。
【００２３】
また、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続する構成に代えて、抵抗体の組みの一方の抵抗体を電子線照射用電極とする構成としてもよい。
【００２４】
温度測定部は、表示装置を備える構成とすることができ、電子線の走査位置と検出した二次電子との同期させることによって、二次電子輝度情報をディスプレイ画面上に表示することができ、各部の温度に依存し、さらに各電極の電圧に依存した二次電子強度分布画像を得ることができる。
【００２５】
なお、本発明の試料ベースの態様は、試料台上に載置される試料ベースであって、ベース材と、温度係数を異にする抵抗体の組みと、これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを備える。そして、各抵抗体の複数の組みをベース材上に１次元又は２次元に配列する。抵抗体の複数の組みをベース材上に１次元に配列した構成によれば１次元の温度分布を測定することができ、２次元に配列した構成によれば２次元の温度分布を測定することができる。なお、試料ベースにおいて、電子線照射用電極に係わる部分は、上記非接触温度測定装置において説明しているため、重複を避けるためここでの説明は省略する。
【００２６】
また、本発明の非接触温度測定方法の態様は、温度係数を異にする抵抗体の組みを１次元又は２次元に複数配列した試料ベースを試料台上に載置し、抵抗体の各組みに所定電圧を印加して、当該各抵抗体の温度に応じた分圧電圧を発生させ、電子線照射によって誘起される二次電子を検出し、検出した二次電子線に基づいて、試料台の１次元又は２次元温度分布を測定する。
【００２７】
本発明の非接触温度測定装置および試料ベースの態様によれば、微小な熱容量の小さな抵抗体を配置することが容易であるため、試料台の周囲の温度に依存した抵抗変化を得ることができる。
【００２８】
本発明の非接触温度測定装置および試料ベースの態様によれば、温度センサを構成する抵抗体から引き出す配線は非常に短いため熱容量を小さくすることができ、また、配線は試料ベースに密着した状態で配置することができるため、配線が温度分布に与える影響を低減させることができる。
【００２９】
本発明の非接触温度測定装置、試料ベース、および非接触温度測定方法の態様によれば、真空チャンバを真空状態に保持し、かつ、ＴＦＴアレイ検査測定が検査状態であっても、有線による温度測定のように、真空チャンバ外部の温度測定器と真空チャンバ内部の温度センサ間の配線を引き回す必要がないため、可動配線処理を不要とすることができる。
【００３０】
本発明の非接触温度測定装置、および試料ベースの態様によれば、可動配線処理が不要であるため、温度センサの個数を制限する必要がなく、面内分布を高分解能で取得するために必要な個数に温度センサを真空チャンバ内に設置することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、試料台の面内の温度分布を高い分解能で測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の試料ベースおよびこの試料ベースを用いて温度分布を非接触で測定する非接触温度測定装置の一構成例を説明するための図である。
【００３４】
図１において、非接触温度測定装置１は、例えば、真空チャンバ等の容器内に設けられる試料台２０の温度分布測定に用いることができ、例えば、ＴＦＴアレイ検査装置に適用することができる。
【００３５】
非接触温度測定装置１は、試料台２０上に載置される試料ベース１０と、電子線を照射する電子線源２と、電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器３と、二次電子検出器３で検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部７とを備える。二次電子検出器３の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換した後に信号処理部７に送る他、信号処理部７に内蔵させたＡ／Ｄ変換器で変換してもよい。信号処理部７は、検出信号から温度を求める温度測定部、求めた温度分布を画像化する画像処理部等を備え、画像化した温度分布をディスプレイ装置８に表示してもよい。
【００３６】
電子線照射によって誘起される二次電子の信号強度は、被照射部の電位情報を含んでいるため、この二次電子の検出信号から被測定対象の電位分布を求めることができる。電子線を用いたＴＦＴアレイ検出装置では、この電子線照射による二次電子検出によって、検査信号で駆動したＴＦＴアレイの電位状態を測定し、これによって欠陥検査を行っている。
【００３７】
本発明の非接触温度測定装置１は、この電子線照射で誘起される二次電子を検出することで行う電位測定を利用することで、被測定対象の温度分布を求めるものである。ここで、通常、被測定対象の温度分布と電位分布との間には関連性はない。したがって、単に被測定対象の電位分布を求めたところで、温度分布を求めることはできない。本発明の非接触温度測定装置１は、温度分布を電位分布に変換するための構成として試料ベース１０を備え、この試料ベースに電子線を照射することで、温度分布を電位分布として検出する。
【００３８】
本発明の試料ベース１０は、ベース材１９と、このベース材１９に設けられる温度係数を異にする抵抗体（１２，１３）の組み１１と、これら各抵抗体の組み１１に所定電圧を印加するための配線１５とを有する。抵抗体の組み１１は、温度係数を異にする抵抗体１２と抵抗体１３とを直列接続して構成され、接続点には電子線照射用電極１４が接続されている。抵抗体の組み１１には、配線１５を介して所定電圧が印加され、電子線照射用電極１４の電位は、抵抗体１２と抵抗体１３とで分圧された分圧電圧で定まる。
【００３９】
この抵抗体の組み１１を構成する抵抗体１２と抵抗体１３とは温度係数が異なるため、周囲の温度に依存した抵抗値比をなる。抵抗体１２と抵抗体１３の分圧電圧は、この抵抗値比に基づいて定まる。
【００４０】
図２は、抵抗体の組み１１の一構成例、および分圧電圧を説明するための図である。図２に示す抵抗体の組みは、抵抗体１２をチップサーミスタとし、抵抗体１３をチップ抵抗器とする構成を示している。ここで、抵抗体１２の抵抗値をＲthとし、抵抗体１３の抵抗値をＲｒとする。抵抗体１２と抵抗体１３とを直列接続した抵抗体１１において、抵抗体１２側の端部に＋Ｖを印加し、抵抗体１３側の端部に−Ｖを印加した場合には、抵抗体１２と抵抗体１３の接続点Ｐの分圧電圧は、{２Ｖ・Ｒｒ／（Ｒth＋Ｒr）}−Ｖで表される。したがって、接続点Ｐに接続された電子線照射用電極１４には{２Ｖ・Ｒｒ／（Ｒth＋Ｒr）}−Ｖの電位が現れる。
【００４１】
ここで、例えば、抵抗体１２の抵抗値Ｒthが周囲温度に応じて変化した場合には、電子線照射用電極１４に現れる{２Ｖ・Ｒｒ／（Ｒth＋Ｒr）}−Ｖの電位も周囲温度に応じて変化することになり、電位と温度との関係を予め求めておくことによって、電子線照射用電極１４の電位から周囲温度を求めることができる。
【００４２】
抵抗体の組み１１は、ベース材１９上に１次元又は２次元に配列され、各抵抗体には配線１５を介して電圧が印加される。なお、ベース材２０には、外部に設けられた電圧源４（ここでは＋電圧源）から給電を受けるための給電電極１６と、同じく外部に設けられた電圧源５（ここでは−電圧源）から給電を受けるための給電電極１７とが設けられ、給電電極１６と給電電極１７との間は、配線１５および抵抗体１１によって接続される。
【００４３】
電圧源４，５によって給電電極１６と給電電極１７との間に電位差をかけると、チップサーミスタ（抵抗体１２）とチップ抵抗器（抵抗体１３）との接続点Ｐに、各抵抗値比に依存して分圧された電圧が発生し、この接続点Ｐに接続された電子線照射用電極１４もその分圧電圧値に保持される。
【００４４】
なお、配線１５の配線抵抗１５ａが、チップサーミスタ（抵抗体１２）とチップ抵抗器（抵抗体１３）の抵抗値に近い場合には、配線抵抗１５ａによる分圧電圧が無視できなくなり、この抵抗体の組み１１による分圧電圧に誤差が生じて、測定精度が低下する要因となる。そこで、配線抵抗１５ａは、チップサーミスタ（抵抗体１２）やチップ抵抗器（抵抗体１３）の抵抗値よりも十分に小さな値を用いる。
【００４５】
ベース材１９上に配置される複数の抵抗体の組み１１は、各位置の温度に依存した分圧電圧を発生する。電子線源２は各電子線照射用電極１４に対して走査しながら電子線を照射する。各電子線照射用電極１４では、照射された電子線によって二次電子が誘起される。この二次電子の強度は、電子線照射用電極１４の電圧に依存し、かつ、温度の依存している。二次電子検出器３で検出された二次電子信号は、Ａ／Ｄ変換器６および信号処理部７では、電子線照射の走査に同期して位置に温度情報を表示することによって、試料ベース１０の面内温度分布を表示することができる。
【００４６】
なお、二次電子検出器３の検出信号は、Ａ／Ｄ変換することなく、アナログ信号のままアナログオシロスコープ等の非デジタル処理の測定器を用いて面内の温度分布を測定してもよい。
【００４７】
以下、本発明の試料ベースの種々の形態例について、図３〜図１０を用いて説明する。
【００４８】
図３に示す第１の形態は、図１に示した例を示している。各抵抗体１１は、抵抗体１２としてチップサーミスタ１２ａと用いるとともに抵抗体１３としてチップ抵抗器１３ｂを用い、チップサーミスタ１２ａとチップ抵抗器１３ｂの接続点に電子線照射用電極１４を接続する構成である。
【００４９】
図４に示す第２の形態は、抵抗体１３として、第１の形態のチップ抵抗器１３ｂに代えて、チップサーミスタ１３ａを用い、チップサーミスタ１２ａとチップサーミスタ１３ａの接続点に電子線照射用電極１４を接続する構成である。この構成では、接続点Ｐに接続された電子線照射用電極１４の電位は、{２Ｖ・Ｒth2／（Ｒth1＋Ｒth2）}−Ｖとなる。なお、Ｒth1はチップサーミスタ１２ａの抵抗値を表し、Ｒth2はチップサーミスタ１３ａの抵抗値を表している。この構成によれば、第１の形態において、チップサーミスタ１２ａの温度に対する抵抗値変化が十分でない場合にも、チップサーミスタ１３ａの温度に対する抵抗値変化と組み合わせることで所望の特性の抵抗値変化とすることができる。
【００５０】
図５に示す第３の形態は、抵抗体１２および抵抗体１３を、第１，第２の形態のチップ素子に代えて、ベース材１９上に形成する抵抗材のパターンと用いる構成である。この構成によれば、抵抗体１２および抵抗体１３を電子線照射用電極１４とともにパターン生成で形成することができ、試料ベース１０の厚さを薄くすることができる。図５では、抵抗体１２をパターン１２ｃで形成し、抵抗体１３をパターン１３ｃで形成している。
【００５１】
図６に示す第４の形態は、抵抗体１２と電子線照射用電極１４とを、一つのパターン１８で形成する構成である。この形態によれば、ベース材１９上に形成するパターンの個数を低減させることができる。なお、図６に示す例では、抵抗体１３をパターン１３ｃで形成している。
【００５２】
前記した第１〜第４の形態は、抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４とをベース材１９上の同一平面に形成する例を示しているが、抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４をそれぞれ異なる層に形成して層状構成としてもよい。
【００５３】
図７〜９に示す第５〜７の各形態は、抵抗体の組み１１を下層のＢ層に形成し、電子線照射用電極１４を上層のＡ層に形成する構成である。
【００５４】
第５の各形態（図７）は、Ｂ層の抵抗体の組み１１については、抵抗体１２をパターン１２ｃで形成し、抵抗体１３をチップ抵抗器１３ｂで形成する例であり、第６の各形態（図８）は、Ｂ層の抵抗体の組み１１については、抵抗体１２をパターン１２ｃで形成し、抵抗体１３をパターン１３ｃで形成する例であり、第７の各形態（図９）は、Ｂ層の抵抗体の組み１１については、抵抗体１２をチップサーミスタ１２ａで形成し、抵抗体１３をチップ抵抗１３ｂで形成する例である。
【００５５】
また、第５、６の形態は、上下の層において、下層の抵抗体１１と上層の電子線照射用電極１４とを、上下位置でそれぞれ対応させて配置する構成を示している。下層の抵抗体１１については、温度を測定する測定位置に対応させて配置する必要があるが、上層の電子線照射用電極１４については必ずしも温度を測定する測定位置に対応させて配置する必要はなく、任意の位置としてもよい。図９は、上層の電子線照射用電極１４を任意の位置に配置して構成を示している。この構成によれば、少ない電子線の走査幅で測定を行うことができる。
【００５６】
図１０は、抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４とを層状に構成したときの断面を示している。図１０（ａ）は試料ベース１０の断面を示している。試料ベース１０は、ベース材１９の下面に抵抗体の組み１１を設け、ベース材１９の上面に電子線照射用電極１４を設けることで層状構成とすることができる。
【００５７】
図１０（ｂ）は試料台２０の断面を示し、加熱手段として例えばヒータ２１を内蔵する。温度測定を行う際には、この試料ベース１０を試料台２０上に載置する。図１０（ｃ）は、試料ベース１０を試料台２０上に載置した状態を示している。これによって、試料ベース１０は試料台２０と低い熱抵抗で接触することができる。
【００５８】
この抵抗体の組み１１と電子線照射用電極１４を層状構成とすることによって、下層の抵抗体は試料台との熱的な伝導が良好となり、試料台の温度と抵抗体の温度との間の誤差を減少させることができる。また、電子線照射用電極を上層に配置することによって、電子線照射用電極以外の部分への電子線照射、および電子線照射用電極以外の部分からの二次電子の取り込みを抑制することができ、検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の試料ベースおよびこの試料ベースを用いて温度分布を非接触で測定する非接触温度測定装置の一構成例を説明するための図である。
【図２】本発明の抵抗体の組みの一構成例、および分圧電圧を説明するための図である。
【図３】本発明の試料ベースの第１の形態を説明するための図である。
【図４】本発明の試料ベースの第２の形態を説明するための図である。
【図５】本発明の試料ベースの第３の形態を説明するための図である。
【図６】本発明の試料ベースの第４の形態を説明するための図である。
【図７】本発明の試料ベースの第５の形態を説明するための図である。
【図８】本発明の試料ベースの第６の形態を説明するための図である。
【図９】本発明の試料ベースの第７の形態を説明するための図である。
【図１０】本発明の抵抗体の組みと電子線照射用電極の層状構成を説明するための断面図である。
【図１１】従来の温度測定のための構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…非接触温度測定装置、２…電子線源、３…二次電子検出器、４…電圧源、５…電圧源、６…Ａ／Ｄ変換器、７…信号処理部、８…ディスプレイ装置、１０…試料ベース、１１…抵抗体の組み、１２、１３…抵抗体、１４…電子線照射用電極、１５…配線、１５ａ…配線抵抗、１６，１７…給電電極、１８…パターン、１９…ベース材、２０…試料台、１００…熱伝導板、１０１…温度測定部、１０２…発熱電線、１１０…ステージ温度制御装置、１１１…加熱制御装置、１１３…熱伝導板制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料台の温度分布を測定する装置であって、
試料台上に載置される試料ベースと、
電子線を照射する電子線源と、
電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器と、
前記検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部とを備え、
前記試料ベースは、ベース材と、温度係数を異にする抵抗体の組みと、これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを有するとともに、前記各抵抗体の複数の組みを前記ベース材上に１次元又は２次元に配列し、
前記温度測定部は、前記二次電子により得られる電圧分布を用いて温度分布を求めることを特徴とする非接触温度測定装置。
【請求項２】
前記抵抗体の組みは、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続することを特徴とする、請求項１に記載の非接触温度測定装置。
【請求項３】
前記抵抗体の組みを下層とし、前記電子線照射用電極を上層とする層状配置とすることを特徴とする、請求項２に記載の非接触温度測定装置。
【請求項４】
試料台上に載置される試料ベースであって、
ベース材と、
温度係数を異にする抵抗体の組みと、
これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを備え、
前記各抵抗体の複数の組みを前記ベース材上に１次元又は２次元に配列することを特徴とする試料ベース。
【請求項５】
前記抵抗体の組みは、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続することを特徴とする、請求項４に記載の試料ベース。
【請求項６】
前記抵抗体の組みを下層とし、前記電子線照射用電極を上層とする層状配置とすることを特徴とする、請求項５に記載の試料ベース。
【請求項７】
温度係数を異にする抵抗体の組みを１次元又は２次元に複数配列した試料ベースを試料台上に載置し、
前記抵抗体の各組みに所定電圧を印加して、当該各抵抗体の温度に応じた分圧電圧を発生させ、
電子線照射によって誘起される二次電子を検出し、
前記検出した二次電子線に基づいて、試料台の温度分布を測定することを特徴とする非接触温度測定方法。
【請求項１】
試料台の温度分布を測定する装置であって、
試料台上に載置される試料ベースと、
電子線を照射する電子線源と、
電子線照射によって誘起される二次電子を検出する二次電子検出器と、
前記検出した二次電子に基づいて温度分布を測定する温度測定部とを備え、
前記試料ベースは、ベース材と、温度係数を異にする抵抗体の組みと、これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを有するとともに、前記各抵抗体の複数の組みを前記ベース材上に１次元又は２次元に配列し、
前記温度測定部は、前記二次電子により得られる電圧分布を用いて温度分布を求めることを特徴とする非接触温度測定装置。
【請求項２】
前記抵抗体の組みは、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続することを特徴とする、請求項１に記載の非接触温度測定装置。
【請求項３】
前記抵抗体の組みを下層とし、前記電子線照射用電極を上層とする層状配置とすることを特徴とする、請求項２に記載の非接触温度測定装置。
【請求項４】
試料台上に載置される試料ベースであって、
ベース材と、
温度係数を異にする抵抗体の組みと、
これら各抵抗体の組みに所定電圧を印加するための配線とを備え、
前記各抵抗体の複数の組みを前記ベース材上に１次元又は２次元に配列することを特徴とする試料ベース。
【請求項５】
前記抵抗体の組みは、抵抗体の接続点に電子線照射用電極を接続することを特徴とする、請求項４に記載の試料ベース。
【請求項６】
前記抵抗体の組みを下層とし、前記電子線照射用電極を上層とする層状配置とすることを特徴とする、請求項５に記載の試料ベース。
【請求項７】
温度係数を異にする抵抗体の組みを１次元又は２次元に複数配列した試料ベースを試料台上に載置し、
前記抵抗体の各組みに所定電圧を印加して、当該各抵抗体の温度に応じた分圧電圧を発生させ、
電子線照射によって誘起される二次電子を検出し、
前記検出した二次電子線に基づいて、試料台の温度分布を測定することを特徴とする非接触温度測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１５７８５２（Ｐ２００８−１５７８５２Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４９２２８（Ｐ２００６−３４９２２８）
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
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